DE2106258C3

DE2106258C3 - Verfahren zum Wickeln einer Übertragerspule und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2106258C3
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: 1979-11-08
Also published as: GB1356876A; DE2106258B2; JPS5314743B1; DE2106258A1; IT947355B; CA967733A; ES399585A1; US3801029A; FR2124609B1; FR2124609A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wickeln einer Übertragerspule, insbesondere eines Trenntrafos zwischen einem Fernsehempfangsgerät und einem Bild/Ton-Speichergerät, bei dem Primärspulen- und Sekundärspulenwicklungslagen, deren Wicklungsdrähte von getrennten Vorratsrollen abgewickelt werden, lagenweise unter Zuhilfenahme von isolierenden Zwischenlagen abwechselnd übereinander gewikkelt werden sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Wickeldorn und Vorratsrollen für die Wickeldrähte.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung 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-Bestiinmung resultiert daraus, daß das Chassis eines

ίο 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-

i> gers erreicht.

Zur Erzielung einer niedrigen unteren Grenzfrequenz und eines nicht zu großen Strombedarfs bei 50 flz mil soll ein solcher Übertrager eine Hauptinduktivität von Ln > 500 mH haben. Zugleich soll die obere Grenzfrequenz »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,.· > 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 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 U 080 ist es bekannt, den Flansch eines Spulenkörpers mit einander gegenüberliegenden

- · F.inschnitten zu versehen, um den Wicklungsdraht auf der von den Wickliingslagen 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 gesarmen Wickelvorganges.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, da3 während der Zeit, während der eine WickJungsIage auf eine zuvor aufgebrachte, von der isolierenden Zwischenlage abgedeckte Wicklungslage aufgewickelt 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 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 Auftrenne:! 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 beiüer 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 Rrfindung 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 Einsatzgebracht.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dient eine Vorrichtung mit einem Wickeldorn und Vorratsrollen 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 Spulenraiimes gelegenen Wickeldornteile zur Aufnahme der auf- und abzuwikkelnden Hilfslagen eingerichtet 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 Vorratsrollen 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 erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Zurück wickel vorrichtung 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 naher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Spulenkörper für eine mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung hergestellte Übertrager-

J5 spule,

Fig. 2 einen Wickeldorn zum Wickeln der Übertragerspule,

Fig. 3 bis 8 aufeinanderfolgende Wickclschritte, 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 } sind an diametral gegenüberliegenden Seiten mit Einschnitten 5 und 5' versehen, deren Bedeutung noch später erläutert wird. Der in Fig.2 dargestellte Wickeldorn 7 ist leicht konisch ausgebildet und etwa viermal so lang wie der Spulenkörper nach Fig. !.

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 Vorratsrollen. 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 zugeführtc Wickeldraht in Richtung einer strichpunktierten Linie 19 von der Vorratsrolle 9 zu dem Flansch 3 des Spulenkörper.

Der Draht in Stellung 19 wird daraufhin, wie sich aus F i g. 4 ergibt, durch einen F.inschnitl 5 in dem Spulcnflansch 3 hindurchgelegt. Gleichzeitig wird die Drehrichtung des Wickeldorncs in Richtung des Pfeiles 21 umgekehrt. Die Stellung des Wickcldrahtcs, die in F i g. 3 mit 19 bezeichnet wurde, ist jetzt in F i g. 4 mit 19' bezeichnet und durchgezogen eingetragen. Bei allen folgenden Darstellungen ist immer der Beginn eines I.agcnwickels durchgezogen wiedergegeben, während die Zugstellung des Drahtes gegen Fndc des Wickelvorgangcs einer Lage zur Unterscheidung gestrichelt ist. Bei bestehen gebliebener Drehrichtung der Vorratsspule 9 wickelt sich jetzt also der Wickcldraht 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 Drchrichtung der Vorratsrolle 9 umgekehrt, was sich aus dci Richtung des Pfeiles 25 crpiht. Die Vorratsrolle 9 ist damit in eine Zurückspuldirhiichtung gebracht, und der Motor 13 wirkt als Antriebsmotor. Bevor der Wickclvorgang nach F i g. 5 beginnt, wird allerdings auch wieder die Drehrichtung des Wickeldorncs 7 umgekehrt entsprechend der Dichriehtung 15 nach Fig. 3. Wenn beim Beginn des Wiikclns nach Fig. 3 der Wickeldraht der Primärspule in einen oben befindlchen Einschnitt 5 eingehängt worden ist. dann wird nunmehr in einen unten gelegenen F.inschnitt 5' der Anfang des Drahtes der Sekundärwicklung eingelegt. Schließlich wird um die erste Wicklungslage der Primärwicklung eine Teflonfolic hcrumgclegt. Damit sind die Vorbereitungen für die Wicklung der ersten Wicklungslagc der Primärwicklung abgeschlossen, und der Wickeldorn wird in Richtung des Pfiilcs 15 in Umlauf versetzt. Jetzt wickelt sich in Richtung eines Pfeiles 27 auf den Spulenkörper die erste Wirkiungsiagc 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 Fi g. 6 wird dann ohne Richtungsumkehr des Wickeldornes weiter gewikkclt. nachdem auf die erste Wicklungslage der Sekundärspule eine hoch isolierende Kunststoffolie aus Tcirafluoräthylen aufgelegt wurde. Von der Vorratsrolle 9 wird bei dem Wickelvorgang nach Fig.6 eine zweite Wicklungs'age 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 eine Milfslagc der Sekundärspule auf.

