DE2106258B2

DE2106258B2 - Verfahren zum Wickeln einer Übertragerspule und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2106258B2
Application number: DE2106258A
Authority: DE
Inventors: Dieter 2000 Hamburg Malburg
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1971-02-10
Filing date: 1971-02-10
Publication date: 1979-03-15
Also published as: US3801029A; FR2124609A1; CA967733A; IT947355B; GB1356876A; ES399585A1; DE2106258C3; FR2124609B1; DE2106258A1; JPS5314743B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wickeln einer Übertragerspule, insbesondere eines TVenntrafos zwischen einem Fernsehempfangsgerät und einem Bild/Ton-Speichergerät, bei dem Primärspulen- und Sekundärspulenwicklungslagen, deren Wicklungsdrähte von getrennten Vorratsrollen abgewickelt werden, lagenweise unter Zuhilfenahme von isolieren den Zwischenlagen abwechselnd übereinander gewik- kelt werden sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Wickeldorn und Vorratsrollen für die Wickeldrähte. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrich tung sind aus der DE-PS 8 51 979 bekannt

Die Adaptierung von Fernsehempfangsgeräten für Video-Recorder erfordert die galvanische Trennung von Fernsehempfangsgerät und Recorder. Diese VDE-Bestimmung resultiert daraus, daß das Chassis eines Fernsehempfangsgerätes auf Netzspannungspotential liegen kann, während das Chassis eines Recorders geerdet ist Eine besonders günstige Art der Adaptierung wird dabei durch die videofrequente Ein- und Auskopplung mit Hilfe eines Breitband-Trennübertra gers erreicht

Zur Erzielung einer niedrigen unteren Grenzfrequenz und eines nicht zu großen Strombedarfs bei 50 Hz mH soll ein solcher Übertrager eine Hauptinduktivität von Lh > 500 mH haben. Zugleich soll t?^:s obere Grenzfre quenz »5 MHz sein. Beide Forderungen sollen unter Einhaltung der VDE-Bestimmungen erfüllt werden.

Es ist bekannt, für einen derartigen Übertrager einen Ferritschalenkern ohne Luftspalt mit einer effektiven Permeabilität von μ_β > 2000 zu verwenden. Die beiden

Wicklungen des Übertragers werden dann bifilar Schicht für Schicht gemeinsam gewickelt. Nachteilig ist bei diesem Übertrageraufbau aber, daß zur Sicherung einer ausreichenden Durchschlagsfestigkeit die Drähte sowohl der Primär- als auch der Sekundärspule mit

so einer Polytetrafluoräthylen-Isolierschicht überzogen werden müssen. Diese Isolierschicht läßt sich nicht wie eine Lackschicht aufbringen, sondern wird sehr aufwendig von einem Fadengespinst gebildet. Dem einfachen Aufbau eines solchen Übertragers stehen damit außerordentlich hohe Materialkosten entgegen.

Aus der DE-PS 3 54 876 ist ein Verfahren zum Wickeln von Spulen bekannt, bei dem die Übergänge zwischen den Lagen mit einem hochisolierenden Isolierstoff abgesprüht werden. Aus der BE 6 39 103 ist ein Verfahren zum Wickeln einer Spule bekannt, bei dem Rollen die Wicklungsdrähte aufnehmen, über eine Rutschkupplung durch einen Motor angetrieben werden. Aus der DE-PS 9 13 080 ist es bekannt, den Flansch eines Spulenkörpers mit einander gegenüberliegenden Einschnitten zu versehen, um den Wicklungsdraht auf der von den Wicklungslagen abgewandten Seite des Flansches weiterwickeln zu können. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum

Wickeln einer Übertragerspule zu schaffen, bei dem auf einen Kern abwechselnd Lagen der Primär- und Sekundärspule aufeinander gewickelt werden bei gleichbleibendem Zug während des gesamten Wickelvorganges.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während der Zeit, während der eine Wicklungsiage auf eine zuvcr aufgebrachte, von der isolierenden Zwischenlage abgedeckte Wicklungsiage aufgewickelt wird, der Wicklungsdraht der zuvor aufgebrachten Wicklungslage seitlich der zu wickelnden Spule ds Hilfslage weitergewickelt wird und daß nach dem Vollenden der im Entstehen begriffenen Wicklungslage mit diesem seitlich aufgewickelten Wicklungsdraht die nächste Wicklungslage gewickelt wird.

