DE1278006B - Herstellverfahren fuer Ringkern- oder Rohrkernwicklungen und mit diesem Verfahren hergestellte Wicklungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIf

Deutsche Kl.: 21 g -1/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 78 006.2-33 (S 89657)

24. Februar 1964

19. September 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Ringkern- oder Rohrkernwicklungen.

Das Aufbringen von Wicklungen auf Rohrkerne oder Ringkerne mit kleiner Innenbohrung bereitet seit jeher besondere Schwierigkeiten, da die gegenüber normalen Ringkernen ungünstigen Verhältnisse von Durchmesser zu Länge der Bohrung die Anwendung der bekannten, zum Bewickeln von Ringkernen häufig verwendeten Maschinen mit einem durch die Bohrung laufenden Drahtmagazin nur selten erlaubt. Ebenso ist die Anwendung ausgeschlossen bei Ringkernen, wie beispielsweise den Ferritkernen einer Speichermatrix, deren Innenbohrung die Durchführung eines Magazines nicht erlaubt. Dieses Verfahren ist zudem nur bei hohen Windungszahlen rationell, da das für jeden Kern erneut notwendige Einsetzen und Auffüllen des Magazins relativ lange Totzeiten der Maschine bedingt.

Es müssen daher, besonders bei kleinen Kernen, die Wicklungen derzeit von Hand aufgebracht werden, wobei für jede einzelne Windung die gesamte folgende Drahtlänge durch die innere Bohrung gefädelt werden muß. Dieses Verfahren hat neben dem dabei auftretenden großen Zeitaufwand verschiedene weitere Nachteile. So müssen die Kerne vor dem Aufbringen der Wicklung entgratet und mit einer Tauchlackierung versehen werden, um möglichst stumpfe Kanten zu erhalten, die das Abschaben der Drahtisolierung beim Durchziehen weitgehend verhindern. Außerdem ist es nahezu unmöglich, auf diese Weise gleichmäßige Wicklungen zu erzielen, d. h. gleiche Windungslängen und gleiche Abstände der einzelnen Windungen voneinander. Damit ergeben sich aber unterschiedliche elektrische Werte, die für spezielle Aufgaben derartiger Wicklungen nicht tragbar sind. Schließlich muß nach dem Aufbringen der Wicklung der gesamte Übertrager nochmals tauchlackiert werden, um eine unverrückbare Lage der einzelnen Windungen gegeneinander und gegenüber dem Kern zu gewährleisten.

Die Erfindung bezweckt eine Vermeidung der geschilderten Nachteile mit Hilfe eines leicht automatisierbaren Verfahrens.

Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daß erfindungsgemäß die Wicklung aus Leiterstücken in Form von Halbwindungen zusammengesetzt wird, wobei alle inneren Halbwindungen gemeinsam durch die Bohrung des Ring- oder Rohrkernes geführt und alle äußeren Halbwindungen gemeinsam am Umfang des Ring- oder Rohrkernes angeordnet werden und Herstellverfahren für Ringkern- oder
Rohrkernwicklungen und mit diesem Verfahren
hergestellte Wicklungen

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Herbert Mahnke, 8000 München

daß danach die Enden der Halbwindungen miteinander elektrisch leitend verbunden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß alle Windungen aus gleich langen isolierten Drahtstücken bestehen können. Die elektrischen Werte jeder Windung sind somit gewährleistet. Eine Beschädigung der Isolation ist auf diese Weise ausgeschlossen, da es beim Aufbringen der Halbwindungen nicht erforderlich ist, den Draht mehrfach über die Kanten des Kernes zu ziehen und dabei die Isolierung zu beanspruchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle Drähte, die die inneren Halbwindungen bilden, beispielsweise als Bündel von isolierten Drähten gleicher Länge, gemeinsam durch die Bohrung geschoben. Die Anordnung der äußeren Halbwindungen am Umfang des Kernes kann innerhalb einer Klemmvorrichtung während des Herstellvorganges geschehen, so daß auch in vorteilhafter Weise der Windungsabstand gesichert wird. Die elektrisch leitende Verbindung je zweier Windungsenden kann nach einem beliebigen Verfahren, beispielsweise durch Verdrallen und Tauchlöten, vorgenommen werden. Zweckmäßigerweise ist das Verfahren für Kerne mit geringen Windungszahlen anzuwenden, beispielsweise für Ferritkerne in Speichern oder für Drosseln und Übertrager mit etwa 20 Windungen, da die Überschaubarkeit der Windungsenden für eine richtige Schaltung Vorbedingung ist. Selbst-

