DE3016155A1 - Verfahren und maschine zum herstellen einer spule aus leitendem draht - Google Patents
Verfahren und maschine zum herstellen einer spule aus leitendem drahtInfo
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Description
Verfahren und Maschine zum Herstellen einer Spule aus leitendem Draht
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Maschine zum Herstellen einer elektrischen Spule aus leitendem
Draht, der einen haftenden (bonded) Isolierüberzug hat, und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Maschine zum
Herstellen einer Spule mit einer oder mehreren Zuleitungen, die auf einem Teil ihrer Länge mit elektrischer Isolation bedeckt
sind. Die Erfindung befaßt sich außerdem mit einer isolierten Zuleitungsanordnung für eine solche Spule, die so
aufgebaut ist, daß sie sich ohne weiteres zum Herstellen durch ein im wesentlichen vollautomatisches Verfahren eignet.
Ein typisches Verfahren, das gegenwärtig zum Herstellen solcher Spulen und zum Anbringen von isolierten Zuleitungen an
diesen angewandt wird, ist das sogenannte Herausschleifverfahren. Bei diesem Verfahren wickelt eine Spulenwickelmaschine
den Draht zu einer Spule, während sie ihn an einer Arbeitsstation vorbeizieht. Der Wickelvorgang wird gestoppt, wenn
sich ein vorbestimmtes Gebiet des Drahtes in der Arbeitssta-
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tion befindet. Eine Bedienungsperson zieht dann eine Lose in den Draht und faltet oder schleift diese Lose heraus, um
in dem Leiter eine Schleife zu bilden, die später die gewünschte Zuleitung bildet. Diese Schleife wird dann mit Band an der
Spule befestigt, woran anschließend ein geschlitztes Isolierrohr über die Schleife geschoben und ebenfalls mit Band befestigt
wird. Dann w-ird der Spulenwickelvorgang wieder aufgenommen werden kann.
Die oben beschriebenen Schritte, in denen eine Schleife gebildet, mit Band befestigt und ein Rohr über die Schleife
geschoben wird, sind manuelle Vorgänge, die beträchtliche Zeit und Aufmerksamkeit erfordern, um zu einem zufriedenstellenden
Ergebnis zu führen, weshalb sie die Kosten der fertigen Spule beträchtlich erhöhen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die isolierte Zuleitungsanordnung so auszubilden, daß sie automatisch und ohne manuellen
Eingriff sowie zu Kosten, die im Vergleich zu den Kosten des oben beschriebenen manuellen Verfahrens stark verringert
sind, hergestellt werden kann.
Vollautomatische Verfahren und Maschinen zum Anbringen von Zuleitungen an einer Folie oder an einem Streifenleiter, wenn
die Folie zu einer Spule gewickelt wird, sind bekannt, beispielsweise aus den US-PSen 3 412 450 und 3 596 843. Viele
der Probleme, die bei der Herstellung einer Spule aus Draht und insbesondere aus Draht mit Haftisolation (bonded insulation)
, beispielsweise Lackdraht, auftreten, unterscheiden sich aber ziemlich von denjenigen, die auftreten, wenn der
Leiter ein Streifenleiter oder eine Folie ist, der bzw. die typischerweise eine Breite hat, welche gleich der axialen
Länge der Spule ist, die gewickelt wird. Wenn beispielsweise mit einem Draht gearbeitet wird, der eine Haftisolation
hat, muß üblicherweise zuerst die zäh anhaftende Haftisolation entfernt werden, bevor eine gesonderte Zuleitung an dem
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Draht befestigt werden kann. Andererseits hat eine Folie üblicherweise eine blanke Oberfläche, an der die Zuleitung
leicht befestigt werden kann. Außerdem muß die Isolation, die für die Zuleitung benutzt wird, bei einer aus Draht gewickelten
Spule ziemlich anders sein, insbesondere wenn die Zuleitung eine zwischen den Enden der Spule angeordnete Anzapfung
ist. Wenn bei einer aus Draht gewickelten Spule die Anzapfung auf einer innen angeordneten Windung in einer
Lage der Spule ist, muß die Anzapfung sich gewöhnlich über und eng neben anderen Windungen dieser Lage erstrecken
und von diesen anderen Windungen gut isoliert sein. Bei der aus Folie gewickelten Spule bildet aber jede Lage eine
Windung, und eine Anzapfung kann sich über die gesamte Breite der Lage, an der sie befestigt ist, erstrecken, ohne
daß es erforderlich ist, irgendeine Isolation zwischen der Lage und der Anzapfung vorzusehen. Diese zusätzliche Isolation,
die bei den Anzapfungen in einer aus Draht gewickelten Spule erforderlich ist, führt zu einer größeren Zunahme
des Spulendurchmessers, wenn die Anzapfungen in einer aus Draht gewickelten Spule enthalten sind, als in dem Fall, in
welchem es sich um eine aus Folie gewickelte Spule handelt. Wenn sich die Anzapfung über die gesamte Breite der Lage
erstreckt, wie es bei der Folienspule der Fall ist, führt darüberhinauB das Vorhandensein der Anzapfung unter umgebenden
Lagen der Spule nicht zu einer gleichmäßigen Vergrößerung des Spulendurchmessers über der Breite der Lagen.
In einer aus Draht gewickelten Spule kann sich aber die Anzapfung nur über einen Teil der Lagenbreite erstrecken,
wodurch sich das Problem einer ungleichmäßigen Vergrößerung des Spulendurchmessers längs dieser Lagenbrjeitenabmessung ergibt,
i
Demgatäß ist es weiter Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren
zum Anbringen von Zuleitungen an aus Draht!mit Haftisolation
hergestellten Spulen zu schaffen, das sich ohne weiteres zur
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Vollautomatisierung eignet.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen,
das die unmittelbar vorstehend genannte Aufgabe löst und folgende Ergebnisse erbringt: (a) eine außergewöhnlich
geringe Vergrößerung des Spulendurchmessers infolge des Einschlusses von isolierten Anzapfungen und (b) jedwede Vergrößerung,
die auftritt, ist über der Breite der Spulenlagen im wesentlichen gleichmäßig.
Schließlich soll eine Maschine geschaffen werden, die in der Lage ist, die in den beiden unmittelbar vorangehenden
Absätzen aufgeführten Verfahren automatisch auszuführen.
Bei der Ausführung der Erfindung in einer Ausgestaltung wird folgendes Verfahren zum Herstellen einer Spule aus leitendem
Draht, der mit einem Isolierüberzug verbunden ist, und zum Versehen der Spule mit wenigstens einer leitenden Zuleitung
geschaffen. Der mit einem Isolierüberzug versehene Draht wird um eine Spulenachse gewickelt, während er in seiner
Längsrichtung an einer Arbeitsstation vorbei vorwärtsbewegt wird. Der Wickelvorgang wird gestoppt, wenn sich ein vorbestimmtes
Drahtgebiet in der Arbeitsstation befindet. Ein Abschnitt des Isolierüberzugs wird von dem Drahtgebiet entfernt,
wodurch ein Abschnitt blanken Drahtes in der Arbeitsstation freigelegt wird. Dann wird mit dem Abschnitt blanken Drahtes
ein dünnes leitendes Band in Berührung gebracht, das sich quer zu dem Draht erstreckt und die Zuleitung bildet. Das
Band wird dann mit dem blanken Drahtabschnitt kaltverschweißt. Dann werden die Kaltschweißverbindung und ein Teil der Zuleitung
mit elektrischer Isolation bedeckt, indem auf entgegengesetzte Flächen der Zuleitung zwei Isoliermaterialstreifen
aufgebracht werden, die sich auf beträchtlichen Strecken auf entgegengesetzten Seiten des Drahtes quer zu
diesem erstrecken. Die Isoliermaterialstreifen werden dann
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miteinander verbunden oder verklebt. Anschließend wird der Wickelvorgang fortgesetzt um weiter die Spule zu bilden,
wobei sich die Isoliermaterialstreifen insgesamt parallel zu der Spulenachse erstrecken.
Bei der Ausführung der Erfindung in einer anderen Ausgestaltung wird eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens geschaffen,
das in dem unmittelbar vorangehenden Absatz angegeben ist. Diese Maschine hat einen Rahmen, der in der Arbeitsstation
angeordnet und in Querrichtung zu dem Draht in der Arbeitsstation hin- und herbewegbar ist. Auf dem Rahmen
ist eine Abisoliervorrichtung befestigt, die vorzugsweise ein drehbares Werkzeug aufweist, mittels welchem der Abschnitt
des Isolierüberzuges entfernt werden kann, wenn der Rahmen in Querrichtung zu dem Draht bewegt wird. Eine Vorrichtung
ist vorgesehen zum lösbaren Befestigen des die Zuleitung bildenden leitenden Bandes an dem Rahmen derart, daß, wenn
der Rahmen in der einen Querrichtung bewegt wird, er das leitende Band in eine Position bringt, in der das Band den Abschnitt
blanken Drahtes berühren kann. Eine Vorrichtung, die durch den Rahmen gehaltert ist, stellt dann die KaltverschweiS"
sung zwischen dem Band und dem Abschnitt blanken Drahtes her. Eine Vorrichtung dient zum Bewegen des Rahmens in einer entgegengesetzten
Querrichtung im Anschluß an den Kaltschweißvorgang. Eine Vorrichtung ist vorgesehen zum Freigeben des
Bandes aus dem Rahmen vor der entgegegensetzten Querbewegung, wodurch eine Verlagerung des Drahtes durch die entgegengesetzte
Querbewegung des Rahmens vermieden wird.
