DE1144402B

DE1144402B - Machine for winding electrical coils

Info

Publication number: DE1144402B
Application number: DES52900A
Authority: DE
Inventors: Kurt Paessler; Kurt Langerwisch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-03-28
Filing date: 1957-03-28
Publication date: 1963-02-28

Description

Maschine zum Wickeln elektrischer Spulen Spulen mit mehreren Abgriffen, insbesondere Transformatorspulen, wurden bisher in der Weise hergestellt, daß das die Spulenwickelmaschine bedienende Personal das Windungszählwerk beobachten mußte, um die Maschine bei jeder für einen Abgriff bestimmten Windung stillzusetzen und den Abgriff herzustellen. Durch die Ermüdung des Personals treten jedoch Wickelfehler auf, indem beispielsweise die Maschine nicht genau an der für den Abgriff bestimmten Windung, sondern früher oder später stillgesetzt wird.Machine for winding electrical coils multi-tap coils, transformer coils, in particular, have hitherto been manufactured in such a way that the the staff operating the coil winding machine had to observe the winding counter, in order to stop the machine at every turn intended for a tap and to establish the tap. However, due to the tiredness of the staff, winding errors occur on by, for example, the machine not being exactly where it was intended for tapping Winding, but is stopped sooner or later.

Solche Fehler können aber erst nach Fertigstellung der Spule festgestellt und gegebenenfalls nur durch Auseinanderschachteln der Spule beseitigt werden. In vielen Fällen sind derartige Nacharbeiten jedoch unmöglich, so daß solche Spulen zum Ausschuß gehören.However, such errors can only be detected after the coil has been completed and, if necessary, can only be eliminated by nesting the coil apart. In in many cases, however, such reworking is impossible, so that such coils belong to the committee.

Es sind auch schon Spulenwickelmaschinen zur Herstellung von Spulen mit »n« aufeinanderfolgenden verschiedenen Windungszahlen entwickelt worden, bei welchen eine Spulenwelle durch einen Antriebsmotor angetrieben wird, mit der Spulen mit mehreren Anzapfungen gewickelt werden können. Die Spulenwickelmaschine wird dabei nach Fertigstellung jeder einzelnen Spule automatisch stillgesetzt. Dabei werden die Windungszahlen der aufeinanderfolgenden Spulen von einem Zählwerk und einem mit diesem verbundenen verstellbaren Revolverkopf eingestellt. There are also coil winding machines for the production of coils with "n" consecutive different numbers of turns, at which a spool shaft is driven by a drive motor with the spools can be wound with multiple taps. The coil winding machine will automatically shut down after completion of each individual coil. Included the number of turns of the successive coils from a counter and an adjustable turret head connected to this.

Diese Anordnung ist verwickelt aufgebaut. Außerdem erfordert sie einen erheblichen Aufwand an Einzelteilen, Material und Platz. Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Wickeln elektrischer Spulen, die mehrere Wicklungen vorgebbarer, verschiedener Windungszahl aufweisen, mit in Abhängigkeit von der Drehung der Wickelwelle betätigten, mit einer Informationstrommel nebst Informationsabnahmemitteln arbeitenden Steuermitteln zum selbsttätigen Stillsetzen der Maschine durch Abschalten des Antriebsmotors nach Erreichen der vorgegebenen Windungszahl jeder Wicklung.This arrangement is intricate. Plus, it requires one considerable effort in terms of individual parts, material and space. The invention relates to on a machine for winding electrical coils that have multiple windings of predeterminable, have different number of turns, with depending on the rotation of the winding shaft operated, working with an information drum together with information take-off means Control means for automatically stopping the machine by switching off the drive motor after reaching the specified number of turns of each winding.

