Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektro-Schweissmuffe mit einem an der Innenwandung eines thermoplastischen Muffenkörpers eingebetteten elektrischen Heizleiter in Form einer aus einem elektrischen Wider- standsheizdraht in mit Abstand nebeneinanderliegenden Win¬ dungen hergestellten Wicklung, wobei die Windungen der Wick¬ lung auf einem Wickelkörper gewickelt und dann die Wicklung in den Muffenkörper eingebettet wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Elektro-Schweissmuffen aus einem thermoplastischen Material, mit welchen die Enden thermoplastischer Leitungs¬ elemente, d.h. Rohrstücke, Formstücke, Abschlussorgane und andere Armaturen, miteinander verbunden werden, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Allen gemeinsam ist, dass hierbei mit Hilfe eines Heizleiters, in welchem elektrisch Wärme erzeugt wird, die aneinandergrenzenden Flächen der Leitungselemente und der Schweiss uffe teil¬ weise geschmolzen und verbunden werden.

Die Herstellung der Elektro-Schweissmuffen ist verhältnis-

massig aufwendig, da es weitgehend von denselben abhängt, ob eine einwandfreie Verbindung der Enden der Leitungs¬ elemente erreicht wird oder nicht. Sehr gut bewährt haben sich hierbei Elektro-Schweissmuffen, bei denen eine Wick¬ lung aus einem elektrischen Widerstandsheizdraht in der Nähe der Innenwandung eines Muffenkörpers angeordnet wird. Hierbei ist aber darauf zu achten, dass einerseits ein Windungsschluss des Widerstandsheizdrahts mit Sicherheit vermieden, eine Lage der Windungen in unmittelbarer Nähe der Innenwandung gewährleistet und andererseits eine zuver¬ lässige Verbindung mit den Kontaktstellen zum Anschluss der Elektro-Schweissmuffe an ein Speisegerät erreicht wird. Zwar ist es möglich, diese Forderungen zu erfüllen, doch erfolgt die Herstellung mindestens teilweise durch manuell auszuführende Operationen.

Hier setzt die Erfindung ein, deren Aufgabe es ist, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass eine vollautomatische und schnelle Fertigung einer Elektro-Schweissmuffe unter Einhaltung der erwähnten Quali¬ tätserfordernisse möglich ist. Die Wicklung soll hierbei abfallos, d.h. ohne Entstehen von Abfalldrahtstücken, gewickelt 'werden können.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Draht an einer am Wickelkörper angeordneten ersten Klemmstelle geklemmt und gehalten, mittels einer Drahtführun auf den Wickelkörper gewickelt und nach dem Wickeln an einer am Wickelkörper angeordneten zweiten Klemmstelle geklemmt und gehalten wird, worauf der Draht an eine am Wickelkörper vorgesehene Schneidstelle geführt und dort durch Trennmittel getrennt wird. Die Erfindung umfasst auch eine für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung, bei welcher an je einem Ende eines Wickel-

O

körpers ein erster und ein zweiter Klemmteil angeordnet sind, auf welch ersten Klemmteil nach Durchgang eines bezüglich des Wickelkörpers beweglichen Drahtführungsarms ein auf einem zum Wickelkörper beweglichen ersten Träger angeordneter erster Klemmkörper und auf welch zweitem Klemmteil nach dem Wickeln der Wicklung ein auf einem zum Wickelkörper beweglichen zweiten Träger angeordneter zweiter Klemmkörper schiebbar ist, wobei auf einem dritten beweg¬ lichen Träger eine durch Aufsetzen auf den Wickelkörper betätigbare, einen Trenndorn und eine Trennhülse auf¬ weisende Trennvorrichtung befestigt ist.

Schliesslich umfasst die Erfindung auch die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Mehrstationen- Spritzgiessmaschine als Station zwischen einer Station zur Herstellung eines Wickelkörpers und einer Station zum Um- spritzen des mit der Wicklung .versehenen Wickelkörpers.

In der Zeichnung ist in einem Ausführungsbeispiel die erfindungsgemässe Vorrichtung dargestellt und anhand der¬ selben anschliessend die Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Mehrstationen-

Spritzgiess aschine mit der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung des in Fig. 1 eingerahmten Ausschnitts II der Vorrichtung aus Richtung A,

Fig. 3 eine vergrösserte Darstellung des in Fig. 1 eingerahmten Ausschnitts III der Vorrichtung aus Richtung A und

OMPI

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV - IV in Fig. 3.

Die Erfindung geht von der Ueberlegung aus, dass die Be¬ wicklung eines zylinderförmigen Körpers durch einen elektri- sehen Widerstandsheizdraht, der in mit Abstand angeord¬ neten Windungen gewickelt wird, dann mit verhältnismässig geringem Aufwand an Einrichtungen und unter Vermeidung von zwischen zwei Wickelvorgängen anfallenden Drahtabfällen vollständig automatisch durchgeführt werden kann, wenn der zu bewickelnde Körper für die Durchführung der einzelnen Wickeloperationen, insbesondere-.für das Führen und Halten des Drahts am Anfang und Ende der Wicklung, herangezogen wird.

