СВИВОЧНАЯ МАШИНА
WINDING MACHINE

Настоящим все содержание приоритетной заявки DE 10 2018 205 566.1 посредством ссылки становится составной частью данной заявки.
Настоящее изобретение касается свивочной машины для изготовления жилы из нескольких, предпочтительно металлических, проволок. В свивочной машине несколько таких проволок путем скручивания свиваются друг с другом, т.е. перерабатываются с получением жилы. При этом проволоки предпочтительно изготовлены из медного сплава, особенно предпочтительно из медно-магниевого или медно-оловянного сплава, например, имеющего долю магния, соответственно, олова в 0,2 или 0,3%, или также предпочтительно из медно-серебряного сплава.
Свивочная машина рассматриваемого вида имеет свивочное устройство для свивки проволок.
Предпочтительно свивочное устройство имеет обращающийся ротор, который имеет продольно протяженную, искривленную радиально наружу и установленную на обоих своих концах с возможностью вращения скобу ротора. Несколько проволок подводится к ротору и направляется через скобу ротора, вследствие чего осуществляется скрутка проволок в одной или нескольких точках свивки.
Предпочтительно свивочная машина имеет установленный с возможностью вращения оттяжной диск для оттягивания жилы от свивочного устройства. Предпочтительно этот оттяжной диск приводится в движение, чтобы создавать нужное растягивающее напряжение для оттягивания жилы.
После оттягивания жилы от свивочного устройства жила предпочтительно с помощью надлежащего намоточного устройства наматывается на бобину или же непосредственно подвергается дальнейшей обработке. В случае если жила наматывается на бобину, эта бобина имеет обычно цилиндрический сердечник бобины для обматывания жилой, а также на двух концах сердечника бобины по дисковидному фланцу, чтобы предотвращать соскальзывание витков с сердечника бобины. Во время обматывания жилой бобина обычно вращается вокруг продольной оси сердечника бобины (далее кратко называемой «осью бобины»).
В частности, у свивочных машин вышеописанной конструкции, имеющих скобу ротора, которые работают как свивочные машины двойной свивки, при известных условиях оттяжной диск и при известных условиях также намоточное устройство и бобина для наматывания жилы предпочтительно расположены в пределах объема вращения скобы ротора, т.е. в пределах пространства, вокруг которого вращается скоба ротора. Поэтому для оттяжного диска, намоточного устройства и/или бобины имеется в распоряжении только ограниченное конструктивное пространство. При этом ось бобины может быть расположена по существу под прямым углом к оси ротора, по существу параллельно оси ротора или же в другом угловом положении относительно оси ротора. Жила выходит из ротора предпочтительно по оси ротора.
У изготовленной жилы возникает проблема, что жила может иметь скрутку. Кроме того, жила в ненагруженном состоянии склонна к тому, чтобы гнуться, «свиваться в кренделя» а также к «заворотам», т.е. к образованию петель.
Это проблематично при дальнейшей обработке жилы, в частности при наматывании на бобину, при конфекционировании и при обжатии, т.е. при зажатии на жиле штекерных соединителей.
Кроме того, из-за этого затрудняется экструдирование, т.е. заливка жилы полимерной изоляцией способом экструзии. В частности, названные феномены при экструдировании мешают применению так называемых конусных разматывателей, которые работают непрерывно, вместо вращающихся тангенциальных разматывателей, которые не работают непрерывно и допускают только заметно меньшую скорость подачи жилы.
Наконец, скрутка и склонность жилы «свиваться в кренделя» снижают возможное число знакопеременных изгибов, т.е. количество циклов знакопеременных изгибов, которые могут выполняться без усталости или отказа материала.
Поэтому задачей настоящего изобретения является предложить свивочную машину и способ изготовления жилы, так чтобы изготавливаемая жила имела самое больше незначительную скрутку и небольшую склонность «свиваться в кренделя».
Эта задача решается с помощью свивочной машины и способа изготовления жилы по независимым пунктам формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.
В основе изобретения лежит наблюдение, что скрутка и склонность жилы «свиваться в кренделя» могут уменьшаться при движении в направлении возникшей вследствие свивания закрутки (торсион) жилы, называемой далее «свивочной закруткой», предпочтительно в сочетании с вытягиванием жилы, т.е. растягиванием, которое приводит к пластической деформации жилы.
Поэтому в предлагаемой изобретением свивочной машине и предлагаемом изобретением способе изготовления жилы осуществлен по меньшей мере один прием, учитывающий это наблюдение.
