DE19612336A1 - Prüfvorrichtung mit einem Meßkontakt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung mit einem Meßkontakt zur Kontaktierung einer Spulenwicklung eines Wickelkörpers, welcher einen Kontaktfuß mit einem mit ei­ ner Isolationsschicht versehenem Drahtende der Spulen­ wicklung hat.

Wickelkörper mit einer Spulenwicklung werden beispiels­ weise zur Erzeugung eines Magnetfeldes eingesetzt. Ein Wickelkörper mit einer einzigen Spulenwicklung hat dabei zwei Kontaktfüße, an denen jeweils ein Drahtende der Spu­ lenwicklung befestigt ist. Die Kontaktfüße dienen dazu, den Wickelkörper auf einer Leiterbahnen aufweisenden Pla­ tine oder einem MID-Bauteil (Moldet Interconnectet De­ vices) zu befestigen. Dies geschieht bei heutigen Wickel­ körpern meist durch eine Oberflächenmontage. Eine Prüfung des Wickelkörpers auf Funktionstüchtigkeit erfolgt dann nach dessen Montage oder der Montage eines fertigen Gerä­ tes, beispielsweise eines Schrittmotors, auf der Platine. Hierzu wird beispielsweise ein Ohmmeter mit zwei jeweils einen Meßkontakt tragenden Meßelementen verwendet, bei dem die Meßkontakte mit den entsprechenden Leiterbahnen der Platine kontaktiert werden. Dies führt jedoch dazu, daß fehlerhafte Wickelkörper oder Baugruppen mit Wickel­ körpern unnötigerweise montiert und anschließend wieder von der Platine entfernt werden müssen.

Man könnte auch daran denken, den Wickelkörper vor der Montage auf der Platine bzw. die Baugruppe schon während des Zusammenbaus zu prüfen. Dabei müssen die an den Kon­ taktfüßen befestigten, mit einer Isolationsschicht über­ zogenen Drahtenden vor einer Kontaktierung mit den Meß­ kontakten zunächst abisoliert werden. Dies ist jedoch sehr aufwendig und bereitet besonders bei dünnen Drähten große Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Prüfvor­ richtung mit einem Meßkontakt der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß mit dem Meßkontakt eine auf einem Wickelkörper angeordnete Spulenwicklung besonders schnell kontaktiert werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßkontakt eine Schneide oder einen Spieß zum Durch­ dringen der Isolationsschicht aufweist.

Durch diese Gestaltung wird die Isolationsschicht jedes der Drahtenden im Bereich des Meßkontaktes durchschnitten oder durchstochen, bis der Meßkontakt mit einer leitenden Ader der Spulenwicklung kontaktiert ist. Die Drahtenden müssen damit vor der Prüfung nicht abisoliert werden. Hierdurch ist es möglich, den Wickelkörper mit besonders geringem Aufwand und bereits während dessen Herstellungs­ prozeß zu prüfen. Fehlerhafte Wickelkörper werden durch diese Erfindung zum frühestmöglichen Zeitpunkt erkannt und können aus dem Fertigungsprozeß herausgenommen wer­ den. In der Regel steht der Wickelkörper bei seinem Her­ stellungsprozeß auf den Kontaktfüßen. Da die Drahtenden der Spulenwicklung meist von oben her zu den Kontaktfüßen geführt sind, müssen die Wickelkörper zur Prüfung nicht gedreht werden. Deshalb lassen sich die Wickelkörper mit der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung besonders schnell und kostengünstig prüfen. Hierbei ist es belanglos, ob die Isolationsschicht aus Lack oder einer Kunststoff­ schicht besteht.

Die Gefahr eines unbeabsichtigten Durchschneidens des Drahtes mit dem Meßkontakt läßt sich gemäß einer vorteil­ haften Weiterbildung der Erfindung einfach dadurch ver­ mindern, daß der Meßkontakt mit einer messerförmigen Schneide zum senkrechten Durchdringen der Isolations­ schicht versehen ist. Da die Ader des Drahtendes eine hö­ here Festigkeit hat als die Isolationsschicht, steigt die auf den Meßkontakt aufzubringende Schneidkraft nach dem Durchdringen der Isolationsschicht stark an. Zur Erhöhung der Schneidkraft beim Eindringen in das Drahtende trägt ebenfalls ein runder Drahtquerschnitt bei.