Bei der Ausführung der Erfindung in noch einer weiteren Ausgestaltung
wird folgende Kombination einer elektrischen Spule geschaffen, die einen leitenden Draht aufweist, der um
eine Spulenachse in einer ersten Reihe von Windungen gewikkelt ist, welche eine erste rohrförmige Lage bilden, und
in einer zweiten Reihe von Windungen, welche eine zweite
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rohrförmige Lage bilden, die die erste Lage umgibt, wobei der Draht einen an ihm haftenden Isolierüberzug hat,
aber mit Ausnahme eines vorbestimmten Gebietes in der ersten Lage, das längs einer Fläche, die der zweiten Lage
zugewandt ist, frei von der Isolation ist:(a) ein dünnes leitendes Band, das quer von dem Draht vorsteht und mit einem
Ende in dem vorbestimmten Gebiet angeordnet ist, während sein anderes Ende außerhalb der Spule an einem axialen
Ende der Spule angeordnet ist, (b) eine Schweißung, die das eine Bandende mit dem Draht in dem vorbestimmten Gebiet verbindet,
und (c) zwei Isolationsstreifen, von denen jeder einen
ersten Teil hat, der sich von dem vorbestimmten Drahtgebiet aus in einer Richtung quer zu dem Draht in dem Gebiet erstreckt,
und einen zweiten Teil, der sich von dem vorbestimmten Drahtgebiet aus in einer entgegengesetzten Richtung bezüglich
des Drahtgebietes erstreckt. Die ersten Teile der Streifen sind auf entgegengesetzten Flächen des Bandes angeordnet,
miteinander verbunden oder verklebt und umschließen das Band zwischen dem Drahtgebiet und dem einen axialen Ende
der Spule. Einer der Teile der Isolierstreifen ist radial
einwärts von der ersten Schicht angeordnet, während der andere Teil in einer Position zwischen den beiden Schichten angeordnet
ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Spulenherstellmaschine nach
der Erfindung,
Fig. 1a eine vergrößerte Querschnittansicht des Drahtes, an dem eine Zuleitung anzubringen ist und
der auf dem Amboß sitzt, wo die Zuleitung angebracht wird,
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Fig. 2 eine schematische Darstellung der Rillenscheiben
und der Quervorschubvorrichtung, die zum Führen des Drahtes während des Wickelvorganges benutzt
werden, und außerdem der Befestigungsvorrichtung für den Amboß von Fig. 1a,
Fig. 2a in Draufsicht, von der Linie 2a-2a von Fig.
her gesehen, den Amboß,
Fig. 3 in einer vergrößerten Seitenansicht, teilweise im Schnitt, den Teil der Maschine von
Fig. 1, der zum Entfernen von Isolation von einem Abschnitt des Drahtes und zum Anbringen
einer Zuleitung an diesem benutzt wird, wobei die Vorrichtung von Fig. 3 in ihrer
normalen Ruhestellung rechts von dem Draht gezeigt ist,
Fig. 4 die Vorrichtung von Fig. 3, nachdem diese
nach links bewegt worden ist, um Isolation zu entfernen und die Zuleitung zu befestigen,
und außerdem nachdem der Fräser in Vorbereitung auf das Rückführen der Vorrichtung von
Fig. 4 nach rechts in ihre normale Ruheposition von Fig. 3 nach oben bewegt worden ist,
Fig. 5 die Vorrichtung von Fig. 3 und 4, nachdem sie
in ihre Position von Fig. 3 zurückgeführt worden ist, aber vor dem Absenken des Fräsers,
Fig. 6 in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt
den Teil der Maschine von Fig. 1, der zum Aufbringen
von Isolation auf die Zuleitung benutzt wird,
Fig. 6a in einer vergrößerten Schnittansicht einen
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Teil des Isolationsaufbringers von Fig. 6,
Fig. 6b eine Modifizierung des Vakuumsystems des Aufbringers
von Fig. 6 und 6a,
Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 von
Fig. 6,
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Fluidmo-
toren, die zum Positionieren des Isolationsauf bringers von Fig. 6 und 7 benutzt werden,
Fig. 9 in einer vergrößerten Draufsicht den Draht
und die an diesem befestigte Anzapfung,
Fig. 10 die Anordnung von Fig. 9, nachdem die Isolation auf sie aufgebracht worden ist,
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung der isolierten
Anzapfung von Fig. 10 und
Fig. 12 in einer schematischen, etwas auseinandergezogenen
Schnittansicht einen Teil einer Spule, an der eine Anzapfung gemäß einer Ausgestaltung
der Erfindung angebracht ist.
Wickeln der Spule
Fig. 1 zeigt eine Spulenwickelmaschine, die eine Spindel 12
aufweist, welche durch einen geeignet gesteuerten Elektromotor (nicht dargestellt) in Drehung versetzt wird. Auf dieser
Spindel 12 ist zur gemeinsamen Drehung mit dieser eine zylindrische Wicklungsschablone 14 koaxial befestigt, auf
die die Spule gewickelt wird. Diese Wicklungsschablone kann eine gesonderte Aufwickelspule aus Isoliermaterial speziell
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für diesen Zweck sein oder sie kann in dem Fall eines Verteilertransformators
aus dem üblichen zylindrischen Niederspannungsspulensatz des Transformators bestehen. Die Spule,
die gewickelt wird, ist der Hochspannungsspulensatz dieses Transformators. Die Spule, die gewickelt wird, wird aus leitendem
Draht 16 hergestellt, der einen Überzug 17 aus fest an ihm haftender Isolation hat, wie es die vergrößerte Querschnittansicht
in Fig. 1a deutlich zeigt. Der Überzug 17 ist
vorzugsweise ein geeigneter Lack, der zäh an dem leitenden Draht haftet. Derartiger Draht wird oft als Magnetdraht bezeichnet.
Zu Beginn des Spulenwickelvorgangs wird ein Ende des Magnetdrahtes
an der Wicklungsschablone 14 in geeigneter Weise befestigt, vorzugsweise mittels Band. Wenn die Wicklungsschablone
durch Drehen der Spindel 12 angetrieben wird, zieht sie Draht von einer geeigneten Vorratsrolle (nicht gezeigt)
ab, der dabei auf die Wicklungsschablone 14 gewickelt wird. Auf seinem Weg von der Vorratsrolle zu der Wicklungsschablone
14 wird der Draht 16 über eine Reihe von Führungsrillenscheiben
20, 22, 24 und 26 (Fig. 2) geführt, die den Draht führen, wenn er sich an einer Arbeitsstation vorbeibewegt, in der Zuleitungen
auf eine Weise befestigt werden, die weiter unten ausführlich beschrieben ist.
Gemäß Fig. 12 wird die Spule auf die Wicklungsschablone 14
als eine Anordnung gewickelt, die mehrere konzentrische, rohrförmige Lagen, wie die Lagen L1 und L~, aufweist. Jede Lage
weist mehrere in Reihe geschaltete Windungen auf, die im wesentlichen denselben Durchmesser haben und die Achse 25
der konzentrischen Lagen umschließen. In einer typischen Spule werden es 10 bis 20 oder sogar noch mehr Lagen sein.
Die Rillenscheiben 20, 22, 24f 26 sind jeweils axial- und
drehbeweglich gelagert. Diese Axialbewegung der Rillenschei-
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ben wird durch eine herkömmliche Quervorschubvorrichtung (in Fig. 2 teilweise gezeigt) gesteuert, die sämtliche Rillenscheiben
axial verschiebt, wenn der Draht auf die Wicklungsschablone 14 gewickelt wird, so daß jede rohrförmige
Lage der Spule aus Windungen gebildet wird, die eng aneinanderliegen und denselben Abstand von der zentralen Längsachse
der Spule haben, und derart, daß jede Lage in einer axialen Richtung ab einem Anfangspunkt fortschreitend gewickelt
wird, der sich dort befindet, wo die vorhergehende Lage aufgehört hat, und in einer axialen Richtung, die zu
der für die vorhergehende Lage benutzten entgegengesetzt ist.
Im allgemeinen verschiebt diese Quervorschubvorrichtung die Rillenscheiben um eine Strecke, die gleich einer Drahtdicke
ist, bei jeder Umdrehung der Wicklungsschablone 14. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch die Quervorschubvorrichtung
so programmiert, daß sie die Rillenscheiben um zwei Drahtdicken an denjenigen Stellen verschiebt, wo eine
Zuleitung an einer Zwischenstelle der Länge einer Lage vorgesehen wird. Diese Extraquerbewegung der Rillenscheiben
wird im folgenden noch näher erläutert.
Der Teil der Quervorschubvorrichtung, der in Fig. 2 gezeigt ist, weist ein Unterteil 27 auf, an dem sämtliche vier Führungsscheiben
20, 22, 24 und 26 drehbar befestigt sind, wobei deren Achsen parallel zueinander angeordnet sind. Während
des Wickelvorganges wird das Unterteil 27 in einer Richtung parallel zu den Achsen der Scheiben durch Drehen einer drehbaren
Schraube 28 verschoben, die in eine nichtdrehbare Laufmutter 29 eingeschraubt ist, welche durch das Unterteil 27
gehaltert ist. Die Drehung der Schraube 28 wird mit der Drehung der Wicklungsschablone 14 in geeigneter Weise koordiniert,
damit sich die oben beschriebene, gewünschte Querbewegung des Unterteils 27 und der Scheiben während des Wickelvorganges
ergibt.
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Stoppen des Wickelvorganges und Vorbereiten auf die Befestigung einer Zuleitung
Wenn ein vorbestiirantes Gebiet des Drahtes 16 in die Arbeitsstation gelangt ist, wird der Wickelvorgang durch eine herkömmliche
Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gestoppt, die den Antriebsmotor abschaltet und abbremst. Wenn der Draht
angehalten worden ist, wird gemäß Fig. 2 ein Kaltschweißamboß 30 aus einer zurückgezogenen Stellung in eine Stellung
angehoben, in der seine obere Fläche die untere Seite des Drahtes berührt. Gemäß den Fig. 2 und 3 hat der Amboß
30 eine Nut 32 in seiner oberen Fläche, die den Draht 16 aufnimmt, wenn der Amboß in seiner angehobenen Stellung ist, wodurch
der Draht gegen eine horizontale Verlagerung quer zu seiner Längsrichtung festgehalten wird.
Um sicherzustellen, daß die Nut 32 richtig positioniert ist, um den Draht 16 aufzunehmen, wenn der Amboß 30 angehoben
wird, sind der Amboß und seine Betätigungsvorrichtungen 34-37 (die weiter unten beschrieben sind) durch das unterteil
der Quervorschubvorrichtung gehaltert. Wenn dem Draht 16 seine Querbewegung gegeben wird (durch Verschieben des
Unterteils 27 und der daran angebrachten Führungsscheiben
20-26), wird demgemäß der Amboß 30 in demselben Ausmaß wie der Draht quer verschoben. Wenn der Amboß 30 angehoben wird,
ist somit seine Nut 32 in einer Linie mit dem Draht 16 und nimmt diesen auf.
