Idee für Drahtführung Wickelmaschine

[MiLe]

moin,

ich hab's satt, ewig an meiner "Wickelmaschine" (Drehbank) zu stehen und den Draht zu führen, zumal das trotz Hilfmitteln nicht besonders homogen gelingt: Aktuell bewege ich die Drahtführung, bestehend aus 2 Moosgummi-Scheiben zur einstellbaren Zugspannung (mit Moosgummi erreiche ich bisher eine dauerhaft gleichmäßigere Wickelspannung als mit Filz - da scheint sich der Draht immer einzulaufen), mit dem Werkzeugschlitten der Drehbank per Kurbel hin und her. Das ist zwar schon besser als das Führen von Hand, trotzdem muss man da stehen und permanent und gleichmäßig kurbeln und auch noch darauf achten, die Spulenränder nicht zu überwickeln.

Es muss also eine mechanisierte Drahtführung her. Das könnte man jetzt mit elektronischer Steuerung machen, aber ich habe da eine simplere Idee: Die Drahtführung (also wieder die 2 aneinander pressbaren Moosgummi-Scheiben) diagonal auf eine langsam rotierende Welle setzen, die von einem regelbaren Getriebemotor (z.B. 1:600, max 10U/Min@12V) langsam gedreht wird.

Über die Neigung der Drahtführung auf der Achse müsste man dann doch die Wickelbreite festlegen können und über die Drehzahl des Motors, alle wieviel Sekunden die Wickelbreite 1x abgedeckt wird, wonach sich automatisch die Wickelrichtung ändert.
Erscheint mir einfacher als z.B. über Endschalter die Umkehr-Positionen der Führung zu steuern.
Nachteil: Man benötigt je Spulen-/Wickelbreite einen eigenen Exzenter oder aber man macht die Führung auf einer Kugel drehbar.

Über die
- Neigung verstellt man also die Wickelbreite
- Motordrehzahl die Vorschubgeschwindigkeit (abhängig von Wickeldrehzahl und Drahtstärke).

Dann noch eine Zeitschaltuhr an die Drehbank, die nach x Minuten alles anhält und man kann bequem einen Kaffee trinken gehen, während sich der PU wickelt.

Denkfehler, blöde Idee oder könnte das so einfach funktionieren (Vorsicht, bin Kaufmann, kein Maschinenbauer oder Inschenöhr )

[capricky]

Ich finde das vom Prinzip und seiner Einfachheit her genial! Mit Kugel zum "taumeln" wäre die beste Lösung.

capricky

[MiLe]

Danke für die Plausibilitätsprüfung!

Wenn ich mal von 2 Extremfällen ausgehe, also 6 mm Wickelbreite mit 0,06er Draht und 12 mm Wickelbreite mit 0,05er Draht, komme ich auf notwendige Wellen-Drehzahlen von rund 1,4 - 4,0 U/Min. (1 Umdrehung=2x Abdeckung Wickelbreite)

Schon bei Conrad findet sich ein Motor mit 1:3000 Übersetzung, der diesen Bereich locker abdeckt, für knapp 30.-€
(4,5-15VDC => 1,5-6 U/Min.)

Dazu noch eine Drehzahlregelung 3-15VDC, die man an jeder Ecke für einstellige €-Beträge nachgeworfen bekommt, eine Tabelle, der zu entnehmen ist, bei welcher Wickel-Drehzahl, Drahtstärke und Wickelbreite welche Vorschub-Drehzahl einzustellen ist und fertig ist die Laube .

Ein Kugelgelenk ist natürlich maximal variabel was die Wickelbreite angeht, dafür könnte die exaqkte Winkel-Einstellung fummelig sein.
Ein Kugelgelenk kann ich bestimmt aus einem alten Maschinenteil ausschlachten, so was gibts gerne an Pneumatikzylindern zur spannungsfreien Ankoppelung, oder auch als Spurstangenkopf bei Autos.

Jetzt müsste der Tag nur noch 40 Stunden haben, dann wär's nächste Woche fertig

[Bermann]

Michael,
Schau Dich mal im amerikanischen Pickupmakers Forum um. http://music-electronics-forum.com/f11/
Die alten voll mechanischen Wickelmaschinen benutzen ein herzförmiges "Cam" zur Steuerung des Drahts, so verhinderten sie das an den Umlenkstellen zu viel Draht auf den Spulenkörper kam.

