DE2542195B2

DE2542195B2 - Verfahren zur Einhaltunge eines vorgegebenen Gesamtwiderstandswertes beim kontinuierlichen Wickeln von Widerstandswendeln

Info

Publication number: DE2542195B2
Application number: DE2542195A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 6497 Steinau Broj; Dipl.-Ing. Dr. Jochen 8501 Laufamholz Haeusler; Manfred 8500 Nürnberg Schmirl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-09-22
Filing date: 1975-09-22
Publication date: 1981-05-14
Also published as: SE7610403L; NO761719L; DE2542195A1; CH594965A5; DK246076A; DE2542195C3; FR2325166A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einhaltung eines vorgegebenen Gesamtwiderstandswertes beim kontinuierlichen Wickeln von Widerstandswendeln, bei dem der jeweilige Widerstandswert von Teilabschnitten des Widerstandsdrahtes, deren Länge kleiner ist als die der gestreckten Länge der fertigen Widerstandswendel, gemessen und einer Bewertungsschaltung zugeführt wird und beim Erreichen eines vorgegebenen Endsollwertes ein Signal zum Abtrennen der fertigen Widerstandswendel gegeben wird.

Es sind Spiralwickelmaschinen bekannt, mit deren Hilfe die Widerstandswendeln beispielsweise für Heizkörper gewickelt werden. Obwohl bei der Wendel eigentlich der Ohmwert interessiert, geht man bei den vorhandenen Maschinen so vor, daß man unter der Annahme konstanten Drahtdurchmessers und -leitwertes die für einen Ohmwert erforderliche Länge ausrechnet und die Maschine in Abhängigkeit von der einfach zu messenden Länge des in die Wendel hinein gearbeiteten Drahtes steuert

Angesichts engerer Toleranzforderungen im Zuge der Normenharmonisierung führt dieses Verfahren entweder zu vergleichsweise hohem Ausschuß, da die zu ; verarbeitenden Drähte mit Durchmesser- und Leitwerttoleranzen angeliefert werden, die selbst in der Größenordnung der zulässigen Widerstandstoleranztn liegen, oder es zwingt zu einer häufigen Nachjustage der Wickelmaschinen.

ίο Durch die US-PS 29 89 256 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Wickeln von Widerstandswendeln bekannt Bei diesem bekannten Verfahren und bekannten Vorrichtung wird der jeweilige Widerstandswert des gewickelten Drahtes fortlaufend aufsummierend gemessen und beim Erreichen eines vorgegebenen Endwertes ein Signal zum Abtrennen der fertigen Widerstandswendeln gegeben. Es werden jeweils nur Teilabschnitte des Widerstandsdi antes gemessen, deren Länge kleiner ist als die der gestreckten Länge der fertigen Widerstandswendel und einer Bewertungsschaltung zugeführt.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren der genannten Art so auszubilden, daß es für eine wirtschaftliche Massenfertigung geeignet ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Widerstandswerte der aufeinanderfolgenden Teilabschnitte der Länge / vor dem Wickeln gemessen und aufsummiert werden.
Zur berührungslosen Messung wird vorteilhafterweise der Widerstandsdraht zunächst durch eine mit Hochfrequenz betriebene Meßspule der Länge /geführt, deren Dämpfung durch den Widerstandswert der Teilabschnitte des Widerstandsdrahtes gemessen und der Bewertungsschaltung zugeführt wird und anschlie-Bend über ein Längenmeßrad läuft, das immer dann ein Signal abgibt, wenn der Draht die Länge /zurückgelegt hat.

Zur kontaktbehafteten Messung wird vorteilhafterweise dem bewegten Widerstandsdraht über zwei Kontakte ein hochkonstanter Strom zugeführt. Mit zwei anderen Kontakten, welche im Abstand / zwischen den stromzuführenden Kontakten liegen, wird die Spannung am Widerstandsdraht abgenommen. Zweckmäßigerweise wird der Strom so gewählt, daß nach einer an sich bekannten Analog-Digital-Wandung die Ziffern der Spannung ziffernmäßig denen des Widerstandes entsprechen.

Weiterhin ist es zweckmäßig, daß der Widerstandsdraht die beiden im Abstand / am Umfang des

so Längenmeßrades angeordneten Spannungsabgriffe kontaktierend mit seinem Teilabschnitt / am Längenmeßrad anliegend geführt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine schematische Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.2 eine Anordnung zur kontaktbehafteten Messung und
Fig.3 eine Prinzipanordnung des Meßrades zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Wie F i g. 1 zeigt wird der Draht 1 durch eine Meßspule 2 der Länge /geführt. Er läuft außerdem über ein Längenmeßrad 3, mit dessen Hilfe immer dann ein Signal über einen Abnehmer 4 abgegeben werden kann, wenn der Draht 1 eine Länge /zurückgelegt hat. Die mit Hochfrequenz betriebene Spule 2 wird durch den Draht 1 bedämpft, wobei Durchmesser und Leitfähigkeitsschwankungen eingehen, so daß nach einschlägigen

Auswerteverfahren dieser an sich bekannten Wirbelstrommeßmethode der Widerstand des Teilstückes 1 des Drahtes in einer Meß- und Auswerteschaltung gewonnen werden kann. Zu diesem Zweck wird das vom Abnehmer 4 aufgenommene Signal einem Meßtaktgeber 5 zugeführt, von dort einer Meß- und Auswerteelektronik 6, der ein Analog-Digital-Wandler 7 nachgeschaltet ist Die von der Spjle 2 ermittelten Signale werden ebenfalls der Meß- und Auswerteelektronik 6 zugeführt, die die Teiiwiderstände Δ R ermittelt. Dem Wandler 7 ist nun ein Summierglied 8 nachgeschaltet, in dem die Teilwiderstände aufsummiert werden, wozu das Längenmeßrad 3 die Startsignale liefert. Die Summe wird in einer Vergleicherschaltung 9 mit einem von einem Sollwertgeber 10 stammenden voreingestellten Sollwert verglichen. Stimmen Soll- und Istwert überein, so erhält ein nicht dargestelltes Trennmesser von einer Leistungsstufe 11 den Befehl zum Abschneiden der Wendel.