Gemäß Fig. 2a hat der Amboß 30 eine Vertiefung 31 in seinem mittleren Gebiet. In diesem mittleren Gebiet hat die Nut in
dem Amboß nur einen Boden und eine Seitenwand. An seinen seitlichen Rändern hat der Amboß 30 jedoch Führungsteile 33,
wo die Nut dreiseitig ausgebildet ist, um das Führen und Halten des Drahtes 16 zu erleichtern. Wenn der Amboß angehoben
worden ist, ist ein Anschlagblock 33a in die Vertiefung
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31 bewegbar, der an dem Rahmen 40 befestigt ist (wie im folgenden noch näher beschrieben) und zum Verschweißen der Zuleitungen
benutzt wird, nachdem der Amboß angehoben worden ist, und unmittelbar vor dem Zuleitungsanschweißvorgang
(der im folgenden noch näher beschrieben ist) bewegt sich dieser Anschlagblock 33a in die Vertiefung 31 und kommt mit
der Innenwand 31a der Vertiefung in Berührung. Gemäß Fig. 1a dient hier der obere Rand des Anschlagblockes 33a als eine
Seitenwand der Nut 32 und unterstützt somit das Festhalten des Drahtes 16 während der anschließenden Zuleitungsanschweiß-
und Isolationsaufbringvorgänge.
Zum Heben und Senken des Ambosses 30 ist ein Fluidmotor 34(vgl.
Fig. 2) vorgesehen. Dieser Motor weist einen Zylinder 35 auf, der durch das Unterteil 27 gehaltert ist, und einen Kolben
(nicht gezeigt) in dem Zylinder, der durch Druckbeaufschlagung des Zylinderraums unterhalb des Kolbens gehoben
werden kann. Eine Kolbenstange 37 verbindet den Kolben mit einem Arm 38, welcher den Amboß 30 trägt und andern Unterteil 27
angelenkt ist. Wenn die Kolbenstange 37 nach oben getrieben wird, schwenkt sie gemäß Fig. 2 den Arm 38 im Gegenuhrzeigersinn
um dessen Anlenkachse 39, wodurch der Amboß 30 in seine
Position angehoben wird, in der er die untere Seite des Drahtes 16 berührt und den Draht in der Nut 32 aufnimmt. Ein
geeigneter Anschlag (nicht gezeigt) begrenzt die Aufwärtsbewegung des Ambosses in der gewünschten Position.
Der Rahmen 40 und der Fräser 46
Gemäß den Fig. 1 und 3 ist in derselben Arbeitsstation wie der Amboß 30 ein Rahmen 40 angeordnet, der quer zu dem Draht
16 auf geeigneten Führungen, beispielsweise den mit Abstand voneinander angeordneten, horizontalen Stangen 41 von Fig.1,
bewegbar ist. Ein Fluidmotor 42 (in Fig. 1 schematisch gezeigt) ruft diese Querbewegung des Rahmens 40 hervor. Gemäß
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Fig. 1 weist der Motor 4 2 einen stationären Zylinder 43 und einen Kolben 44 auf, welcher innerhalb des Zylinders 43 verschiebbar
und mit dem Rahmen 40 über eine Kolbenstange 45 gekuppelt ist. Wenn der Zylinderraum rechts von dem Kolben 44
mit Druck beaufschlagt wird, wird der Kolben 44 aus seiner in Fig. 1 gezeigten Position nach links getrieben und nimmt
den Rahmen 40 in seinem normalen Vorwärtshub nach links mit. Diese Bewegung nach links wird fortgesetzt, bis der Anschlagblock
33a des Rahmens 40 den Amboß 30 berührt, was in Fig. 4 gezeigt ist.
Der Rahmen 40 trägt an seinem vorderen Ende einen drehbaren Fräser 46. Der Fräser 46 kann durch einen rotierenden Druckluftmotor,
dessen äußeres Gehäuse an der Stelle 47 gezeigt ist, in Drehung versetzt werden.
Der Fräser 46 ist mit dem Rotor (nicht gezeigt) des Druckluftmotors über eine Antriebswelle 46a und ein geeignetes Spannfutter
4 6b gekuppelt. Die Antriebswelle 46a ist in einem Fräsergehäuse 48 in geeigneter Weise drehbar gelagert, das
in bezug auf den übrigen Teil des Rahmens 40 gehoben und gesenkt werden kann, um dadurch den Fräser 46 zu heben und zu
senken. Das Fräsergehäuse 48 ist an dem Druckluftmotorgehäuse 47 befestigt, so daß sich diese beiden Gehäuse zusammen bewegen.
Eine Lehre 49 zum Kontrollieren der Schnittiefe des Fräsers 46 ist an der unteren Fläche des Gehäuses 48 vorgesehen. Wenn
die Maschine am Anfang eingestellt wird, kann die untere Fläche dieser Lehre 49 vertikal auf die obere Fläche des vollständig
überzogenen Drahtes 16 auf dem Amboß 30 ausgerichtet werden, und der Fräser 46 kann dann so eingestellt werden,
daß seine untere Fläche über die untere Fläche der Lehre 49 um die gewünschte Schnittiefe vorsteht.
Eine Verschiebevorrichtung (die im folgenden noch näher beschrieben ist)
ist vorgesehen, um das Fräsergehäuse 48 zusammen mit dem Fräser 46 zu heben und zu senken. Diese Verschiebevorrichtung dient
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zum Positionieren des Fräsers in seiner abgesenkten Position, während der Rahmen 40 nach links bewegt wird, d.h. seinen normalen
Vorwärtshub quer zu dem Draht 16 ausführt. Infolgedessen
trägt der rotierende Fräser 46 während seines Vorwärtshubes beim Hinweggan'g über den Draht 16 einen Lacküberzugabschnitt
von der oberen Fläche des Drahtes ab und läßt die obere Fläche des Drahtes in diesem Abschnitt blank zurück.
Positionieren des Bandes zum Anschweißen
Der oben beschriebene Vorwärtshub des Rahmens 40 dient außerdem dazu, ein leitendes Band 50 in eine Position zu bringen,
in der dessen vorderes Ende genau über dem Draht 16 angeordnet ist und die untere Fläche des Bandes an dessen vorderem
Ende die blanke obere Fläche des Drahtes berühren kann. Gemäß Fig. 1 befindet sich das Bandmaterial auf einer Rolle
und geht, wenn es von der Rolle 52 abgewickelt wird, über eine Scheibe 54 und tritt in einen Schlitz 56 in dem Rahmen
40 ein. Gemäß Fig. 3 ist eine Klemmvorrichtung 58, die nahe dem rechten Rand des Rahmens 40 angeordnet ist, betätigbar,
um das Band 50 an dem Rahmen 40 lösbar festzuhalten. Diese
Klemmvorrichtung weist einen Zylinder 60, einen in dem Zylinder verschiebbaren Stempel 62 und eine Klemmbacke 64 am
oberen Ende des Stempels auf. Wenn der Stempel durch Druckbeaufschlagung
des unter ihm befindlichen Zylinderraums angehoben wird, drückt die Backe 64 das Band eine kurze Strekke
aufwärts, wobei es an dem Rahmen festgeklemmt wird. Dieses Festklemmen erfolgt unmittelbar bevor der Rahmen 40 seinen
Vorwärtshub ausführt, wodurch ermöglicht wird, in dem Vorwärtshub das Band 50 mitzunehmen und das vordere Ende
des Bandes 50 über dem Draht 16 zu positionieren, wie es
in Fig. 4 gezeigt ist.
Das Bandmaterial 50 wird auf den sich anschließenden Anschweißvorgang
durch Drahtbürsten seiner unteren Fläche,
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wenn es sich an der Scheibe 54 vorbeibewegt, vorbereitet. Dieses Drahtbürsten wird mittels einer rostfreien Stahldrahtbürste
66 (Fig. 1) ausgeführt, die mit hoher Drehzahl immer dann gedreht wird, wenn der Rahmen 40 seinen Vorwärtshub ausführt.
Das Bandmaterial 50 ist vorzugsweise Aluminium, und dieses Drahtbürsten dient zum Entfernen von Oxid und anderen
auf ihm befindlichen Verunreinigungen in Vorbereitung auf den sich anschließenden Kaltschweißvorgang.
Kaltverschweißen des Bandes 50 mit dem Draht 16
Wenn das gereinigte Band 50 so positioniert worden ist und sich sein linkes Ende über dem Draht 16 befindet, wird es
in einem herkömmlichen Kaltschweißvorgang mit dem Draht 16
kaltverschweißt. Dieses Kaltverschweißen erfolgt durch eine Druckbeaufschlagungsvorrichtung in Form eines Zylinders 70
(Fig. 3), der durch den Rahmen 40 gehaltert ist, und eines in dem Zylinder verschiebbaren Stempels 72. Der Stempel 72
wird durch Druckbeaurschlagung des über ihm befindlichen Zylinderraums
nach unten getrieben, wodurch die untere Fläche des Bandes 50 nach unten in Berührung mit der blanken oberen
Fläche des Drahtes 16 gedrückt wird.
Der Stempel 72 trägt an seinem unteren Ende ein Preßwerkzeug 71, das mehrere (z.B. drei) kleine, nach unten vorstehende
Ansätze 74 hat, die an Abstand voneinander aufweisenden Punkten über der Länge des Drahtes angeordnet sind. Wenn sich der
Stempel 72 nach unten bewegt, werden das Band 50 und der Draht 16 unter hohem Druck zwischen dem Preßwerkzeug 71 und
dem Amboß 30 eingespannt, und die Ansätze 74 drücken somit das Band und den Draht ein. Dieses Eindrücken bewirkt einen
Metallfluß an der Grenzfläche zwischen dem Band und dem
Draht, der dazu führt, daß es zu der gewünschten Kaltverschweißung zwischen diesen Teilen kommt.
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Zur besseren Abstützung des Ambosses 30 während des Kaltschweißvorganges
ist der Rahmen 40 insgesamt C-förmig ausgebildet und hat somit einen starren, vorstehenden Schenkel 76,
der während des Kaltschweißvorganges unmittelbar unter dem Amboß 30 angeordnet ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Rückstellen des Rahmens 40 nach dem Kaltschweißvorgang
Nachdem der Kaltschweißvorgang ausgeführt worden ist, wird der Stempel 72 in seine normale obere Position zurückgestellt,
indem der über ihm befindliche Zylinderraum entlüftet und einer Feder (nicht gezeigt) gestattet wird, ihn in seine normale
obere Position zurückzubringen. Wenn der Stempel 72 auf diese Weise angehoben ist und gewisse weitere Vorbereitungsschritte
(die im folgenden noch näher beschrieben sind) ausgeführt worden sind, wird der Rahmen 40 in seine normale
Position zurückgebracht, indem der Zylinderraum in dem Zylinder 43 (Fig. 1) rechts von dem Kolben entlüftet und
der Zylinderraum links von dem Kolben 44 mit Druck beaufschlagt wird, so daß der Rahmen 40 nach rechts in seine normale
Position von ?ig. 1 und 5 zurückgetrieben wird.