Die Erfindung besteht darin, daß zum Steuern des selbsttätigen Stillsetzens eine zur Steuerung von Bewegungsvorgängen an sich bekannte, mit der Wickelwelle drehbar gekuppelte Leitpatrone mit gewindeförmig verlaufenden Leitrillen und ein darin gleitender, in Richtung der Drehachse der Leitpatrone verschiebbarer Mitnehmer vorgesehen ist und daß die Informationstrommel starr mit der Leitpatrone gekuppelt ist und die Information für das Stillsetzen der Maschine jeweils mindestens zweifach enthält im Sinne der Erzielung einer bei Wickelmaschinen in sich bekannten selbsttätigen Stillsetzung in mindestens zwei Stufen. The invention consists in that for controlling the automatic shutdown one known per se for controlling movement processes with the winding shaft rotatably coupled guide cartridge with thread-shaped guide grooves and a therein sliding, in the direction of the axis of rotation of the guide cartridge slidable driver is provided and that the information drum is rigidly coupled to the guide cartridge and the information for stopping the machine at least twice contains in the sense of achieving an automatic known in winding machines Shutdown in at least two stages.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung hat die Informationsträgertrommel als Marken Löcher, die auf einer Schraubenlinie um die Trommel in Abständen angebracht sind, die den Windungszahlen der auf- und nacheinander zu wickelnden Spulen proportional sind. Die gesamte Länge dieser Schraubenlinie ist der gesamten Länge des aufzuwickelnden Drahtes proportional. According to a further development of the invention, the information carrier drum as marks holes spaced on a helix around the drum are proportional to the number of turns of the coils to be wound on and one after the other are. The total length of this helix is the total length of the one to be wound Wire proportional.

Dabei kann als Taster ein steuernder Lichtstrahl einer lichtelektrischen Steuervorrichtung für den Antriebsmotor und für ein Signal verwendet sein. Man kann aber auch als Taster einen steuernden Luftstrahl einer pneumatischen Steuervorrichtung für den Antriebsmotor und für ein Signal benutzen. Da der Taster dünn ist, so kann auf der Informationstrommel die Schraubenwindung eine sehr geringe Steigung haben, welche der Steigung der Schraubenlinie auf der Leitpatrone entspricht. Dadurch ergibt sich ein Informationsträger mit sehr geringen Abmessungen und eine außerordentlich wenig Platz beanspruchende Vorrichtung. A controlling light beam of a photoelectric one can act as a button Control device for the drive motor and for a signal can be used. One can but also as a button a controlling air jet of a pneumatic control device for the drive motor and for a signal. Since the button is thin, so can the screw turns on the information drum have a very low pitch, which corresponds to the slope of the helix on the guide cartridge. This results in an information carrier with very small dimensions and an extraordinary one Device that takes up little space.

Vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, daß der Antriebsmotor über ein Kegelradgetriebe, Zwischenwellen, zwei Schneckenradvorgelege, eine Kupplung, die Trommel und ein Leitwerk für die Bewegung einer lichtelektrischen Zelle antreibt, welche. parallel zur Wickelmaschinenachse verschoben wird. It is advantageous according to a development of the invention that the Drive motor via a bevel gear, intermediate shafts, two worm gear drives, a clutch, the drum and a tail unit for the movement of a photoelectric Cell drives which. is shifted parallel to the winding machine axis.

Ferner kann die Anordnung weiter so ausgebildet sein, daß ein Relais angeordnet ist, welches vom Steuerstrahl beeinflußt ist und gleichzeitig den An: triebsmotor der Spulenwelle und ein Signal steuert. Furthermore, the arrangement can further be designed so that a relay is arranged, which is influenced by the control jet and at the same time the type: drive motor of the spool shaft and a signal controls.

Ein Ausführungsbeispiel eines Steuergerätes nach der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 schematisch dar- gestellt. Die Fig. 1 zeigt einen Aufbau der Steuervorrichtung für die Wickelmaschine und den wesentlichen Teil der Schaltung, die Fig. 2 einen Einzelteil. An embodiment of a control device according to the invention is in Figs. 1 and 2 schematically posed. Fig. 1 shows a structure of the control device for the winding machine and the essential part of the circuit, FIG. 2 is an individual part.

Als Beispiel ist eine lichtelektrische Steuerung gewählt.A photoelectric control is chosen as an example.

Gemäß der Pig.1 wird die zu bewickelnde Spule 1 über die Welle 2 von dem Elektromotor 3 angetrieben. According to Pig. 1, the coil 1 to be wound is moved over the shaft 2 driven by the electric motor 3.

