DE3515192A1 - Verfahren und vorrichtung zum bewickeln von magnetkernen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum bewickeln von magnetkernenInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Bewickeln von Magnetkernen
μ Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Wickeln auf-
,| einanderfolgender Windungen aus einem oder mehreren zusammenhangenden Material-
ä strängen auf ein Werkstück. Insbesondere betrifft die Erfindung ein ver-
ψ bessertes Verfahren und eine Vorrichtung, die dazu dienen, mehrere Draht-
$ stränge nacheinander auf verschiedene Winkelsektoren von ringförmigen
Gegenständen, z. B. Toroidkernen, aufzuwickeln, wobei die verschiedenen
'■ih Sektoren in verschiedenen Richtungen bewickelt werden.
- Der Ausdruck "Kern" bezeichnet im folgenden einen ringförmigen Gegenstand
% mit einem ebenen Querschnitt in Form einer geschlossenen Kurve, einen
f Toroid, oder einen beliebigen von einer Anzahl anderer Querschnitte. Der
ψ Ausdruck "Draht" bezeichnet hier jedes Material in Form eines flexiblen
V Stranges, der nicht so biegsam ist, daß er beim Vorschieben in Längsrich-
rj tung leicht knickt. Die Ausdrücke "Vorrat an zusammenhängendem Draht-
j| material" und "Quelle für zusammenhängendes Drahtmaterial" bedeuten, daß
Il die auf einer Vorratsspule oder in einer Quelle vorhandene zusammenhängende
$j Drahtlänge ausreicht, um eine Vielzahl von Kernen damit zu bewickeln, be-
pj vor der Draht aufgebraucht ist. Der Ausdruck "eiförmig" bezeichnet in die-
1 sem Zusammenhang eine
• I · · * I · tit · « ·
-7-
geschlossene Kurve, deren einander gegenüberliegende Enden
unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen.
unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen.
Mit Draht bewickelte Ferritkerne werden seit vielen Jahren als
elektronische Bauteile verwendet. Sie eignen sich besonders zur
Erzeugung eines spaltfreien Magnetfeldes. Induktionsspulen und
Transformatoren können mit ihrer Hilfe konstruiert werden. Rheostaten können aus mit Widerstandsdraht umwickelten Kernen aufgebaut sein. Sehr kleine drahtbewickelte Kerne sind auch in Com- ;f putern als Speicherelemente verwendet worden. Π
elektronische Bauteile verwendet. Sie eignen sich besonders zur
Erzeugung eines spaltfreien Magnetfeldes. Induktionsspulen und
Transformatoren können mit ihrer Hilfe konstruiert werden. Rheostaten können aus mit Widerstandsdraht umwickelten Kernen aufgebaut sein. Sehr kleine drahtbewickelte Kerne sind auch in Com- ;f putern als Speicherelemente verwendet worden. Π
In der Vergangenheit wurde der Draht oft von Hand auf derartige ■:
Kerne aufgewickelt. Dies ist ein zeitraubender, langwieriger js
Vorgang, der oft zur Erzeugung minderwertiger Spulen infolge C
ungleichmäßiger Abstände zwischen den Drahtwindungen um den |
Kern führt. Später wurde der Draht auf die Kerne mit Hilfe eines *.;.
rotierenden Wicklerringes oder Schiffchens aufgewickelt, das mehrere f
Drahtschlingen trägt und mit hoher Drehzahl innerhalb der zen- |j
tralen Öffnung des Kerns rotiert. Die US-PS 2 810 530 beschreibt |
eine typische Vorrichtung zum Bewickeln von Kernen nach diesem £
Verfahren. Derartige Vorrichtungen erfordern die ständige Auf- i
merksamkeit einer Bedienungsperson, die jeden Kern aufsetzen, I
die erforderliche Anzahl von Drahtschlingen von Hand um das ·'
Schiffchen wickeln und nach Beendigung des Wickelvorgangs den f:;
Kern von dem Schiffchen entfernen muß. \
Es sind verbesserte Wickelvorrichtungen konstruiert worden, *
die nicht das Einführen eines Wickelringes oder -Schiffchens >;
oder eines sonstigen Elements durch die zentrale Öffnung des
Kerns erfordern. Stattdessen wird eine Drahtspule gebildet,
die durch die zentrale Öffnung des Kerns verläuft. Die einzelnen um den Kern gewickelten Windungen entstehen aus den Schlingen
der Spule während ihrer fortgesetzten Drehbewegung. Eine solche Vorrichtung ist in der US-PS 3 132 816 offenbart. Bei dieser
Vorrichtung werden Drahtschlingen durch Reibungskraft zwischen
den zusammenarbeitenden Flächen zweier ringförmiger Riemen fest-
Kerns erfordern. Stattdessen wird eine Drahtspule gebildet,
die durch die zentrale Öffnung des Kerns verläuft. Die einzelnen um den Kern gewickelten Windungen entstehen aus den Schlingen
der Spule während ihrer fortgesetzten Drehbewegung. Eine solche Vorrichtung ist in der US-PS 3 132 816 offenbart. Bei dieser
Vorrichtung werden Drahtschlingen durch Reibungskraft zwischen
den zusammenarbeitenden Flächen zweier ringförmiger Riemen fest-
gehalten, die um ihre Mittelachsen gedreht werden. Die Drahtschlingen
durchlaufen die zentrale Öffnung eines zwischen getrennten Abschnitten der Riemen unterstützten Kerns. Das hintere
Ende des Drahtes wird starr festgehalten, so daß beim Rotieren der Spule die Drahtschlingen als Windungen um den
Kern gewickelt werden.
Die US-PS 3 985 310 offenbart eine ohne Schiffchen arbeitende Kernwickelvorrichtung, bei der eine Drahtlänge durch ein gebogenes
Zuführungsrohr einem radial nach innen offenen ringförmigen Kanal zugeführt wird. Der Draht wird durch zwei Paare von angetriebenen
Klemmrollen durch den Kanal getrieben, so daß er eine Anzahl in radialen Abständen angeordneter kreisrunder Schlingen
bildet. Durch die obere und unters Begrenzung des Kanals werden die Schlingen in einer einzigen konzentrischen Schicht gehalten.
Der Kanal weist einen Spalt auf, der den Kern aufnimmt, so daß der Draht beim Formen jeder einzelnen kreisrunden Schlinge die
Kernöffnung durchläuft. Wenn genügend Draht zugeführt worden ist, wird sein hinteres Ende festgehalten. Die UmIaufbewegung der
Schlingen durch die Kernöffnung hindurch wird fortgesetzt, und jede Schlinge wird zu Windungen um den Kern verengt, wobei bei
jedem Umlauf der Schlingen durch den Ringkanal eine neue Windung hergestellt wird. Das gleichzeitige Umwickeln des Kerns mit
zwei oder mehr Drähten (bifilares oder multifilares Wickeln) kann mit Hilfe der Vorrichtung nach der US-PS 3 985 310 durchgeführt
werden.