Dies wird anhand der in Fig. 1 dargestellten Spritzgiess- Maschine und der in den übrigen Figuren dargestellten Details erläutert. Die Maschine nach Fig. 1 weist vier Stationen B, C, D und E auf und dient der Herstellung einer Elektro-Schweissmuffe auf einem thermoplastischen Material-, z.B. gemäss DAS 24 10 039 bzw. US-PS 3,943,334. Diese Muffe besteht aus einem mit einem Heizleiter bewickelten Innen¬ körper und einem aussenliegenden Muffenkörper. In der Station B wird zunächst der als Wickelkörper 1 bezeichnete Innenkörper gespritzt. An einem in Pfeilrichtung 2 drehbaren Dornträger 3 sind entsprechend den vier Stationen B - E vier Dorne 5 angeordnet. Zum Herstellen des Wickelkörpers 1 wird ein mehrteiliges Spritzwerkzeug über den Dorn 5 ge¬ fahren, und der hierbei entstehende Hohlraum für den Wickel¬ körper 1 wird in nicht näher dargestellter Weise mit dem Thermoplast ausgespritzt. Das Werkzeug 6 wird weggefahren und geöffnet, worauf der Wickelkörper 1 in die Station C gedreht wird, in welcher eine aus einem Widerstandsheiz¬ draht bestehende Wicklung auf den Wickelkörper 1 aufgebracht

O

wird. Nach beendeter Bewicklung wird der Wickelkörper 1 in die Station D gedreht. Hier wird durch ein weiteres Spritz¬ werkzeug 7 der Aussenkörper um den Wickelkörper 1 gespritzt. Nach dem Entfernen des Spritzwerkzeugs 7 wird die nun fertige Elektro-Schweissmuffe 4 in die Station E gedreht. Dort erfolgt die Kontrolle der Muffe 4, worauf sie vom Dorn 5 abgestossen und wegtransportiert wird.

Die Spritzgiess-Maschine ist auf einem Maschinenbett 8 gelagert, das seinerseits auf einem Fundament 9 steht. Die Konstruktion der Spritzgiess-Maschine wird nicht häher beschrieben, da ihre Konstruktion für die Erfindung nicht wesentlich ist.

Es wird nun die Bewicklungsoperation in der Station C näher beschrieben. Ueber der Station C ist ein Ständer 12 am

Maschinenrahmen befestigt, dessen Arm 13 einen motorischen tragt, Antrieb 14, z.B. einen Elektro- oder Hydro-Motor,/der über einen Hülltrieb, z.B. Riementrieb, eine Wickelwelle 15 antreibt. An der Wickelwelle 15 ist mittels eines Halters 16 ein Wickelarm 17 axial beweglich und eine Drahtspule 18 drehbar gelagert. Am Arm 13 ist konzentrisch zur Wickelwelle 15 ein Schablonenkörper 20 befestigt, der nicht dargestellte Führungsrillen aufweist, welche durch einen mit dem Wickel¬ arm 17 verbundenen Führungsfühler 21 abgetastet werden und den axialen Vorschub des Wickelarms 17 bestimmen.

Beim Wickeln des Wickelkörpers 1 dreht sich der Wickelarm 17 um den feststehenden Wickelkörper 1 und bewegt sich ent¬ sprechend der Ausbildung des Schäblonenkörpers 20 von unten nach oben. Am Anfang der Wicklung wird der Draht an einem am Wickelkörper 1 angeformten ersten Klemmteil 25 mit Hilfe eines radial zum Wickelkörper 1 beweglichen ersten Klemm¬ körpers 26 festgeklemmt und während des ganzen Wickelvor-

gangs gehalten. Am anderen Ende des Wickelkörpers 1 befindet sich ein zweiter Klemmteil 35, an welchem der Draht mit Hilfe eines zweiten radial beweglichen Klemmkörpers geklemmt und gehalten wird. Die beiden Klemmkörper 26, 36 werden durch Hubantriebe 40, 41, z.B. pneumatische Hubzylinder, betätigt, welche über Steuerventile 42, 43 von einer Druck- luftquelle 44 beaufschlagt werden.

In der Nähe des zweiten Klemmteils 35 erfolgt auch das Trennen des Drahtes von der fertigen Wicklung, welcher Vor¬ gang später noch eingehend beschrieben wird.

Der in Fig. 2 dargestellte Ausschnitt II in Fig. 1 zeigt in vergrösserter Darstellung den in der Station C befindlichen Dorn 5 mit dem Wickelträger 1 und dem am Wickelträger 1 angeformten ersten Klemmteil 25, mit welchem der erste Klemmkörper 26 zum Klemmen und Halten des Anfangs des Wicklungsdrahtes 10 zusammenwirkt.