Предлагаемая изобретением свивочная машина имеет по меньшей мере один установленный с возможностью вращения обводной ролик для перенаправления жилы и по меньшей мере одно направляющее устройство для направления жилы, при этом направляющее устройство расположено таким образом, что жила может направляться по прямой линии от направляющего устройства к обводному ролику таким образом, что жила прижимается к первой боковине обводного ролика.
Обводной ролик имеет обычную конструкцию, при этом ходовая поверхность для жилы на торцевой поверхности обводного ролика в поперечном сечении имеет клиновидное углубление. Это клиновидное углубление имеет первую и вторую боковину, направленную радиально внутрь наискосок к средней плоскости обводного ролика. Область вблизи внутренних краев обеих боковин, в которой радиус ходовой поверхности является наименьшим, называется дном ролика.
При перенаправлении (отклонении) через обводной ролик жила движется по своему пути от входной точки к выходной точке от первой боковины обводного ролика в дно ролика. Говоря наглядно, при этом жила «соскальзывает» по первой боковине в дно ролика. При этом жила испытывает движение, которое осуществляется со свивочной закруткой или против нее. За счет соответствующего выбора первой боковины из двух боковин ходовой поверхности обводного ролика может достигаться осуществление движения жилы со свивочной закруткой жилы, вследствие чего уменьшается склонность жилы «свиваться в кренделя».
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения дополнительно в направлении движения жилы позади обводного ролика расположено тянущее устройство, которое предназначено, чтобы передавать на сбегающую с обводного ролика жилу тянущую силу. Благодаря этому осуществляется вытягивание (выпрямление) жилы, т.е. растягивание, которое приводит к пластической деформации жилы, вследствие чего тоже уменьшается склонность жилы «свиваться в кренделя».
Предпочтительно тянущее устройство представляет собой намоточное устройство. Такое намоточное устройство, так или иначе, предусмотрено во многих свивочных машинах, чтобы наматывать изготовленную жилу. С помощью намоточного устройств желаемая тянущая сила может передаваться на сбегающую с обводного ролика жилу, в частности с помощью приводной оси бобины в намоточном устройстве.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения точка соприкосновения с жилой на направляющем устройстве, от которой жила может направляться по прямой линии к обводному ролику таким образом, что жила прижимается к первой боковине обводного ролика, сдвинута относительно средней плоскости обводного ролика. Благодаря этому жила внецентренно набегает на обводной ролик и таким образом сама прижимается к первой боковине обводного блока, без необходимости другого прижимного устройства.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения направляющее устройство расположено таким образом, что жила может направляться по прямой линии от направляющего устройства к обводному ролику таким образом, что жила прижимается ко второй, отличающейся от первой боковины боковине обводного ролика. При этом жила может выборочно прижиматься к первой или ко второй боковине обводного ролика. Этот выбор может делаться в зависимости от направления свивки жилы, т.е. направления, в котором отдельные проволоки при свивании скручены друг с другом и от которого также зависит свивочная закрутка. При этом различают так называемую S-образную свивку, при которой проволоки оплетены друг вокруг друга против направления часовой стрелки, и так называемую Z-образную свивку, при которой проволоки оплетены друг вокруг друга в направлении часовой стрелки, причем это свойство инвариантно по отношению к направлению, в котором рассматривается жила.
Предпочтительно направляющее устройство может двигаться относительно обводного ролика, в частности может двигаться по существу перпендикулярно средней плоскости обводного ролика. Таким образом точка соприкосновения с жилой может точно настраиваться на направляющем устройстве относительно обводного ролика. Далее, предпочтительно благодаря этому может также выбираться и та боковина обводного ролика, к которой должна прижиматься жила.
Дополнительно или альтернативно выбор той боковины обводного ролика, к которой должна прижиматься жила, может также делаться таким образом, чтобы жила обводилась по различным сторонам направляющего устройства.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения направляющее устройство представляет собой установленный с возможностью вращения направляющий ролик. Благодаря этому может уменьшаться трение жилы о направляющее устройство.
Предметом изобретения является также способ изготовления жилы из нескольких, предпочтительно металлических, проволок для осуществления на предлагаемой изобретением свивочной машине. При этом способе проволоки свиваются в свивочном устройстве, жила направляется от свивочного устройства к направляющему устройству, жила направляется по прямой линии от направляющего устройства к обводному ролику таким образом, что жила прижимается к первой боковине обводного ролика, жила перенаправляется через обводной ролик, и жила отводится от обводного ролика.
При этом предпочтительно жила при перенаправлении через обводной ролик двигается от первой боковины в дно обводного ролика.