Der genannten Vorrichtung haften jedoch gewisse Beschränkungen an. Da die Drahtschlingen innerhalb des kreisrunden Kanals zu
einer einzigen konzentrischen Schicht geformt werden, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um sicherzustellen, daß jede
Schlinge mit einer Winkelgeschwindigkeit durch den Kanal hindurch angetrieben wird, die derjenigen jeder radial außerhalb
derselben gelegenen Schlinge gleicht oder größer ist als diese. Ist die Winkelgeschwindigkeit irgendeiner inneren Schlinge geringer
als diejenige irgendeiner äußeren Schlinge, durchlaufen die inneren Schlingen den Kanal langsamer und werden größer,
> I · · I · II«
• II · ·
so daß sie sich an den äußeren Schlingen verfangen und das ordnungsgemäße Wickeln des Kerns verhindern. Um dies zu vermeiden,
sind die angetriebenen Klemmrollen nicht zylindrisch, sondern kegelförmig ausgebildet und unter einem Winkel zueinander
angeordnet. Durch Abnutzung und ungenaues Positionieren der Rollen kann sich ein unrichtiges Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen den konzentrischen Drahtschlingen ergeben, wodurch dem Wickelvorgang oft ein Ende gesetzt wird.
Ferner ist die Schiingenkapazität der Vorrichtung nach der US-PS 3 985 310 relativ gering, so daß die Anzahl der Windungen,
die auf einen Kern gewickelt werden können, nach oben begrenzt ist. Werden zu viele Schlingen in dem Kanal der Vorrichtung gebildet,
ist es schwierig, das erforderliche radiale Geschwindigkeitsverhältnis aufrechtzuerhalten. Dies führt oft zum Verklemmen
oder Knicken der Schlingen. Die einander gegenüberliegenden Paare von angetriebenen Klemmrollen sind nicht zum Erzeugen
einer ausreichenden zwangsläufigen Antriebskraft geeignet, um
stärkeren Draht auf größere Kerne zu wickeln. Das Arbeiten mit stärkerem Draht erfordert außerdem ein zwangsläufiges Führen
des Drahtes sowohl an der inneren als auch der äußeren Begrenzung, während die Schlingen gebildet und in Umlauf versetzt werden.
Bei der Vorrichtung nach der US-PS 3 985 310 ist keine als Führung dienende innere Begrenzung vorhanden.
Viele der Unzulänglichkeiten der erwähnten älteren Vorrichtungen sind durch die Anordnung nach der US-PS 4 288 041 beseitigt worden.
Es handelt sich um eine ohne Schiffchen arbeitende Vorrichtung zum Bewickeln von Toroidkemen, zu der ein U-förmiger Drahtaufnahmekanal
gehört, der einen halbkreisförmigen Abschnitt mit einem Spalt sowie zwei an ihren Enden offene Arme aufweist. Die
Enden der Kanalarme liegen an beiden Seiten einer drehbar gelagerten Trommel an, die durch einen elastischen endlosen Treibriemen
angetrieben wird, der etwa die Hälfte der ringförmigen Außenfläche der Trommel umfaßt.
-ίο-
Der Vorrichtung nach der US-PS 4 288 041 wird durch einen Kernzuf Uhrungsmechanismus ein ringförmiger Kern zugeführt und in
dem Spalt starr unterstützt. Anschließend wird ein genutetes Spaltüberbrückungsteil durch die zentrale Öffnung des Kerns
bewegt, um den Spalt zu überbrücken und den Kanal zu vervollständigen. Zwei mit Klemmrollen arbeitende Vorschub- und Bremsmechanismen schieben und führen die vorderen Enden der Drähte
in den Kanal, durch die Kernöffnung hindurch und durch einen Arm des Kanals zu der Trommel. Dori: werden die Drähte durch Reibungskraft zwischen der Trommel und dem Riemen festgehalten und zwangsläufig in den anderen Kanalarm, durch die Kernöffnung hindurch
und zurück zu der Trommel bewegt. Die fortgesetzte Zufuhr von Draht bewirkt die Ausbildung einer Spule aus mehreren senkrecht geschichteten Schlingen, die sich durch die Kernöffnung
erstrecken und wechselweise aus den verschiedenen Drähten bestehen. Nunmehr werden die hinteren Enden der Drähte nacheinander abgebremst, so daß die Schlingen nacheinander aus dem Kanal
und von der Trommel radial nach innen abgezogen werden, während die Wicklung weiter gedreht wird. Die Schlingen werden verengt
und zu Windungen um den Kern zusammengezogen, während dieser durch den Kernzuführungsmechanismus langsam um seine Achse gedreht wird. Ein erster und ein zweiter Schermechanismus schneiden
die hinteren und vorderen Enden der Drähte am Anfang bzw. am Ende des Wickelvorgangs ab.
Die Vorrichtung nach der US-PS 4 288 041 hat in der Industrie verbreitet Anwendung gefunden und mit großer Zuverlässigkeit
und hoher Produktionsgeschwindigkeit gearbeitet. Sie ermöglicht jedoch das Umwickeln eines Winkelsektors (Umfangsabschnitts)
eines ringförmigen Kerns mit einem oder mehreren Drahtsträngen nur in einer Richtung, wie in Fig. 4 gezeigt. Auf dem Gebiet der
Elektronik gibt es viele Verwendungszwecke für Ferritkerne mit zwei Drahtwicklungen auf verschiedenen Sektoren des Kerns, die
in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind. Mit anderen Worten, eine Wicklung auf einem Sektor des Kerns ist in umgekehrter
Richtung gewickelt wie eine zweite Wicklung auf einem anderen
Sektor des Kerns. Diese Art der Wicklung wird im folgenden als "Wickeln mehrerer Sektoren mit Richtungsänderung" bezeichnet
und ist in Fig. 5 veranschaulicht. Von den erwähnten Vorrichtungen nach dem Stand der Technik einschließlich der US-PS 4 288 041
ist keine imstande, Magnetkerne auf diese Weise zu wickeln.
Der Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Bewickeln von
Toroidkernen zu schaffen. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht
in der Schaffung einer verbesserten ohne Schiffchen arbeiten Toroidkembewickelvorrichtung, die das Bewickeln mehrerer Sektoren
in entgegengesetzten Richtungen ermöglicht. Ferner soll durch die Erfindung eine solche Vorrichtung geschaffen werden,
bei der die Drahtführungsbahn so ausgebildet ist, daß die Drahtabfallmenge verringert wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist die Schaffung einer ohne Schiffchen arbeitenden Vorrichtung zum Bewickeln von Toroidkernen, die eine verbesserte Einrichtung
zum Zuführen und Drehen der Kerne aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden f
ein erster und ein zweiter Drahtstrang nacheinander zu Windun- *'
gen um verschiedene Winkelsektoren eines Magnetkerns verarbeitet, $
ti wobei die Windungen in verschiedenen Richtungen gewickelt werden. %
Ein eiförmiger Drahtführungskanal weist einen Spalt auf, in dem | ein Kern durch einen Kernzuführungsmechanismus positioniert wird. %
Hierauf bewegt sich ein Spaltüberbrückungsteil durch die zen- %
trale Öffnung des Kerns hindurch, um den Drahtzuführungskanal |
zu schließen. Aus einer Quelle für zusammenhängendes Drahtmaterial wird ein erster Drahtstrang durch die Kernöffnung in den
Kanal eingeführt und durch eine mit einem endlosen Riemen kombinierte Trommel zwangsläufig durch den Kanal hindurch vorgetrieben.