Auf der Welle 2 ist ein Kegelrad eines Kegelräderpaares 4 angeordnett das eine Kupplungswelle 5 antreibt. Diese trägt die eine Hälfte einer Kupplung 6, deren andere Hälfte auf der Welle 7 sitzt, die in einem Gehäuse 8 gelagert ist. Die Welle 7 ragt auf der anderen Seite des Gehäuses 8 heraus und treibt über eine Kupplung 9 das Zählwerk 10 an. Auf der Welle 7 ist eine Schnecke 11 befestigt, die mit dem Schneckenrad 12 zusammenarbeitet, das über die Schnecke 13, das Schneckenrad 14 und die Kupplung 15 eine Welle 16 antreibt. Diese ist im Gehäuse 8 gelagert, ragt auf beiden Seiten aus dem Gehäuse 8 heraus, trägt auf der einen Seite eine Schablone 17 und auf der anderen Seite eine Schalttrommel 18. Die Welle 16 ist eine Hohlwelle und in den Lagern 19 und 20 des Gehäuses 8 geführt. Mit 21 ist eine Feder bezeichnet, die zur Kupplung 14, 15 gehört, sich einerseits gegen die Stirnseite des Lagers 19 stützt und andererseits den Kupplungsteil 14 gegen den Kupplungsteil 15 drückt.A bevel gear of a bevel gear pair 4 is arranged on the shaft 2 which drives a coupling shaft 5. This carries one half of a coupling 6, the other half of which is seated on the shaft 7, which is mounted in a housing 8. The shaft 7 protrudes on the other side of the housing 8 and drives over a Coupling 9 to counter 10. On the shaft 7 a worm 11 is attached, which cooperates with the worm wheel 12, which via the worm 13, the worm wheel 14 and the coupling 15 drives a shaft 16. This is stored in the housing 8, protrudes from the housing 8 on both sides, carries one on one side Template 17 and on the other side a switching drum 18. The shaft 16 is a Hollow shaft and guided in the bearings 19 and 20 of the housing 8. At 21 there is a feather referred to, which belongs to the coupling 14, 15, on the one hand against the end face of the bearing 19 supports and on the other hand the coupling part 14 against the coupling part 15 presses.

Die Kupplung 14, 15 kann, muß aber nicht, eine Rutschkupplung sein.The clutch 14, 15 can, but does not have to be, a slip clutch.

In der Hohlwelle 16 ist eine Stange 22 axial verschiebbar gelagert bzw. geführt. Sie trägt am linken Ende eine Lichtquelle 23 und an der rechten Seite eine Stange 24, die die Stange 22 mit einer Stange 25 verbindet. Die Stangen 22 und 24 bilden zusammen mit der Stange 25 einen starren Rahmen. Die Stange 25 ist in Lagern 26, 2'7 des Gehäuses 8 geführt. Sie trägt an der linken Seite eine Selenzelle 28. Diese ist durch die elektrischen Leitungen 29 mit dem Steuergerät 30 des Elektrömotors 3 elektrisch verbunden. A rod 22 is mounted in the hollow shaft 16 so as to be axially displaceable or led. It carries a light source 23 on the left end and on the right side a rod 24 connecting the rod 22 to a rod 25. The bars 22 and 24 together with the rod 25 form a rigid frame. The rod 25 is guided in bearings 26, 2'7 of the housing 8. It has a selenium cell on the left side 28. This is through the electrical lines 29 to the control unit 30 of the electric motor 3 electrically connected.

Die Stangen 22, 24, 2,5 sind hohl und enthalten die nicht dargestellten elektrischen Leitungen für die Lichtquelle 23. Auf dér Stange 25 ist noch ein federnder Mitnehmer 31 befestigt. Auf der Stange 25 ist ein Mitnehmerträger 31 a axial verschiebbar und durch eine Schraube 31 b feststellbar angeordnet. Er trägt in einem Schlitz senkrecht zur Achse der Stange 25 verschiebbar den Mitnehmer 31, der mit seinen Zähnen in die Zähne der Schablone 17 eingreift. Eine Zugfeder 31 c ist einerseits am Mitnehmerträger 31 a und andererseits am Mitnehmer 31 über das Querstück 31d befestigt und sorgt für die Kraftschlüssigkeit des Zahneingriffes 17 a, 31 e. Mit dem Handgriff 31f kann der Mitnehmer 31 entgegen der Kraft der Feder 31 c in Richtung 31g gezogen und der Kraftschluß 17 a, 31g aufgehoben werden.The rods 22, 24, 2.5 are hollow and contain those not shown electrical lines for the light source 23. On the rod 25 is a springy one Driver 31 attached. A driver carrier 31 a is axially displaceable on the rod 25 and arranged lockable by a screw 31 b. He wears in a slot perpendicular to the axis of the rod 25 slidably the driver 31 with his Teeth engages the teeth of the template 17. A tension spring 31 c is on the one hand on the driver carrier 31 a and on the other hand on the driver 31 via the cross piece 31 d attached and ensures the frictional engagement of the tooth engagement 17 a, 31 e. With the handle 31f, the driver 31 can counter the force of the spring 31c in the direction 31g pulled and the frictional connection 17a, 31g are canceled.

