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Verfahren zum Wickeln einer Spule, insbesondere einer Relaisspule
Relaisspule Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wickeln einer Spule,
insbesondere Relaisspule, auf einen, einen Stirnflansch aufweisenden Spulenkörper,
welcher Stirnflansch mit zwei senkreeht zurWickelachse des Spulenkörpers freiragenden
Anschlussstiften und mit zwei parallel zu den Anschlusstiften verlaufenden und diesen
einzeln zugeordneten Schlitzen versehen ist.
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Beim Winkeln von Spulen der vorgenannten Art ist man nach der bisherigen
Praxis gezwungen, verschiedene Arbeitsgänge anzuwenden, die ihrem Wesen sowie ihrem
Verfahrensablauf nach sich grundsätzlich voneinander unterscheiden. So muss zunächst
ein Ende des Spulendrahtes an dem ersten Anschlussstift z.B. durch Umwickeln befestigt
werden; dann muss der Spulendraht in den Schlitz im Stirnflansch eingelegt werden,
in welchem er vor äusseren Einflüssen geschützt liegt; dann wird die eigentliche
Spule durch Rotation des Spulenkörpers um seine Wickelachse gewickelt; und dann
muss der Spulendraht über den zweiten Schlitz zum zweiten Anschlusstift geführt
und dort angeschlossen werden. Die Wickelvorgänge einerseits und die Verlegung bzw.
Führung des Spulendrahtes durch die Schlitze andererseits erfordern, soweit eine
maschinelle Fertigung angestrebt wird, unterschiedliche Stellungen des Spulenkörpers
oder sehr umständliche zum Teil räumliche Bewegungen eines Drahtführungselementes,
so dass ein kontinuierlicher Verfahrensablaut zum Wickeln der Spule nicht gegeben
ist.
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Der Erfindung ist daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Wickeln
einer Spule der vorgenannten Art so zu gestalten, dass eine weitestgehende Kontinuität
durch das gesamte Wickelverfahren hindurch gegeben ist und somit eine vollautomatische
Fertigung solcher Spulen begünstigt wird.
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Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch abschnittsweises
Drehen des Spulenkörpers um seine Wickelachse in einer Drehrichtung und durch Bewegen
eines Drahtführungselementes in einer zur Wickelachse parallelen Ebene in eine Position
über dem Spulenkörper zum Anschliessen des Spulendrahtes an die Anschlusstifte und
zum Wickeln der Spule und in eine Position ausserhalb des Spulenkörpers seitlich
des Stirnflansches mit jeweils nachfolgender Drehung des Spulenkörpers um etwa den
Winkel eines Halbkreises und Rückbewegen in eine Position über dem Spulenkörper
zum Einlegen des Spulendrahtes in die den Anschlusstiften zugeordneten Schlitze.
Die Arbeitsschritte, die zum Wickeln der Spule notwendig sind, sind Abschnitte kontinuierlich
verlaufender Bewegungen des Spulenkörpers einerseits um seine Wickelachse in nur
einer Drehrichtung bei sonst unveränderter Lage des Spulenkörpers und des Drahtführungselementes
andererseits in einer Ebene mit aufeinanderfolgenden, geradlinigen Bewegungaschritten.
Solche Bewegungen lassen sich besonders leicht und mit einem Minimum an Aufwand
betreiben und steuern.
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Vorzugsweise ist das erfindungsgemäsee Verfahren gekennzeichnet durch
die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte: a) Wickeln des Spulendrahtes um den
ersten Anschlusstift, b) Bewegen des Drahtführungselementes in Höhe des dem ersten
Anschlusstift zugeordneten Schlitzes bis in eine Position seitlich des Stirnflansches,
c) Drehen des Spulenkörpers um 180 , d) Bewegen des Drahtführungselementes senkrecht
zur Wickelachse um ein Mass, das dem Abstand der beiden Schlitze voneinander entspricht
und Rückbewegen in eine Position über dem Spulenkörper,
e) Wickeln
der Spule, f) Bewegen des Drahtführungselementes in eine Position seitlich des Stirnflansches
nach dessen Bewegung senkrecht zur Wickelachse um ein Mass, das dem Abstand der
beiden Schlitze voneinander entspricht, g) Drehen des SpuAenkörpers um 1800, h)
Bewegen des Drahtführungselementes senkrecht zur Wickelachse um ein Masts, das dem
Abstand der beiden Schlitze voneinander entspricht und Rückbewegen in eine Position
über dem Spulenkörper, i) Wickeln des Spiilendrahtes um den zweiten Anschlusstift.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten des erfindungsgemässen Verfahrens
ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen
Verfahrensbeispiel.