При этом направлении жилы вследствие вышеописанных механизмов уменьшается скрутка и склонность жилы «свиваться в кренделя».
Предпочтительное осуществление изобретения изображается на прилагаемом чертеже со ссылкой на последующее описание. При этом показано:
фиг.1: изображение в перспективе фрагмента предлагаемой изобретением свивочной машины с прохождением жилы.
На фиг.1 изображено прохождение жилы 1 через предлагаемую изобретением свивочную машину, которая в этом примере осуществления представляет собой предпочтительно машину двойной свивки. Свивочная машина имеет свивочное устройство, в котором вращается ротор, имеющий скобу ротора (не изображено). Внутри объема вращения скобы ротора корпус 2 своим левым и своим правым концом посредством двух корпусов подшипников роторного вала навешен на два отдельных участка роторного вала (оба не изображены).
Жила 1 проходит сквозь отверстие 3 в корпусе 2 к приводному оттяжному диску 4, который путем создания растягивающего напряжения оттягивает жилу 1 от свивочного устройства. Оттяжной диск 4, а также расположенный над ним и параллельно ему съемный ролик 5 имеют по несколько ходовых канавок, через которые попеременно направляется жила 1, так что жила 1 в целом несколько раз проходит попеременно через оттяжной диск 4 и съемный ролик 5. При этом оттяжной диск 4 и съемный ролик 5 выполняют функцию первой блокировки закрутки.
Потом жила 1 проходит через два обводных ролика 6 и 7 и при этом отклоняется в целом на 270 градусов. При этом обводной ролик 7 слегка отрегулирован, чтобы сбегающая с обводного ролика 7 жила не сталкивалась с жилой, набегающей на обводной блок 6.
После этого жила 1 идет по одной - в этом примере осуществления по левой - стороне вращающегося направляющего ролика 8, ось которого проходит примерно вертикально. Направляющий ролик способствует тому, что жила 1 слегка отклоняется от своей траектории и не набегает на следующий обводной ролик 9 в середине, а прижимается к одной - в этом примере осуществления к левой, если смотреть в направлении хода жилы 1 - боковине 9a обводного ролика 9. Положение направляющего ролика 8 относительно обводного ролика 9 может точно настраиваться с помощью нониуса 12. С помощью нониуса 12 ось направляющего ролика 8 может двигаться туда и обратно по существу ортогонально к средней плоскости обводного ролика 9.
Жила 1 обвивает обводной блок 9 несколько меньше, чем на 180 градусов. На своем пути от точки входа на обводной ролик 9 на левой боковине 9a к точке выхода жила 1 движется от боковины 9a в дно 9b ролика. При этом жила 1 движется со свивочной закруткой, вследствие чего уменьшается вышеописанная склонность жилы «свиваться в кренделя».
Свивочная машина имеет также раскладочное устройство 16, имеющее другие обводные ролики 10 и 11, которое может перемещаться вдоль оси раскладывания на шпинделе (не показан). Шпиндель установлен в двух (показанных на фиг.1 в разрезе) подшипниках 13, 14 и приводится в движение (тоже изображенным в разрезе) приводным колесом 15. Шпиндель проходит параллельно оси намоточной бобины намоточного устройства (тоже не изображено).
Жила 1 проходит параллельно шпинделю раскладочного устройства 16 от обводного ролика 9 и при этом, независимо от положения перемещения раскладочного устройства 16, всегда проходит под одинаковым углом к обводному ролику 10 раскладочного устройства 16. С помощью обводных роликов 10 и 11 жила 1 снова отклоняется, чтобы в итоге направляться к намоточному устройству и там наматываться на намоточную бобину (то и другое не изображено) в заданном положением перемещения раскладочного устройства 16 осевом положении намоточной бобины.
При этом приводная намоточная бобина передает на жилу 1 тянущую силу, вследствие чего жила 1, предпочтительно с высокой силой прижатия, прижимается к обводному ролику 9 и при этом слегка вытягивается (выпрямляется) между обводным роликом 9 и намоточной бобиной, обычно на 2-3%. Таким образом дополнительно минимизируется или даже полностью устраняется винтовая структура, которую приобретает жила за счет свивки. Поэтому обводной ролик 9 выполняет функцию (второй) блокировки закрутки.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Жила
2 Корпус
3 Отверстие
4 Оттяжной диск
5 Съемный ролик
7 Обводные ролики
8 Направляющий ролик
9 Обводной ролик
9a Первая боковина
9b Дно ролика
10, 11 Обводные ролики
12 Нониус
13, 14 Подшипник
15 Приводное колесо
16 Раскладочное устройство