Nach Beendigung der vorhergehenden Wicklung bewegt sich der Wickelarm 17 mit dem Ende des Wicklungsdrahts 10 in die in Fig. 2 gezeichnete Lage. Das Ende des Drahtes 10 legt sich hierbei über den ersten Klemmteil 25, der einen Zapfen 27 aufweist, der von einem zylindrischen Stutzen 28 umgeben ist der in Umfangsrichtung ,ßinen Schlitz 29 aufweist. In einem für den Durchgang des Wickelarms 17 ausreichenden Abstand befindet sich der erste Klemmkörper 26, der nach Durchgang des Wickelarms 17 in die in Fig. 2 gezeichnete Lage auf den Klemmteil 25 aufgeschoben wird. Der erste Klemmkörper weist einen Klemmdorn 22 auf, der z.B. die Verlängerung der Kolbenstange des Hubzylinders ist und eine Bohrung 23 auf¬ weist, die über den Zapfen 27 geschoben wird. Auf dem Klemm¬ dorn 22 befindet sich eine bewegliche Klemmhülse 24, die einen Schlitz 30 aufweist, in den zur Begrenzung des Hülsen-

hubs ein im Klemmdorn 22 eingesetzter Stift 31 ragt. Die ^• Klemmhülse 24 wird durch eine am Klemmdorn abgestützte Druckfeder in die in Fig. 2 dargestellte Lage gedrückt.

Zum Klemmen des Drahtes 10 wird der erste Klemmkörper über den ersten Klemmteil geschoben, siehe die gestrichelte Lage, wobei die Klemmhülse 24 etwa auf die Höhe des Klemm¬ dorns 22 zurückgeschoben wird. Bei der nächsten Windung bewegt sich der Wickelarm 17 unmittelbar über dem ersten Klemmkörper 26, und es erfolgt nun die Verlegung der Win¬ dungen entsprechend der Ausbildung des Schablonenkörpers 20.

Durch das Aufschieben des ersten Klemmkörpers 26 wird der Draht in die ausgezogene Form gebracht, wobei er sich an den Zapfen 27 anschmiegt und so einen Kontaktstift für eine darüberzuschiebende Kontakthülse bilden kann. Die Aufgabe der Klemmhülse 24 besteht darin, dass beim Zurück¬ ziehen des Klemmdorns 22 diese den Draht 10 so lange nieder¬ drückt, bis die Bohrung 23 vom Zapfen 27 gelöst ist. Da¬ durch wird vermieden, dass der Drahtverlauf am Zapfen 27 beim Zurückziehen des Klemmdorns 22 verändert wird. ^'

In Fig. 3 ist der am Muffenkörper 1 angeformte zweite Klemmteil 35 und der zugehörige zweite Klemmkörper 36 in der Klemmlage dargestellt. Der zweite Klemmteil 35 und der ^* zweite Klemmkörper 36 sind gleich ausgebildet wie der erste Klemmteil 25 und der erste Klemmkörper 26. Der Wickel¬ arm 17 hat am Ende des Wickelvorgangs den Draht 10 durch den Schlitz 29 über den Zapfen 27 gelegt, wo er durch den Klemmdorn 22 an den Zapfen 27 gedrückt wird. Der vom Wickel¬ arm 17 kommende Draht muss nun nach dem zweiten Klemmteil 35 getrennt werden, damit die Bewicklung des nachfolgenden Wickelkörpers 1 erfolgen kann. Die Trennung des Drahtes 10 erfolgt durch eine Trennvorrichtung 45, die aus einem

OMPI IPO

Trenndorn 46 und einer Trennhülse 47 besteht, die gegen¬ einander verdrehbar sind. Der Trenndorn 46 weist am wickelkörperseitigen Ende eine Aussparung 48 auf, während die Hülse 47 geschlitzt ist und zusammen mit der Aussparung 48 einen Spalt 49 bildet, in den der Draht 10 zum Trennen aufgenommen wird. Am Wickelkörper 1 ist eine Vertiefung 50 vorgesehen,- in die die TrennVorrichtung zum Trennen des Drahtes 10 eingesetzt wird. Ein die TrennVorrichtung 45 tragender Träger 51 wird in einer Bohrung 52 des Trenndorns 46 weiter verschoben und verdreht mit Hilfe eines Stifts 53," der in eine Schrägnut 54 der Trennhülse 47 ragt, die Trenn¬ hülse 47 gegenüber dem Trenndorn 48. Da im Trennkörper 46 ein gerader Schlitz 55 vorgesehen ist, dreht sich nur die Trennhülse 47, bis der Spalt 49 überdeckt und damit der Draht 10 getrennt wird. Eine Feder 56 in der Bohrung 52 bringt den Trenndorn 46 und die Trennhülse 47 in ihre Ruhe¬ lage.