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In Fig. 1 ist ein Spulenkörper 1 dargestellt, welcher aus einem Spulendorn
2, einem hinteren Stirnflansch 3 und einem vorderen Stirnflansch 4 besteht. Der
vordere Stirnflansch 4 ist mit zwei senkrecht zur Wickelachse 5 des Spulenkörpers
1 beidseitig freiragenden Anschlusstiften 6 und 7 versehen, wobei die in der Figur
an der oberen Seitenkante des Spulenkörpers 1 hervorstehenden Enden der Anschlusstifte
6 und 7 dem elektrischen Anschluss eines Spulendrahtes 8 dienen, während die über
die entgegengesetzte Seitenkante des Spulenkörpers 1 hervorstehenden Enden der Anschlusstifte
6 und 7 z.B. in Öffnungen einer gedruckten Schaltungsplatte eingesteckt und mit
den gedruckten leiterbahnen verlötet werden können. Um den elektrischen Anschluss
des Spulendrahtes 8 durch Wickeln an den Anschlusstiften 6 und 7 zu begünstigen,
sind die oberen Enden dieser Anschlusstifte rechteckförmig geprägt und mit scharfen
Kanten versehen. Weiterhin ist der Stirnflansch 4 an der Frontseite mit zwei parallel
zu den Anschlusstiften 6 und 7 und diesen einzeln zugeordneten Schlitzen 9 und 10
versehen. Mit 11 -ist ein Drahtfiihrungselement
in Form eines Rohres
schematisch angedeutet, welche oberhalb des Spulenkörpers 1 in nachbeschriebener
Weise bewegbar und wie durch den Pfeil 12 angedeutet um eine Achse rotierbar ist.
Dem Drahtführungselement 11 ist in bekannter Weise eine nicht weiter dargestellte
Drahtvorratsrolle vorgeschaltet.
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Fig. 1 zeigt dieses Drahtführungselement 11 in einer Position i Bereich
des Spulenkörpers 1 sowie in Höhe des ersten Anschlusstiftes 6. Um den Spulendraht
8 um diesen Anschlussstift 6 wickeln zu können, liegt die Rotationsachse des Drahtführungselementes
11 vorzugsweise über dem Anschlussstift 6 fluchtend mit dessen Mittelachse, so dass
sich bei Rotation des Drahtführungselementes 11 der Spulendraht 8 um den Anschlusstift
6 wickelt. Zweckmässig wird bei diesem Wickeln das Drahtführungselement zur Erhaltung
mehrerer Drahtwindungen am Anschlusstift geringfügig angehoben und wieder abgesenkt.
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Das Verfahren zum Wickeln einer Spule auf dem Spulenkörper 1 erfolgt
durch abschnittsweises Drehen des Spulenkörpers 1 um seine Wickelachse 5 sowie durch
Bewegen des Drahtführungselementes 11 in einer zur Wickelachse 5 parallelen Ebene
in eine Position über dem Spulenkörper 1 zum Anschliessen des Spulendrahtes 8 an
die Anschlusstifte 6 und 7 und zum Wickeln der Spule sowie in eine Position ausserhalb
des Spulenkörpers 1 seitlich der Stirnflansches 4 mit jeweils nachfolgender Drehung
des Spulenkörpers 1 um etwa den Winkel eines Halbkreises und Rückbewegen in eine
Position über dem Spulenkörper 1 zum Einlegen des Spulendrahtes 8 in die den Anschlusstiften
6 und 7 zugeordneten Schlitze 9 bzw. 10.
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Die zur Wickelachse 5 parallele Ebene ist in den Figuren verdeutlicht
durch strichpunktierte Linienzüge, die zum besseren Verständnis mittels ebenfalls
strichpunktierten Bezugslinien mit der Wickelachse 5 in Verbindung stehen. Die wesentlichen
Positionen, in welche das Drahtführungselement 11
im Bereich des
Spulenkörpers 1 sowie seitlich des Stirnflansches 4, ausserhalb des Spulenkörpers
1 im Verlauf des Verfahrens bewegt wird ist verdeutlicht durch die Eckpunkte der
strichpunktierten Linienzüge in der Ebene oberhalb des Spulenkörpers 1.
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Im Folgenden soll anhand der Figuren 1 bis 11 das Verfahren ausführlich
beschrieben werden: Nach dem schon erläuterten Wickeln des Spulen'drahtes 8 um den
ersten Anschlusstift 6 wird das Drahtführungselement 11 in der vorbeschriebenen
Ebene in Richtung I sowie in Höhe des dem ersten Anschlusstift 6 zugeordneten Schlitzes
9, also knapp seitlich der Wickelachse 5 geradlinig bewegt bis in eine Position
seitlich des Stirnflansches 4 (Stellung Fig.2).