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verständlich ist aber auch das Aufbringen großer Halbwindungen zu einem Verdrahtungspunkt einer Windungszahlen möglich, hier ist jedoch nach der Schaltungsplatte herauszuführen. Vorzugsweise kann Verbindung aller Halbwindungsenden auf einer Seite dafür eine gedruckte Schaltungsplatte verwendet werdes Kernes beim Verbinden der gegenüberliegenden den. Ein besonderer Vorteil einer derartigen Anord-Halbwindungsenden eine elektrische Kontrolle er- 5 nung ist die Möglichkeit, derartige Wicklungen beforderlich, liebig auch im Betrieb zu beschälten, d. h. beispiels-

Ein dem obengenannten Verfahren entsprechendes weise durch Parallelschalten die Querschnitte oder

Verfahren kann in abgewandelter Form auch in der durch Abschalten verschiedener Windungen die In-

Weise durchgeführt werden, daß die Leiterstücke, duktivität zu verändern.

aus denen die Wicklung zusammengesetzt wird, io Vorteilhafterweise können die Enden der Wick-

U-förmig sind und je eine ganze Windung bilden, lung zu einem Verdrahtungspunkt einer gedruckten

deren Enden mit den Nachbarwindungen leitend Schaltung herausgeführt werden,

verbunden werden, wobei entweder von geraden Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung einer

Drahtstücken ausgegangen wird und alle für die derartigen Ausführung kann so erzielt werden, daß

Windungen der Wicklung benötigten Drahtstücke 15 die Träger der Verdrahtung gleichzeitig als Ab-

als Bündel gemeinsam mit ihrer einen Hälfte durch deckung der oberen und unteren Öffnung oder beider

die Kernbohrung geschoben werden und dann der Öffnungen des Kernes Verwendung finden. Auf diese

übrige Teil der Drahtstücke über die Stirnfläche der Weise wäre es möglich, die herausgeführten Enden

Kernwandung und die Außenseite des Kernes zur der Halbwindungen durch eine Bohrung des Ver-

U-Form zurückgebogen wird oder von bereits U-för- 20 drahtungsträgers zu stecken und gemeinsam mit

mig vorgeformten Leiterstücken ausgegangen wird diesem tauchzulöten. Es wird auch auf diese Weise

und alle für die Windungen der Wicklung benötigten ein komplettes und vielseitig verwendbares Bauteil

Leiterstücke gemeinsam mit einem Schenkel so durch gebildet, dessen Anschlüsse für alle möglichen Funk-

die Kernbohrung geschoben werden, daß die zweiten tionen, wie oben beschrieben, mit verschiedenen

Schenkel der Leiterstücke an der Außenseite des 25 Windungszahlen bzw. Drahtquerschnitten bereit-

Kerns verteilt zu liegen kommen. liegen.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Im folgenden wird die Erfindung an Hand der

Erfindung für automatisierbare Verfahren können Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

die Enden der Halbwindungen miteinander ver- F i g. 1 den Schnitt durch einen Rohrkern mit zwei

schweißt werden. Auf diese Weise ist ein rasches 30 verschiedenen Windungen,

maschinelles Anschließen aller Halbwindungsenden F i g. 2 den Schnitt durch einen Rohrkern, dessen

gleichzeitig möglich. Windungen in Isolierstoffteilen gelagert sind,

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der nach F i g. 3 die obere Abdeckung eines Rohrkernes,

dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten F i g. 4 Rohrkernanschlüsse an einer gedruckten

Wicklung können die Leiter der inneren Halbwin- 35 Schaltung.

düngen mechanisch miteinander verbunden werden. In F i g. 1 ist ein Rohrkern 1 mit zwei unterschied-Dies kann beispielsweise bei geringen Wicklungs- liehen Windungen, die nach dem erfindungsgemäßen zahlen so geschehen, daß die Halbwindungen in ein Verfahren aufgebracht werden können, versehen. Die Isolierstoffteil eingelegt oder eingegossen sind, das Windungen der Wicklung 2 sind aus je zwei Halbeine genaue Lage der einzelnen Leiter garantiert und 40 windungen hergestellt. Die äußeren Halbwindungen 3 gleichzeitig einen festen Sitz in der Bohrung des und die inneren Halbwindungen 4 bestehen aus Rohrkernes gewährleistet. gleich langen isolierten Drahtstücken, von denen

Ebenso können die Leiter der äußeren Halbwin- die Halbwindungen 4 gemeinsam als Bündel durch düngen in einem gemeinsamen Isolierstoffträger mit die Bohrung eingeführt sind, während die Halbwingleichem Abstand angeordnet werden, wobei dieser 45 düngen 3 bis zur Beendigung des Verfahrens mit zweckmäßig ringförmig ausgebildet und über den Hilfe einer Klemmvorrichtung am Umfang des Rohr-Kern geschoben werden kann. kernes gelagert werden. Die freien Enden der HaIb-