Auf diese Weise wird aus dem ersten Draht eine Spule gebildet, die aus mehreren senkrecht geschichteten Schlingen besteht, die
sämtlich durch die zentrale Öffnung des Kerns zirkulieren. Der erste Draht wird dem Kanal von einem Punkt aus zugeführt, der
außerhalb des Kanals und auf einer Seite der Ebene der Wicklung
ti I t ·
liegt. Das hintere Ende des ersten Drahtstrangs wird nunmehr abgebremst, wodurch die Drahtschlingen nacheinander aus dem
Kanal herausgezogen und zu Windungen verengt werden, die während der Drehung des Kerns um diesen festgezogen werden. Das
hintere und das vordere Ende des ersten Drahtes werden abgeschnitten. Der zweite Drahtstrang wird dem Kanal durch die Kernöffnung
hindurch von einem innerhalb des Kanals und auf der anderen Seite der Wicklungsebene gelegenen Punkt aus zugeführt. Es
wird eine Spule aus dem zweiten Draht gebildet, die aus mehreren senkrecht geschichteten Schlingen besteht, die durch die
Kernöffnung zirkulieren. Nunmehr wird das hintere Ende des zweiten Drahtstrangs abgebremst, und der Kern wird in der entgegengesetzten
Richtung gedreht. Die Schlingen des zweiten Drahtes werden nacheinander aus dem Kanal abgezogen und zu Windungen um
den Kern verengt, wobei die Windungen des zweiten Drahtes in entgegengesetzter Richtung zu den Windungen des ersten Drahtes gewickelt
werden. Das hintere und das vordere Ende des zweiten Drahtes werden abgeschnitten, und der fertig bewickelte Kern
wird ausgeworfen.
Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Weglassung der Kernzuführungseinrichtung;
Fig. 2 den stark vergrößerten senkrechten Schnitt 2-2 in Fig. 1, der mehrere senkrecht übereinander um die Trommel der
Vorrichtung gewundene und an dem elastischen Treibriemen anliegende Drahtschlingen zeigt;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 mit der mit gestrichelten Linien gezeichneten KernzufUhrungseinrichtung;
Fig. 4 einen Magnetkern mit einem einzigen in einer Richtung um einen Winkelsektor gewickelten Draht;
Fig. 5 einen Magnetkern mit einem ersten in einer Richtung um einen Sektor gewickelten Draht und einem zweiten in der
entgegengesetzten Richtung um einen zweiten Sektor des Kerns gewickelten Draht;
Fig. 6 eine von der rechten Seite von Fig. 3 aus betrachtete Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, in der die
Kernzuführungseinrichtung nicht gezeigt ist;
Fig. 7 den stark vergrößerten senkrechten Schnitt 7-7 in Fig. 1
zur Veranschaulichtung des innerhalo des Kanals gelegenen Schermechanismus zum Abschneiden des hinteren Endes
des zweiten Drahtes;
Fig. 8 eine Fig. 7 ähnelnde Darstellung, die die Schneidbetätigung
der innengelegenen Schereinrichtung veranschaulicht;
Fig. 9 eine stark vergrößerte Draufsicht eines Teiles des vorderen
Endes der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die Kernzuführungseinrichtung
weggelassen wurde, um klar zu veranschaulichen, wie der erste und der zweite Drahtstrang
in den DrahtfUhrungskanal eingeführt und durch den Kern
hindurch geleitet werden;
Fig. 10 einen stark vergrößerten Teilschnitt 10-10 in Fig. 9;
Fig. 11 die Stirnansicht 11-11 in Fig. 6 zur Veranschaulichung des Schermechanismus, der das hintere Ende des ersten
Drahtes abschneidet;
Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht der Kernzuführungseinrichtung;
Fig. 13 eine vergrößerte Teildarstellung des Riemenantriebs der Kernzuführungseinrichtung, wobei Teile weggebrochen sind;
Fig. 14 eine von der linken Seite von Fig. 12 aus betrachtete Stirnansicht der Kernzuführungseinrichtung;
Fig. 16 eine Fig. 12 ähnelnde Seitenansicht der Kernzuführungseinrichtung, wobei sich die Bauteile in geänderten Positionen befinden, um das Zuführen eines neuen Kerns zu
veranschaulichen;
Fig. 17 und 18 einen Toroidkern zur Veranschaulichtung der Art,
wie verschiedene Drähte in entgegengesetzten Richtungen um einen Winkelsektor des Kerns gewickelt werden können;
und
Fig. 19 bis 24 eine Reihe von Darstellungen zur Veranschaulichung des Wickeins mehrerer Sektoren eines Toroidkems
mit Richtungsumkehr.
Zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der ohne Schiffchen arbeitenden Magnetkernwickelvorrichtung gehören Einrichtungen 30 und 32 zum Zuführen und Abbremsen von Draht, die aus einer
Quelle für zusammenhängendes Drahtmaterial, z.B. in Form großer gewickelter Spulen (nicht gezeigt), einen ersten und einen zweiten Drahtstrang 34 bzw. 36 zuführen. Die Zuführungs- und Bremseinrichtungen weisen mit Antriebskraft versehene, einander gegenüberliegende Klemmrollen auf, die die Drahtstränge durch gekrümmte Führungsrohre 38 und 40 aus Metall treiben. Die Drähte gelangen durch die Führungsrohre in das einen kleineren Radius aufweisende Ende eines eiförmigen Drahtaufnahmekanals 42, der in
der weiter unten beschriebenen Weise aus einer Reihe von Metallplatten aufgebaut ist. Die mit offenen Enden «/ersehenen Arme 42a
und 42b des Kanals liegen an beiden Seiten einer relativ großen Trommel 44 an. Der endlose Riemen 46 umfaßt einen Abschnitt der
Außenfläche der Trommel, um sie zur Drehbewegung um ihre senkrechte Achse 47 anzutreiben. Die Drahtstränge werden durch die
zentrale öffnung eines Toroidkems 48 hindurch zugeführt, der
•^f
in einem Spalt 50 in dem den kleineren Radius aufweisenden P^
Abschnitt des eiförmigen Kanals starr unterstützt ist. Der || Kern wird durch den Kernzuführungsmechanismus unterstützt, der |l
in Fig. 1 nicht gezeigt, jedoch in Fig. 12 bis 16 im einzelnen
dargestellt ist. Der Kern 48 wird in dem Spalt so unterstützt,
daß seine Mittelachse rechtwinklig zu der Drehachse 47 der
Trommel 44 verläuft.
dargestellt ist. Der Kern 48 wird in dem Spalt so unterstützt,
daß seine Mittelachse rechtwinklig zu der Drehachse 47 der
Trommel 44 verläuft.