Gruß Hermann

[MiLe]

Ach Du liebe Güte
Ich dachte, ich wäre bekloppt, dabei gibts ganze Foren voll von solchen Spinnern - das wusste ich noch nicht.
Immerhin scheinen sie in Amiland auch oft und gerne auf Drehbänke zurückzugreifen, da weiß man eben Drehmoment-Reserven noch zu schätzen Für das herzförmige Cam sehe ich bei der Konstruktion noch keine Notwendigkeit. Solange die links-rechts-Bewegung wie bei der Taumelscheibe gleichmäßig und ohne Stocken beim Richtungswechsel abläuft, sollten sich an den Enden keine Knubbel bilden.
Eher bei einer mechanischen Umlenkung mit Totzeiten.
Bei meinem manuellen Kurbel-Vorschub gab's da auch keine Probleme, solange ich nicht beim Richtungswechsel verweilt habe.

Muss mich da mal durcharbeiten, Danke für den Link!

[aljosha]

ich weiss nicht wie dus umsetzt aber wickelts dir da nicht den Draht um die Motorwelle?

[MiLe]

Nöö - der Draht läuft ja im rechten Winkel auf die Welle zu, die Skizze oben ist a quasi aus Sicht der Drahtspule. Beim aktuellen Aufbau gibts da kein Problem, sofern nicht Teile im Abwickelbereich des Drahtes liegen, die leicht zu erfassen sind, wie die Handkurbel zur Werkzeughalter-Grobverstellung. Den Bereich habe ich aktuell einfach mit einem zum Halbkreis gebogenen, mit Tesa fixierten DIN A4-Blatt entschärft. Nicht schön, aber tut was es soll
Hinter der Drahtführung Richtung Spule ist der Draht dann ja schon unter Spannung, der Bereich ist völlig unkritisch.
Falls Du meinst, daß die langsam rotierende Drahtführung den Draht "mitnimmt": Das glaube ich nicht. Die dreht ja nur mit rund 5 U/Min gegen den Draht, der sich mit rund 100 m/Min durch die moderate "Klemmung" zieht. Im Klemm-Material soll sich ja der Draht auch nicht einlaufen, dann wäre es mit der gleichmäßigen Wickelspannung eh Essig.
Ich kann aber noch nicht ausschließen, daß die Thematik ein Problem werden könnte - auch hier macht Versuch kluch

[Haddock]

Hallo,

bin gespannt was da rauskommt! Hau rein Mile.

Gruss
Urs

[MiLe]

Dauert leider noch ein wenig - erst bin ich noch jemandem schuldig, ein Versprechen einzulösen

[aljosha]

hmm
wenn ich deine Erlkaerung jetzt richtig verstanden habe versteh ichs wohl immer noch nicht...

naja, ich wickle auch immer noch freihand auf die Bohrmaschiene...

[MiLe]

und ich versteh' nicht, was Du nicht verstehst , oder aber (noch wahrscheinlicher) ich habe einen Denkfehler, den ich wie üblich großzügig ignoriere

Der Draht läuft doch zwischen den beiden Moosgummi-Scheiben (dunkelgrau) und bildet quasi von der Seite gesehen die Tangente der Spann-Vorrichtung.
Die Moosgummi-Scheiben halten den Draht nur auf Spannung, der Zug kommt ja vom rotierenden Pickup.

Von der Seite sieht das so aus:

Wenn nun die Scheibe sehr langsam also um 1 Umdrehung pro 30 Sekunden gegen den schnell laufenden Draht rotiert, sollte da (hoffentlich) nix klemmen.

[aljosha]

ach, oh mann, ijetzt hab ichs...
weitermachen

[dhaefi]

Ich find das ne super Idee.
Meine Überlegung war bisher einen Servo-Motor zu verwenden aber deine Lösung gefällt mir noch besser, da viel einfacher
Wenn du Erfolg hast bitte melden, bin interessiert!

