DE2528530A1

DE2528530A1 - Vorrichtung zum wickeln sattelfoermiger spulen

Info

Publication number: DE2528530A1
Application number: DE19752528530
Authority: DE
Inventors: Siegfried Foerster; Ernst Koch
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1975-06-26
Filing date: 1975-06-26
Publication date: 1977-01-20

Description

Vorrichtung zum Wickeln sattelförmiger Spulen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln sattelförmiger Spulen mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Drehtisch und einem um eine horizontale Achse um vorhestimmte positive und negative Winkel schwenkbaren Wickelkern zum Aufnehmen und Formen der Spule mit einer ersten Finrichtllnq zum Drehen des Drehtisches und einer zweiten Einrichtung zum Schwenken des Wickelkernes.
Derartige Vorrichtungen werden benötigt zm Wickeln von Spulen, deren besondere räumliche Formgebung in einem Arbeitsgang herzustellen ist, weil das Wickeln der Spule in einer Ebene und deren anschließendes Verformen zu Störungen der Leiterstruktur wie z.B. durch Brechen aus supraleitendem Material bestehender in normalleitendes Material eingebetteter Filamente führen kann.
Das hätte zur Folge, daß der erhebliche Arbeitsaufwand zum iferstellen supraleitender Filamentdrähte, aus denen die tSDnlen zu wickeln sind, ohne Nutzen bliebe.
L's ist bekannt, zum Wickeln sattelförmiger, also dreidimensionaler Spulen, einen Wickelkern zu benutzen, der an seinen beiden Enden drehbar gelagert ist und während des Wickelvorganges mit einem an einer der Stirnseiten des Wickelkernes fest angeschlossenen Hebel von Hand um seine Längsachse geschwenkt und dabei der von einer Vorratsspule zugeführte Draht zu einem dreidimensionalen, die Laufrichtung des Drahtes umkehrenden Bogen geformt werden kann. Die Nachteile dieses hekannten Verfahrens bestehen insbesondere darin, daß die Schwenkbewegung bei Drehung des Wickelkernes von Hand nicht kontinuierlich ahlaufen kann und deshalb der Bogen des Wickelkopfes nur mit größerem Zeitaufwand oder nicht mit der erforderlichen Genauigkeit herstellbar ist, so daß es zu Feldverzerrungen kommen und die Spule unbrauchbar werden kann. Ein anderer Nachteil ergibt sich daraus, daß der personelle Aufwand größer ist und damit auch die Kosten ansteigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtunci zum Wickeln sattelförmiger Spulen zu schaffen, die es ermöqlicht, die Spulen und inshesondere deren Wickelköpfe mit größerer Genauigkeit, weniger Zeitaufwand und geringerem Personaleinsatz herzustellen.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die IJinrichtung zum Schwenken des Wickelkernes im wesentlichen aus einem Elektromotor mit einem Getriebe besteht und Drehzahl und nrehrichtung des Elektromotors mit einem elektronischen Steuergerät so einstellbar ist, daß bei Erreichen einer ersten Parallellaqe des von einer Vorratsspule zugeführten Drahtes mit der Achse des Wickelkernes der Elektromotor über das Steuergerät in einer vorbestimmten ersten Drehrichtung angefahren und nach Schwenken des Wickelkernes um einen vorbestimmten Drehwinkel und dem Erreichen einer zweiten Parallellage des Drahtes mit der Achse des Wickelkernes kurzzeitig stillgesetzt und anschließend it in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung wieder angefahren wird.
Dabei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so konstruiert, daß der schwenkbare Wicke lkern mit seiner Schwenkvorrichtunq auf einer Grundplatte angeordnet ist, die mit einem Drehtisch um eine zur Achse des Wickelkernes senkrechte Achse kontinuierlich drehbar ist, und daß die Stromzuführung für die Schwenkvorrichtung über im Drehtisch einaebaute 'ichleifringe und Schleifkontakte erfolgt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist dem Un.kehrgetriebe des Elektromotors zum Schwenken des Wickel-]ernes eine Lamellenkupplung nachgeschaltet, die es ermöglicht, mit einem Handhebel das Untersetzungsqetriebe des Elektrornotors jederzeit von dem Wickelkern zu trennen, so daß es auch an schwierigen Stellen der Wicklung, z.B. heim iJbergang auf einen Randbogen mit anderem Radius, möglich ist, mit großer Genauigkeit zu arbeiten.