Aus weiter unten näher zu erläuternden Gründen wird zum Zweck ψ
des Bewickeins mehrerer Sektoren mit Richtungsumkehr der erste §
Draht 34 durch das Führungsrohr 38 tangential zur Mitte l[
des einen kleineren Radius aufweisenden Abschnitts des eiförmi- ^
gen Kanals 42 an der Stelle des Spaltes 50 geführt. Das 'k
Führungsrohr 38 verläuft oberhalb des Kanals 42 in der Trommel '
44, und sein Austrittsende senkt sich von einem außerhalb des
Kanals gelegenen Punkt in den Kanal hinein ab. Dagegen wird der |
zweite Draht 36 durch das Führungsrohr 40 zunächst unterhalb fc
des Kanals 42 und der Trommel 44 zugeführt, wie die gestrichel- |
ten Linien in Fig. 1 zeigen. Das Führungsrohr 40 ist nach oben \
gekrümmt, so daß sich sein Austrittsende 40' durch die den Kanal \
42 abgrenzenden Platten erstreckt, um den zweiten Draht an einem \
Punkt in den Kanal 42 einzuführen, der vor dem Einführungspunkt ί
des ersten Drahtes liegt. Somit tritt der zweite Draht von einem s
unterhalb und innerhalb des Kanals gelegenen Punkt aus in diesen \
ein. '♦
Der erste Drahtstrang wird in den Kanal eingeführt, zu einer I
Spule geformt, um den Kern gewickelt und abgeschnitten. An- j schließend wird der zweite Drahtstrang in den Kanal eingeleitet,
auf den Kern gewickelt und abgeschnitten. Somit befinden sich
der erste und der zweite Drahtstrang nicht gleichzeitig in dem
Kanal. Beim Einleiten jedes Stranges in den Kanal wird er zwischen der zylindrischen Außenfläche der Trommel 44 und dem Riemen
46 durch Reibungskraft festgehalten. Beim fortgesetzten Einleiten
von Draht in den Kanal wird gemäß Fig. 2 eine Spule 51 aus
mehreren allgemein eiförmigen, senkrecht geschichteten Schlingen
gebildet, wobei jede Schlinge die zentrale öffnung des Kerns 48
durchlauft.
auf den Kern gewickelt und abgeschnitten. Somit befinden sich
der erste und der zweite Drahtstrang nicht gleichzeitig in dem
Kanal. Beim Einleiten jedes Stranges in den Kanal wird er zwischen der zylindrischen Außenfläche der Trommel 44 und dem Riemen
46 durch Reibungskraft festgehalten. Beim fortgesetzten Einleiten
von Draht in den Kanal wird gemäß Fig. 2 eine Spule 51 aus
mehreren allgemein eiförmigen, senkrecht geschichteten Schlingen
gebildet, wobei jede Schlinge die zentrale öffnung des Kerns 48
durchlauft.
Zunächst soll auf das Einführen des ersten Drahtstrangs in den Kanal eingegangen werden. Nachdem eine genügende Anzahl
von eiförmigen Schlingen gebildet worden ist, wird das hintere Ende des Stranges durch die Zuführungs- und Bremseinrichtung 30
starr festgehalten· Die durch den Riemen 46 bewirkte Drehbewegung der Trommel 44 wird jedoch fortgesetzt, so daß die oberste
in dem Kanal vorhandene Schlinge radial nach innen aus dem Kanal heraus und von der Trommel abgezogen wird, wie in Fig. 19 und 20
gezeigt. Anschließend wird bei jeder weiteren Umdrehung der Spule und dem dadurch bewirkten Abziehen einer Schlinge eine neue
Windung des ersten Drahtstrangs verengt und um den Kern zusammengezogen. Eine einstellbare Drahtfreigabeeinrichtung 52 oberhalb
des Kanals 42 sowie eine Führungseinrichtung zum Lenken des Drahtes in der Nähe des Kerns stellen sicher, daß jede Windung auf
dem Kern genügend fest angezogen wird, bevor die nächste Schlinge abgestreift wird.
Während dieses Vorgangs wird der Kern 48 durch die Kernzuführungseinrichtung um seine Mittelachse gedreht, so daß der erste Drahtstrang gemäß Fig. 4 um einen ersten Sektor des Kerns gewickelt
wird. Das hintere Ende des ersten Drahtstrangs kann in einem beliebigen Zeitpunkt nach dem Straffziehen der ersten Windung um
den Kern abgeschnitten werden, da dann bereits ein Ende des Drahtes an dem Kern verankert ist und das Abziehen der Drahtschlingen
von der Trommel durch die Drehbewegung der letzteren mit Hilfe des Riemens fortgesetzt wird. Um ein Verrutschen zu vermeiden,
können mehrere Windungen notwendig sein, bevor das hintere Ende abgeschnitten wird. Es ist erforderlich, in den Kanal mehr Draht
einzuführen, als um den Kern gewickelt wird. Die erste in dem Kanal gebildete Schlinge ist die letzte, die um den Kern gewikkelt wird, und nach Beendigung des Wickelvorgangs bildet das
vordere Ende des ersten Drahtstrangs einen Überschuß, der abgeschnitten wird.
Die Art und Weise, wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der erste Drahtstrang auf den Toroidkem aufgewickelt wird,
^9 j ^1. j L·
I ·
• ·
• I · ·
ähnelt allgemein derjenigen nach der US-PS 4 288 041. Ein eingehenderes Verständnis der Prinzipien des Ausbildens einer
Wicklung, des Abziehens der Schlingen und des Festziehens der Windungen auf dem Kern läßt sich durch ein gründliches Studium
der genannten Patentschrift gewinnen, auf deren gesamten Inhalt
hierin Bezug genommen wird. Mit Hilfe der Vorrichtung nach der US-PS 4 288 041 läßt sich Draht nur in einer Richtung um den
Kern wickeln. Außerdem besteht der Kanal, der bei der Vorrichtung nach der genannten Patentschrift zur Ausbildung der Drahtwicklungen
dient, aus zwei halbkreisförmigen Abschnitten von gleichem Durchmesser, die durch zwei gerade Armabschnitte miteinander
verbunden sind. Der eiförmige Kanal 42 nach der vorliegenden Erfindung weist dagegen an seinem mit dem Spalt versehenen
Ende gegenüber der Trommel einen kleineren Radius auf sowie kürzere Abschnitte, die diesen letzteren Abschnitt mit
dem sich um die Trommel erstreckenden Abschnitt verbinden. Der Vorteil dieser neuen Anordnung besteht darin, daß sich die Drahtabfallmenge
erheblich verringern läßt, was beim Wickeln von Tausenden von Kernen zu einer gewaltigen Einsparung führt.
Gemäß Fig. 17 ist der Arbeitsablauf beim Umwickeln des Kerns mit dem ersten Draht wie folgt: Der Draht wird in den eiförmigen Kanal
42 eingeführt und zu einer Spule geformt, die aus mehreren durch die Kernöffnung hindurch zirkulierenden Schlingen besteht.