Vorbereitungsschritte vor dem Rückstellen des Rahmens 40
in seine normale Position
Vor der oben beschriebenen Rückstellbewegung des Rahmens 40 nach rechts muß der Fräser 46 eine kurze Strecke angehoben
werden, um ihm zu gestatten, das Band 50 und die Kaltschweißverbindung
freizugeben, wenn der Rahmen nach rechts bewegt wird. Dieses Heben des Fräsers 46 erfolgt durch die Bewegung
einer Betätigungsstange 140, die an dem Rahmen 40 befestigt, aber in bezug auf diesen horizontal beweglich ist. Geeignete
Führungen 141 verhindern eine Vertikalbewegung der Betätigungsstange 140 bezüglich des Rahmens 40>
Diese Betätigungsstange
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140 hat einen Kurvenschlitz 142 an ihrem linken Ende, der einen an dem Fräsergehäuse 48 befestigten Stift 144 aufnimmt.
Wenn die Betätigungsstange 140 aus ihrer Position von Fig. 3 in bezug auf den Rahmen 40 nach rechts bewegt wird, hebt der
Kurvenschlitz 142 den Stift 144 an, und das Fräsergehäuse 48 und der Fräser 4 6 bewegen sich deshalb in ihre Position von
Fig. 4. Dieser Hebevorgang erfolgt gegen die entgegengesetzte Vorspannung einer Rückholzugfeder 145.
Ein Fluidmotor 150 wird verwendet, um die Betätigungsstange
140 in der oben beschriebenen Weise nach rechts zu bewegen. Der Motor 150 weist einen Zylinder 152 auf, der durch einen
Unterrahmen 154 gehaltert ist, welcher einen Teil des Rahmens 40 bildet, in bezug auf den Hauptteil des Rahmens 40 aber
horizontal beweglich ist. In dem Zylinder 152 ist ein Kolben 156 verschiebbar gelagert, der an dem Hauptteil des Rahmens
40 befestigt ist. Wenn der Zylinderraum rechts von dem Kolben 156 mit Druck beaufschlagt wird, treibt die resultierende
Kraft den Zylinder 152 und den Unterrahmen 154 nach rechts,
so daß die Betätigungsstange 140 nach rechts bewegt wird, wie oben beschrieben, um den Fräser 46 anzuheben.
Unmittelbar bevor der Unterrahmen 154 in bezug auf den Hauptteil des Rahmens 40 nach rechts getrieben wird, wird die Klemmvorrichtung
58 betätigt, um das Band 50 freizugeben. Der Unterrahmen 154 kann daher seine Bewegung nach rechts in bezug
auf den Hauptteil des Rahmens 40 ausführen, ohne die Position des Bandes 50 zu beeinflussen.
Während das Band 50 somit nicht festgeklemmt und der Fräser 46 somit angehoben ist, wird der gesamte Rahmen 40 (einschließlich
des Unterrahmens 154) aus seiner Position von Fig. 4 in seine Position von Fig. 5 nach rechts bewegt, wie
es oben bereits' unter "Rückstellen des Rahmens 40 nach dem Kaltschweißvorgang" beschrieben worden ist.
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Das Aufbringen der Isolation
Nachdem das Band 50 mit dem Draht 16 kaltverschweißt worden
ist und der Rahmen 40 in seine normale Position von Fig. 5 zurückgebracht worden ist, wie oben beschrieben, wird der
Amboß 30 in seine zurückgezogene oder untere Position zurückgezogen, woraufhin eine elektrische Isolation durch einen
Isolationsaufbringer 82 aufgebracht wird, der in derselben Arbeitsstation wie der Rahmen 40 angeordnet ist. Das oben
beschriebene Zurückziehen oder Absenken des Ambosses 30 dient dazu, den Amboß in eine Position zu bewegen, in der er außerhalb
des Weges des Isolationsaufbringers 82 ist, wenn der Aufbringer quer aus $iner normalen Position von Fig. 1 auf
den Draht 16 bewegt wird, was im folgenden noch näher beschrieben ist.
Der Isolationsaufbringer 82
Der Isolationsaufbringer 82 weist einen Tragblock 83 mit U-förmigem
Querschnitt auf, wie in Fig. 7 gezeigt. Dieser Block ist durch die in gegenseitigem Abstand angeordneten horizontalen
Führungsstangen 41 für eine horizontale Hin- und Herbewegung in einer Richtung quer zu dem Draht 16 verschiebbar
gelagert. Gemäß den Fig. 6 und 7 sind zwischen den Schenkeln 83a und 83b des U-förmigen Blockes 83 zwei in vertikalem Abstand
voneinander angeordnete Aufbringersegmente 84 und 86 angeordnet. Diese Segmente sind für eine Vertikalbewegung
in bezug auf den Block 83 mit Hilfe von zwei in gegenseitigem Horizontalabstand angeordneten, durch den Block 83 gehalterten
und sich durch öffnungen in den Segmenten 84 und 86 erstreckenden Führungsstangen 88 gelagert. Die Segmente sind in
den Fig. 6 und 7 in ihrer Abstandsposition gezeigt, sie können aber vertikal zueinander hin durch zwei Fluidmotoren angetrieben
werden, von denen der eine Fluidmotor 90 durch den oberen Schenkel 83a des U-förmigen Blockes 83 und der andere
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Fluidmotor 9 2 durch den unteren Schenkel 83b des ü-förmigen Blockes 83 gehaltert ist. Diese Fluidmotoren 90 und 92 werden
hier manchmal auch als Quetschmotoren bezeichnet.
Gemäß Fig. 6 weist der obere Quetschmotor 90 einen Zylinder 93 auf, der an dem oberen Schenkel des Blockes 83 befestigt
ist, und einen Kolben 94, der in dem Zylinder 93 verschiebbar gelagert und mit dem oberen Aufbringersegment 84 gekuppelt
ist. Der untere Quetschmotor 92 weist einen Zylinder 9 5 auf, der an dem unteren Schenkel des Blockes 83 befestigt ist,
und einen Kolben 96, der in dem Zylinder 95 verschiebbar gelagert und mit dem unteren Aufbringersegment 86 gekuppelt
ist. Wenn der Zylinderraum oberhalb des Kolbens 94 und der Zylinderraum unterhalb des Kolbens 96 mit Druck beaufschlagt
werden, werden die Aufbringersegmente 84 und 86 zusammengetrieben.
Wenn diese Zylinderräume belüftet werden, werden die Aufbringersegmente durch geeignete Federvorrichtungen (nicht
gezeigt) voneinander getrennt.
Zwischen den Aufbringersegmenten 84 und 86 befindet sich ein Zuführkanal 87, in den zwei Streifen 100 und 101 aus Papierisolation
eingeführt werden. Der obere Streifen 100 tritt in den Zuführkanal 87 über einen Schlitz 103 in einem Führungsteil
am linken Ende des Aufbringersegments 84 ein, und der untere Streifen 101 tritt in den Zuführkanal 87 über einen
gleichen Schlitz 105 in einem Führungsteil des unteren Segments 86 ein.
Die Papierstreifen 100 und 101 bilden jeweils das .freie Ende
einer Streifenmaterialrolle, die sich auf einer stationär angeordneten Vorratsrolle befindet. Der obere Streifen 100
kommt von einer Rolle 120 (Fig. 1), geht um eine Führungsrolle 121 herum und tritt dann über den Schlitz 103 (Fig. 6)
in den Zuführkanal 87 ein. Der untere Streifen 101 kommt von einer stationär angeordneten Vorratsrolle 124 (Fig. 1), geht
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um eine Führungsrolle 126 herum und tritt dann über den Schlitz 105 in den Zuführkanal 87 ein. Der obere Streifen
100 hat eine Klebstoffschicht auf seiner unteren Fläche, die nicht klebrig ist, bis sie mäßig erwärmt wird. Der untere
Streifen hat eine gleiche Schicht Klebstoff auf seiner oberen Fläche. Es wird zwar sehr bevorzugt, daß beide Streifen
einen Klebstoffüberzug haben, im Rahmen der Erfindung ist jedoch ohne weiteres die Verwendung eines KlebstoffÜberzuges
auf nur einem Streifen möglich.
Die Papierstreifen 100 und 101 können jeweils in bezug auf ihr zugeordnetes Aufbringersegment durch eine geeignete Klemmvorrichtung
110 bzw. 115 lösbar festgeklemmt werden. Die obere Klemmvorrichtung 110 weist einen Zylinder 111 und einen
Kolben 112 auf, der darin verschiebbar gelagert ist und ein unteres Ende hat, welches den Papierstreifen 100 erfassen
kann. Wenn der Kolben 112 durch Druckbeaufschlagung des über
ihm befindlichen Zylinderraums nach unten gedrückt wird, klemmt er den Streifen 100 zwischen seinem unteren Ende und
der unteren Seite des Schlitzes 103 ein. Die untere Klemmvorrichtung 115 arbeitet im wesentlichen in derselben Weise und
klemmt den unterer. Streifen 101 an dem unteren Aufbringersegment 86 fest, wenn ihr Kolben durch Druckbeaufschlagung
desselben betätigt wird. Diese Klemmvorrichtungen 110 und 115 geben jeweils ihren zugeordneten Papierstreifen frei,
wenn ihr Zylinderraum belüftet wird, um einer geeigneten Rückstellfeder zu gestatten, den Kolben in seine normale
Nichtklemmsteilung zurückzustellen.
In dem Zuführkanal 87 ist in der Mitte zwischen den Aufbringersegmenten
84 und 86 nahe des linken Endes derselben ein Anschlag 128 angeordnet? der starr an den vertikalen Führungsstangen 88 befestigt ist. Dieser Anschlag legt den Mindestabstand
fest, der zwischen den Segmenten 84 und 86 gestattet wird, wenn diese durch die Quetschmotoren 90 und 92 zusammen-
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gedrückt werden, was im folgenden noch näher erläutert ist.
Durch den Anschlag 128 gehaltert und in dem Zuführkanal 87 angeordnet ist eine dünne Trennplatte 129 aus einem nichthaftenden
Kunststoffmaterial, wie Teflon, an dem der Klebstoff
auf den Papierstreifen nicht haftet, selbst wenn er erhitzt wird. "Teflon" ist das Warenzeichen der Fa. DuPont
für Polytetrafluoräthylen. Diese Teflonplatte dient dazu, zu verhindern, daß die Streifen 100 und 101 in dem örtlich
begrenzten Gebiet der Streifen zusammenkleben, wo die Platte 129 während eines Klebevorganges angeordnet ist, was im folgenden
noch deutlicher werden wird.