Die Gefahr eines Durchschneidens der Drahtenden wird ge­ mäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfin­ dung auch dadurch vermieden, daß der Meßkontakt eine Vielzahl von Spießen aufweist. Diese Gestaltung ist be­ sonders bei dünnen Drahtenden von Vorteil, da hier die Erhöhung der Schneidkraft nach dem Durchdringen der Iso­ lationsschicht kaum wahrnehmbar ist.

Bei besonders dünnen Drahtenden und bei stumpfen Spießen besteht die Gefahr, daß sich die Drahtenden bei Berührung mit einem Spieß zur Seite bewegen und zwischen zwei Spieße gelangen. Die Folge wäre, daß das Drahtende nicht mit dem Meßkontakt kontaktiert und der Wickelkörper von der Prüfvorrichtung fälschlicherweise als fehlerhaft er­ kannt wird. Ein solches besonders dünnes Drahtende wird mit dem Meßkontakt der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung sicher kontaktiert, wenn die Spieße pyramiden- oder tetraederförmig gestaltet sind. Durch diese Gestaltung der Spieße durchschneiden die Kanten zweier benachbarter Spieße die Isolationsschicht des Drahtendes auch dann, wenn das Drahtende der Bewegung eines der Spieße zur Seite ausweicht.

Der Meßkontakt gelangt gemäß einer vorteilhaften Weiter­ bildung der Erfindung immer auf eine vorgesehene Stelle des Drahtendes, wenn die Prüfvorrichtung eine Aufnahme für den Wickelkörper und einen axial verschiebbaren, den Meßkontakt tragenden Stößel aufweist. Diese Gestaltung eignet sich besonders zur Prüfung einer Vielzahl von Wic­ kelkörpern in möglichst kurzer Zeit. Die Schneidkraft kann beispielsweise elektrodynamisch, elektromagnetisch, piezoelektrisch, magnetostriktiv oder kapazitiv erzeugt werden. Selbstverständlich kann der Stößel auch Teil ei­ nes Hebelmechanismusses sein, mit dem die Schneidkraft von Hand aufgebracht wird.

Der Meßkontakt gelangt gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung immer mit einer vorgesehenen Schneidkraft auf das Drahtende, wenn der Stößel einen An­ schlag hat und wenn zwischen dem Stößel und dem Meßkon­ takt eine Druckfeder angeordnet ist.

Die Schneidkraft wird gemäß einer konstruktiv vorteilhaf­ ten Weiterbildung der Erfindung besonders schnell auf den Meßkontakt aufgebracht, wenn der Stößel mit einem Kolben eines Hubzylinders verbunden ist. Der Hubzylinder kann beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch abgetrieben sein. Weiterhin läßt sich mit einem solchen Hubzylinder die Schneidkraft einfach dosieren.

Die Prüfvorrichtung ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung besonders einfach aufgebaut, wenn sie zur Bewegung des Meßkontaktes einen Elektromotor hat. Der Elektromotor kann beispielsweise zum linearen Antrieb des Stößels oder auch zum Schwenken des Meßkontaktes auf das Drahtende ausgebildet sein.

Der Meßkontakt wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbil­ dung der Erfindung sicher mit dem Drahtende kontaktiert, wenn der Meßkontakt gegen einen auf dem Kontaktfuß ange­ ordneten Anschlag bewegbar gehalten ist. Durch diese Ge­ staltung wird nicht die Schneidkraft festgelegt, sondern die Eindringtiefe des Meßkontaktes in das Drahtende. Da die Eindringtiefe in der Regel leichter einzustellen ist als die Schneidkraft, ist diese Gestaltung besonders dann von Vorteil, wenn das Drahtende eine sehr zähe Isolati­ onsschicht hat oder wenn die Gesamthöhenaufbautoleranz kleiner ist als der Drahtquerschnitt. Hierdurch wird die Gefahr eines unbeabsichtigten Durchschneidens des Draht­ endes deutlich vermindert.

