DE3125483A1 - Verfahren zum bewickeln von geschlossenen kernen, insbesondere ringkernen, fuer elektrische spulen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zum bewickeln von geschlossenen kernen, insbesondere ringkernen, fuer elektrische spulen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

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DE3125483A1 DE19813125483 DE3125483A DE3125483A1 DE 3125483 A1 DE3125483 A1 DE 3125483A1 DE 19813125483 DE19813125483 DE 19813125483 DE 3125483 A DE3125483 A DE 3125483A DE 3125483 A1 DE3125483 A1 DE 3125483A1
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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA j8t P ί O 8 5 DE
Verfahren zum Bewickeln von geschlossenen Kernen, insbesondere Ringkernen für elektrische Spulen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung-betrifft ein Verfahren zum Bewickeln von geschlossenen Kernen, insbesondere Ferrit-Ringkernen, für elektrische Spulen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die DE-OS 28 20 674 beschreibt eine Ringkernspulen-Wickelvorrichtung mit einer Ringkern-Halterung, einem ■ durch die Ringkernöffnung geführten ringförmigen Magazin, das zur Drahtführung und Magazinierung drehbar gelagerte Gleitrollen trägt, wobei der Ringkern und das Magazin um ihre vorzugsweise senkrecht zueinander ausgerichteten, rotationss3mmetrische.n Achsen drehbar sind, mit einer Drahtzuführung und mit einem drehfest angeordneten Element zum Fixieren des Drahtanfangs. Das Magazin dieser bekannten Wickelvorrichtung ist dabei in einem Bereich seiner Länge unterbrochen.
Bei diesem Magazin kann bereits bei seinem Füllen der Ringkern bewickelt werden. Nachdem das Magazin mit der nötigen Drahtmenge gefüllt ist, wird der Draht von der Vorratsrolle getrennt und das freie Drahtende beim weiteren Wickeln hinterhergezogen. Ein Öffnen des Magazins zum Beginn und am Ende des Wickelvorgangs entfällt. Es genügt ein einfaches Einschieben des Drahtes. Das getrennte Magazinieren erübrigt sich, wodurch sich- die ansonsten erforderlichen Handgriffe erheblich verringern.
Da bei dieser bekannten Vorrichtung bereits beim Magazinieren gewickelt wird, verringert sich die reine
Kra 1 Pch/ 25.6.1981
-'■ VPA .«ρ foa.sbe
Wickelzeit,, aber auch die Magazinierwinduhgszahl. Die verringerte Magazinierwindungszahl wiederum ermöglicht die Verarbeitung von Ringksmspulen mit relativ kleinen "Restlöcherii", da Magazine mit kleinerem Querschnitt verwendet werden können.
Gleichwohl -lassen sich mit Wickelvorriehtungen dieser Art nicht äußerst klein© Ringkern®, z„B. Ringkerne in der Größenordnung «16mm Ringkern-Außeadurchmesser, bewickeln«, Soweit hierfür Wickelvorriehtungen bekannt sind, sind diese $e nach Drahtstärke und "Ringkern-Restloch" mit Ringmagazi^en mit Gleitern oder Magazinringen ausgerüstet. Die Handhabung dieser Wickelvorriehtungen ist umständlich und erfordert mit abnehmendem Restloeh erhebliches " Fingerspitzengefühl". In jgdem Fall muß vor Wickelbeginn magaziniert werden^ weshalb aus wirtschaftlichen Gründen oftmals bereits dort von Hand gewiekelt wird, xvo technisch noch ein Ringsagagin einsetzbar wäre.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das zumindest zur halbautomatischen Bewickelung von kleinen Ringkernspul.en, z.B. in der Größenordnung &i6mm Ringkern=Außendurchmesser geeignet ist. Darüberhinaus hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen» die möglichst störunanfällig und mit geringstem Aufx^and arbeitet.
Das zur Lösung dieser Aufgabe dienende Verfahren nach der Erfindung sieht vor, daß ein vorzugsweise gestreckter Wickeldraht mittels einer am Wickeldrahtanfang befestig ten, magnetisierbaren Nadel, 2.B, Stahlnadel, auf den geschlossenen Kern aufgewickelt wird, wobei die Nadel unter
der Wirkiing eines Magnetfeldes längs einer geschlossenen, teils durch die Kernöffnung laufenden und mit zunehmender Wickeldauer in ihrer Länge abnehmenden Umlaufbahn geführt wird.