Gruss,
Daniel

[MiLe]

die ersten Teile sind bestellt: Getriebemotor bis 4 U/Min @ 12V, Spannungsregler 1,2-12V, 12V-Netzteil und ein Kugelkopf.
Wenn's funktionuert, gibts auch 'ne Liste mit Bezugsquelle und Artikelnummer

[MiLe]

Getriebemotor, Drehzahlregelung und Stromversorgung sind da und tun, was sie sollen.

Aktuell knoble ich noch an der variablen Neigung der Scheibe. Dabei spielt wohl ein Flummi eine zentrale Rolle, weil käufliche Kugelgelenke entweder zu teuer oder zu schwer sind oder irgendwelche Feststellschrauben zur Friktionseinstellung im Weg sind.

Knifflig wird es noch, zusätzlich zur "Friktionseinseinstellung Scheibe auf Kugel" noch die Stärke der Drahtvorspannung einstellbar zu machen. Ein zentrales Gewinde hierzu benötigt Werkzeug (Innen- und Außengewindeschneider in 25-35 mm Durchmesser), das ich nicht habe und für diese einmalige Verwendung auch nicht anschaffen möchte. Eine Idee habe ich aber noch

Unter Umständen wird es aber darauf hinauslaufen, Drahtführung und Drahtspannung doch getrennt voneinander zu bauen, das würde die Sache vereinfachen und garantiert Probleme ausschließen die sich daraus ergeben könnten, daß sich die "Drahtklemmung" ebenfalls dreht.

Ich werde aber zuerst die Kombilösung probieren und, falls das nicht klappt, auf getrennte Einheiten umbauen.

[MiLe]

Langsam geht's weiter (kein Wunder bei dem Wetter draußen)

Der Plan:

Als Kugel dient ein kleiner Flummi, die ich normalerweise zu Tausenden an die Kinder von Kunden verschenke
Als Kugelachse wurde eine Schaft-Holzschraube mit 6 mm Schaftdurchmesser ihres Kopfes und eines Teils des Gewindes beraubt.
Die 6 mm-Achse passt genau in die Motorkupplung. In den Flummi erhielz ein zentrisches 5 mm-Loch, Schraube rein, Kugel fertig.

Weil ich erst mal alles in einer Einheit realisieren will (Drahtführung und Drahtspannung), kommen 2 Scheiben aus gedrehtem POM zum Einsatz. Die sollen später mittels Halbkugelfräsung (Stufenbohrer) und 3 Senkkopf-Schrauben um die Kugel verschraubt werden, mit den Senkkopf-Schrauben lässt sich dann die Friktion Schraube zu Kugel einstellen.

Auf die dickere der beiden Scheiben kommt zunächst gedrehter ein Alu-Ring auf einen vorher angedrehten "Dorn". Der Aluring soll mittels 3 Rändelschrauben von außen verstellbar sein und somit eine einstellbare Pressung der folgenden beiden Moosgummi-Ringe realisieren, ohne die Friktion der Kugel zu beeinflussen. Die Rändelschrauben werden wohl PC-Gehäuse-Schrauben, von denen hab' ich noch ein paar übrig.

Damit der Draht in der Klemmung einen glatten und nicht zerrenden Untergrund vorfindet, habe ich die Fräsungen in die POM-Scheiben (Für Aluring und Moosgummi-Ringe) so gestaltet, daß an der Stoßstelle der Moosgummi-Ringe als Grund ebenfalls der durchgehende POM-Dorn dient - soll sollte möglichst wenig Reibung entstehen - die soll ja vom Moosgummi kommen.

und jetzt geht's daran, die Bohrungen zu setzen

[capricky]

Man hätte das ja auch einfach nur kardanisch aufhängen können.... aber Du bist wohl momentan etwas "kugelfixiert"

capricky

edit: wobei das mit der Kugel natürlich auch kardanisch aufgehängt ist. Ich meinte einen einfachen Ring

[MiLe]

Kein Einspruch, Euer Ehren , aber wer hat eigentlich damit angefangen?