Am Trommelmantel 18a sind am Umfang verteilt kleine Löcher 18 b bis 18i angeordnet, die paarweise wie folgt zusammengehören, und zwar 18 b, 18 c; 18 d, 18 e; 18f, 18 g. Das erste Lochpaar 18 b, 18 e dient zum Fixieren der Anfangsstellung. Das nächste Lochpaar dient zum Stillsetzen der Maschine in zwei Stufen beim ersten Abgriff, z. B. bei der 800. Windung. On the drum shell 18a, small holes 18b to 18 are distributed around the circumference 18i arranged, which belong together in pairs as follows, namely 18 b, 18 c; 18th d, 18 e; 18f, 18 g. The first pair of holes 18 b, 18 e is used to fix the initial position. The next pair of holes is used to shut down the machine in two stages with the first Tap, e.g. B. at the 800th turn.

Das dritte Lochpaar 18f, 18 g dient zum Stillsetzen beim zweiten Abgriff, z. B. bei der 1550. Windung, und das vierte Lochpaar 18f, 18g zum Stillsetzen der Maschine nach Fertigstellung der Spule, z. B. bei der 2500. Windung.The third pair of holes 18f, 18 g is used to stop the second tap, z. B. at the 1550th turn, and the fourth pair of holes 18f, 18g to stop the Machine after completion of the coil, e.g. B. at the 2500th turn.

Die Fig. 2 zeigt eine Schalttrommel mit sieben Lochpaaren I bis VII zut4Herstellen einer Spule mit fünf Abgriffen II bis VL Das Lochpaar zum Fixieren der Anfangsstellung ist mit I, das zum endgültigen Stillsetzen der Maschine mit VII bezeichnet. Die Vorderseite der Schalttrommel bewegt sich während der Arbeit in Pfeilrichtung 37. Mit 38 ist eine Strichmarke bezeichnet, die dem Personal die Bedienung der Maschine erleichtert. Fig. 2 shows a switching drum with seven pairs of holes I to VII to4Make a coil with five Taps II to VL The pair of holes for fixing the starting position is with I, that for finally stopping the machine with VII designated. The front of the shift drum moves while you work in the direction of the arrow 37. A line mark is denoted by 38, which gives the staff the Operation of the machine made easier.

Das Steuergerät arbeitet folgendermaßen: Die Kupplungswelle 5 wird von der Arbeitsspindel 2 der Wickehmaschine über das Kegelräderpaar 4 angetrieben. Der Windungszähler 10 zeigt in üblicher Weise die Zahl der aufgewickelten Windungen an. The control unit works as follows: The coupling shaft 5 is driven by the work spindle 2 of the winding machine via the pair of bevel gears 4. The winding counter 10 shows the number of windings in the usual way at.

Über die beiden Schneckengetriebe und die Rutschkupplung wird die Hohlwelle 16 mit der Schalttrommel 18 und der Leitpatrone oder Schablone 17 in Bewegung gesetzt. Der federnde Mitnehmer 31 ist in das Gewinde der Leitpatrone oder Schablone 17 eingerastet und zieht den Rahmen 22, 24, 25 mit der Lichtquelle 23 und der Fotozelle 28 in Pfeilrichtung 39.Via the two worm gears and the slip clutch, the Hollow shaft 16 with switching drum 18 and guide cartridge or template 17 in motion set. The resilient driver 31 is in the thread of the guide cartridge or template 17 engages and pulls the frame 22, 24, 25 with the light source 23 and the photocell 28 in the direction of arrow 39.