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Nun wird der Spulenkörper 1, wie in den Figuren 3 und 4 verdeutlicht,
mit insgesamt 1800 um seine Wickelachse 5 sowie im Uhrzeigersinn (Drehrichtung II)
gedreht und das Drahtführungselement 11 wird gleichzeitig, vorausgehend oder nachgehend
senkrecht zur Wickelachse 5 in Richtung III um ein Mass bewegt, das dem Abstand
der beiden Schlitze 9 und 10 voneinander entspricht. Das Drahtführungselement 11
befindet sich also in der in Fig. 4 dargestellten Position. Aus dieser Position
wird das Drahtführungselement 11 in Richtung IV sowie in Höhe des dem ersten Anschlusstift
6 zugeordneten Schlitzes 9 rückbewegt in eine Position über dem Spulenkörper 1.
Diese Position ist in Fig. 5 dargestellt. Während dieser Bewegung in Richtung IV
legt sich der Spulendraht 8 mit leichter Spannung in den Schlitz 9 ein. Wie in Fig.
6 verdeutlicht, kann nun das Drahtführungselement 11 eine weitere kurze Bewegung
senkrecht zur Wickelachse 5 in Richtung V ausführen, worauf das eigentliche Wickeln
der Spule erfolgt.
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Hierfür rotiert der Spulenkörper 1 in gleichem Drehsinn
(Drehrichtung
VI) während das Drahtführungselement 11 vorzugsweise hin- und hergehende Bewegungen
in Richtung VII, also in Richtung der Wickelachse 5 ausführt.
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Nach dem Stillstand des Spulenkörpers 1 wird das Drahtführungselement,
wie in Fig. 7 gezeigt, in Höhe des dem zweiten Anschlusstift 7 zugeordneten Schlitzes
10 bis in eine Position seitlich des Stirnflansches 4 in Richtung VIII bewegt, wobei
sich der Spulendraht 8 bereits in den in der Figur oberen Einschnitt des Schlitzes
10 einlegt.
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Nun wird der Spulenkörper 1 wiederum im gleichen Drehsinn um 1800
gedreht (Fig. 8), bis er die in Fig. 9 gezeigte Stellung einnimmt.
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Das Drahtführungselement 11 wird aus der in Fig. 7 und 8 gezeigten
Position senkrecht zur Wickelachse 5 in Richtung IX um ein dem Abstand der beiden
Schlitze 9 und 10 entsprechendes Mass und danach in Richtung X bis in eine Position
über dem Spulenkörper 1 jeweils geradlinig bewegt. Während dieser Bewegung legt
sich der Spulendraht 8, wiederum leicht gespannt, in den Schlitz 10 ein.
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Analog zu den anhand der Fig. 1 beschriebenen Verfahrensmerkmalen
kann nun auch hier der Spulendraht 8 durch Umwickeln an dem zweiten Anschlusstift
7, wie in Fig. 10 verdeutlicht, angeschlossen werden.
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Das Drahtführungselement 11 kann nun Richtung XI (siehe auch Fig.
1) bis zu einem nächsten - zu bewickelnden -Spulenkörper 1 bewegt werden.
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Wie die Figuren deutlich zeigen, umschreibt das Drahtführungselement
11 bei seiner Bewegung in die verschiedenen Positionen im wesentlichen ein Rechteck,
dessen Syxmetrieachae in Höhe und parallel zur Wickelachse 5 verläuft
In
Fig. 11 ist ein fertig bewickelter Spulenkörper 1 dargestellt. Dabei ist der Spulendraht
8 in den Schlitzen 9 und 10 z.B. durch Klebestoff an den Stellen 12 und 13 fixiert
und die Anschlusstifte 6 und 7 werden zur Zugentlastung des Spulendrahtes 8 in Richtung
der eingezeichneten Pfeile leicht umgebogen.
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Die senkrecht zur Wickelachse 5 gerichteten Bewegungen des Drahtführungselementes
1t, also die Bewegungsschritte um das Mass des Abstandes der Schlitze 9 und 10 voneinander
erübrigen sich dann, wenn die Einstellung des ausgeschwenkten Spulendrahtes (bei
einer Position des Drahtführungselementes seitlich des Stirnflansches 4) suf die
einzelnen Schlitze 9 oder 10 durch enteprechende Bemessung des Drehwinkels des Spulenkörpers
1 mit weni6er oder mit mehr als 1800. Das Einlegen des Spulendrahtes in den betreffenden
Schlitz ist auch dann durch die keilförmig zulaufenden Schlitzwände gewährleistet
4 Patentansprüche 11 Figuren