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß durch den elektrischen Antrieb der Schwenkeinrichtung des Wickelkernes die wesentlichen Parameter, also Drehgeschwindigkeit, Drehwinkel und Drehrichtung mit großer Genauigkeit unf1 in einfacher Weise einstellbar sind, und daß eine Qualitätssteigerunq bei gleichzeitiger Kostensenkung ermöglicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschriehen: Ein walzenförmiger Wickelkern 1 mit kreisförmiqem Querschnitt ist an seinen beiden Enden mit Laqern 2,3 um seine Achse 4 drehbar gelagert. Die Lager 2, 3 sind auf einer Grundplatte 5 angeordnet, mit der auch eine Schwenkvorrichtunq 6 für den Wickelkern 1 fest verbunden ist. Diese Schwenkvorrichtunq 6 besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 7, der z.B. als Gleichstrom-Nebenschluß-Motor ausgebildet ist, einem Untersetzungsgetriebe 8 zum Herabsetzen der Motordrehzahl auf ca. 15 Umrehungen pro Minute, einer Lamellenkupplung 9 mit einem Kupplungshebel 10 zum Trennen des Getriebes von der nachgeschalteten Antriebswelle 11, an deren freiem Ende Zahnräder 12 angeordnet sind, die über einen Kettentrieb 13 den Wickelkern 1 drehen. Mit einem elektronischen Steueraerat 14 ist Drehzahl und Drehrichtung des Elektromotors 7 und damit des Wickelkernes 1 während des Wickelvorganges einstellbar.
Die Grundplatte 5 ist auf einem Drehtisch 15 anqeordnet, der mit einem rotor die Grundplatte 5 und alle mit dieser verbundenen Hauelemente um eine vertikale Achse 16 dreht. Der Drehtisch 15 ist mit Schleifringen 17 und Schleifkontakten 18 zum Zuführen der Versorgungsspannung für die Schwenkvorrichtunq 6 auscrerüstet.
Der von der Vorratsspule des Kabelabzugsqerates dem Wickelkern 1 zugeführte Draht 19, der zu einer sattelfeirmigen Spule 20 gewickelt werden 5011r lieqt bei kontinuierlicher Drehung des Drehtisches 15 und die vertikale Achse 16 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zwischen den Schnittebenen 21, 22 des Wiciel-];ernes 1 an dessen Mantel an und verläuft parallel zur Achse 4 des Wickelkernes 1. Wird durch das Steuergerit 14 der Wickelkern 1 von seinem Lager 3 aus gesehen um einen vorbestimmten Winkel nach rechts geschwenkt und dadurch bei gleichzeitigem Drehen des Drehtisches 15 der Draht 19 so an der Oberfläche des Wickelkernes 1 rechts von der Schnittebene 22 entlanqneführt, so wird ein s,attllförmig geformter Wickelkopf gebildet. Sobald der Draht 19 durch die Drehung des Drehtisches 15 die Schnittebene 22 auf der anderen Seite des Wickelkernes 1 wieder erreicht, ist-die Schwenken bewegung beendet. Kurze Zeit später berührt der Draht 19 auch an der Schnittebene 21 den Wickelkern 1 und das Steuerrerat 14 läßt den Elektromotor 7 der Schwenkvorrichtung 6 in entqeaengesetzter Richtung laufen, so daß vom Lager 3 aus gesehen der Wickelkern 1 um einen vorbestimmten Winkel nach links qeschwenkt wird, bis infolge der Drehung des Drehtisches 15 der Draht 19 auf der der Ausganqslage gegenüberliegenden Seite des Wickelkernes 1 wieder die Schnittebene 22 erreicht und der Elektromotor 7 durch das Steuergerät 14 kurzzeitiq stillgesetzt wird, bis der Draht 19 an der Schnittebene 22 den Wickelkern 1 erreicht und der Elektromotor wieder im Gegendrehsinn anfährt und der Vorgang sich wiederholt.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Wickeln sattelförmiger Spulen mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Drehtisch und einem um eine horizontale Achse um vorbestimmte positive und negative Winkel schwenkbaren \fickelkern zum Aufnehmen und Formen der Spule mit einer ersten Einrichtung zum Drehen des Drehtisches und einer zweiten Einrichtung zum Schwenken des Wickelkernes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ziim Schwenken des Wickelkernes (1) im wesentlichen aus einem Elektromotor (7) mit einem Getriebe (8) besteht und Drehzahl und Drehrichtung des Elektromotors (7) mit einem elektronischen Steuergerät (14) so einstellbar ist, daß bei flrreichen einer ersten Parallellaqe des von einer Vorratsspule zugeführten Drahtes (19) mit der Achse (4) des Wickelkernes (1) der Elektromotor (7) iiher das Stellerrerat (14) in einer vorhestimmten ersten Drehrichtuna angefahren und nach Schwenken des T;iclielkernes (1) um einen vorbestimmten Drehwinkel und dem Erreichen einer zweiten Parallellage des Drahtes (19) mit der Achse (4) des Wickelkernes (1) ];urzzeitig stillgesetzt und anschließend mit in einer der ersten Drehrichtunq entgegengesetzten zweiten Drehrichtung wieder angefahren wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Wickelkern (1) mit seiner Schwenkvorrichtung (6) auf einer Grundplatte (5) angeordnet ist, die mit einem Drehtisch (15) um eine zur Achse (4) des Wickelkernes (1) senkrechte Achse (16) kontinuierlich drehbar ist, und daß die Stromzuführung für die Schwenkvorrichtung (G) huber im Drehtisch (15) eingebaute Schleifrine (17) und Schleiflontakte (18) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Untersetzungsgetriebe (8) des Elektromotors (7) zum Schwenken des lfickelkernes (1) eine Lamellenkupplung (9) nachgeschaltet ist.

L e e r s e i t e