Ich finde das vom Prinzip und seiner Einfachheit her genial! Mit Kugel zum "taumeln" wäre die beste Lösung

Ich hatte aber zusätzlich Bedenken, weil ich bei einer kardanischen Aufhängung keine Idee hatte, wie ich die Scheibe zentrisch neigen kann. Bei der Kugel ist es einfach, bei einem Kardangelenk wie ich es kenne wäre die Scheibe hinter dem Gelenk befestigt, ihr Zentrum würde also eiern. Keine Ahnung, ob das schlimm wäre, aber es erschien mir nicht "sauber".

So eine Art Ring hatte ich auch im Sinn, aber das Teil, was bei mir herumliegt, war mir dann doch zu schwer und wie gesagt - mit eiernder Scheibenmitte.

Übrigens für Foto und Video ein geniales kleines Teil

[MiLe]

Alle Löcher sind gebohrt - bis jetzt sieht's gut aus

Während der Kleber noch trocknet, um die Moosgummi-Ringe an der Drehbank sauber verschleifen zu können, schon mal die Tabellen für die notwendigen Umdrehungszahlen der Taumelscheibe für Wickelgescheindigkeiten 10-12-14 U/s, Drahtstärken 0,050-0,056-0,060 mm und Wickelbreiten 5-13 mm:

Die gelb markierten Bereiche gehen übrigens nicht, weil der Motor eben nur bis 4U/Min deht. Da hilft dann nur Wickeldrehzahl reduzieren, dann passt's wieder.

Nachdem jatzt alles fast fertig ist (Mist - Gehäuse fehlt ja noch) hoffe ich nur, daß in der Theorie kein Fehler steckt - dann wäre alles umsonst gewesen

[MiLe]

Das war's:

Alle Löcher passen, Kugel klemmt, Drahtpressung hat genügend Einstellspielraum von "völlig lose" bis "es zerreißt den 0,1er Draht"

Und noch eine Schnittzeichnung. Die macht man zwar üblicherweise vorher, aber ich habe das Ganze eher per Anprobe und Nacharbeit konstruiert, daher die nachträgliche Zeichnung nur zur Dokumentation des Grundprinzips:

Die PC-Gehäuseschrauben waren doch nix, weil zu kurze Gewinde, also mussten mal wieder meine geliebten M3 Inbus-Zylinderköppe herhalten. Die ins POM geschnittenen Gewinde sind recht stabil und die Schrauben sind leichtgängig genug, damit man sie auch noch mit den Fingern drehen kann.

[MiLe]

Und sie dreht sich doch

Auch im Dauerbetrieb wird der Spannungsregler nicht heiß, also alles gut auf dieser Seite.

Blöderweise läuft die Regelung über einen Spindeltrimmer 10 KO, das ist für den gedachten Einsatzzweck suboptimal.
Bei 10KO liegen 4 U/Min an, bei 0 KO 0,4U/Min. Praxistauglicher und besser regelbar wäre wohl 1-4 U/Min, also muss ich den Spannungsregler noch entsprechend umbauen. Also besser ein 2,5 KO Widerstand und ein lineares 7,5 KOhm-Poti in Serie, dann sollte der Regelbereich passen.

[MiLe]

Da mir die hier herumliegende Messingkupplung 6 mm nicht maßhaltig genug war, durfte ich eine neue bauen
Deswegen wird's mit dem Praxistest heute leider nix mehr.
Immerhin gibt's wohl sonst nur wenige Kupplungen 3,8 auf 5,5 mm, aus dem Schaft einer M10er Maschinenschraube gearbeitet .
Das kommt davon, wenn man Sonntags noch was fertig machen will und alle Läden geschlossen haben
Sagte ich schon, daß ich Metallbearbeitung hasse?

Falls der Aufwand, die kombinierte Führung/Klemmung zu bauen doch einige abschreckt: Wesentlich einfacher wird es wohl, wenn man beides getrennt voneinander aufbaut. Also erst eine Filz-/Moosgummi-/Wasauchimmer-Klemmung und dann die Taumelscheiben-Führung. Ich hatte auch den Aufwand unterschätzt, beides in eine Einheit zu packen und bin noch nicht mal sicher, ob das eine gute Idee war.
Das sehen wir erst nach dem Praxistest.