Die beiden Streifen 100 und 101 erstrecken sich normalerweise durch den Zuführkanal 87, und ihre vorderen Enden werden
durch die Wirkung eines steuerbaren Unterdruck- oder Vakuumsystems, das in die beiden Segmente 84 und 86 eingebaut ist,
in gegenseitigem Abstand gehalten. Dieses Vakuumsystem enthält eine Vakuumkammer 130, die in dem oberen Segment 84 an
dessen vorderem Ende angeordnet ist, und eine Vakuumkammer 132, die in dem unteren Segment 86 an dessen vorderem Ende
angeordnet ist. Wenn das Vakuumsystem eingeschaltet wird, wird Luft aus den Vakuumkammern 130 und 132 über Auslaßkanäle
133 abgezogen, wodurch ein Teilvakuum in den Kammern 130 und 132 erzeugt wird. Wenn das Vakuumsystem eingeschaltet ist
und wenn das Material der Streifen 100 und 101 in Uberdeckung mit den Vakuumkammern angeordnet ist, hält die durch das
Teilvakuum in der Kammer 130 verursachte Druckdifferenz das vordere Ende des Streifens 100 an der unteren Fläche des Segments
84, während die in der Kammer 132 das vordere Ende des
Streifens 101 an der oberen Fläche des Segments 86 hält, so daß die vorderen Enden der Isolierstreifen 100 und 101 in
gegenseitigem Abstand gehalten werden.
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Betrieb des Aufbringers 82
Bevor die Isolierstreifen 100 und 101 aufgebracht werden,
werden die Klemmvorrichtungen 110 und 115 betätigt/ um den
Streifen 100 an dem Segment 84 und den Streifen 101 an dem
Segment 86 festzuklemmen, und die Vakuumsysteme werden eingeschaltet, um die vorderen Enden der Streifen in gegenseitigem Abstand zu halten, wie oben beschrieben. Dann wird
die gesamte Aufbringeranordnung, die in Fig. 6 gezeigt ist, nach rechts bewegt, und somit werden die Papierstreifen 100 und 101 nach rechts in Positionen bewegt, in denen der Streifen 100 unmittelbar über der oberen Fläche des Metallbandes 50 und der Streifen 101 unmittelbar unter der unteren Fläche des Bandes 50 angeordnet ist. Die Streifen 100 und 101 sind dann auch in einer Position, in welcher sie im wesentlichen auf das Band 50 ausgerichtet sind. Da die vorderen Enden der Papierstreifen 100 und 101 während dieser Bewegung nach rechts in gegenseitigem Abstand gehalten sind, werden die Streifen 100 und 101 durch diese Bewegung ohne weiteres in Positionen auf entgegengesetzten Seiten des Bandes 50 und des Drahtes
16 gebracht.
werden die Klemmvorrichtungen 110 und 115 betätigt/ um den
Streifen 100 an dem Segment 84 und den Streifen 101 an dem
Segment 86 festzuklemmen, und die Vakuumsysteme werden eingeschaltet, um die vorderen Enden der Streifen in gegenseitigem Abstand zu halten, wie oben beschrieben. Dann wird
die gesamte Aufbringeranordnung, die in Fig. 6 gezeigt ist, nach rechts bewegt, und somit werden die Papierstreifen 100 und 101 nach rechts in Positionen bewegt, in denen der Streifen 100 unmittelbar über der oberen Fläche des Metallbandes 50 und der Streifen 101 unmittelbar unter der unteren Fläche des Bandes 50 angeordnet ist. Die Streifen 100 und 101 sind dann auch in einer Position, in welcher sie im wesentlichen auf das Band 50 ausgerichtet sind. Da die vorderen Enden der Papierstreifen 100 und 101 während dieser Bewegung nach rechts in gegenseitigem Abstand gehalten sind, werden die Streifen 100 und 101 durch diese Bewegung ohne weiteres in Positionen auf entgegengesetzten Seiten des Bandes 50 und des Drahtes
16 gebracht.
Die Papierstreifen 100 und 101 werden dann in unmittelbare
gegenseitige Nähe gebracht, woraufhin sie zusammengedrückt
und gleichzeitig mäßig erhitzt werden, wodurch der Klebstoff auf ihren einander zugewandten Flächen schmilzt und sie mit einander und mit dem Band 50 verklebt. Damit die Streifen
100 und 101 in enge gegenseitige Nähe gebracht werden, werden die Quetschmotoren 90 und 9 2 betätigt, um die Aufbringersegmente 84 und 86 zueinander hin zu drücken. Dann werden die Streifen unter Druck durch die Wirkung von zwei elastischen Heizbälgen 134 und 136 zusammengedrückt, die an dem einen
bzw. an dem anderen Aufbringersegment befestigt sind und im folgenden noch näher beschrieben werden.
gegenseitige Nähe gebracht, woraufhin sie zusammengedrückt
und gleichzeitig mäßig erhitzt werden, wodurch der Klebstoff auf ihren einander zugewandten Flächen schmilzt und sie mit einander und mit dem Band 50 verklebt. Damit die Streifen
100 und 101 in enge gegenseitige Nähe gebracht werden, werden die Quetschmotoren 90 und 9 2 betätigt, um die Aufbringersegmente 84 und 86 zueinander hin zu drücken. Dann werden die Streifen unter Druck durch die Wirkung von zwei elastischen Heizbälgen 134 und 136 zusammengedrückt, die an dem einen
bzw. an dem anderen Aufbringersegment befestigt sind und im folgenden noch näher beschrieben werden.
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Das obere Segment 84 ist mit dem Heizbalg 134 versehen, welcher die obere Fläche des Zuführkanals 87 begrenzt, und das
untere Segment 86 ist mit dem gleich ausgebildeten Heizbalg 136 versehen, der die untere Fläche des Zuführkanals 87 begrenzt.
Hinter jedem Heizbalg befindet sich eine Kammer 138, in die unter Druck gesetzte Flüssigkeit eingeleitet werden
kann. Wenn die Papierstreifen 100 und 101 in bezug auf das Zuleitungsband 50 richtig positioniert sind, wird diesen
Kammern heiße Druckflüssigkeit, vorzugsweise öl mit einer
Temperatur von etwa 150 0C, zugeführt. Diese drückt die Heizbälge
zusammen, welche ihrerseits die beiden Papierstreifen zusammendrücken, wobei die Zuleitung 50 fest zwischen den
beiden Streifen eingespannt wird. Dieser Druck und die Wärme aus der heißen Flüssigkeit hinter den Heizbälgen klebt die
Streifen 100 und 101 zusammen und verklebt sie außerdem mit entgegengesetzten Flächen der Zuleitung 50. Der obere Streifen
wird fest mit dem angeschweißten Endgebiet der Zuleitung 50 verklebt. Unmittelbar danach wird die heiße Flüssigkeit
aus den Kammern hinter den Heizbälgen abgeleitet und durch kalte Flüssigkeit ersetzt, die die Temperatur des Klebstoffes
senkt und somit die Verklebung verbessert.
Während des oben beschriebenen Verklebungsvorganges werden die rechten Enden der Streifen 100 und 101 durch die Wirkung
der Vakuumkammern 130 und 132 in geringfügigem Abstand gehalten, und somit werden diese rechten Enden während des
StreifenverklebungsVorganges nicht miteinander verklebt.
Links von diesen Enden findet jedoch die Verklebung zwischen den Streifen auf der gesamten Länge der Streifen (ausgenommen
dort, wo der Draht 16 zwischen sie tritt) bis zurück zu dem Gebiet statt, wo die Teflontrennplatte 129 angeordnet ist.
In dem letztgenannten Gebiet hält die Teflontrennplatte die Streifen 100 und 101 voneinander getrennt und verhindert,
daß sie miteinander verklebt werden. Die Streifen können an der Platte 129 nicht haften, da diese aus Teflon besteht.
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Freigeben der Streifen 100 und 101 nach dem
Verkleben
Als nächster Schritt werden die Papierstreifen vollständig aus der Aufbringeranordnung freigegeben. Diese Freigabe erfolgt
durch folgende Vorgänge: (1) die Heizbalgkaitunern 138
werden geleert, damit die elastischen Heizbälge 134 und
sich in ihre normale, entspannte Position zurückziehen können, wodurch die Heizbälge etwas von den Papierstreifen
und 101 getrennt werden, (2) das Vakuum in den Vakuumkammern 130 und 132 wird abgebaut, wodurch die vorderen Enden der
Streifen 100 und 101 von den Aufbringersegmenten 84 und 86 gelöst werden, (3) die Quetschmotoren 90 und 91 werden entlüftet,
damit die Aufbringersegmente 84 und 86 in ihre Positionen maximaler Trennung zurückgezogen werden, wodurch sie
um eine relativ große Strecke von den Streifen 100 und 101 getrennt werden, und (4) die Kiemmotoren 111 und 115 werden
entlüftet, um die Streifen 100 und 101 von den Aufbringersegmenten am linken Ende der Aufbringeranordnung zu lösen.
Zurückziehen des Aufbringers 82 nach der Freigabe der
Streifen 100 und 101
Wenn die Papierstreifen 100 und 101 somit vollständig von den
Aufbringersegmenten 84 und 86 gelöst worden sind, wird die gesamte Aufbringeranordnung 82 nach links zurückgezogen, wodurch
die miteinander verklebten Streifen 100 und 101 auf dem Band 50 zurückbleiben. Gemäß Fig. 6 gleiten während dieser
Bewegung nach links die nichtverklebten Teile der Streifen 100 und 101, welche sich links von den verklebten
Teilen befinden, frei durch die Schlitze 103 und 105 am linken Ende der Äufbringersegmente 84 und 86. Diese Linksbewegung
der Aufbringeranordnung wird an einem Zwischenpunkt in dem vollen Rückhub der Aufbringeranordnung angehalten.
An diesem Zwischenpunkt werden die Papierstreifen abgeschnit-
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ten und dadurch von dem übrigen Teil des Streifenmaterials gelöst.
Durchschneiden der Streifen 100 und 101
Unmittelbar vor dem Durchschneiden werden die Papierstreifen jedoch an den Aufbringersegmenten 84 und 86 durch die Klemmvorrichtungen
111 und 115 festgeklemmt. Außerdem werden die Segmente 84 und 86 durch Betätigen der Quetschmotoren 90 und
92 zusammengebracht. Dann erfolgt das Durchschneiden der Streifen.