Sind alle 52 Windungen von Wicklungslage und Hilfslage entsprechend der Fig.6 auf den Wickeldorn aufgetragen, dann wird die Drchrichtung des Wickeldorncs umgekehrt. Vor dem Weiterwickeln wird nun der in Fig. 7 in Stellung 33 befindliche Draht der Vorratsspule 9 in den F.inschnitt 5 am linken Flansch des Spulenkörper eingehängt. Bei in Richtung des Pfeiles 21 umgekehrter Drehrichtung des Wickeldornes 7 wickeil sich dann links des Spulenkörper eine Hilfslage des Primärspiilendrahles in Richtung des Pfeiles 35 auf, während sich rechts des Spulenkörpers in Richtung eines Pfeiles 37 die zuvor rechts aufgewickelte Hilfslage des Sekundärwickcldrahtcs auf die Vorratsspule 11 zurück wickelt. In diesem Fall wirkt also der Motor 13 der Vorratsrolle 9 als Bremse, während der Motor 13 der Vorratsrolle 11 eine Anliicbsfunktion übernimmt Während des Wickclvorganges nach F i g. 7 mit in Richtung des Pfeiles 21 umlautendem Wickeldorn 7 wird auf den Spulenkörper selbst keine Wicklungslage aufgetragen.

Fin erneutes Auftragen einer Wicklungslagc erfolgt im nächsten Arbeitsgang, welcher in Fig.8 dargestellt ist. Die Drchrichtung des Wickeldornes isl in diesem HaH wieder umgekehrt und entspricht der Aufwickelrichtung 15 nach Fig.3. Der Wickelvorgang nach F i g. 8 beginnt, nachdem auf die zweite Wicklungslage der Primärwicklung wieder eine Isolierfolie aufgelegt worden isl. Auf den Spulenkörper wird nun in Richtung eines Pfeiles 39 die zweite Primärwicklung aufgetragen, Gleichzeitig wickelt sich die bei dem Vorgang nach F i g. 7 links ausgelegte I lilfswicklung des Primärspulendrahtes in Richtung eines Pfeiles 41 von dem Wickeldorn ab und auf die Vorratsrolle 9 auf.

Im weiteren Verlauf des Wickelverfahren wiederholen sich nun, allerdings spiegelbildlich, die Verfahrensgänge nach den F i g. 6.7 und 8.

Auf diese Weise läßt sich eine Übertragerspule wickeln, welche vollauf den Anforderungen an einen Adapter entspricht und welche frei von Lötstellen nach jeder Wicklungslagc ist. Das wesentliche ist aber, daß mit einem normalen Kupfctlackdraht gearbeitet werden kann, was sich als äußerst wirtschaftlich erweist. Um sicherzugehen, daß keine Überschläge an den Lagenenden auftreten können, werden diese noch mit einem Spray eingesprüht, welches auf die Spulcnflanken einen hoch isolierenden Isolierstoff, wie Tetrafluoräthylen, aufträgt.

Sowohl zum Aufsprühen als auch zum Zwischenlegen zwischen die einzelnen Lagen kommt als hochisolierender 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 Wicklungsdraht geschaffen sind. Dies läßt sich dadurch bewerkstelligen, daß beiderseits des Spulenraumes Umkehrstifte in den Wickeldorn eingelassen werden, um welche dann die Spulendrähtc herumlegbar sind zwecks Änderung der Wickelrichtung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Wickeln einer Übertragerspule, insbesondere eines Trenn trafos 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 Hilfsiege weitergewickeit wird und daß nach dem Vollenden der im Entstehen begriffenen Wicklungslage mit diesem seitlich aufgewickelten Wicklungsdraht 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 begonnen wird, immer ein sofortiges Abtragen derselben erfolgt und daß während des Abtragens der Hilfslagen der abgetragene Draht auf die Vorratsrolle zurückgewickelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge 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 Polytetrafluorethylen zum Einsatz gebracht wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Wickeldorn und Vorratsrollen für die Wickeldrähte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldom (7) beiderseits des Spulenkörpers 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 Vorratsrollen (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 Vorratsrollen (9, 11) über eine Rutschkupplung mit ihrer Zurückwickelvorrichtung (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.