Das hintere Ende des ersten Drahtes wird nunmehr abgebremst. Die großen Schlingen der aus dem ersten Draht gebildeten Spule
setzen ihre Umlaufbewegung durch die Kernöffnung hindurch fort. Bei jeder Umdrehung der Schlingen und während der langsamen Drehbewegung
des Kerns wird eine Windung des ersten Drahtes verengt und auf dem Kern festgezogen, wobei diese Windungen in der in
Fig. 17 dargestellten Richtung um den Kern gewickelt werden. Der Kern wird um seine Mittelachse gedreht, um ihn in die richtige
Stellung für jede der aufeinanderfolgendenWindungen des ersten Drahtes zu bringen. Gemäß Fig. 17 wird jede Windung des ersten
Drahtes unterhalb der vorhergehenden Windung ausgebildet, während sich der Kern im Uhrzeigersinn dreht. Das hintere Ende
;■■ '·'■■
des ersten Drahtes kann unmittelbar nach dem Festziehen der ersten Windung abgeschnitten werden, da hierdurch auch eine
Bremswirkung erzielt wird, die anstelle der durch die Zuführungs- und Bremseinrichtung 30 ausgeübten Bremswirkung ausge-
nutzt werden kann. Das vordere Ende des ersten Drahtes wird als I
. I
beendet ist.
Nunmehr kann der zweite Draht in der entgegengesetzten Richtung
um einen anderen Winkelsektor des Kerns gewickelt werden,wie im folgenden beschrieben. Beim Wickeln in der Gegenrichtung wird
jede Windung oberhalb der vorhergehenden Windung ausgebildet, während der Kern gemäß Fig. 18 entgegen dem Uhrzeigersinn um
seine Mittelachse gedreht wird. Um mit dem Wickeln des Sektors in entgegengesetzter Richtung zu beginnen, muß die erste Schlinge
des zweiten Drahtes oberhalb des hinteren Endes des zweiten Drahtes zusammengezogen werden. Zu diesem Zweck wird der Draht gemäß
Fig. 1 von einem unterhalb der Schi ingenebene gelegenen Punkt
j durch das Führungsrohr 40 in den Kanal 42 eingeführt, so daß die
erste Schlinge des zweiten Drahtes oberhalb des hinteren Endes des zweiten Drahtes festgezogen wird. Die nachfolgenden Windungen
des zweiten Drahtes werden in der richtigen Weise ausgebildet, <
;i . da der Kern entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert, um die gewickel-•! ten Windungen unter die Ebene der noch übrigen Schlingen des
■ zweiten Drahtes zu bringen. Es sei bemerkt, daß der Kern nach
dem Aufwickeln des ersten Drahtes vorzugsweise mittels der Kern-(* Zuführungseinrichtung so gedreht wird, daß der zweite Draht um
einen anderen Winkelsektor des Kerns gewickelt wird, ohne die erste Wicklung zu überlappen.
Es gibt noch drei andere Möglichkeiten zum Wickeln mehrerer Sektoren eines Magnetkerns mit Richtungsumkehr. Man könnte den zwei-' ten Drahtstrang von der entgegengesetzten Seite wie den ersten
Drahtstrang durch den Kern hindurchführen. In diesem Fall könnte
( der Kern beim Umwickeln mit dem ersten und dem zweiten Drahtstrang
''''Ii in der gleichen Richtung gedreht werden. Bei dieser Anordnung wäre
jedoch ein zweites Führungsrohr auf der gegenüberliegenden Seite
erforderlich. Vor allem aber wären hierbei ein Richtungswech- |.
sei des Drahtes in dem Führungskanal sowie ein Wechsel der Dreh- ,
richtunq der Trommel erforderlich. Die maschinelle Durchführung 'i
eines solchen Verfahrens würde sich als praktisch erweisen. Eine ί$
zweite Alternative bestände darin, die Vorrichtung nach dem Wik- j|
kein des ersten Drahtstrangs zum Stillstand zu bringen, um den I
Kern umzudrehen, und dann den zweiten Drahtstrang mittels der ,
gleichen Anordnung wie den ersten Drahtstrang, jedoch in schein- :j
bar umgekehrter Richtung zuzuführen. Auch ein solches Verfahren ;}
wäre schwer zu automatisieren. Eine dritte Möglichkeit bestände %
im Aufbau einer Vorrichtung mit zwei getrennten Kombinationen |
aus Trommel und Führungskanal gegenüber einem einzigen Spalt, in I
dem der Kern angeordnet ist. Eine solche Vorrichtung würde jedoch f]
sehr wenig Raum für die KernzufUhrungseinrichtung lassen, und |
viele Bauteile müßten doppelt vorhanden sein. $
Aufbau und Arbeitsweise der dargestellten Ausführungsform der 1
Erfindung werden im folgenden näher beschrieben. Gemäß Fig. 3 I
und 6 werden die arbeitenden Teile der Vorrichtung durch eine f
Plattformkonstruktion 54 unterstützt, die aus miteinander ver- I
bundenen senkrechten und waagerechten Flachteilen aus Aluminium f
oder einem anderen geeigneten starren Material bestehen kann. |
Zu der Plattformkonstruktion gehören Beine 56 und waagerechte |
Basisplatten 58 und 59, die durch die Beine unterstützt werden. §
Die Plattform 54 weist Einrichtungen zum Definieren des allgemein
eiförmigen Drahtaufnahmekanals 42 auf. Gemäß Fig. 1 überlappen
zwei einander ähnelnde ebene Führungsplatten 66a und 66b die
vorderen Ecken der oberen Basisplatte 58. Die vorderen Enden der
Führungsplatten sind in einem Abstand voneinander angeordnet, um
den Spalt 50 zu definieren. Die Führungsplatten 66a und 66b weisen
gekrümmte senkrechte Innenflächen auf, denen gegenüber eine ähnlieh gekrümmte senkrechte Fläche einer zentralen, allgemein halbmondförmigen Führungsplatte 70 angeordnet ist, welch letztere
gemäß Fig. 1 über der oberen Basisplatte 58 zwischen den dreieckigen Führungsplatten 66a und 66b befestigt ist. Der Abstand
eiförmigen Drahtaufnahmekanals 42 auf. Gemäß Fig. 1 überlappen
zwei einander ähnelnde ebene Führungsplatten 66a und 66b die
vorderen Ecken der oberen Basisplatte 58. Die vorderen Enden der
Führungsplatten sind in einem Abstand voneinander angeordnet, um
den Spalt 50 zu definieren. Die Führungsplatten 66a und 66b weisen
gekrümmte senkrechte Innenflächen auf, denen gegenüber eine ähnlieh gekrümmte senkrechte Fläche einer zentralen, allgemein halbmondförmigen Führungsplatte 70 angeordnet ist, welch letztere
gemäß Fig. 1 über der oberen Basisplatte 58 zwischen den dreieckigen Führungsplatten 66a und 66b befestigt ist. Der Abstand
zwischen den Führungsplatten 66a und 66b einerseits und der Führungsplatte 70 andererseits bildet den einen kleineren Radius
aufweisenden Abschnitt und die im wesentlichen geraden Segmente 42a und 42b des eiförmigen Drahtführungskanals 42.