Eine andere Möglichkeit zur Ermittlung der Teilwiderstände Δ R nach der Strom-Spannungs-Methode am bewegten Draht ist in F i g. 2 dargestellt. Zu diesem Zweck sind hochkonstante Stromquellen erforderlich als auch Spannungsmesser mit so hohem Eingangswiderstand, daß selbst Übergangswiderstände im K-Ohm-Bereich nicht verfälschend in die Messung eingehen.

Erfindungsgemäß wird nun über zwei Kontakte 13 dem bewegten Draht 1 ein hochkonstanter Strom ikonsi zugeführt, dann mit zwei anderen Kontakten 12, welche im Abstand 1 zwischen den stromzuführenden Kontakten 13 liegen, die Spannung am Draht 1 abgenommen. Dabei wird der Strom in der Regel so gewählt, daß nach einer Analog-Digital-Wandlung die Ziffern der Spannung ziffernmäßig denen des Widerstandes entspre- 3S chen, d.h. daß / = 10' A mit π — ganzzahlig ist Der Meßtakt wird wiederum von einem Längenmeßrad 3 geliefert. Die Spannung wird dem Analog-Digital-Wandler 7 zugeführt und, wie bereits oben geschildert, weiterverarbeitet

In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Funktion des Längenmeßrades 3 mit derjenigen der spannungsabnehmenden Kontakte 12 zusammengelegt werden, wie es in Fig.3 schematisch dargestellt ist. Hierzu werden auf dem Längenmeflrad 3 zwei Meßkontakte 18 im Abstand 1 angeordnet. Die an den Meßkontakten 18 anliegende Spannung U wird über Schleifringe 19 abgenommen. Zwischen den möglichst punktförmigen Meßkontakten liegt nur in einer bestimmten Stellung des Meßrades 3 eine Spannung U an, nämlich dann, wenn beide Meßkontakte den Draht 1 berühren. Diese Spannung wird wie oben geschildert gemessen und aufsummiert. In den Zwischenstellungen des Meßrades ist U=O. Zusätzlich sind zwei Kontaktrollen 14 vorgesehen, die dazu dienen können, den von einer nicht dargestellten Stromquelle stammenden hochkonstanten Strom von beispielsweise 100 mA über die Anschlußklemmen 21 dem Wickeldraht 1 zuzuführen. Mit 20 sind zwei Schleifer bezeichnet, die zum Abnehmen der Spannung U dienen, die der Meß- und Auswerteelektronik 6 zugeführt wird. Weiterhin sind mit 17 zwei Steuermagnete bezeichnet und mit 15 ein Hallgenerator, an dessen Ausgangsklemmen 16 der Meßtakt abgenommen wird.

Sollte gegenüber der Gesamtlänge des Drahtes der Wert L für eine Wendel nicht klein genug sein und damit der Widerstandsschritt AR noch zu grob sein, so ist durch eine höhere Auflösung des Längenmeßrades 3 eine weitere Verfeinerung des Verfahrens jederzeit möglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einhaltung eines vorgegebenen Gesamtwiderstandswertes beim kontinuierlichen Wickeln von Widerstandswendeln, bei dem der jeweilige Widerstandswert von Teilabschnitten des Widerstandsdrahtes, deren Länge kleiner ist als die der gestreckten Länge der fertigen Widerstandswendel, gemessen und einer Bewertungsschaltung zugeführt wird und beim Erreichen eines vorgegebenen Endsollwertes ein Signal zum Abtrennen der fertigen Widerstandswendel gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der aufeinanderfolgenden Teilabschnitte der Länge / vor dem Wickeln gemessen und aufsummiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht (1) zunächst durch eine mit Hochfrequenz betriebene Meßspule (2) der Länge /geführt wird, deren Dämpfung durch den Widerstandswert der Teilabschnitte des Widerstandsdrahtes (1) gemessen und der Bewertungsschaltung (6) zugeführt wird und anschließend über ein Längenmeßrad (3) läuft, das immer dann ein Signal abgibt, wenn der Draht (1) die Länge / zurückgelegt hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem bewegten Widerstandsdraht (1) über zwei Kontakte (13) ein hochkonstanter Strom zugeführt wird und daß mit zwei anderen Kontakten (12), welche im Abstand /zwischen den stromzuführenden Kontakten (13) liegen, die Spannung am Widerstandsdraht (1) abgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom so gewählt wird, daß nach einer an sich bekannten Analog-Digital-Wandlung (7) die Ziffern der Spannung ziffernmäßig denen des Widerstandes entsprechen.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht (1) die beiden im Abstand / am Umfang des Längenmeßrades (3) angeordneten Spannungsabgriffe (18) kontaktierend mit seinem Teilabschnitt / am Längenmeßrad (3) anliegend geführt wird.