5
Der Wickeldrahtanfang wird zunächst mit der Nadel fest verbunden und anschließend unter Durchführung durch die Kernöffnung in einer Wicklung entsprechenden Länge von einer Vorratsrolle abgezogen, von dieser getrennt und das Wickeldrahtende festgeklemmt, wonach die eigentliche Bewicklung erfolgt.
Vorteilhafterweise wird die Nadel unter der Wirkung eines einzelnen Magneten auf ihrer Umlaufbahn geführt, der längs einer, zu dieser Umlaufbahn parallelen Bahn befördert wird. Die Führung der Nadel kann aber auch unter der Wirkung einer zu ihrer Umlaufbahn gleichfalls parallelen, jedoch geschlossenen Kette von Elektromagneten erfolgen, die zyklisch und unter Berücksichtigung der mit zunehmender Wickeldauer verkürzten Umlaufbahn zu = abgeschaltet werden.
Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
eine plattenförmige Wickeldrahtauflage aus elektrisch und magnetisch isolierendem Material, die zur Aufnahme des zu bewickelnden Kerns eine Durchbrechung samt Kern-Drehvorrichtung aufweist,
eine im Abstand zur Durchbrechung angeordnete Vorratsrolle samt Abzugsvorrichtung,
eine zwischen Durchbrechung und Vorratsrolle geschaltete Drahtklemm- und Trennvorrichtung,
eine Nadel samt Einrichtung zur Befestigung des Wickeldrahtanfangs,
und einen einzelnen Magneten, der vorzugsweise auf der zur Wickeldrahtauflagefläche abgekehrten-Seitenfläche der Wickeldrahtauflage parallel zur Umlaufbahn der Nadel angeordnet und in einer mit zunehmender Wickeldauer in ihrer Länge abnehmenden Umlaufbahn geführt ist, derart, daß die Nadel durch die Kernöffnung gleitet.
Der einzelne Magnet kann auch5 wie dies bereits vorstehend erwähnt ist, durch eine geschlossene Kette von Elektromagneten ersetzt sein, die auf einer zur Umlaufbahn der Nadel parallelen Bahn angeordnet und in Bewegungsrichtung der Nadel fortlaufend zu » und abschalt-.
bar sind.
Erforderlichenfalls kann auch die geschlossene Umlaufbahn der Nadel i.w. in zwei, jeweils in ihren Umkehrpunkten miteinander verbundene parallele Teil-Umlaufbahnen unterschiedlicher Bewegungsrichtung der Nadel aufgeteilt und eine Kette von Elektromagneten vorgesehen sein, die im Rythmus der hin» und herbewegten Nadel, und zwar quer zu den Teil-Umlaufbahnen, zwischen diesen hin= und hergeschoben wird.
Zur Vermeidung einer Schlaufenbildung des Drahtes empfiehlt sieh zwischen der hin= und herlaufenden Nadel eine Trennbürste, deren Borstenenden, insbesondere dünnen Kunststoffborsten, unter leichtem Druck auf der Auflagefläche des Wickeldrahtes aufliegen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt;
Fig. 1 in Draufsicht und schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Wickelvorrichtung nach
der Erfindung,
Fig. 2 in Seitenansicht und in vergrößertem Maßstab einen Ringkern, insbesondere Ferritringkern,
Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 nach Figur in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 eine seitliche Teilansicht der Vorrichtung nach Figur 1 in geschnittener Darstellung und in vergrößertem Maßstab. ;
Die Figur 1 zeigt eine rechteck= und plattenförmige Wickeldrahtauflage 1 aus elektrisch und magnetisch isolierendem Material, insbesondere Kunststoff. Die Wickeldrahtauflage 1 besitzt eine rechteckformige Durchbrechung 3, die zur Aufnahme eines in Figur 2 dargestellten Ringkernes 2 dient. Dieser Ringkern wird im Betrieb durch.eine nur teilweise angedeutete Kern-" Drehvorrichtung, bestehend aus 3 Rollen, wovon zwei, nämlich die Rollen 20, 21 dargestellt sind, in Pfeilrichtung A rotiert. Im Abstand zur Wickeldrahtauflage ist eine mit Draht 13 bewickelte Vorratsrolle 4 ange-. ordnet. Zusätzlich sind zwischen dieser Vorratsrolle und der- Durchbrechung 3 eine in Doppelpfeilrichtung B schwenkbare. Drahttrennvorrichtung 6 und eine in Doppelpfeilrichtung C verschiebbare Drahtklemmvorrichtung 5 geschaltet.