Die halbmondförmige Führungsplatte 70 weist eine gebogene senkrechte Außenfläche auf, die den gleichen Krümmungsradius hat
wie die Trommel 44.
Die Trommel 44 ist gemäß Fig. 1 auf der Plattformkonstruktion 54 derart drehbar gelagert, daß ihre gekrümmte Außenfläche der
ähnlich gekrümmten Fläche der halbmondförmigen Führungsplatte 70 nahe benachbart ist. Die durch die Führungsplatten 66a, 66b
und 70 definierten Segmente des Kanals 42 verlaufen und enden tangential zu der zylindrischen Außenfläche der Trommel 44.
Somit kann der in den Kanal 42 eingeführte Draht durch den Riemen 46 in Form von Schlingen um die Trommel herum und zwischen
den Führungsteilen hindurch angetrieben werden.
Der Riemen 46 verläuft gemäß Fig. 1 um Pührungsrollen , 72 und eine Antriebsrolle 74. Letztere sitzt auf dem oberen Ende der
Welle eines relativ großen Elektromotors 76 (Fig. 3). Eine der Pührungsrollen 72· ist auf eine Welle 78 montiert, die sich
durch die Plattform erstreckt und gemäß Fig. 3 an ihrem unteren Ende eine Rolle 80 trägt. Eine Klemmrolle jeder der Drahtzuführungs-
und Bremseinrichtungen 30 und 32 ist am oberen Ende einer Welle montiert, deren unteres Ende z.B. durch eine
Rolle 82 gedreht wird. Ein zweiter elastischer endloser Riemen 84 läuft gemäß Fig. 1 und 3 um die Rollen 80 und 82.
Mit Hilfe dieser Anordnung führen die Drahtzuführungs- und Bremseinrichtungen
30 und 32 den ersten und den zweiten Drahtstrang mit der gleichen Geschwindigkeit in den Führungskanal 42 ein,
mit der sich die Außenfläche der Trommel 44 bewegt. Hierdurch wird für eine glatte Ausbildung der Spule aus Drahtschlingen
innerhalb des Kanals 42 gesorgt.
Der durch die FUhrungsplatten gebildete Kanal 42 weist vorzugsweise
über seine ganze Länge eine gleichbleibende Querschnitts-
fläche auf. Außerdem ist es erforderlich, daß der Kanal eine Breite hat, die größer ist als der einfache und kleiner als
der doppelte Durchmesser des in den Kanal eingeführten Drahtes, so daß die in dem Kanal gebildeten Schlingen senkrecht aufeinandergeschichtet
werden. Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist für einfädige Sektorwicklung eingerichtet. Dies
bedeutet, daß die Schlingen der in dem Kanal 42 und um die Trommel 44 herum ausgebildeten Wicklung entweder aus dem ersten Drahtstrang
34 oder aus dem zweiten Drahtstrang 36 bestehen. Die Höhe des Kanals 42 ist vorzugsweise groß genug bemessen, um eine
Spule aus einem Drahtstrang aufzunehmen, dessen Länge ausreicht, um die gewünschte Anzahl von Windungen um den Magnetkern zu bilden.
Es ist eine Spaitüberbrückungseinrichtung vorhanden, um den
Spalt 50 nach Fig. 1 bei Bedarf zu überbrücken und den DrahtfUhrungskanal
42 zu schließen. Das Spaltüberbrückungsteil 86 ist gemäß Fig. 6 und 9 in Form eines relativ kleinen fingerartigen
Ansatzes an ein Ende einer langgestreckten Tragstange 88 angeformt. Das hintere Ende der Tragstange kann mittels eines Elektromagneten
90 aus einer zurückgezogenen Lage in eine vorgeschobene Lage gebracht werden, um bei Bedarf den Spalt 50 zu Uberbrükken
und den Kanal 42 zu schließen (Fig. 6). Die Betätigungsstange des Elektromagneten 90 ist durch einen Arm 92 mit der Tragstange
88 verbunden.
Befindet sich das Überbrückungsteil in seiner zurückgezogenen
Stellung, kann der Kern in den Spalt bewegt und in seine Lage für den Wickelvorgang gebracht oder nach dessen Beendigung aus
dem Spalt entfernt werden. Gemäß Fig. 6 und 9 sind Breite und Höhe des Überbrückungsteils klein genug bemessen, um genügend
Raum zum Umwickeln des Kerns mit Draht zu lassen.
Gemäß Fig. 10 ist in dem überbrUckungsteil 86 in der Mitte des
Kerns 48 ein tangentialer Schlitz 94 ausgebildet. Der Schlitz 94 nimmt eine solche Lage ein, daß er mit der Tiefe des DrahtfUhrungskanals
42 Übereinstimmt. Um dafür zu sorgen, daß der erste
Draht 34 glatt in den Schlitz 94 eintritt, ist nach Fig. 9 ein aus DELRIN (Handelsmarke ) oder einem anderen geeig-
\.\ neten Material bestehendes Führungsglied 96 auf der Führungsplatte 66a derart montiert, daß es den ersten Draht 34 in einer
Ί · Lage zwischen dem Führungsrohr 38 und dem Drahtführungskanal
führt und hält.
Gemäß Fig. 9 und 11 ist eine erste Schereinrichtung 98 zum Abschneiden des hinteren Endes des ersten Drahtes 34 vorhanden.
Ein L-förmiges Messer 100 ist gemäß Fig. 11 derart schwenkbar gelagert, daß es eine Fläche eines auf der Ecke der Führungs-,1 platte 66b unterstützten Blocks 102 überlappt. Das Führungsrohr
38 verläuft durch ein Stützglied 104 und durch den Block 102. β
Das vordere Ende des Führungsrohres 38 endet in Fluchtung mit
·; der durch den Schneidenabschnitt 106 des Messers 100 überstri-
: chenen Fläche des Blocks 102. Das Messer wird nach Fig. 9 zum
if Abscheren des ersten Drahtes 34 durch einen Elektromagneten
geschwenkt, dessen Betätigungsarm gemäß Fig. 11 mit dem Schaftabschnitt 110 des Messers über ein Gestänge 112 verbunden ist.
Zum Ab schneiden des hinteren Endes des zweiten Drahtes ist nahe
dem Ausgang des Führungsrohres 40 eine zweite Schereinrichtung vorhanden, die in den Figuren nicht sichtbar ist, jedoch konstruktiv der ersten Schereinrichtung ähnelt.
