Verfahren zum Aufbringen von Wielielliernen mit nicht kreisförmigem Wickelfenster auf Spulen, z. B. auf Wiehlungen von Transformatoren und Drosseln. Zum Aufbringen von Wickelkernen auf Spulen ist es bekannt, das Band in gewöhn licher Weise von innen nach aussen aufzu wickeln. Diese Herstellungsweise ist sehr umständlich und erfordert viel Zeit. Auch ist sie nur für weiche Kernwerkstoffe geeignet, nicht aber für Eisen mit Silizium-Nickel- gehalt usw., das sehr hart ist und in der Elektrotechnik fast ausschliesslich zur An wendung gelangt.
Bei sehr hartem Kernmaterial geht man deshalb so vor, dass man den handförmigen Werkstoff vor der Aufbringung auf die Spule mit annähernd solchem Durchmesser wickelt, wie er auf die Wicklung zu liegen kommt. Der so vorgewickelte Kern wird sodann wärmebehandelt. Dann wird das äussere Ende durch das Wicklungsfenster ge führt, so dass sich eine Schleife bildet, die den einen Wicklungsschenkel und den Kern umschliesst. Der Kern wird nun in Drehung versetzt, so dass das Kernband, vom vorge- wickelten Kern abrollt und sich im Innern der kreisförmigen Schleife wieder aufrollt, bis schliesslich das ganze Band in der Schleife vorhanden ist. Das Bandmaterial bildet dann gewissermassen einen Wickelkern mit grossem Durchmesser.
Das hat den Vor teil, dass hierdurch das Kernmaterial nicht beansprucht wird. Nun wird das innere Ende der Schleife um die Wicklung herumgelegt und dort befestigt und die Schleife aussen in Umdrehung versetzt. Hierdurch zieht sich das Band wie bei einer Uhrfeder um den kleinen Durchmesser der Wicklung zusam men, so dass schliesslich der Kern wieder die Form erhält, die dem vorgewickelten Zustand entspricht.
Diese Herstellungsweise ist sehr vorteil haft und gleichermassen für fast alle Arten von Transformatoren, Drosseln und Wandlern verwendbar. Doch ergeben sich bei solchen Geräten mit, länglichem, also nicht kreis förmigem Wickelquerschnitt insofern Schwie- rigkeiten, als sich bei der Aufbringung des Kernes zwischen den einzelnen Windungen doch nicht ganz zu vermeidende Verschie bungen gegenüber dem vorgeformten Zu stand ergeben, die zwar einzeln belanglos sind, sich aber bei einer grösseren Anzahl übereinander angeordneter Windungen sum mieren und daher bei länglichen Wickelquer schnitten zu Schwierigkeiten führen.
Dies wird durch das Verfahren nach der Erfindung vermieden, das darin besteht, dass im vorgewickelten Zustand des Kernes im Wickel, Zwischenräume vorgesehen werden, welche die beim Umwickeln in den Fertig zustand auftretenden Unregelmässigkeiten ausgleichen. Die Zwischenräume kann man durch Einwickeln von Zwischenlagen erzeu gen, die bei oder nach der Wärmebehand lung wieder entfernt werden.
Ausführungsbeispiele des erfindungs gemässen Verfahrens sind im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen vorgewickelten Kern 21, der dadurch entsteht, dass band förmiger Werkstoff auf einen um den Mittel punkt 24 sich drehenden Schaft 20 auf gewickelt wird, so dass sich eine Bandspule mit den langen Seiten 26 und den halbkreis förmigen gebogenen Seiten 22 bildet, deren Enden mit 32 und 27 bezeichnet sind. Zwi schen den Ecken 23 sind zwischen die Band teile 22 Zwischenlagen 25 von gleicher Dicke wie das Wickelband eingelegt. Die Zwischen lagen werden bei der Wärmebehandlung ent fernt, so dass entsprechende Zwischenräume entstehen.
Nun wird der so vorgeformte Kern 21, dessen Fenster mit 17 bezeichnet ist, durch das Fenster 18 der Spulenanordnung 11, die aus den Spulen 1,5 und 16 mit der Isolation 13 besteht, zu einer grösseren Schleife 29 umgewickelt. Dies ist in Fig. 2 veranschaulicht. Die gestrichelten Linien 19 deuten den magnetischen Fluss an. Das Band ende 27 wird an der nächsten Wicklungslage 28 befestigt. Dann wird die Schleife 29 in der Richtung des eingezeichneten Pfeils in Umdrehung versetzt. Auf dem Spulensystem 11 haben zwei Kerne Platz, von denen der eine im Fertigzustand mit strichpunktierten Linien eingezeichnet und mit 12 beziffert ist.