Der Lichtstrahl 23 a der Lichtquelle 23 beschreibt dabei auf der Innenwand der sich drehenden Schalttrommel 18 a eine Schraubenlinie.The light beam 23 a of the light source 23 describes on the inner wall the rotating switching drum 18 a a helix.

Sobald der Lichtstrahl während des Arbeitens der Maschine auf seinem Wege an der Innenwand der Schalttrommel 18 eine Bohrung, z. B. die Bohrung 18 b (s. die Fig. 1), erreicht, fällt der Lichtstrahl 23 a durch diese Bohrung 18b auf die Fotozelle 28, die ein Kommando an das Relais 30 der elektrischen Schaltanlage für den Motor 3 gibt. Dadurch wird die mit hoher Geschwindigkeit laufende Maschine durch Vorschalten eines Widerstandes 32 auf eine geringere Drehzahl gebracht. Nach einer vorher bestimmten Zahl von Umdrehungen der Wickelspule wird der Motor 3 dann durch die zweite Bohrung 18 c an der Schalttrommelwand ganz abgeschaltet und die Maschine gebremst und stillgesetzt. Die Maschine hat jetzt ihre Wickelanfangsstellung 42 erreicht. Gleichzeitig ertönt ein Signal 33, das das Maschinenpersonal veranlaßt, den aufzuwickelnden Draht mit der Spule 1 zu verbinden und die Maschine in Gang zu setzen. As soon as the light beam is on its during the working of the machine Paths on the inner wall of the switching drum 18 a bore, for. B. the hole 18 b (See Fig. 1), reached, the light beam 23a falls through this hole 18b the photocell 28 that sends a command to the relay 30 of the electrical switchgear for the engine 3 there. This will make the machine running at high speed brought to a lower speed by connecting a resistor 32 upstream. To a predetermined number of revolutions of the winding reel, the motor 3 is then completely switched off by the second hole 18 c on the switching drum wall and the Machine braked and stopped. The machine is now in its start winding position 42 reached. At the same time, a signal 33 sounds, which prompts the machine personnel to to connect the wire to be wound to the reel 1 and the machine in motion to put.

Die Maschine läuft nun so lange, bis der Lichtstrahl durch die Bohrungl8d auf die Selenzelle fällt. Dadurch wird der Widerstand 32 vor- und die Maschine auf niedrige Tourenzahl geschaltet. Sobald der Lichtstrahl durch die Bohrung 18e auf die Selenzelle fällt, wird die Maschine abgeschaltet und stillgesetzt. Gleichzeitig ertönt ein Signal 33, das die Maschinenaufsicht veranlaßt, den ersten Abgriff herzustellen und die Maschine wieder einzuschalten. Das Spiel wiederholt sich so oft, bis alle Anzapfungen bzw. Abgriffe hergestellt sind und bei der letzten Windung die Maschine endgültig stillgesetzt wird. Soll die Maschine nicht in zwei, sondern in drei Stufen stillgesetzt werden, so sind an Stelle von zwei Bohrungen drei Bohrungen einander zuzuordnen und an Stelle eines Widerstandes 32 zwei Widerstände 32 vorzusehen. Mit 34 und 35 sind Verbindungsleitungen, mit 36 die vom Netz kommende Speiseleitung bezeichnet.The machine now runs until the light beam passes through the hole 18d falls on the selenium cell. As a result, the resistor 32 is forward and the machine is on low number of revolutions switched. As soon as the light beam through the hole 18e the selenium cell falls, the machine is switched off and shut down. Simultaneously A signal 33 sounds, which causes the machine supervisor to make the first tap and turn the machine back on. The game repeats itself until everyone Taps or taps are made and the machine for the last turn is finally shut down. Should the machine not be in two, but in three stages are stopped, instead of two holes, three holes are aligned to be assigned and to provide two resistors 32 instead of one resistor 32. With 34 and 35 are connecting lines, with 36 the feed line coming from the network designated.