[Rallinger]

Da mir die hier herumliegende Messingkupplung 6 mm nicht maßhaltig genug war, durfte ich eine neue bauen
Deswegen wird's mit dem Praxistest heute leider nix mehr.
Immerhin gibt's wohl sonst nur wenige Kupplungen 3,8 auf 5,5 mm, aus dem Schaft einer M10er Maschinenschraube gearbeitet .
Das kommt davon, wenn man Sonntags noch was fertig machen will und alle Läden geschlossen haben
Sagte ich schon, daß ich Metallbearbeitung hasse?

Falls der Aufwand, die kombinierte Führung/Klemmung zu bauen doch einige abschreckt: Wesentlich einfacher wird es wohl, wenn man beides getrennt voneinander aufbaut. Also erst eine Filz-/Moosgummi-/Wasauchimmer-Klemmung und dann die Taumelscheiben-Führung. Ich hatte auch den Aufwand unterschätzt, beides in eine Einheit zu packen und bin noch nicht mal sicher, ob das eine gute Idee war.
Das sehen wir erst nach dem Praxistest.

Hoi Michael,
was hat denn dein Praxistest damals ergeben? Ich gehe gerade mit der Idee schwanger, deine Taumelscheiben-Führung zu klauen. Allerdings würde ich versuchen wollen, die Welle der Wickelspule mit einer (mehrstufigen) Riemen-Übersetzung an die Welle der Taumelscheibe zu koppeln. Bei einer Übersetzung von z.B. 1:200 hätte man dann immer saubere 100 Wicklungen Draht pro Layer. Und das unabhängig von der Drehzahl mit der man wickelt. Die Taumelscheibe würde ich dabei nur zur Führung verwenden wollen, mit einer externen Moosgummiklemmen für die Vorspannung des Wickeldrahts. Ich hoffe das ist einigermaßen verständlich ausgedrückt. Meinst du das könnte so funktionieren?

[MiLe]

Hi Ralf,

Die Trennung von Führung und Spannung erscheint mir sinnvoll, weil sie eventuelle Probleme mit der rotierenden Spann-Einrichtung vermeidet.
Benötigt halt mehr Bautiefe, das wollte ich bei meiner Aufstellung der Drehbank gerne vermeiden. Aber prinzipiell sollte die Trennung besser sein.

Ich denke, die Kopplung von Rotationsantrieb und Taumelscheibe ist der Königsweg, weil man dann nicht mehr so viel rechnen muss.
Allerdings braucht's dann wohl recht viele Übersetzungsstufen, abhängig von Drahtstärke und Wickelbreite. Aber wenn das gelingt, hast Du wohl eine Maschinbe, die durchaus für den Serienbetrieb geeignet ist.

Leider kam mir (wie so oft) bei der Taumenscheiben-Idee kurz vor Realisierung/Test wieder etwas anderes dazwischen und seitdem habe ich schon fast vergessen, was ich da eigentich genau wollte - muss mir meine eigenen Posts noch mal durchlesen.
Meine letzten PUs waren ja low-Z, da hätte das Anpassen aller Werkzeuge länger defauert als das Wickeln von Hand

[Rallinger]

Ich denke, die Kopplung von Rotationsantrieb und Taumelscheibe ist der Königsweg, weil man dann nicht mehr so viel rechnen muss.
Allerdings braucht's dann wohl recht viele Übersetzungsstufen, abhängig von Drahtstärke und Wickelbreite. Aber wenn das gelingt, hast Du wohl eine Maschinbe, die durchaus für den Serienbetrieb geeignet ist.

Die Idee wäre die Taumelscheibe auf einen Kugelkopf zu montieren. Je nach Wickelbreite könnte man sie dann etwas mehr kippen oder etwas weniger. Das sollte eigentlich alles mit einer Übersetzung gehen, denk ich. Weil, ob ich 100x0,063 oder 100x0,056 nebeneinander lege, was ja für den Anfang wohl die gängigen Drahtstärken sind ... da sollten die einzelnen Drahtwicklungen ja nicht wirklich nebeneinander liegen sondern einen mehr oder weniger schmalen Zwischenraum haben. Ich denk mal das sollte zu vernachlässigen sein. Hoffe ich.