Dieses Wickelverfahren hat den Vorteil, daß beide Wickeldrähte während des gesamten Wickelvorganges gespannt bleiben zwischen Vorratsrolle und Spule bzw. Wickeldorn. Es entfällt das Auftrennen an den Lagenenden mit den zugehörigen Lötvorgängen und ergibt sich ein gleichbleibender Drahtzug, der eine gleichmäßige magnetische Kopplung zusichert. Darüber hinaus sind die Schwierigkeiten, die sich aus einem Kreuzen der Lagen in Spulenmitte ergeben, behoben.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung erfolgt das Wickeln der Spulenlagen mit gleichem Wicklungssinn und bei gleichbleibender Wickeldorndrehrichtung, während bei umgekehrter Wickeldornrichtung jeweils eine Unterbrechung des Lagenwickelns eintritt und während dieser Zeit nur seitlich der einen oder beider Spulenseiten Hilfslagen auf- bzw. abgetragen werden. Durch das Wickeln mit gleichem Wicklungssinn wird der Kupferfüllfaktor verbessert, und das Wechseln der Drehrichtung des Wickeldornes gestattet es, das Wickeln der Hilfslagen so einzurichten, daß ohne Drahtdurchtrennen die Lagen der Primär- und Sekundärwicklungen sich einander ständig abwechseln können.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Wickeln derart vorgenommen, daß auf das Aufwickeln einer Hilfslage, welche stets unmittelbar seitlich einer Spulenwicklungslage begonnen wird, immer ein sofortiges Abtragen derselben erfolgt und daß während des Abtragens der Hilfslagen der abgetragene Draht auf die Vorratsrolle zurückgewickelt wird. Durch das Zurückwickeln des Wickeldrahtes auf die jeweilige Vorratsrolle wird sichergestellt, daß die Drahtspannung während des ganzen Wickelprozesses nicht nachläßt und damit keine mit einem Lockern der Drahtspannung verbundene Wickelschwierigkeiten auftreten.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die Übergänge zwischen den Lagen mit einem hoch isolierenden Isolierstoff abgesprüht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als hoch isolierender Isolierstoff Polytetrafluorethylen zum Einsatz gebracht.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dient eine Vorrichtung mit einem Wickeldorn und Vöfrätsröllen für die Wickeldrähte, welche erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der Wickeldorn beiderseits des Spulenkörpers oder des Spulenraumes wenigstens um die Länge des Spulenraumes verlängert ist und die beiderseits des Spulenraumes gelegenen Wickeldornteile zur Aufnahme der auf- und abzuwikkelnden Hilfslagen einger^htet sind.

Der Wickeldorn nimmt also die Hilfslagen während

der Zeit ihres Auf- und Abwickeins auf.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung sind die Varratsrollen mit jeweils einer ständig wirksamen, beim Abrollen des Wickel drahtes aber überwundenen Zurückwickelvorrichtung verbunden. Die Vorratsrollen können dabei gemäß einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine Rutschkupplung mit ihrer Zurückwickelvorrichtung verbunden sein. Alle diese

ίο Antriebe unterwerfen den Draht auf den Wickelrollen einer ständigen Zugspannung, und zwar ganz gleich, ob der Draht von den Rollen abgewickelt oder wieder auf diese zurückgewickelt wird.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der erfindungsge-

mäßen Vorrichtung besteht die Zurückwickelvorrichtung aus einem Asynchronmotor mit großem Schlupf.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist ein auf den Wickeldorn aufgeschobener Spulenkörper in seinen Flanschen mit einander gegenüberliegenden Einschnitten versehen. Diese Einschnitte ermöglichen beim Durchführen des Wickeldrahtes und Ändern der Drehrichtung des Wickeldornes ein Ändern des Aufwickelsinnes des Wickeldrahtes zu Hilfslagen.

Der Spulenkörper kann auch entfallen und der Draht unmittelbar auf den Wickeldorn aufgewickelt werden. Hierzu sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auf dem Wickeldorn die Wicklungslagen axial begrenzende Umlenkstifte angeordnet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Spulenkörper für eine mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung hergestellte Übertrager spule,

F i g. 2 einen Wickeldorn zum Wickeln der Übertragerspule,

Fig.3 bis 8 aufeinanderfolgende Wickelschritte, welche das Verfahren zum Wickeln nach der Erfindung veranschaulichen.