Dieses Durchschneiden der Streifen 100 und 101 erfolgt an einem Punkt auf den Streifen, der sich etwas links von dem linken
Ende des verklebten Gebietes der Streifen befindet. Gemäß Fig. 6 werden die Streifen an diesem Punkt durch eine
Messerklinge 140 durchgeschnitten, die am rechten Ende des oberen Aufbringersegments 84 gehaltert ist. Die Messerklinge
140 ist für eine Vertikalbewegung an dem Segment 84 verschiebbar gelagert und wird durch eine Druckfeder 142 in eine zurückgezogene
Position nach oben vorgespannt. Ein Fluidmotor 144, der über eine Nocken- und Schiitζverbindung wirkt,
treibt das Messer 140 in dessen Schneidhub gegen die entgegengesetzte
Vorspannung der Feder 142 nach unten. Die Nocken- und Schlitzverbindung weist einen keilförmigen Nocken
146 an einem Kolben 147 des Fluidmotors auf, der durch einen Schlitz 148 in der Messerklinge 140 vorragt. Wenn der Fluidmotor
seinen Kolben 147 nach rechts treibt, bewegt sich der Nocken 146 nach rechts und treibt die Messerklinge 140 nach
unten, damit die Streifen 100 und 101 an der Vorderseite der Aufbringersegmente 84 und 86 durchgeschnitten werden.
Nach dem Durchschneiden der zusammengeklebten Teile der Streifen 100 und 101 gibt es Teile von Streifenmaterial auf den
Vorratsrollen 120 und 124. Zum Voneinandertrennen der rechten Enden die-
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ser noch verbundenen Teile des Streifenmaterials wird in den Vakuumkammern 130 und 132 ein Vakuum aufgebaut, das diese
freien Enden der Streifen in Berührung mit den einander zugewandten Flächen der Aufbringersegmente 84 und 86 zieht.
Dann wird der Druck in den Quetschmotoren 90 und 9 2 abgebaut, so daß sich die Aufbringersegmente 84 und 86 voneinander
trennen. Die Aufbringeranordnung wird dann weiter nach links in ihre normale Ruheposition zurückgezogen.
Durch Ausführen des oben beschriebenen Durchschneidens der Streifen 100 und 101 an einer Stelle links von dem linken
Ende des verklebten Gebietes der Streifen werden die noch verbundenen Teile des Streifenmaterials vollständig unverklebt
miteinander gehalten und somit sind ihre Enden, wie oben dargelegt, in Vorbereitung auf den nächsten Streifenaufbringvorgang
frei voneinander trennbar.
Es sei angemerkt, daß das Durchschneiden der Streifen 100 und 101 an einem Punkt erfolgt, der sich etwas links von dem linken
Rand der Wicklungsschablone 14 befindet. Die entgegengesetzten Enden der Streifen sind in einem beträchtlichen Abstand
rechts von dem rechten Ende der Wicklungsschablone angeordnet. Die Streifen 100 und 101 erstrecken sich somit über
die volle Länge der Wicklungsschablone 14 und der Spule und stehen axial über die Enden der Wicklungsschablone und der
Spule vor.
Bewegungssteuereinrichtung für den Aufbringer 82
Zum Bewegen der Isolationsaufbringeranordnung 82, damit sie ihren Hub ausführt und richtig positioniert wird, um die oben
beschriebene Reihe von Schritten ausführen zu können, werden zwei Fluidmotoren 150 und 152 benutzt, die in den Fig. 1 und
8 gezeigt sind. Der Motor 150 wird als Hilfsmotor bezeichnet und weist einen stationären Zylinder 154 und einen darin verschiebbaren
Kolben 156 mit einer Kolbenstange 158 auf, die
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durch die rechte Endwand des Zylinders 154 vorragt. Der Motor
152, der als Hauptmotor bezeichnet wird, weist einen Zylinder 160 auf, der mit der Aufbringeranordnung über ein Gebilde
161 gekuppelt ist, und einen Kolben 162, der mit der Kolbenstange 158 gekuppelt ist, die sich durch die linke
Endwand des Zylinders 160 erstreckt. Fig. 8a zeigt diese
Teile, die sich in ihrer normalen Ruhestellung befinden. Wenn der Zylinderraum links von dem Hilfskolben 156 mit Druck beaufschlagt .wird, wird gemäß Fig. 8a der Kolben 156 in einem
Hub S1 nach rechts getrieben, wodurch der Kolben 162 und der
Zylinder 160 des Hauptmotors um dieselbe Strecke nach rechts
in die Position von Fig. 8b getrieben werden, wodurch wiederum die Aufbringeranordnung 82 um dieselbe Strecke nach
rechts getrieben wird. Am Ende des Hubes S1, wenn die Teile
in ihrer Position von Fig. 8b sind, wird der Raum rechts von dem Hauptkolben 162 mit Druck beaufschlagt, wodurch der
Hauptzylinder 160 und die an ihn angeschlossene Aufbringeranordnung
82 in einer zusätzlichen Bewegung S_ nach rechts in die Position von Fig. 8c gebracht werden. Diese Bewegung
der Aufbringeranordnung um die Strecken S1 und S„ nach rechts
bringt die Aufbringeranordnung 82 aus ihrer normalen Ruhestellung in ihre äußerste rechte Stellung, in der die Papierstreifen
100 und 101 auf die Zuleitung 50 aufgebracht werden, wie es oben beschrieben worden ist.
Bei dem Rückhub wird die Aufbringeranordnung in zwei Stufen nach links getrieben, erstens um die Strecke S3, an die unmittelbar
anschließend die Papierstreifen 100 und 101 durchgeschnitten werden, wie oben beschrieben, und dann um eine
zusätzliche Strecke S1, um die Aufbringeranordnung in ihre
normale Ruhestellung von Fig. 8a, 1 und 6 zurückzubringen.
Gemäß Fig. 8c wird zum Treiben der Aufbringeranordnung in ihrer ersten Zurückbewegungsstufe nach links, d.h. um die
Strecke S_, wie oben beschrieben, der Zylinderraum links von
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dem Hauptkolben 162 mit Druck beaufschlagt, während in der
rechts von ihm der Druck abgebaut wird, wodurch die Teile in die Position von Fig. 8b zurückgeführt werden. Zum Treiben
der Aufbringeranordnung aus ihrer Position von Fig. 8b in der zweiten Stufe nach links, d.h. um die Strecke Sw
wird in dem Zylinderraum links von dem Hilfskolben 156 der Druck abgebaut und der Zylinderraum rechts von ihm wird mit
Druck beaufschlagt, ebenso wie der Zylinderraum rechts von
dem Hauptkolben 162, so daß die Kolben 156 und 162 weiter nach links in ihre ursprünglichen Positionen von Fig. 8a getrieben
und an einer Bewegung nach rechts gehindert werden. Wenn der Hauptkolben 162 auf diese Weise an einer Bewegung
nach rechts gehindert wird, wirkt der Druck auf der linken Seite des Hauptkolben 162 auf den Zylinder 160 ein, um den
Zylinder nach links in seine ursprüngliche Position von Fig.8a zurückzubringen.
Gesamterläuterung des Aufbringers 82
Die Verwendung von elastischen Heizbälgen 134 und 136 zum Beaufschlagen der Streifen 100 und 101 mit Wärme und Druck
während des Verklebens ist aus mehreren Gründen besonders vorteilhaft. Erstens, da die Heizbälge elastisch oder federnd
sind, können sie sich eng an die gegenüberliegende Fläche' der Streifen anlegen und deshalb eine Kraft an im wesentlichen allen
Punkten längs dieser Flächen ausüben, wodurch eine gute Verklebung auf dem größten Teil der einander gegenüberliegenden
und einander zugewandten Flächen der Streifen und außerdem dort, wo die Streifen an der Zuleitung 50 anliegen, gefördert
wird. Zweitens können die Heizbälge durch eine Flüssigkeit (in den Kammern 138) aktiviert und durch Umschalten von einer
heißen auf eine kalte Flüssigkeit, und umgekehrt, schnell erhitzt
und abgekühlt werden.
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Es besteht jedoch kein Verlaß darauf, daß die Heizbälge immer genau in ihre ursprünglichen Positionen zurückkehren,
wenn der Druck in ihnen abgebaut wird. Es kann infolge eines wiederholten Druckaufbaus und Druckabbaus zu einer Verwindung
kommen. Diese Verwindung wird dazu führen, daß zwischen den Heizbälgen und den Papierstreifen 100, 101 während des Zurückziehens
der Segmente 84 und 86 nach links Reibung erzeugt wird, und außerdem wird sie dazu führen, daß der Draht 16 verschoben
wird, sofern nicht die Segmente 84 und 86 von der Position, in der sie eng aneinander sind und die sie während
des Klebevorganges einnehmen, getrennt sind. Hauptsächlich aus diesem Grund sind die Segmente zum gegenseitigen Trennen
und Aufeinanderzubewegen relativbeweglich gelagert, und es sind die Quetschmotoren 90 und 9 2 vorgesehen, die sie bei diesen
Relativbewegungen antreiben.
Wenn längere TemperaturZykluszeiten zur Verfügung stehen,
kann statt der Heizbälge festes elastisches Material mit darin eingebetteten Heizvorrichtungen benutzt werden, beispielsweise
Rohre, die eine Flüssigkeit führen, oder sogar elektrische Heizelemente. Die Heizbälge sind jedoch für diesen
Zweck sehr zu bevorzugen.
Das Vakuumsystem 130-133 bildet eine einfache und wirksame Vorrichtung, um die freien Enden der Streifen 100 und 101 getrennt
zu halten, so daß sie leicht in ihre Positionen auf entgegengesetzten Seiten der Zuleitung 50 gebracht werden
können. Das Vakuumsystem ist in der Lage, diese Funktion zu erfüllen, ohne die Papierstreifen zu verformen oder zu beschädigen,
was von Vorteil ist. Zum Verbessern der Wirksamkeit des Vakuumsystems wird bevorzugt, einen schwebenden
Stopfen 160 in jeder Vakuumkammer vorzusehen, der durch eine
leichte Druckfeder 162 in eine vorstehende Position vorgespannt wird (Fig. 6b). Wenn der Raum innerhalb der Vakuumkammer
auf der oberen Seite des Stopfens evakuiert wird, strömt gemäß Fig. 6b umgebende Luft durch kleine Kanäle 164,
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die sich durch den Stopfen erstrecken, hindurch und saugt den zugeordneten Papierstreifen 100 nach oben gegen die untere
Fläche des Stopfens. Das Vorhandensein des Stopfens 160 erleichtert das Aufnehmen des Streifens durch das Vakuumsystem
selbst dann, wenn der Streifen anfänglich Abstand von der unteren Fläche des Segments 84 aufweist, da der Stopfen
ausreichend weit nach unten vorragt, um den Streifen zu berühren und eine Druckdifferenz an dem Streifen zu erzeugen,
wenn das Vakuumsystem eingeschaltet wird.