In der Außenfläche der Trommel 44 ist gemäß Fig. 2 eine ringförmige Vertiefung 114 ausgebildet, deren Höhe der Höhe des Drahtführungskanal 42 entspricht. Diese Vertiefung ist auf gleicher
Höhe wie der Kanal angeordnet und nimmt die Spule 51 auf. Der obere Umfang der Vertiefung wird durch ein oberes Lippenteil
abgegrenzt. Das Lippenteil 116 dient dazu, die Wicklung 51 in ihrer Lage zu halten. Durch die abgerundete Form der Lippe wird
jedoch das Abstreifen der Schlingen von der Trommel 44 erleichtert.
Die Trommel 44 hat gemSß Fig. 1 und 2 die Form eines relativ
flachen Zylinders. Ihre Dicke entspricht etwa der Dicke der
I · I · · I · I
a · t ι ι ··· t · ·
Führungsplatten 66a und 66b. Die Trommel ist um eine senkrechte Achse drehbar gelagert, und zwar so, daß sie die obere Basisplatte
58 überlappt und auf ihr eine Lage nahe den Enden der Führungsplatten 66a, 66b und 70 einnimmt, so daß die innerhalb
des Kanals vorhandene Drahtwicklung leicht um die Trommel zirkulieren
kann. Die Trommel weist eine Mittelachse 118 auf, die in einem nicht dargestellten, an den Basisplatten 58 und 59 befestigten
geeigneten Lager läuft, so daß die Trommel mit großer Drehzahl um ihre senkrechte Mittelachse rotieren kann. Der Drahtzuführungskanal
42 erstreckt sich rechtwinklig zu der Mittelachse der Trommel. Dies bedeutet, daß der Kanal senkrecht zwischen
zwei Ebenen verläuft, die sich beide rechtwinklig zu der Drehachse der Trommel erstrecken. Durch diese Anordnung wird
vermieden, daß sich die senkrechte Spule 51 beim Übergang von dem Kanal 42 auf die Außenfläche der Trommel verdrehen muß. Außerdem
wird dafür gesorgt, daß alle Schlingen mit einer einheitlichen tangentialen Geschwindigkeit angetrieben werden.
Der endlose Riemen 46 besteht vorzugsweise aus einem kräftigen, elastischen Material, z.B. aus synthetischem Gummi. Gemäß Fig.
gibt der Riemen beim Übergreifen der Wicklung 51 etwas nach und drückt die Wicklung fest gegen die Außenwand der Trommel. Diese
zwangsläufige Antriebsanordnung wirkt jeder Tendenz der Schlingen entgegen, gegeneinander oder gegenüber der Trommel und dem
Riemen zu verrutschen. Allgemein sind für zunehmende Drahtstärken größere Zug- und Spannungskräfte erforderlich, um sicherzustellen,
daß die Windungen um den Kern fest angezogen werden. Die zwangsläufige Antriebsanordnung nach der Erfindung ermöglicht das Wikkeln
von Draht der Stärke 12 und darüber. Die zwangsläufige Antriebs- und Führungsanordnung der Vorrichtung ist auch zum Antreiben
von Wicklungen aus Draht von relativ geringer Stärke, z.B. der Stärke 38, geeignet. In Abhängigkeit von der Stärke des
zu wickelnden Drahtes kann es natürlich erforderlich sein, die Tiefe der ringförmigen Aussparung 114 in der Außenwand der Trommel
zu variieren. Außerdem kann es erforderlich sein, die Breite des Kanals durch Verändern der Lage der Führungsplatten zu variieren.
ff · · Iff·!
Die Drahtzuführungs- und Bremseinrichtungen 30 und 32 nach
Flg. 1 gleichen einander und können ebenso ausgebildet sein wie diejenigen nach der US-PS 4 288 041.
Gemäß Fig. 1 nähert sich das Führungsrohr 40 für den zweiten Draht, wie bereits erklärt, dem Drahtführungskanal 42 von unterhalb
der Ebene der Spule 51. Das Ausgangsende des Führungsrohres 40 ist nach oben und innen gekrümmt, so daß der zweite
Draht 36 von einem Punkt unterhalb und innerhalb der Schlingen der Spule 51 aus in den Drahtführungskanal 42 eingeleitet
wird. Das Ende des Führungsrohres 40 erstreckt sich durch die Führungsplatte 70, so daß der zweite Draht 36 in den zwischen
den FUhrungsplatten 66b und 70 ausgebildeten Kanal 42 gemäß Fig. 9 eintreten kann. Ein zweites Führungsglied 120 ist gemäß
Fig. 9 und 10 in einer Vertiefung der Führungsplatte 66b angeordnet und weist einen Schlitz 122 zum Einführen des Drahtes in
den Schlitz 94 in dem Spaltüberbrückungsteil 86 auf, von wo er in den zwischen den Führungsplatten 66a und 70 ausgebildeten
Führungskanal 42 gelangt.
Gemäß Fig. 1 ist auf der Führungsplatte 66a nahe dem Drahtführungskanal
42 eine einstellbare Drahtfreigabeeinrichtung 52 vorgesehen. Sie besteht aus einem gefederten Drahtführungsteil,
das sich über die Oberseite des Kanals 42 hinweg erstreckt. Der von der Trommel abgestreifte Draht muß das Führungsteil anheben
und die Feder zusammendrücken, bevor er den Kanal 42 verlassen kann. Das Drahtführungsteil kann aus einem Stück starken, elastischen
Drahtes bestehen, das zu einer langschenkeligen U-Form gebogen ist. Die Schenkel sind nahe ihren freien Enden an der
Führungsplatte 66a festgeklammert, so daß das "U" über dem Kanal 42 liegt, um das Austreten von Draht zu verhindern. Eine aus einer
Schraube, einer Unterlegscheibe und einer Feder bestehende Klammer (nicht dargestellt) drückt derart auf die Drahtführung, daß sich
beim Anziehen der Schraube der Druck des Führungsteils verstärkt.
Während des DrahtwickelVorgangs wird zunächst gemäß Fig. 19 ein
Draht nahe der federnden Drahtfreigabeeinrichtung 52 aus dem
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Kanal 42 herausgezogen. Der Draht, z.B. der Draht 34, erstreckt
sich für einen Augenblick in Form einer Sehne zwischen dem Kern 48 und einem Punkt, wo der endlose Riemen an der Trommel anliegt.
Fast sofort werden die durch die oberste Schlinge des Drahtes 34 nach oben und radial nach innen ausgeübten Kräfte stark genug,
um das Führungsteil der Einrichtung 52 so weit zu bewegen, daß die oberste Schlinge zwischen den Führungsplatten 66a und 70 aus
dem Kanal herausgezogen werden kann. Bei der Weiterdrehung der Wicklung wird die oberste Schlinge des Drahtes 34 entgegen dem
Uhrzeigersinn von der Trommel 44 abgestreift. Nachdem die Drahtschlinge vollständig von der Trommel abgestreift worden ist, verengt sie sich weiter, wie durch die gestrichelten Linien in Fig.
20 angedeutet, und wird zu der mit Vollinien gezeichneten kleinen Windung 34·, die dann auf dem Kern festgezogen wird. Die
Freigabeeinrichtung 52 hindert die oberste Schlinge der Wicklung daran, zu einer Sehne zusammengezogen zu werden, bevor die vorhergehende Schlinge vollständig zu einer Windung auf dem Kern
festgezogen worden ist.