Auf der zur Drahtklemm- und Trennvorrichtung 5 bzw. 6 abgekehrten Seitenfläche der Wickeidrahtapflage 1 ist längs der strichliniert und durch Pfeile P angedeuteten Umlaufbahn eine geschlossene Kette von Elektromagnet ten M angeordnet, die durch eine übliche, in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Schaltung in gewünschter Weise fortlaufend zu = und abschaltbar sind. Mit 15 sind dabei Trafobleche und mit 14 eine Grundplatte aus
Isolierstoff, insbesondere Kunststoff, angedeutet. Betrachtet in Längsrichtung der Wickeldrahtauflage 1 und zwar zwischen der durch die Pfeile D angedeuteten Umlaufbahn einer Nadel 7 ist ein® Trennbürste 11 ange-5 ordnet, deren vorzugsweise dünnen Kunstsioffborsten 16 unter leichtem Druck auf der Wickeldrahtauflagefläche 1 aufliegen.
Die Wirkungsweise der in Figur 1 bis 4 angezeigten Vorrichtung ist wie folgt:
Der zu bewickelnde ferritkern 2 wird in herkömmlicher Weise zunächst in die Kera-Drehvorrichturig eingespannt; anschließend wird der Draht 13 von Hand oder mittels einer nicht dargestellten Einfädelvorrichtung in das Nadelöhr der Stahlnadel 7 eingeführt und";verknotet. Die Stahlnadel 7 samt Draht 13 wird auf die Wickeldrahtauflage 1 aufgelegt und unter der Wirkung eines durch die Elektromagneten M erzeugten Magnetfeldes;durch den Ringkern 2 gezogen. Nach Erreichen der für die Wicklung benötigten Drahtlänge wird der von der Vorratsrolle 4 abgezogene Draht 13 durch die Trennvorrichtung 6 getrennt und das abgetrennte Ende mittels der Drahtklemmvorrichtung 5 festgeklemmt.
■-Zum Transport der Stahlnadel 7 samt Draht werden- wie bereits erwähnt- die Elektromagnete M9 betrachtet in Richtung der durch Pfeil D gekennzeichneten Umlaufbahn, zu= und abgeschaltet, wobei die Stahlnadel quasi von Elektromagnet zu Elektromagnet gezogen wird.,Beim "Rücklauf" des Magnetfeldes auf der Gegenspur springt die Stahlnadel 7 auf die Seite der Gegenspur und wird zu dem zum Ferrit-Ringkern 2 benachbarten vorderen Umkehrpunkt mitgenommen. Dort springt die Stahlnadel auf den durch die Ringkernöffnung führenden Bahnabschnitt über.
Mit jeder Windung um den Ferrit-Ringkern 2 verringert sich dabei die verbleibende Drahtlänge.
Die Ansteuerung der Elektromagneten M erfolgt z.B. über "Ringzähler", SchrittSchaltwerke u. dgl. . Zur Ausrichtung der Stahlnadel 7 in Richtung der Umlaufbahn empfiehlt es sich, benachbart zum ,jeweils stromdurchflossenen Elektromagneten M schwächere "Leitfelder" zu erzeugen, und zwar durch entsprechend geringeren Stromdurchfluß durch diese benachbarten Elektromagneten. Verkürzt man mit zunehmender Wickeldauer durch Steuereinrichtungen die Magnetbahn, so kann die Gesamtwickeldauer wesentlich verkürzt werden. Zur Erhöhung der auf die Stahlnadel 7 wirkenden Druckkraft können über der Auflagefläche 1 des Wickeldrahtes 13 zusätzliche, in der Zeichnung nicht dargestellte Magnete angeordnet sein.
Die stetige Ausrichtung der Stahlnadel 7 in Wickelrichtung ist beispielsweise durch entsprechende Ausbildung des Magnetfeldes, d.h. z.B. durch kammförmig verkettete Pole der Elektromagneten möglich.