Abschneiden des Bandes 50 zum Fertigstellen der Zuleitung
Nachdem die Isolierstreifen 100 und 101 auf das leitende
Band 50 aufgebracht worden sind, wie oben beschrieben, wird das Band an einem Punkt jenseits des rechten Endes der Isolierstreifen
abgeschnitten, um die Zuleitung fertigzustellen. Der Rahmen 40 ist dann in seiner Position von Fig. 5. Dieser
Abschneidevorgang wird durch einen Fluidmotor 175 ausgeführt, der einen an dem Rahmen 40 angebrachten Zylinder 176, einen
Kolben 178 innerhalb des Zylinders 176 und eine am oberen Ende
des Kolbens angebrachte Klinge 179 aufweist (Fig. 3). Wenn der Zylinderraum unter dem Kolben 178 mit Druck beaufschlagt wird,
werden der Kolben und die Klinge 179 nach oben getrieben, wobei die obere Schneide der Klinge durch das dünne Band 50 hindurch
in eine Vertiefung 180 geht und so den gewünschten Schneidvorgang ausführt. Dann wird der Zylinderraum unter dem
Kolben 178 entlüftet, und eine Druckfeder (nicht gezeigt) bringt den Kolben in seine normale niedergedrückte Stellung
zurück.
Rückstellen des übrigen Streifenmaterials 50 in Vorbereitung auf den nächsten Zuleitungsanbringvorgang
Nachdem das Metallband 50 auf diese Weise abgeschnitten worden ist, um eine Zuleitung zu bilden, wird der Spulenwickel-
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Vorgang wieder aufgenommen und die Zuleitung wird so mit dem Draht 16 aus der Arbeitsstation hinaus- und zu der Spule,
die gewickelt wird, bewegt. Das freie Ende des übrigen Bandmaterials 50 wird dann nach links aus seiner Position von
Fig. 5 in seine Position von Fig. 3 vorgeschoben. Dieser VorschübVorgang erfolgt durch Betätigen der Klemmvorrichtung
58, die das Band an dem Unterrahmen 154 festklemmt. Dann
wird der Motor 150 des Unterrahmens zurückgestellt, indem in dem Zylinderraum rechts von dem Kolben 156 der Druck abgebaut
wird, was dessen Rückstellfeder gestattet, den Zylinder 152 und den Unterrahmen 154 nach links in ihre Position von
Fig. 3 zu treiben. Diese Linksbewegung des Unterrahmens 154 mit dem an ihm festgeklemmten Bandmaterial 50 führt zum richtigen
Positionieren des Bandmaterials in der korrekten Anfangsposition für den nächsten Zuleitungsanbringvorgang.
Die fertiggestellte Zuleitung 50 mit aufgebrachter Isolation 100, 101
Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen die an dem Draht 16 befestigte
Zuleitung 50 und die auf die Zuleitung aufgebrachten Isolierstreifen 100 und 101. Es ist zu erkennen, daß die Isolierstreifen
100 und 101 an den entgegengesetzten Flächen der Zuleitung angeordnet sind und die Zuleitung auf deren gesamter
Länge bedecken, mit Ausnahme des äußeren Endes derselben, das blank gelassen wird, um das Herstellen einer elektrischen
Verbindung mit der Zuleitung zu erleichtern. Die Isolierstreifen bedecken außerdem die Kaltschweißung zwischen dem
Draht und der Zuleitung und erstrecken sich quer zu dem Draht 16 auf beiden Seiten des Drahtes.
Derjenige Teil der beiden Isolierstreifen 100 und 101, der
auf der zu der Zuleitung 50 entgegengesetzten Seite des Drahtes 16 angeordnet ist, dient dazu, die Vergrößerung des Spulendurchmessers,
die sich durch den Einschluß der Zuleitung
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ergibt, über der Länge der Spulenlage im wesentlichen gleichmäßig zu machen. Das verdeutlicht Fig. 12, die in etwas auseinandergezogener
Darstellung schematisch einen Querschnitt durch zwei Lagen L1 und L„ einer Spule zeigt, die eine Zuleitung
50 hat, welche an einer inneren Windung 180 in der inneren Lage L1 befestigt ist. In der Hochspannungswicklung
eines Verteilertransformators ist jede Lage von der üblichen
Isolierpapierumwicklung umgeben. Die Umwicklung der Lage L1
ist an der Stelle 182 gezeigt. Es ist zu erkennen/ daß in der dargestellten Querschnittsebene die Windungen der äußeren
Lage L„ links von der Windung 180 von der Wicklungsschablone 14 um eine Gesamtstrecke D entfernt sind, die gleich
der Dicke der Lage L1 plus der Dicke der beiden Isolierstreifen
100 und 101 plus der Dicke der Papierumwicklung 182 ist. Rechts von der Windung 180 sind die Windungen der äußeren
Lage L_ von der Wicklungsschablone 14 um dieselbe Strecke D plus der Dicke der Zuleitung 50 entfernt. Die Zuleitungsdicke
beträgt typischerweise nur etwa 0,25-0,76 mm (0.010-0.030 inches). So ist für alle praktischen Zwecke in der dargestellten
Querschnittsebene die Lage L„ im wesentlichen um
dieselbe Strecke von der Wicklungsschablone 14 über der gesamten Länge der Fpule entfernt.
In Fig. 12 ist die Zuleitung 50 als durch die Windungen der
Lage L1 rechts von der Windung 180 umschlossen dargestellt.
Der Grund dafür ist, daß diese Windungen der Lage L1 aufgebracht
werden, nachdem die Windung 180 aufgebracht worden ist, da die Lage L1 fortschreitend vom linken Ende der Spule nach
rechts aufgebracht wird. Wenn aber eine Zuleitung, wie die Zuleitung 50, an der nächsten Lage, z.B. der Lage L-, angebracht
würde, würde die Zuleitung radial außerhalb der bereits aufgebrachten Windungen angeordnet werden und die Papierstreifen
100 und 101 auf der entgegengesetzten Seite der Verschweißung mit dem Draht 16 würden durch die anschließend
aufgebrachten Windungen der Lage L„ umschlossen werden.
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Selbst wenn die Zuleitung 50 und die Papierstreifen 100 und
101 auf die letztgenannte Weise bezüglich der Windungen angeordnet werden, ist die Vergrößerung des Spulendurchmessers,
die sich aus dem Einschluß der Zuleitung ergibt, über der Länge der Spule noch im wesentlichen gleichmäßig.
Es sei angemerkt, daß am rechten Ende der Spule diejenigen Teile der Papierstreifen 100 und 101, die über das rechte
Ende der Spule hinaus vorstehen, nicht miteinander verklebt sind. Das gestattet, diese Enden voneinander zu trennen, wenn
die Spule in Gebrauch genommen wird, so daß das übliche Isolierrohr (nicht gezeigt), das um den äußeren Teil der Zuleitung
herum angebracht wird, zwischen diese getrennten Enden der Papierstreifen passen kann, so daß sich die gewünschte
Passung zwischen den Streifen und dem Rohr ergibt.
Zusätzliche Zuleitungen, die für irgendeine Spule, die gewickelt wird, erforderlich sein können, werden an dem Draht
16 an den gewünschten Stellen des Drahtes in derselben Weise angebracht, wie es oben für die einzelne Zuleitung beschrieben
worden ist. Die Länge der verschiedenen Zuleitungen wird sich in Abhängigkeit davon ändern, wo das innere Ende einer
bestimmten Zuleitung an der Spule befestigt wird. Diese Zuleitungslänge wird der Strecke entsprechen, die der Rahmen
40 von seiner Ruheposition von Fig. 1 bis dorthin zurücklegt, wo der Amboß 30 dann angeordnet ist, wobei der Amboß
als Anschlag dient, um die Bewegung des Rahmens 40 nach links zu begrenzen, wie es oben beschrieben worden ist. Die Zuleitungen
50 werden sich somit zwar in der Länge ändern, die Papierisolationsstreifen 100 und 101 werden jedoch für jede Zuleitung
eine konstante Länge haben, wie es oben beschrieben worden ist.
Die obige Beschreibung ist zwar speziell auf das Herstellen einer Zuleitung gerichtet, die an einer innen angeordneten
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Windung angebracht wird, d.h. einer Anzapfung, es ist jedoch klar, daß dieselbe Maschine und dasselbe Verfahren zum
Herstellen einer Zuleitung benutzt werden, die an einer Endwindung angebracht wird. Wenn das Ende der Spule näherkommt,
werden zwei Zuleitungen an den Draht 16 auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, an Stellen angebracht, die über der
Länge des Drahtes etwas Abstand voneinander haben, und der Draht wird zwischen diesen beiden Zuleitungen durchgetrennt.
Eine dieser beiden Zuleitungen dient als die letzte Zuleitung an der Spule, die fertiggestellt wird, und die nächste
dieser Zuleitungen dient als erste Zuleitung an der nächsten Spule, die durch die Maschine zu wickeln 'ist.
Die Steuereinrichtungen zum Einleiten der verschiedenen Vorgänge, die oben beschrieben worden sind, sind nicht im einzelnen
angegeben worden, weil solche Einzelheiten nicht als Teil der Erfindung anzusehen sind und im Rahmen fachmännischen
Könnens liegen. Dem Fachmann ist ohne weiteres klar, daß geeignete Ventile benutzt werden können, um die verschiedenen
fluidmotorgesteuerten Vorgänge einzuleiten, und geeignete
Schalter, um die verschiedenen elektrisch gesteuerten Vorgänge einzuleiten. Der Wickelvorgang ist so vorprogrammiert,
daß er an dem Punkt gestoppt wird, wo die Zuleitungen anzubringen sind, und die verschiedenen anderen Vorgänge werden
durch Steuereinrichtungen eingeleitet, die auf geeignete Anzeiger ansprechen, welche ein Signal geben, wenn der unmittelbar
vorhergehende Vorgang in der oben beschriebenen Folge beendet worden ist.