Je nach Ausbildung der Isolierstoffteile können bei windungen 3 und 4 sind entweder, wie an den Stelderartigen Anordnungen auch blanke Drähte ver- Ien5, miteinander verschweißt oder, wie an den wendet werden, da die Isolierung gegeneinander und 50 Stellen 6, als Wicklungsenden herausgeführt,
gegenüber dem Kern von den Isolierstoffteilen über- Die in der linken Hälfte der Figur dargestellte nommen werden kann. Wicklung ist so aufgebaut, daß je eine Windung 7

Zur Herstellung dieser Wicklung können vorbe- bildende Leiterstücke von einem isolierten, U-förmig

reitete Drahtstücke oder isolierte Leiter gleicher gebogenen Leiterstück gebildet werden. In diesem

Länge verwendet werden, die beispielsweise auto- 55 Fall werden entweder alle Windungen gemeinsam

matisch zugeschnitten und beidseitig abisoliert wer- als Bündel gerader Drähte mit ihrer einen Hälfte

den können. So besteht dann die Möglichkeit, in durch die Bohrung geschoben, worauf die den äuße-

einem Folge-Automaten blanke Drähte zuzuschnei- ren Halbwindungen entsprechenden restlichen Teile

den oder isolierte Drähte zuzuschneiden und an den der Drähte nach außen um den Rohrkern herum-

Enden die Isolierung zu entfernen und diese den 60 gebogen werden, oder aber die Windungen werden

vorbereiteten inneren und äußeren Kunststoffteilen bereits in der Vorfertigung U-förmig geformt und

zuzuführen, wobei auch eine automatische Bestük- dann in einer Vorrichtung mit ihren die inneren

kung dieser Kunststoffteile mit einer vorgegebenen Halbwindungen bildenden Schenkeln durch den

Anzahl von Halbwindungen ohne weiteres möglich Rohrkern geschoben. Die freien Enden 8 je zweier

erscheint. 65 Windungen werden miteinander verschweißt oder

Eine zweckmäßige Weiterbildung der nach dem auf-andere Weise elektrisch leitend verbunden. Die

erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wicklung Wicklungsenden sind ebenso wie an den Stellen 6

erlaubt es, einzelne oder jedes der Enden zweier herauszuführen.

In F i g. 2 ist der Rohrkern 9 von einem Kunststoffteil 10 umgeben. Das Kunststoffteil 10 ist topfartig geformt und trägt an seinem Boden eine Bohrung 11, die sich nach allen Seiten schlitzartig erweitert. Auf der dem Boden gegenüberliegenden Seite ist ein deckelartiges Kunststoffteil 12 aufgesetzt, das ebenfalls eine Bohrung mit schlitzartigen Erweiterungen trägt. Der Rohrkem 9 ist damit vollständig von Isolierstoffteilen 10 und 12 umgeben. Durch die Bohrung 13 des Rohrkernes und die Bohrungen in Deckel und Boden der Kunststoffteile 10 und 12 werden die inneren Halbwindungen 14 "der Wicklung eingeführt. Diese bestehen entweder, wie im Ausführungsbeispiel, aus isolierten Drähten, oder aber es muß ein nicht dargestelltes weiteres Isolierstoffteil mit Kammern in Längsrichtung eingeschoben werden, das blanke Drähte aufnehmen kann. Die äußeren Halbwindungen 15 sind als blanke Drähte durch Kammern des Kunststoffteiles 10 geführt und werden an ihren Enden mit den in die schlitzförmigen Er- »o Weiterungen der Kunststoffteile gebogenen Enden der inneren Halbwindungen 14 verschweißt. Auf diese Weise entstehen Anschlußstellen 16, die, wenn ein Anschluß jeder Windung an eine Schaltung nicht gewünscht ist, isoliert oder von Kunststoffteilen abgedeckt werden können. Im Ausführungsbeispiel trägt diese Anordnung noch weitere Isolierstoffteile 17 und 18, die etwa in der Art von Spulenflanschen von beiden Seiten über die Anordnung geschoben werden, und die Schlitze 19 zur Aufnahme je einer Verbindungsstelle zwischen zwei Halbwindungen tragen. Außerdem sind in diesen Isolierstoffteilen 17 und 18 senkrecht zur Achse des Rohrkernes 9 Drähte 20 angeordnet, die mit den Wicklungsenden 21 verbunden sind und diese seitlich herausführen.