Der in Fig. 1 dargestellte Spulenkörper für eine Übertragerspule besteht aus einer auf einen Schalenkern aufschiebbaren Hülse 1, welche seitlich von Flanschen 3 begrenzt ist. Die Flansche 3 sind an diametral gegenüberliegenden Seiten mit Einschnitten 5 und 5' versehen, deren Bedeutung noch später erläutert wird. Der in F i g. 2 dargestellte Wickeldorn 7 ist leicht konisch ausgebildet und etwa viermal so lang wie der Spulenkörper nach F i g. 1.

Der Wickeldorn wird in eine Wickelvorrichtung eingespannt, in welche er sowohl rechts als auch links herum gedreht werden kann. Auf in F i g. 5 dargestellten Vorratsrollen 9, 11 wird Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von beispielsweise 0,15 mm auf Vorrat bereitgehalten. Jede Vorratsrolle 9,11 wird von einem Asynchronmotor 13 oder 13' im Aufwickelsinn in Umlauf versetzt. Jeder Asynchronmotor wirkt dabei mit Hilfe eines Reibradantriebes beispielsweise auf einen Flansch der Vorratrollen. Selbstverständlich ist aber auch eine andere kraftschlüssige Kupplung zwischen Vorratsrolle und Asynchronmotor möglich. Die Asynchronmotoren sind so ausgewählt, daß sie bei einem Abziehen des Kupferdrahtes von der Vorratsrolle, also bei einer Bewegung der Vorratsrollen und damit der Welle des Asynchronmotors lediglich eine Bremsung des Abwickelvorganges vornehmen. Zum Wickeln der ersten Wicklungslage der Primärwicklung wird der Spulendraht von der Vorratsrolle 9 von links nach

rechts auf den auf den Wickeldorn aufgeschobenen Spulenkörper aufgetragen. Beispielsweise besteht die erste Wicklungslage dabei aus 52 Windungen. Wie F i g. 3 zeigt, wird der Wickeldorn während des Aufwickeins in Richtung eines Pfeiles 15 gedreht, und die Windungen der ersten Wicklungslage legen sich in Richtung eines Pfeiles 17 aneinander. Der Motor 13 wirkt in diesem Fall als Bremse. Ist die erste Wicklungslage 1 vollendet, dann läuft der zugeführte Wickeldraht in Richtung einer strichpunktierten Linie 19 von der Vorratsrolle 9 zu dem Flansch 3 des Spulenkörpers.

Der Draht in Stellung 19 wird daraufhin, wie sich aus Fig.4 ergibt, durch einen Einschnitt 5 in dem Spulenflansch 3 hindurchgelegt. Gleichzeitig wird die Drehrichtung des Wickeldornes in Richtung des Pfeiles 21 umgekehrt. Die Stellung des Wickeldrahtes, die in Fi g. 3 mit 19 bezeichnet wurde, ist jetzt in Fig. 4 mit 19' bezeichnet und durchgezogen eingetragen. Bei allen folgenden Darstellungen ist immer der Beginn eines Lagenwickels durchgezogen wiedergegeben, während die Zugstellung des Drahtes gegen Ende des Wickelvorganges einer Lage zur Unterscheidung gestrichelt ist. Bei bestehen gebliebener Drehrichtung der Vorratsspule 9 wickelt sich jetzt also der Wickeldraht rechts des Spulenkörpers in Richtung eines Pfeiles 23 auf den Wickeldorn auf. Auch rechts des Spulenkörpers werden wieder 52 Windungen auf den Wickeldorn aufgewickelt. Auf dem Wickeldorn befinden sich dann danach die erste Wicklungslage der Primärwicklung und rechts davon eine Hilfslage mit gleicher Windungszahl.