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Claims (9)
- Dr. rer. not. Horst Schüler f™ Frankfurt/Main ι 25. 4 198οKaiserstrasse 41 me./vo./ne.PATENTANWALT 3016155 Telefon (06,1,235555Telex: 04-16759 mapat d Postscheck-Konto: 2824 20-602 Frankfurt/M. Bankkonto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.8331-11DT-O4361GENERAL ELECTRIC COMPANY1 River Road
Schenectady, N.Y./U.S.A.Patentansprüche :J Verfahren zum Herstellen einer Spule aus leitendem Draht, mit welchem ein Isolierüberzug verklebt ist, und zum Versehen der Spule mit wenigstens einer leitenden Zuleitung, gekennzeichnet durch folgende Schritte:a) Wickeln des überzogenen Drahtes um eine Spulenachse, während der Draht in seiner Längsrichtung an einer Arbeitsstation vorbei vorwärtsbewegt wird,b) Stoppen des Wickelvorganges, wenn ein vorbestimmtes Gebiet des Drahtes in der Arbeitsstation angeordnet ist,c) Abtragen eines Abschnittes des Isolierüberzuges von dem vorbestimmten Gebiet des Drahtes, das in der Station angeordnet ist, um dadurch einen Abschnitt blanken Drahtes in der Station freizulegen,d) Inberührungbringen eines dünnen leitenden Bandes, das sich quer zu dem Draht in der Station erstreckt und die Zuleitung bildet, mit dem Abschnitt blanken Drahtes,e) Kaltverschweißen des Bandes mit dem Abschnitt blanken Drah-030046/0752tes durch Pressen des Bandes gegen den blanken Abschnitt mit einer Kraft, die einen Metallfluß und eine resultierende Kaltschweißverbindung an der Grenzfläche zwischen dem Band und dem blanken Abschnitt erzeugt,f) Bedecken der Verbindung und eines Teils der Zuleitung mit elektrischer Isolation, indem auf entgegengesetzte Flächen der Zuleitung zwei Isoliermaterialstreifen aufgebracht werden, die sich auf beträchtlichen Strecken auf entgegengesetzten Seiten des Drahtes quer zu dem Draht erstrecken,g) Verbinden der Isoliermaterialstreifen undh) Fortsetzen des Wickelvorganges, um weiter die Spule zu bilden, wobei sich die Isoliermaterialstreifen insgesamt parallel zu der Spulenachse erstrecken. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierüberzugabschnitt in dem Schritt (c) durch eine an dem Draht ausgeführte maschinelle Bearbeitung abgetragen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Band in dem Schritt (d) mit dem Abschnitt blanken Drahtes durch eine Zuleitungsanbringvorrichtung in Berührung gebracht wird, die quer zu dem Draht in der Arbeitsstation bewegt wird, und daß der Isolierüberzugabschnitt in dem Schritt (c) durch ein Schneidwerkzeug abgetragen wird, welches durch die Querbewegung der Zuleitungsanbringvorrichtung über den Draht hinweggeführt wird.
- 4. Maschine zum Herstellen einer Spule aus leitendem Draht, welcher einen mit ihm verklebten Isolierübeirzug aufweist, und zum Versehen der Spule mit wenigstens einer leitenden030046/0752Zuleitung, gekennzeichnet durch:a) eine Wickelvorrichtung (12, 14) zum Wickeln des überzogenen Drahtes (16) um eine Spulenachse (25) ,während der Draht in Richtung seiner Länge an einer Arbeitsstation vorbei vorwärtsbewegt wird,b) eine Vorrichtung zum Stoppen des Wickelvorganges, wenn ein vorbestimmtes Gebiet des Drahtes in der Arbeitsstation angeordnet ist,c) einen Rahmen (40), der in der Arbeitsstation angeordnet ist und in einer Richtung quer zu dem Draht in der Arbeitsstation hin- und herbewegbar ist,d) eine Isolationsabtragvorrichtung (46), die an dem Rahmen angebracht und betätigbar ist, um einen Abschnitt des Isolierüberzuges (17) von dem vorbestimmten Gebiet des Drahtes zu entfernen, wenn der Rahmen in einer Richtung quer zu dem Draht bewegt wird, um dadurch einen Abschnitt blanken Drahtes in der Station freizulegen,e) eine Vorrichtung (58) zum lösbaren Festhalten eines dünnen, leitenden, eine Zuleitung bildenden Bandes (50) an dem Rahmen (40), so daß der Rahmen, wenn er in der einen Querrichtung bewegt wird, das leitende Band in eine Position mitnimmt, in der es den blanken Abschnitt des Drahtes berühren kann,f) an dem Rahmen angebrachte Vorrichtungen (30, 70, 71, 72, 74) zum Erzeugen einer Kaltverschweißung zwischen dem leitenden Band und dem Abschnitt blanken Drahtes, wenn das Band durch den Rahmen in eine Position gebracht worden ist, in der das Band den Abschnitt blanken Drahtes berühren kann,030046/0752g) eine Vorrichtung (43, 44) zum Bewegen des Rahmens in einer Querrichtung entgegengesetzt zu der einen Richtung im Anschluß an den Kaltschweißvorgang,h) eine Vorrichtung (58) zum Lösen des leitenden Bandes von dem Rahmen (40), bevor der Rahmen in der entgegengesetzten Querrichtung bewegt wird, damit der Draht durch die entgegengesetzte Querbewegung des Rahmens nicht querverlagert wird,i) eine Vorrichtung (82) zum Mitnehmen von zwei Isoliermaterialstreifen (100, 101) quer zu dem Draht (16) und zum Aufbringen der Streifen auf entgegengesetzte Flächen des leitenden Bandes (50) in derartigen Positionen, daß sich die Streifen auf beträchtlichen Strecken auf entgegengesetzten Seiten des Drahtes quer zu dem Draht erstrecken,j) Vorrichtungen (134, 136) zum Verbinden der Isoliermaterialstreifen, während sich das leitende Band zwischen ihnen befindet, undk) eine Einrichtung, die bewirkt, daß die Wickelvorrichtung den SpulenwickelVorgang fortsetzt, nachdem die Isoliermaterialstreifen (100, 101) auf das Band aufgebracht worden sind, um dadurch eine Spule zu schaffen, in der sich die Isoliermaterialstreifen insgesamt parallel zu der Spulenachse erstrecken.
- 5. Maschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (140, 141, 142, 144) zum Zurückziehen der Isolationsabtragvorrichtung (46) in eine Position, in der die Isolationsabtragvorrichtung während der entgegengesetzten Querbewegung des Merkmals (g) nicht mit dem Band (50) in Berührung ist.030046/0752
- 6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsabtragvorrichtung (46) des Merkmals (d) ein drehbares Schneidwerkzeug aufweist, das an dem Rahmen (40) angebracht ist.
- 7. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (140, 141, 142, 144) zum Zurückziehen des Schneidwerkzeuges (4 6) in eine Position, in der das Schneidwerkzeug während der entgegengesetzten Querbewegung des Merkmals (g) nicht mit dem Band in Berührung ist, und durch eine Vorrichtung (145), die nach dem Auftreten der entgegengesetzten Querbewegung betätigbar ist, um das Schneidwerkzeug in eine Position zurückzustellen, in der das Schneidwerkzeug wieder in der Lage ist, den Isolierüberzug (17) von dem Draht (16) während der Querbewegung des Rahmens (40) des Merkmals (d) in der einen Richtung abzutragen.
- 8. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenmitnahme- und -aufbringvorrichtung (82) des Merkmals (i) und die Verklebungsvorrichtung (134, 136) des Merkmals (j) enthalten:a) zwei Aufbringersegmente (84, 86), zwischen denen ein Zuführkanal (87) angeordnet ist, über den die beiden Streifen (100, 101) zugeführt werden, wobei wenigstens einer der beiden Streifen auf seiner dem anderen Streifen zugewandten Fläche einen normalerweise nichtklebrigen Klebstoff hat, der durch Erwärmen klebrig gemacht werden kann,b) Vorrichtungen (88, 90, 92) zum Bewegen der Segmente quer zu dem Draht (16) aus einer ersten Position, in der die vorderen Enden der Segmente auf einer Seite des Drahtes angeordnet sind, in eine zweite Position, in der (i) die vorderen Enden der Segmente auf der entgegengesetzten Seite des Drahtes angeordnet sind und (ü) das leitende Band (50) in dem Zuführkanal (87) angeordnet ist,030046/07 52c) Haltevorrichtungen (130, 132, 133, 160) an den Segmenten zum lösbaren Festhalten der Streifen (100, 101) an dem einen bzw. an den anderen Segment, während sich die Streifen durch den Zuführkanal (87) erstrecken, wobei die Haltevorrichtungen die vorderen Enden der Streifen lösbar auseinanderhalten, wenn die Segmente in ihrer ersten Position sind und während die Segmente in die zweite Position bewegt werden,d) elastische Vorrichtungen (134, 136), die, wenn sie betätigt sind, die Streifen zusammendrücken,e) eine Vorrichtung (138), die betätigbar ist, wenn die Segmente in die zweite Position bewegt worden sind, um die elastischen Vorrichtungen zu betätigen und die elastischen Vorrichtungen zu erhitzen, um dadurch dann die Streifen um die Zuleitung herum zusammenzudrücken und den Klebstoff durch Wärme klebrig zu machen, so daß die Streifen zusammengeklebt werden,f) eine Vorrichtung, die betätigbar ist, nachdem die Streifen zusammengeklebt worden sind, um die Haltevorrichtungen zu inaktivieren, damit die Streifen von den Segmenten gelöst werden,g) eine Vorrichtung (90, 91) zum Zurückbringen der Segmente (84, 86) in die erste Position, nachdem die Streifen von ihnen gelöst worden sind, undh) eine Vorrichtung (140) zum Durchschneiden der Isoliermaterialstreifen an einer Stelle auf der einen Seite des Drahtes, nachdem die Streifen zusammengeklebt worden sind.
- 9. Maschine nach Anspruch 4 zum Herstellen einer Spule, die mehrere insgesamt konzentrische, rohrförmige Lagen aufweist,0300A6/0752von denen jede mehrere Windungen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung bewirkt,daß das vorbestimmte Gebiet des Drahtes (16) in einer Lage (L.) angeordnet ist, die von einer anderen Lage (L2) umgeben ist, und daß die Isoliermaterialstreifen (100, 101) radial außerhalb der Windungen in der einen Lage angeordnet sind, die hergestellt werden, bevor das vorbestimmte Gebiet des Drahtes in die Spule eintritt, und radial einwärts der Windungen, die in der einen Lage hergestellt werden, nachdem das vorbestimmte Gebiet in die Spule eingetreten ist.030046/0752
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