Bei einem Kontaktfuß ohne Anschlag läßt sich die Ein­ dringtiefe des Meßkontaktes in das Drahtende gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach dadurch begrenzen, daß der Meßkontakt zur Abstützung auf dem Kontaktfuß neben dem Drahtende zumindest einen Ab­ standshalter hat.

Mit der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung lassen sich viele Wickelkörper in besonders kurzer Zeit prüfen, wenn die Prüfvorrichtung mehrere Meßkontakte zur gleichzeiti­ gen Kontaktierung mehrerer Drahtenden hat.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 ein Meßelement einer erfindungsgemäßen Prüf­ vorrichtung und einen Wickelkörper,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüf­ vorrichtung,

Fig. 3 einen messerförmigen Meßkontakt mit einem Drahtende,

Fig. 4 einen Meßkontakt mit einer Vielzahl von Spießen,

Fig. 5 einen Meßkontakt mit zwei Abstandshaltern.

Die Fig. 1 zeigt einen Wickelkörper 1, bei dem über ei­ nem Kontaktfuß 2 ein Meßelement 3 angeordnet ist. Der Wickelkörper 1 hat eine aus lackiertem Draht 4 gewickelte Spulenwicklung 5. Ein Drahtende 6 der Spulenwicklung 5 ist um den Kontaktfuß 2 herumgeführt. Zur Vereinfachung ist in der Zeichnung ein einziger Kontaktfuß 2 mit einem Drahtende 6 eingezeichnet. Das Drahtende 6 ist zur mecha­ nischen Befestigung um zwei auf der Oberseite des Kon­ taktfußes 2 befindliche senkrechte Stifte 7, 7a gewic­ kelt, was den Vorteil hat, daß selbst dann, wenn das Drahtende 6 durchtrennt werden sollte, keine losen Draht­ stücke entstehen. Da bei dem eingezeichneten Wickelkörper 1 das Drahtende 6 zuerst um den Kontaktfuß 2 und dann zu den Stiften 7, 7a geführt ist, würde ein Durchtrennen des Drahtendes 6 nicht zu einer Funktionsuntüchtigkeit des Wickelkörpers 1 führen. Bei einem versehentlichen Durch­ trennen des Drahtendes 6 entstehen keine losen Draht­ stücke, da das Drahtende 6 an beiden Stiften 7, 7a befe­ stigt ist.

In dem Meßelement 3 befindet sich ein Elektromotor 9, welcher eine Spindel 10 als Motorwelle hat. Die Spindel 10 greift in eine Mutter 11 ein, welche mit einem axial verschiebbaren Stößel 12 verbunden ist. Auf dem unteren Ende des Stößels 12 ist ein Meßkontakt 8 mit einer mes­ serförmigen Schneide 13 angeordnet, die dem Drahtende 6 gegenübersteht. Durch eine Drehung der Spindel 10 durch den Elektromotor 9 wird der Stößel 12 axial verschoben und die Schneide 13 senkrecht auf das Drahtende 6 ge­ drückt. Hierdurch wird eine in Fig. 3 dargestellte Iso­ lationsschicht 14 des Drahtendes 6 durchschnitten und der Meßkontakt 8 mit einer ebenfalls in Fig. 3 dargestellten Ader 15 des Drahtendes 6 kontaktiert. Der Meßkontakt 8 hat über den Stößel 12 und die Mutter 11 eine elektrische Verbindung mit einer Meßleitung 16. Die Meßleitung 16 führt zu einem nicht dargestellten Meßgerät, beispiels­ weise einem Ohmmeter.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform hat ein Meßelement 17 einen von einer Klemmfaust 18 eines Ausle­ gers 19 gehaltenen pneumatischen oder hydraulischen Hub­ zylinder 20. Der Ausleger 19 ist auf einer Basis 21 mon­ tiert, die einen aufgestellten Rand 22 zur Aufnahme des Wickelkörpers 1 hat. Der Hubzylinder 20 hat einen mit ei­ nem Stößel 23 verbundenen Kolben 24. Durch eine Beauf­ schlagung des Hubzylinders 20 mit Druck wird der Kolben 24 und damit der Stößel 23 axial verschoben. Auf dem un­ teren Ende des Stößels 23 ist der Meßkontakt 8 angeord­ net. Zwischen dem Stößel 23 und dem Meßkontakt 8 befindet sich eine Druckfeder 25. Der Stößel 23 hat durch den be­ grenzten Hub des Kolbens 24 im Hubzylinder 20 einen An­ schlag 26. Durch ein Verschieben des Hubzylinders 20 in der Klemmfaust 18 läßt sich der Abstand zwischen dem An­ schlag 26 und dem Drahtende 6 der Spulenwicklung 5 ver­ stellen. Die Druckfeder 25 und der Anschlag 26 gewährlei­ sten, daß der Meßkontakt 8 immer mit einer vorgesehenen Schneidkraft auf das Drahtende 6 gelangt. Das Drahtende 6 befindet sich zwischen zwei als Anschlag für den Meßkon­ takt 8 ausgebildeten Stützplatten 27, 28. Diese Stütz­ platten 27, 28 verhindern ein Durchschneiden des Drahten­ des 6 mit dem Meßkontakt 8.

