DE19708227A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bewickeln eines Ringkerns - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewickeln eines eine zentrale Öffnung aufweisenden Ringkerns mit einem Wickeldraht unter Verwendung eines Magazins, welches die zentrale Öffnung durchgreift und auf welches der Wickeldraht von ei­ ner Vorratsrolle auf das Magazin in der vorgesehenen Länge umgewickelt wird und dessen freies Ende als Wicklungsanfang vor Beginn der Wicklungsherstellung ge­ meinsam mit dem Magazin durch die Öffnung des Wickelkerns hindurch gesteckt wird, welcher Wickeldraht unter kontinuierlicher Verdrehung des Ringkerns um dessen Hochachse vom Magazin gleichförmig auf den Ringkern umgewickelt wird, währenddessen das Magazin seine Position beibehält. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist allgemein bekannt, Ringkerne, zum Beispiel für Transformatoren und Dros­ seln, in hierfür vorgesehenen Vorrichtungen mit einem Wickeldraht zu versehen. Diese Vorrichtung arbeitet mit einem teilbaren ringförmigen Magazin zusammen, welches jeweils vor Wicklungsbeginn an den betreffenden Ringkern ketten­ gliedähnlich angelegt wird und mit der zur Herstellung der vorgesehenen Wicklung erforderlichen Länge an Wickeldraht befüllt wird.

Anschließend erfolgt die Herstellung der vorgesehenen Wicklung durch Abwickeln des Wickeldrahtes aus dem Magazin, wobei jeweils nach der Herstellung einer Wicklungslage das den Wicklungsanfang bildende Drahtende manuell durch das Magazin hindurchgeführt und gehalten werden muß, damit es nicht von der Folge­ lage überwickelt wird.

Dieser manuelle Eingriff ist bei den bekannten Vorrichtungen zur Herstellung der fertig bewickelten Ringkerne unumgänglich und verursacht eine Unterbrechung des Fertigungsablaufes. Der erforderliche manuelle Eingriff verhindert also eine vollau­ tomatisierte Fertigung. Ferner ist für den manuellen Eingriff Bedienpersonal erfor­ derlich, welches entsprechend dem Wickelfortschritt periodisch eingreifen muß und daher nicht für andere Tätigkeiten zur Verfügung steht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfah­ ren der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine unterbrechungsfreie Herstellung von Ringkernen mit wenigstens zwei Wicklungslagen erlaubt, sowie eine einfach handhabbare Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaf­ fen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung ist daher vorgesehen, daß nach Herstellen einer Wicklungs­ lage die Drehrichtung des Ringkerns in die Gegenrichtung geändert wird, daß hier­ bei die Folgelage des Wickeldrahtes auf die bereits vorhandene wenigstens eine Wicklungslage gewickelt wird und daß der Wicklungsanfang unbeeinträchtigt durch die Wicklungslagen frei zugänglich bleibt.

Diese erfindungsgemäß vorgesehene Umkehr der Wickelrichtung erlaubt eine weitgehend automatisierte Fertigung, bei welcher eine Überwachungsperson ledig­ lich beim Auftreten von Störungen eingreifen muß, während der eigentliche Wickel­ vorgang der Ringkernspule ohne manuellen Eingriff stattfindet, sofern auch die Be­ schickung mit Vormaterial und die Entnahme der jeweiligen Fertigteile aus dem Wickelautomaten automatisch erfolgen.

In weiterer Verbesserung der Erfindung wird jede weitere Folgelage bei entspre­ chender Umkehrung der Drehrichtung des Ringkernes gegenüber der vorherigen Wicklungslage hergestellt. Dabei ist sichergestellt, daß der Wicklungsanfang un­ beeinträchtigt durch die einzelnen Wicklungslagen radial absteht und somit für die Herstellung des Spulenanschlusses zur Verfügung steht.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebe­ nen Verfahrens ist in an sich bekannter Weise mit einem teilbaren ringförmigen Magazin ausgerüstet, welches einen Ringkern in dessen zentraler Öffnung durch­ greift und Wickeldraht in der zur vorgesehenen Bewicklung des Ringkerns erfor­ derlichen Länge aufnimmt. Der Ringkern führt während der Bewicklung eine Dre­ hung um seine Hochachse aus, so daß seine Oberfläche gleichförmig mit einer Wicklungslage bedeckt ist.

Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung mit einem Endschalter versehen, welcher bei Erreichen einer vollständigen Drehung des bewickelten Ringkernes selbsttätig die Umkehr seiner Drehrichtung einleitet, das heißt eine Drehbetätigung des Ring­ kernes in der Gegenrichtung, wobei der Endschalter vorzugsweise mit einem den zu bewickelnden Ringkern bewegenden Antrieb zusammenarbeitet.

Hierbei kann in vorteilhafter Weiterbildung der Endschalter als Umschalter ausge­ bildet sein. Eine zweckmäßige Weiterbildung kann darin bestehen, ein weiterer Endschalter vorgesehen ist, der auch als Umschalter ausgebildet ist, so daß der Umfangsbereich des Ringkernes, in welchem der Wicklungsanfang radial absteht, vom Wickelvorgang ausgespart bleibt.

Statt dessen kann auch nur ein spezieller Endschalter vorgesehen sein, welcher bidirektional ansprechbar ist, das heißt für jede Drehrichtung geeignet, wobei seine Gestaltung beziehungsweise Bauform die den für den Anschlußleiter benötigten Raumbedarf, das heißt den hierfür von der Wicklung auszusparenden Sektorspalt des Ringkernes, berücksichtigt.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann an Stelle eines Endschalters auch ein Impuls- oder Signalgeber vorgesehen sein, welcher bei jeder fertigen Windung einen Impuls oder ein Signal abgibt. Dieser einer Windung entsprechende Impuls beziehungsweise Signal wird von einer Zähleinrichtung erfaßt und gezählt, wobei vorgesehen ist, daß bei einer bestimmten vorgegebenen Anzahl von Impulsen be­ ziehungsweise Signalen eine hierfür vorgesehene Schalteinrichtung anspricht und die Vorschubrichtung des Ringkerns umkehrt.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie be­ sondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt einer schematischen Draufsicht der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung zu Beginn des Wickelvorgangs
und

Fig. 2 die ausschnittweise Darstellung der Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 nach Herstellung einer kompletten Wicklungslage.

In Fig. 1 ist ausschnittweise eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 mit einem Ringkern 12 für eine Drosselspule oder für einen Ringkerntransformator, dessen zentrale Öffnung 14 von einem hier in Draufsicht auf die Schmalseite dargestellten ringförmigen Magazin 16 durchgriffen ist. Das Magazin 16 ist in bekannter Weise geteilt ausgeführt, so daß es jeweils nach Herstellung der vorgesehenen Wicklung 18 auf dem Ringkern 12 von diesem wieder entfernt werden kann. Nicht näher ge­ zeigt sind der zugehörige Drehantrieb für den Ringkern 12, die Vorratsrolle zur Auffüllung des Magazins 16 sowie die vorgesehenen Halte- und Führungsmittel für den Ringkern beziehungsweise für den Wickeldraht.

Der in der in Fig. 1 gezeigten Darstellung abgebildete Ringkern 12 befindet sich noch am Beginn des Wickelvorgangs, was dadurch erkennbar ist, daß lediglich ein Wicklungsanfang 20 nahe dem bereits eingesetzten Magazin 16 radial absteht.

Der Wickelvorgang findet dabei, wie folgt, statt. Nach Einlegen des Ringkernes 12 in die Vorrichtung wird zunächst das teilbare Magazin 16 in den Ringkern quasi "eingeklinkt" ähnlich einem Kettenglied. Dann wird auf das Magazin 16 Wickeldraht von einer Vorratsrolle aufgespult entsprechend der Länge, die für die vorgesehene Ringkernspule erforderlich ist.

Anschließend wird der Wickeldraht von dem Magazin 16 auf den hierbei stetig um seine Hochachse gedrehten Ringkern 12 umgewickelt, wie in Fig. 2 gezeigt. Diese Verfahrensweise ist soweit an sich bekannt, wobei bei Erreichen einer vollen Um­ drehung des Ringkernes 12 in Richtung des Pfeiles D₁ seither ein manueller Ein­ griff erforderlich ist, um den Wicklungsanfang 20 von Hand durch das Magazin 16 hindurchzuführen, damit er nicht von der Folgelage eingewickelt wird und dadurch nicht mehr zugänglich ist, während der Ringkern anschließend mit gleichem Dreh­ sinn D₁ weiterdreht.