Im darauffolgenden, in Fig.5 dargestellten Wickelvorgang wird die Drehrichtung der Vorratsrolle 9 umgekehrt, was sich aus der Richtung des Pfeiles 25 ergibt. Die Vorratsrolle 9 ist damit in eine Zurückspuldrehrichtung gebracht, und der Motor 13 wirkt als Antriebsmotor. Bevor der Wickelvorgang nach F i g. 5 beginnt, wird allerdings auch wieder die Drehrichtung des Wickeldornes 7 umgekehrt entsprechend der Drehrichtung 15 nach F i g. 3. Wenn beim Beginn des Wickeins nach F i g. 3 der Wickeldraht der Primärspule in einen oben befindlchen Einschnitt 5 eingehängt worden ist, dann wird nunmehr in einen unten gelegenen Einschnitt 5' der Anfang des Drahtes der Sekundärwicklung eingelegt Schließlich wird um die erste Wicklungslage der Primärwicklung eine Teflonfolie herumgelegt Damit sind die Vorbereitungen für die Wicklung der ersten Wicklungslage der Primärwicklung abgeschlossen, und der Wickeldorn wird in Richtung des Pfeiles 15 in Umlauf versetzt Jetzt wickelt sich in Richtung eines Pfeiles 27 auf den Spulenkörper die erste Wicklungslage der Sekundärwicklung auf. Zu gleicher Zeit wickelt sich in Richtung eines Pfeiles 29 die Hilfslage rechts des Spulenkörpers wieder ab, und die Vorratsrolle 9 wickelt auf sich den vom Wickeldorn abgewickelten Hilfslagendraht zurück.

Entsprechend der Darstellung nach F i g. 6 wird dann ohne Richtungsumkehr des Wickeldornes weiter gewikkelt nachdem auf die erste Wicklungslage der Sekundärspule eine hoch isolierende Kunststoffolie aus Tetrafluoräthylen aufgelegt wurde. Von der Vorratsrolle 9 wird bei dem Wickelvorgang nach Fig.6 eine zweite Wicklungslage der Primärspule in Richtung eines Pfeiles 31 von rechts nach links auf den Spulenkörper aufgewickelt Zugleich wickelt sich wieder rechts des Spulenkörpers in Richtung eines Pfeiles 33 eim Hilfslage der Sekundärspule auf.

Sind alle 52 Windungen von Wicklungslage unc Hilfslage entsprechend der Fig. 6 auf den Wickeldon aufgetragen, dann wird die Drehrichtung des Wickel domes umgekehrt. Vor dem Weiterwickeln wird nui der in Fig. 7 in Stellung 33 befindliche Draht de Vorratsspule 9 in den Einschnitt 5 am linken Flansch de Spulenkörpers eingehängt. Bei in Richtung des Pfeile

Ό 21 umgekehrter Drehrichtung des Wickeldornes ', wickelt sich dann links des Spulenkörpers eine Hilfslagi des Primärspulendrahtes in Richtung des Pfeiles 35 aul während sich rechts des Spulenkörpers in Richtuni eines Pfeiles 37 die zuvor rechts aufgewickelte Hilfslagi des Sekundärwickeldrahtes auf die Vorratsspule 1 zurückwickelt. In diesem Fall wirkt also der Motor i; der Vorratsrolle 9 als Bremse, während der Motor K der Vorratsrolle 11 eine Antriebsfunktion übernimmt Während des Wickelvorganges nach Fig. 7 mit ii Richtung des Pfeiles 21 umlaufendem Wickeldorn 7 wire auf den Spulenkörper selbst keine Wicklungslagi aufgetragen.

Ein erneutes Auftragen einer Wicklungslage erfolg im nächsten Arbeitsgang, welcher in F i g. 8 dargestell ist. Die Drehrichtung des Wickeidornes ist in diesen Fall wieder umgekehrt und entspricht der Aufwickel richtuiig 15 nach Fig.3. Der Wickelvorgang nact Fi g. 8 beginnt, nachdem auf die zweite Wicklungslagi der Primärwicklung wieder eine Isolierfolie aufgeleg worden ist. Auf den Spulenkörper wird nun in Richtung eines Pfeiles 39 die zweite Primärwicklung aufgetragen Gleichzeitig wickelt sich die bei dem Vorgang nacl F i g. 7 links ausgelegte Hilfswicklung des Primärspulen drahtes in Richtung eines Pfeiles 41 von derr Wickeldorn ab und auf die Vorratsrolle 9 auf.