Der Träger 51 kann zusammen mit dem zweiten Klemmteil 36 bewegt werden, so dass er an dessen Träger, der dem Träger 3 des ersten Klemmkörpers 26 entspricht, verbunden werden kann. Der Träger 51 kann jedoch auch durch einen getrennten Hub¬ antrieb betätigt werden.

Der Wickelvorgang für den Wickelkörper 1 verläuft somit wie folgt:

Zunächst wird das Ende des Drahtes 10 durch den Wickelarm 17 in den Spalt 29 des ersten Klemmteils 25 gelegt, worauf der Träger 33 den ersten Klemmkörper 26 auf den ersten Klemm¬ teil 25 schiebt und so den Draht 10 satt passend an den Zapfen 27 legt. Nun setzt sich der Wickelarm 17 wieder in Bewegung und bildet die einzelnen Windungen von unten nach oben entsprechend den im Schablonenkörper 20 vorgesehenen

O

Führungsrillen für den Führungsfühler 21. Am Ende des Wickelvorgangs wird der Draht in den Schlitz 29 des zweiten Klemmteils 35 gelegt und der Träger des zweiten Klemm- körpers 36 in Bewegung gesetzt und damit die Klemmung des Drahtes 10 am zweiten Klemmteil 35 vorgenommen. Gleich¬ zeitig oder unmittelbar nachher bewegt sich die Trennvor¬ richtung 45 auf den Wickelkörper 1 und stützt sich in der Vertiefung 50 ab. Da der Träger 51 weiter bewegt wird, erfolgt die Verdrehung der Trennhülse 47 und damit das Trennen des Drahtes 10. Der fertig bewickelte Wickelkörper 1 wird nun in die Station D bewegt, während in der Station C ein neuer Wickelvorgang beginnt.

Dadurch, dass der Wickelkörper 1 mitbenutzt wird, um das Klemmen, Führen und Trennen des Drahtes 10 durchzuführen., brauchen die bewegten Teile, d.h. die Kiemmkörper 26, 36 und die Trennvorrichtung 45, lediglich eine Hin- und Her¬ bewegung auszuführen. Durch das Aufsetzen der Trennvor¬ richtung 45 in die Vertiefung 50 des Wickelkörpers 1 wird in einfacher Weise der Trennvorgang eingeleitet.

Die Ausbildung der Klemmteile 25, 35 und der Klemmkörper 26, 36 kann gegenüber den in Fig. 2 und 3 dargestellten Aus¬ führungsformen geändert werden. So kann z.B. der Zapfen 27 durch eine Buchse ersetzt werden, in deren Bohrung der Draht 10 durch einen entsprechend ausgebildeten Klemmdorn 22 hineingedrückt wird. Auch die Hülse 28 mit dem Schlitz 29 kann weggelassen werden, wenn die Führung des Drahtes 10 in anderer Weise verwirklicht wird. Wesentlich ist, dass am Wickelkörper 1 ein Teil angeformt wird, durch den das Klemmen mit dem beweglichen Teil wesentlich erleichtert wird.

Die Vertiefung 50 für das Aufsetzen der Trennvorrichtung 45

kann gegebenenfalls weggelassen werden. Wesentlich bleibt aber, dass die TrennVorrichtung 45 auf den Wickelkörper 1 aufgesetzt werden uss, um damit die Relativbewegung zwichen dem Trenndorn 46 und der Trennhülse 47 zu errei¬ chen.

Der über den Zapfen 27 geführte Draht 10 bildet einen Steckkontakt, mit Hilfe dessen der zu einer Wicklung ge¬ wickelte Draht an eine Stromquelle anschliessbar ist.

Die beschriebene Vorrichtung zum Bewickeln eines Wickel¬ körpers braucht nicht eine Station einer für die Herstel¬ lung von Elektro-Schweissmuffen konstruierten Spritzgiess- Maschine zu sein, sondern kann auch als getrennte Maschine ausgeführt werden. Sie kann dann zum Bewickeln beliebiger Wickelkörper verwendet werden.

Die Klemmteile 25, 35 auf dem Wickelkörper 1 können anstel eines Zapfens 27 auch eine Vertiefung aufweisen, in die de Draht durch den Klemmdorn 22 mittels eines Fingers anstell der Bohrung 23 hineingedrückt wird. Der zylindrische Stutz 28, der die Führung für den Draht bildet, kann auch anders, z.B. als Führungszunge, ausgebildet sein. In einzelnen An¬ wendungsfällen kann auf den St tzen 28 oder die Führungs¬ zunge verzichtet werden, z.B. wenn der Zapfen 27 als Steg und die Bohrung 23 als Schlitz ausgebildet werden.