In Fig. 3 ist der Kern 17 bereits vollstän dig in die Schleife 29 umgewickelt. Es ist so eine mehreckige grössere Spule 29 entstanden, die stark gekrümmte Ecken 30 und an nähernd gerade Teile 31 aufweist. Das innere Ende 34 wird nun um die Spulenanordnung <B>11</B> gelegt und bei 32 festgemacht. Sodann wird die Schleife 29 in der gezeichneten Pfeilrichtung in Umdrehung versetzt, so dass zunächst die Bandstücke 33", 33 und 33' nacheinander zur Auflage kommen. Die Fig. 4 bis 7 zeigen verschiedene Stufen dieses Verfahrenteils, wobei der besseren Übersicht lichkeit halber nur wenige Windungen dar gestellt sind.
Man erkennt, dass sich die ein zelnen Seiten der innern Windung nachein ander abwickeln. Nach Fig. 4 hat die innere Windung noch fünf Seiten 35, während die äussere Windung sechs Seiten 35' hat. Ge mäss Fig. 5 ist die innere Windung 31i vier seitig, während die äussere Windung immer noch sechs Seiten 36' aufweist. In Fig. 6 bil det die innere Windung bereits ein Dreieck 37 und in Fig. 7 stellt sie bereits eine Lage 38 des fertigen Kernes dar.
Nun werden die Seiten 38' der Windung 39 nacheinander auf den Kern aufgewickelt. In Fig. 8 ist ein fertiges Gerät mit den beiden Wickelkernen 12 dargestellt, die in das Fenster 18 der Spulenanordnung 11 gewickelt sind.
Die Fig. 9 zeigt einen auf eine Spule 14 von rechteckigem Querschnitt, die mit der Isolation 40 versehen ist, aufgebrachten Wickelkern. Der Kern hat die Längsseiten 44 und die Querseiten 43-. Die Ecken sind mit 42 bezeichnet. Zwischen den Bandteilen 43 befinden sich die Spalte 41. 27 ist das äussere Bandende. In Fig. 10 ist die Form dieses Kernes nach der Umwicklung in eine grössere Schleife mit sechs Seiten veranschaulicht. Dabei entspricht der Seite 44 des Kernes die Seite 44' der Schleife. Die Ecken 45 ent sprechen den Ecken 42 und die Seiten 46 den Seiten 43.
Es ist natürlich nicht erforderlich, den vorgeformten gern in eine sechseckige Schleife umzuwickeln. Die Gestalt dieser Schleife kann vielmehr beliebig je nach der gewünschten Grösse sein. In Fig. 11 ist zum Beispiel gezeigt, dass man den gern 21, des sen Fenster mit 17 bezeichnet ist, in eine vierseitige Schleife 47 umwickeln kann.
Anstatt den gern aus einem fortlaufen den Band herzustellen, kann man ihn auch aus einzelnen Bandteilen anfertigen, so dass Stossstellen zwischen den einzelnen' Band enden gebildet werden. Diese Stossstellen kön nen dann die Zwischenräume für den ange strebten Ausgleich zwischen sich einschlie ssen.. In Fig. 12 ist eine derartige Anordnung dargestellt. Der Kern hat hier die geraden Seiten 54 und die halbkreisförmigen Sei ten 51. Die Stossstellen der einzelnen Band teile liegen zum Beispiel bei 59, 60 und 61. Zwischen den untern Bandteilen 51 ist immer nach jeder zweiten Lage noch ein Zwischen raum vorhanden. In Fig. 13 ist dieser Kern in eine grössere Schleife umgewickelt. Die Seiten 53 entsprechen dabei den Seiten 54 und die Ecken 52 den Bögen 51.
Mit 56 und 58 sind die Stossstellen zwischen einzel nen Bandteilen bezeichnet. Das Bandende 32 deckt die Stossstelle 56 ab. Die Fig. 14 zeigt einen der Fig. 12 entsprechenden Aufbau, nur ist hierbei auf besondere Spalte zwischen den Bandlagen verzichtet. Man erkennt deut lich die Stossstellen der einzelnen Bandteile, die beispielsweise die Ziffern 62, 63 und 64 tragen. Sie sind gegeneinander versetzt an geordnet.
Die Fig. 15 und 16 zeigen im ersten Fall von oben und im zweiten Fall von der Seite gesehen eine Anordnung, bei der vier mittels des erfindungsgemässen Verfahrens auf eine Spule aufgebrachte Kerne 67 bis 70 vorhan den sind. Sie sind im Querschnitt abgestuft, so dass sie das Spulenfenster 18 der Spule 66 weitgehend ausfüllen. Sie bestehen aus breiten Teilen 71 bezw. 73 und schmalen Teilen 72 bezw. 74.
Method for applying Wielielliernen with a non-circular winding window on spools, e.g. B. on weighing transformers and chokes. For applying winding cores to bobbins, it is known to wind up the tape in an ordinary way from the inside out. This production method is very cumbersome and takes a lot of time. It is also only suitable for soft core materials, but not for iron with a silicon-nickel content, etc., which is very hard and is almost exclusively used in electrical engineering.
In the case of very hard core material, the procedure is to wind the hand-shaped material before it is applied to the bobbin with approximately the same diameter as it comes to rest on the winding. The core thus pre-wound is then heat-treated. Then the outer end is led through the winding window, so that a loop is formed that surrounds one winding leg and the core. The core is now set in rotation so that the core tape unwinds from the pre-wound core and rolls up again inside the circular loop until the entire tape is finally present in the loop. The strip material then forms, to a certain extent, a winding core with a large diameter.