Nachdem die volle Spule abgenommen und eine leere Spule aufgesetzt ist, wird der Rahmen 22, 24, 25 aus der punktiert angedeuteten Endstellung 40 in die Ausgangsstellung zurückgebracht. Dazu wird die Zahnverbindung 31 a, 17 a durch Ziehen des Mitnehmers 31 gelöst. Alsdann kann der Rahmen in die linke Anfangsstellung 41 gebracht und die Zahnkupplung 31 e, 17 a durch Loslassen des Mitnehmers 31 wieder hergestellt werden. Wird nunmehr die Maschine eingeschaltet, so läuft sie zunächst bis zum Anfangspunkt 42, an dem sie durch die Bohrungen 18 b, 18 c (Fig. 1), I (Fig. 2) angehalten wird. After the full bobbin has been removed and an empty bobbin put on is, the frame 22, 24, 25 is moved from the end position 40 indicated by dotted lines in brought back the starting position. For this purpose, the tooth connection 31 a, 17 a through Pulling the driver 31 released. Then the frame can move to the left starting position 41 brought and the tooth coupling 31 e, 17 a by releasing the driver 31 again getting produced. If the machine is now switched on, it will initially run to the starting point 42, on which it is through the holes 18 b, 18 c (Fig. 1), I (Fig. 2) is stopped.

Für jede Spulenart ist eine besondere Schalttrommel erforderlich. Sie kann aus einem glatten dünnwandigen Eisenrohr bestehen und enthält entsprechend den Wicklungsangaben der Spule auf der schraubenförmigen Bahn des Lichtstrahls die oben schon erwähnten kleinen Bohrungen von etwa 0,5 mm Durchmesser. Diese Bohrungen werden auf einer Koordinatenbohrmaschine gebohrt. Für den Wickelanfang können zwei besondere Bohrungen 18 b, 18 c und eine Strichmarke 38 vorgesehen sein. A special switching drum is required for each type of coil. It can consist of a smooth, thin-walled iron pipe and contains accordingly the winding specifications of the coil on the helical path of the light beam small bores of about 0.5 mm diameter already mentioned above. These holes are drilled on a coordinate drilling machine. Two can be used for the beginning of the winding special bores 18 b, 18 c and a line mark 38 may be provided.

An Stelle einer lichtelektrischen Steuerung kann eine pneumatische Steuerung mit einem Luftstrahl treten. Instead of a photoelectric control, a pneumatic Stepping on the control with a jet of air.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Machine for winding electrical coils that have several windings predeterminable, different number of turns, with depending actuated by the rotation of the winding shaft, together with an information drum Information acceptance means working control means for automatic shutdown the machine by switching off the drive motor after reaching the specified Number of turns of each winding, characterized in that for controlling the automatic Shutting down a known per se for controlling movement processes, with the Winding shaft (2) rotatably coupled guide cartridge (17) with threads running Guide grooves and one sliding therein, in the direction of the axis of rotation of the guide cartridge (17) displaceable driver (31) is provided and that the information drum (18) is rigidly coupled to the guide cartridge (17) and the information for stopping of the machine at least twice contains in the sense of achieving one at Winding machines known in themselves automatic shutdown in at least two Stages.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the information carrier is designed as a drum (18) with holes (18 a) on a helical line around the drum (18) at intervals that correspond to the number of turns of the and are proportional to the coils to be wound one after the other.

3. Machine according to claim 1, characterized in that as a button a controlling light beam of a photoelectric control device for the drive motor and is used for a signal.

4. Machine according to claim 1, characterized in that as a button a controlling air jet of a pneumatic control device for the drive motor and applied to a signal.

5. coil winding machine according to claim 1, characterized in that that the drive motor (3) via a bevel gear (4), intermediate shafts (5, 7), two worm gears (11, 14), a clutch (14, 15), the drum (18) and drives a tail unit (22, 24, 25) for moving a photoelectric cell 128), which is moved parallel to the rod (22).

6. Machine according to claim 1, characterized in that a relay (30) is arranged, which is influenced by the control jet (23 a) and at the same time the drive motor (3) of the spool shaft (2) and a signal (33) controls.

Considered publications: German Patent Specifications No. 692 726, 738 507, 905 645; German Auslegeschrift No. 1 003 324; USA No. 1462032, 1547274, 2571243.