Die Fig. 3 zeigt den mit einer messerförmigen Schneide 13 versehenen Meßkontakt 8 aus Fig. 1 während einer Kon­ taktierung mit der Ader 15 des Drahtendes 6. Der Meßkon­ takt 8 durchdringt hier die Isolationsschicht 14 des Drahtendes 6 und schneidet geringfügig in die Ader 15 ein.

In Fig. 4 ist der Meßkontakt 8 mit einer Vielzahl von Spießen 29 versehen, welche die Isolationsschicht 14 des Drahtendes 6 durchdringen und geringfügig in die Ader 15 eindringen. Die Spieße 29 sind pyramidenförmig gestaltet.

In Fig. 5 hat der Meßkontakt 8 neben seiner messerförmi­ gen Schneide 13 seitlich jeweils einen Abstandshalter 30, 31. Diese Abstandshalter 30, 31 gelangen neben dem Draht­ ende 6 auf den in Fig. 1 dargestellten Kontaktfuß 2 und verhindern hierdurch ein Durchschneiden des Drahtendes 6.

Claims (11)

1. Prüfvorrichtung mit einem Meßkontakt zur Kontaktierung einer Spulenwicklung eines Wickelkörpers, welcher einen Kontaktfuß mit einem mit einer Isolationsschicht versehe­ nem Drahtende der Spulenwicklung hat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßkontakt (8) eine Schneide (13) oder einen Spieß (29) zum Durchdringen der Isolationsschicht (14) aufweist.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Meßkontakt (8) mit einer messerförmigen Schneide (13) zum senkrechten Durchdringen der Isolati­ onsschicht (14) versehen ist.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Meßkontakt (8) eine Vielzahl von Spießen (29) aufweist.

4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spieße (29) pyramiden- oder tetraederförmig gestaltet sind.

5. Prüfvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Auf­ nahme (Rand 22) für den Wickelkörper (1) und einen axial verschiebbaren, den Meßkontakt (8) tragenden Stößel (12, 23) aufweist.

6. Prüfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stößel (12, 23) einen Anschlag (26) hat und daß zwischen dem Stößel (12, 23) und dem Meßkontakt (8) eine Druckfeder (25) angeordnet ist.

7. Prüfvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (12, 23) mit einem Kolben (24) eines Hubzylinders (20) verbunden ist.

8. Prüfvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Bewe­ gung des Meßkontakts (8) einen Elektromotor (9) hat.

9. Prüfvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkontakt (8) gegen einen auf dem Kontaktfuß (2) angeordneten An­ schlag (Stützplatten 27, 28) bewegbar gehalten ist.

10. Prüfvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkontakt (8) zur Abstützung auf dem Kontaktfuß (2) neben dem Drahtende (6) zumindest einen Abstandshalter (30, 31) hat.

11. Prüfvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Meßkontakte (8) zur gleichzeitigen Kontaktierung mehrerer Drahtenden (6) hat.