Im weiteren Verlauf des Wickelverfahrens wiederho len sich nun, allerdings spiegelbildlich, die Verfahrens· gänge nach den F i g. 6,7 und 8.
Auf diese Weise läßt sich eine Übertragerspult wickeln, welche vollauf den Anforderungen an einer Adapter entspricht und welche frei von Lötstellen nach jeder Wicklungslage ist. Das wesentliche ist aber, daC mit einem normalen Kupferlackdraht gearbeitet werder kann, was sich als äußerst wirtschaftlich erweist. Um

<5 sicherzugehen, daß keine Überschläge an den Lagenenden auftreten können, werden diese noch mit einem Spray eingesprüht, welches auf die Spulenflanken einen hoch isolierenden Isolierstoff, wie Tetrafluoräthylen, aufträgt.

so Sowohl zum Aufsprühen als auch zum Zwischenlegen zwischen die einzelnen Lagen kommt als hochisolir "ender Werkstoff Polytetrafluorethylen in Betracht, und zwar entweder in der Form eines Sprays oder in der Form einer Folie.

Es kann ohne weiteres auch ohne die Verwendung eines Spulenkörpers gearbeitet werden, wenn der Wicklungsraum der Spule anderweitig eingegrenzt ist und vor allem im Bereich der beiderseitigen Spulenraumenden Umkehrpunkte für den WickJungsdraht geschaffen sind. Dies läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß beiderseits des Spulenraumes Umkehrstifte in den Wickeldorn eingelassen werden, um welche dann die Spulendrähte herumlegbar sind zwecks Änderung der Wickelrichtung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Wickeln einer Übeitragerspule, insbesondere eines Trenntrafos zwischen einem Fernsehempfangsgerät und einem Bild/Ton-Speichergerät, bei dem Primärspulen- und Sekundärspulenwicklungslagen, deren Wickeldrähte von getrennten Vorratsrollen abgewickelt werden, lagenweise unter Zuhilfenahme von isolierenden Zwischenlagen abwechselnd übereinander gewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zeit, während der eine Wicklungslage auf eine zuvor aufgebrachte, von der isolierenden Zwischenlage abgedeckte Wicklungslage aufgewikkelt wird, der Wicklungsdraht der zuvor aufgebrachten Wicklungslage seitlich der zu wickelnden Spule als Hilfslage weitergewickelt wird und daß nach dem Vollenden der im Entstehen begriffenen Wicklungslage mit diesem seitlich aufgewickelten Wickluagsdraht die nächste Wicklungslage gewickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Wickeln der Spulenlagen mit gleichem Wicklungssinn und bei gleichbleibender Wickeldorndrehrichtung erfolgt, während bei umgekehrter Wickeldorndrehrichtung jeweils eine Unterbrechung des Lagenwickelns eintritt und während dieser Zeit nur seitlich der einen oder beider Spulenseiten Hilfslagen auf- bzw. abgetragen werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Aufwickeln einer Hilfslage, welches stets unmittelbar seitlich der Spulenwicklungslage begönnert wird, immer ein sofortiges Abtragen derselben erfolgt und daß während des Abtragens der Milfi agen der abgetragene Draht auf die Vorratsrolle zurückgewickelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergänge zwischen den Lagen mit einem hoch isolierenden Isolierstoff abgesprüht werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als hochisolierender Isolierstoff Polytetrafluoräthylen zum Einsatz gebracht wird.

6. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens mit einem Wickeldorn und Vorratsrollen für die Wickeldrähte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dall der Wickeldorn (7) beiderseits des Spulenkörper» oder des Spulenraumes wenigstens um die Länge des Spulenraumes verlängert ist, und die beiderseits des Spulenraumes gelegenen Wickeldorne zur Aufnahme der auf- und abzuwickelnden Hilfslagen eingerichtet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrolle!) (9, 11) jeweils mit einer ständig wirksamen, beim Abrollen des Wickeldrahtes aber überwundenen Zurückwickelvorrichtung (13) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsroikn (9, 11) über eine Rutschkupplung mit ihrer Zurtiickwickelvorrichtung (13) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurückwickelvorrichtung (13) aus einem Asynchronmotor mit großem Schlupf besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß ein auf den Wickeldorn (7) aufgeschobener Spulenkörper in seinen Flanschen (3) mit einander gegenüberliegenden Einschnitten (5, 5') versehen ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wickeldorn (7) die Wicklungslagen axial begrenzende Umlenkstifte angeordnet sind.