This has the advantage that it does not stress the core material. Now the inner end of the loop is wrapped around the winding and fastened there and the loop is rotated on the outside. As a result, the band pulls itself together around the small diameter of the winding like a clock spring, so that the core is finally given the shape that corresponds to the pre-wound state.
This production method is very advantageous and can be used equally for almost all types of transformers, chokes and converters. However, in such devices with an elongated, i.e. non-circular winding cross-section, difficulties arise in that when the core is applied between the individual turns, there are not entirely avoidable shifts compared to the preformed state, which are individually irrelevant , but with a larger number of superposed turns sum up and therefore lead to difficulties with elongated winding cross sections.
This is avoided by the method according to the invention, which consists in that, in the pre-wound state of the core in the winding, intermediate spaces are provided which compensate for the irregularities occurring during winding into the finished state. The gaps can be generated by wrapping intermediate layers that are removed again during or after the heat treatment.
Embodiments of the fiction, contemporary method are explained in more detail below with reference to the drawing.
1 shows a pre-wound core 21, which is produced by the fact that strip-shaped material is wound onto a shaft 20 rotating around the center point 24, so that a tape reel with the long sides 26 and the semicircular curved sides 22 are formed forms, the ends of which are designated by 32 and 27. Between tween the corners 23 parts 22 intermediate layers 25 of the same thickness as the wrapping tape are inserted between the tape. The intermediate layers are removed during the heat treatment so that corresponding spaces are created.
The core 21 preformed in this way, the window of which is denoted by 17, is now wrapped around the window 18 of the coil arrangement 11, which consists of the coils 1, 5 and 16 with the insulation 13, to form a larger loop 29. This is illustrated in FIG. 2. The dashed lines 19 indicate the magnetic flux. The tape end 27 is attached to the next winding layer 28. Then the loop 29 is set in rotation in the direction of the arrow drawn. There is space on the coil system 11 for two cores, one of which is shown in the finished state with dot-dash lines and numbered 12.
In Fig. 3, the core 17 is already fully wound in the loop 29 dig. The result is a polygonal larger coil 29, which has strongly curved corners 30 and approximately straight parts 31. The inner end 34 is now placed around the coil arrangement 11 and fastened at 32. The loop 29 is then set in rotation in the direction of the arrow drawn, so that the pieces of tape 33 ″, 33 and 33 ′ first come to rest one after the other. FIGS Turns are shown.
You can see that the individual sides of the inner turn unwind one after the other. According to FIG. 4, the inner turn still has five sides 35, while the outer turn has six sides 35 '. According to FIG. 5, the inner turn 31i is four-sided, while the outer turn still has six sides 36 '. In Fig. 6 the inner turn already forms a triangle 37 and in Fig. 7 it already represents a layer 38 of the finished core.
The sides 38 'of the turn 39 are then wound onto the core one after the other. 8 shows a finished device with the two winding cores 12 which are wound into the window 18 of the coil arrangement 11.
9 shows a winding core applied to a coil 14 of rectangular cross-section which is provided with insulation 40. The core has the long sides 44 and the transverse sides 43-. The corners are labeled 42. Gaps 41 are located between the band parts 43. 27 is the outer band end. In Fig. 10 the shape of this core is illustrated after wrapping in a larger loop with six sides. The side 44 of the core corresponds to the side 44 'of the loop. The corners 45 correspond to the corners 42 and the sides 46 correspond to the sides 43.
It is of course not necessary to like to wrap the preformed one in a hexagonal loop. Rather, the shape of this loop can be arbitrary depending on the desired size. In FIG. 11 it is shown, for example, that the like 21, the window of which is denoted by 17, can be wrapped in a four-sided loop 47.
Instead of making the band from one continuous band, it can also be made from individual band parts so that joints are formed between the individual band ends. These joints can then enclose the gaps between them for the compensation sought. In FIG. 12, such an arrangement is shown. The core here has the straight sides 54 and the semicircular Be th 51. The joints of the individual tape parts are, for example, at 59, 60 and 61. Between the lower tape parts 51 there is always a space after every second layer. In Fig. 13 this core is wrapped in a larger loop. The sides 53 correspond to the sides 54 and the corners 52 to the arches 51.
With 56 and 58 the joints between individual NEN tape parts are designated. The tape end 32 covers the joint 56. FIG. 14 shows a structure corresponding to FIG. 12, except that special gaps between the strip layers are dispensed with. You can clearly see the joints between the individual hinge parts, which have the numbers 62, 63 and 64, for example. They are arranged offset from one another.
15 and 16 show in the first case seen from above and in the second case from the side an arrangement in which four cores 67 to 70 applied to a coil by means of the method according to the invention are present. They are graduated in cross-section so that they largely fill the coil window 18 of the coil 66. They consist of wide parts 71 respectively. 73 and narrow parts 72 respectively. 74.