Die Trennbürste 11, deren Borsten 16 mit ihren Enden unter leichten Druck auf der Auflagefläche 1 des Wickeldrahtes aufliegen, unterbindet schließlich eine unerwünschte, evtl. zu Knotenbildung führende Schlaufenbildung.
Leerseite

Claims (10)

  1. Λ · . Al
    Patentansprüche
    Verfahren zum Bewickeln von geschlossenen Kernen, ins-■ besondere ;Ringkernen, für elektrische Spulen, da durch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise gestreckter Wickeldraht (15) mittel einer am Wickeldraritanfang befestigten, magnetisierbarer Nadel (7) auf den Kern (2) aufgewickelt wird, wobei die Nadel unter der Wirkung eines Magnetfeldes längs einer geschlossenen, teils durch die Kernöffnung laufenden und mit zunehmender Wickeldauer in ihrer Länge abnehmenden Umlaufbahn geführt wird.
  2. 2., Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldrahtanfang zunächst mit der Nadel (7) fest verbunden und anschließend unter Durchführung dör Nadel durch die Kernöffnung in einer der Wicklung entsprechenden Länge von einer Vorratsrolle (4) abgezogen, von dieser getrennt und das Wickeldrahtende festgeklemmt wird, wonach die eigentliche Bewicklung erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (7) unter der Wirkung eines einzelnen «Magneten auf ihrer Umlaufbahn geführt wird, der längs einer zu dieser Umlaufbahn paral-.lelen Bahn befördert wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e kennzeichnet, daß die Nadel (7) unter der Wirkung einer zu ihrer Umlaufbahn parallelen und geschlossenen Kette von Elektromagneten (M) geführt wird, die zyklisch und unter Berücksichtigung der mit zunehmender Wickeldauer verkürzten Umlaufbahn zu= und weitergeschaltet 35
    VPA BiP 1 085 OE werden.
  5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche ,gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    Eine plattenförmige Wickeldrahtauflage (1) aus elektrisch und magnetisch isolierendem Material, die zur Aufnahme des zu bewickelnden Kerns (2) eine Durchbrechung (3) samt Kern-Drehvorrichtung (20,21) aufweist, eine im Abstand zur Durchbrechung angeordnete Vorratsrolle (4) samt Abzugsvorrichtung, eine zwischen Durchbrechung und Vorratsrolle geschaltete Drahtklemm- und Trennvorrichtung (5 bzw. 6), eine Nadel (7) samt Einrichtung zur Befestigung des Wickeldrahtanfangs, und einen einzelnen Magneten, der vorzugsweise auf der zur Wickeldrahtauflagefläche abgekehrten Seitenfläche der Wickeldrahtauflage parallel zur Umlaufbahn der Nadel angeordnet und in einer mit zunehmender Wickeldauer in ihrer Länge abnehmenden Umlaufbahn geführt ist, derart, daß die Nadel άμΓΰϊι die Kernöffnung gleitet.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e kennzeichnet, daß der einzelne Magnet durch eine geschlossene Kette von Elektromagneten (M) ersetzt ist, die auf einer zur Umlaufbahn der Nadel (7) parallelen Bahn angeordnet und in Bewegungsrichtung der Nadel fortlauf endzu= und abschaltbar sind. : ' ,
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Umlaufbahn der Nadel (7) i.w. in zwei, jeweils in ihren Umkehrpunkten miteinander verbundene parallele Teil-
    Umlaufbahnen unterschiedlicher Bewegungsrichtung der Nadel aufgeteilt ist und daß eine Kette von Elektromagneten vorgesehen ist, die im Rhyttimus hin* und herlaufenden Nadel, und zwar quer zu den Teil-Umlaufbahnen, zwischen diesen hin= und hergeschoben wird.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5,6, und 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß über der Auflagefläche(1) des Wickeldrahtes (13) zusätzliche Magnete angeordnet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der hin= und herlaufenden Nadel (7) eine Trennbürste (11) angeordnet ist, deren Borstenenden unter leichtem Druck auf der Auflagefläche des Wickeldrahtes (13) aufliegen.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d ur c h gekennzeichnet , daß als Trennbürste (11) eine Bürste mit vorzugsweise dünnen Kunststoffborsten (16) vorgesehen ist.
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