Hier setzt die Erfindung ein, indem die Drehrichtung bei Erreichen einer vollen Um­ drehung, das heißt vor dem Überwickeln des herausragenden Wicklungsanfangs 20, entsprechend dem Pfeil D₂ umgekehrt wird und die Folgelage entsprechend dem entgegengerichteten Drehsinn D₂ des Ringkernes 12 bei gleichebleibendem Wickelsinn entsprechend Pfeil WS auf diesen aufgebracht wird. Sobald der Ring­ kern 12 abermals eine volle Umdrehung ausgeführt hat, wiederholt sich diese Pro­ zedur, sofern mehr als zwei Wicklungslagen hergestellt werden sollen.

Diese Drehrichtungsumkehr wird mittels eines hier nicht näher dargestellten End­ schalters bewirkt, welcher als Umschalter ausgebildet ist und mit dem Antrieb des Ringkernes 12 zusammenarbeitet und gewährleistet, daß stets nur eine Umdrehung des Ringkernes 12 in die gleiche Drehrichtung erfolgt und daß anschließend eine volle Umdrehung des Ringkernes 12 in entgegengerichtetem Drehsinn stattfindet und danach vice versa, falls mehr als zwei Wicklungslagen vorgesehen sind.

Die Gestaltung sowie die Plazierung des Endschalters ist im Zusammenhang mit der Erfindung nur insoweit von Bedeutung, als sicher ausgeschlossen werden muß, daß der Wicklungsanfang 20 verlorengeht, das heißt, überwickelt wird. Im übrigen kann entsprechend den in den Ansprüchen erwähnten Gestaltungsvarianten des Endschalters dieser einfach oder doppelt wirksam ausgebildet sein.

Claims (6)

1. Verfahren zum Bewickeln eines eine zentrale Öffnung aufweisenden Ringkerns (12) mit einem Wickeldraht unter Verwendung eines Magazins (16), wel­ ches die zentrale Öffnung (14) durchgreift und auf welches der Wickeldraht von einer Vorratsrolle auf das Magazin (16) in der vorgesehenen Länge umgewickelt wird und dessen freies Ende als Wicklungsanfang (20) vor Beginn der Wicklungs­ herstellung gemeinsam mit dem Magazin (16) durch die zentrale Öffnung (14) des Wickelkerns (12) hindurch gesteckt wird, welcher Wickeldraht unter kontinuierlicher Verdrehung des Ringkerns (12) um dessen Hochachse vom Magazin (16) gleich­ förmig auf den Ringkern (12) umgewickelt wird, während dessen das Magazin (16) seine Position beibehält, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herstellen einer Wicklungslage die Drehrichtung des Ringkerns (12) in die Gegenrichtung geändert wird, daß hierbei die Folgelage des Wickeldrahtes auf die bereits vorhandene we­ nigstens eine Wicklungslage gewickelt wird und daß der Wicklungsanfang (20) un­ beeinträchtigt durch die Wicklungslagen frei zugänglich bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede weitere Folgelage bei entsprechender Umkehrung der Drehrichtung des Ringkernes (12) gegenüber der vorherigen Wicklungslage hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungsanfang (20) unbeeinträchtigt durch die Wicklungslagen radial absteht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche mit einem teilbaren ringförmigen Magazin (16), welches einen Ringkern (12) in dessen zentraler Öffnung (14) durchgreift und Wickeldraht in der zur vorge­ sehenen Bewicklung des Ringkerns (12) erforderlichen Länge aufnimmt, welcher Ringkern während der Bewicklung um seine Hochachse eine Drehung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endschalter vorgesehen ist, welcher bei Errei­ chen einer vollständigen Drehung des bewickelten Ringkernes (12) selbsttätig die Drehung des Ringkernes (12) in der Gegenrichtung einleitet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der End­ schalter als Umschalter ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Endschalter mit einem den zu bewickelnden Ringkern (12) bewegenden Antrieb zusammenarbeitet.