Einen Schnitt durch eines der Isolierstoffteile 17 bzw. 18 zeigt F i g. 3. In den Schlitzen 19 sind jeweils die Enden 22 der äußeren Halbwindungen und die Enden 23 der inneren Halbwindungen zu erkennen. Gleichzeitig zeigt F i g. 3 die Bohrung 11 des Kunststoffteiles 10 mit den schlitzförmigen Erweiterungen 24, die ein Abbiegen der inneren Halbwindungen in Richtung auf die Schlitze 19 erlauben. Alle diese Schlitze dienen im wesentlichen der gleichmäßigen Lage der Windungen zueinander und sollen zudem ein scharfkantiges Abbiegen der Windungen vermeiden.

F i g. 4 zeigt angedeutet den Aufbau einer gedruckten Schaltung, die auf den freien Enden der Windungen angeordnet werden könnte. Die Leitungszüge 25 der gedruckten Schaltung sind sternförmig entsprechend der Anzahl der Windungen an einem oder an beiden Enden des Rohrkernes angeordnet und haben je eine Bohrung 26, durch die die freien Enden der Halbwindungen gesteckt sind. Die beiden Wicklungsenden 27 und 28 haben je einen eigenen Anschluß. Die Leitungszüge dieser gedruckten Schaltung sind selbstverständlich beliebig in der bekannten Art verlängerbar, so daß Anschlüsse an andere Bauteile hergestellt werden können. Dies ist aber hier nicht dargestellt, da ebenso die Möglichkeit besteht, auf diesen sternförmig angeordneten Leitungszügen einen Drehschalter anzuordnen, der beliebige Windungskombinationen parallel oder hintereinander schaltet. Diese Leitungszüge sind auf einem Isolierstoffträger 29 anzuordnen, der beispielsweise neben einem erfindungsgemäß hergestellen Rohrkern auch verschiedene andere Bauteile tragen kann und dessen Anschlüsse, also auch die Anschlüsse der Windungsenden, in einem automatischen Lötverfahren, beispielsweise Schwallöten, verbunden werden.

Die gleichen Anordnungen können selbstverständlich auch mit Ringkernen aufgebaut werden, wobei lediglich andere Abmaße für die Kunststoffteile und die Windungen zu wählen sind.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Ringkernoder Rohrkernwicklungen, dadurchgekennzeichnet, daß die Wicklung aus Leiterstücken in Form von Halbwindungen zusammengesetzt wird, wobei alle innneren Halbwindungen gemeinsam durch die Bohrung des Ring- oder Rohrkernes geführt und alle äußeren Halbwindungen gemeinsam am Umfang des Ring- oder Rohrkernes angeordnet werden und daß danach die Enden der Halbwindungen miteinander elektrisch leitend verbunden werden.

2. Abgewandeltes Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstücke, aus denen die Wicklung zusammengesetzt wird, U-förmig sind und je eine ganze Windung bilden, deren Enden mit den Nachbarwindungen leitend verbunden werden, wobei entweder von geraden Drahtstücken ausgegangen wird und alle für die Windungen der Wicklung benötigten Drahtstücke als Bündel gemeinsam mit ihrer einen Hälfte durch die Kernbohrung geschoben werden und dann der übrige Teil der Drahtstücke über die Stirnfläche der Kernwandung und die Außenseite des Kernes zur U-Form zurückgebogen wird oder von bereits U-förmig vorgeformten Leiterstücken ausgegangen wird und alle für die Windungen der Wicklung benötigten Leiterstücke gemeinsam mit einem Schenkel so durch die Kernbohrung geschoben werden, daß die zweiten Schenkel der Leiterstücke an der Außenseite des Kernes verteilt zu liegen kommen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Halbwindungen oder benachbarter Windungen miteinander verschweißt werden.

4. Mit dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellte Ringkern- oder Rohrkernwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der inneren Halbwindungen mechanisch miteinander verbunden sind.

5. Mit dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellte Ringkern- oder Rohrkernwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der äußeren Halbwindungen in einem gemeinsamen Träger angeordnet sind.

6. Ringkern- oder Rohrkernwicklung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur mechanischen Verbindung der Halbwindungen untereinander als Träger Isolierstoffkörper und als Halbwindungen blanke Drähte verwendet sind.

7. Ringkern- oder Rohrkernwicklung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbwindungen isolierte Leiter gleicher Länge verwendet werden, deren Enden beidseitig abisoliert sind.

8. Mit dem Verfahren nach Anspruch 3 hergestellte Ringkern- oder Rohrkernwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei verschweißte Enden zweier Halbwindungen oder zweier benachbarter Windungen zu einer hinausgeführten Anschlußleitung für den Anschluß an einen Ver-

drahtungspunkt einer, vorzugsweise gedruckten Schaltung verlängert sind.

9. Ringkern- oder Rohrkernwicklung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger der Verdrahtung gleichzeitig Abdeckung des oberen und/oder des unteren Kernendes sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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