Die Straffheit jeder der auf dem Kern ausgebildeten Windungen hängt davon ab, wieviel Kraft erforderlich ist, um jeweils eine
Schlinge unter der Freigabeeinrichtung 52 hervor aus dem Kanal herauszuziehen. Durch Drehen der Schraube der Freigabeeinrichtung 52 läßt sich die Straffheit der Windungen auf dem Kern einstellen. Die Einrichtung 52 wird auf ähnliche Weise betätigt,
wenn der zweite Draht 36 in der entgegengesetzten Richtung um einen anderen Winkelsektor des Kerns gewickelt wird, wie in
Fig. 22 und 23 gezeigt.
Gemäß Fig. 9 und 10 ragt eine starre Führungsstange 124 von der
Kernzuführungseinrichtung aus nach unten und endet nahe dem Kern 48, wenn dieser in dem Spalt 50 seine Lage zum Wickeln einnimmt.
Während des Kernwickelvorgangs berühren die aus dem Kanal 42 herausgezogenen und von der Trommel abgestreiften Drahtschlingen
die Stange 124 und werden durch sie nach unten geführt. Gemäß Fig. 1, 9 und 10 ist ein allgemein S-förmiger Führungsfinger 126
mit einem Ende an der Basisplatte 58 befestigt und erstreckt sich
if mit seinem vorderen Ende in den Spalt 50 hinein. Dieses vor-'
dere Ende des Führungsfingers endet nahe dem Kern 48, wenn dieser seine in Fig. 9 mit gestrichelten Linien angedeutete Lage
L zum Wickeln einnimmt, und zwar etwas unterhalb und vor dem
unteren Ende der Führungsstange 124. Während des Kernwickelvor-
(f gangs stoßen die aus dem Kanal heraus- und von der Trommel weggezogenen
Drahtschlingen an die Stange 124 an und werden durch sie nach unten geführt. Jede Windung kommt in Berührung mit dem
Führungsfinger 126, der dazu dient, die Windung so zu lenken,
S daß sie in der richtigen Lage auf dem Kern angebracht wird.
! Gemäß Fig. 7, 8 und 9 erstreckt sich eine dritte Schereinrich-
\j tung 128 durch die halbmondförmige Führungsplatte 70 gegenüber
;'■*' der Führungsplatte 66a. Zu ihr gehört eine zylindrische Führungshülse 130, die senkrecht durch die Platten 58, 59 und 70 ragt.
Eine zylindrische Säule 132 ist innerhalb der Hülse 130 senkrecht ^ auf- und abbewegbar gelagert. Das untere Ende der Säule 132 ist
:! an ein Ende eines T-förmigen Jochteils 134 angelenkt, das schwenk-
'' bar mit einem nach oben ragenden Bauteil 136 verbunden ist, welch
i letzteres an einem mit der Plattformkonstruktion 54 verbundenen .;; horizontalen Rahmenteil 138 befestigt ist. Ein ebenfalls durch
;c das horizontale Rahmenteil 138 unterstützter Arm 144 trägt zwei
'J Elektromagnete 140 und 142, deren Betätigungsarme mit den beiden
Schenkeln des T-förmigen Jochteils 134 in Schwenkverbindung .; stehen. Die Elektromagnete 140 und 142 arbeiten sequentiell im Ge-
;; gentaktbetrieb, um die Säule 132 in ihre angehobene Stellung nach Pig. 8
, und anschließend wieder in ihre zurückgezogene Stellung nach Fig. 7 zu
bewegen.
In dem oberen Ende der Säule 132 ist gemäß Fig. 7 eine Nut 145
J ausgebildet. Wie weiter unten näher erläutert, wird nach Beendi-
; gung des Wickelvorganges der Windungen eines Drahts auf den Kern die Säule
• J 132 hogeschöben. Der restliche Draht 3^" wird gemäß Fig. 8 durch die Nut
! 145 in der Säule 132 erfaßt. Der Draht kann nunmehr durch Ein-
f^ schalten eines der Elektromagnete 140 oder 142 von dem Drahtvor-
:! rat dadurch abgetrennt werden, daß die Säule 132 zurückgezogen
ή und der Draht zwischen der Säule und der Hülse 130 abgeschert
wird. Somit dient die dritte Schereinrichtung zum Abschneiden t,l
des vorderen Endes sowohl des ersten als auch des zweiten Drahtes. ;
Bei einer ohne Schiffchen arbeitenden Kernwickeleinrichtung die- ||
ser Bauart ist es notwendig, mehr Draht zu einer Spule zu | formen , die durch die Kernöffnung hindurch zirkuliert, als
schließlich um den Kern gewickelt wird. Dies ist deshalb der Fall, weil genügend Draht vorhanden sein mußr der während der
Ausbildung der letzten auf den Kern aufgebrachten Windungen mit ■
Hilfe der Trommel und des Riemens entlang der eiförmigen Führungsbahn vorgetrieben wird. Das vordere Ende einer Spule befindet ;
sich an ihrer Unterseite. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist (
daher mit einem Rutschenmechanismus versehen, der das vordere £ Ende jedes Drahtes naCh unten aus dem Kanal herausleitet. Dies geschieht
in Verbindung mit dem Beschneiden des vorderen Endes durch die dritte Schereinrichtung 128.
Gemäß Fig. 1 ist vor den Punkten, an denen der erste und der i
zweite Draht eingeleitet werden, eine Rutschen- und Klappenbau- f
I gruppe 146 in den DrahtfUhrungskanal h2 eingebaut. Die Klappe, die |
die Rutsche öffnet und das vordere Drahtende nach unten durch die |
Plattformkonstruktion lenkt, wird durch einen Elektromagneten 148 |
geöffnet und geschlossen, der durch ein Gestänge 150 mit der f Klappe verbunden ist. Bau- und Arbeitsweise der Rutschen- und $
Klappenbaugruppe 146 ähneln allgemein der in der US-PS 4 288 041 fl
eingehend beschriebenen. Zu der Baugruppe gehören zwei Klemmrollen, von denen eine ständig angetrieben wird, während die andere
eine Führungsrolle die durch Einschalten eines Elektromagneten 152 (Fig. 6) an die angetriebene Rolle heran- und von ihr
fortbewegt wird, um den Draht zwischen beiden Rollen vorwärtszubewegen. Weitere Einzelheiten über die Rutschen- und Klappenbaugruppe
146 sind aus der US-PS 4 288 041 zu entnehmen, insbesondere aus den zugehörigen Figuren 6 bis 8.
Wie die Vorrichtung nach der genannten US-PS weist auch die hier beschriebene Vorrichtung vorzugsweise ein Einrichtung zum Zählen
jeder aus dem Kanal abgezogenen Schlinge auf. Hierzu kann ein
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nicht dargestellter Sensor gehören, der den Kanal übergreift und in der Nähe der einstellbaren Freigabeeinrichtung 52 angeordnet
ist. Es handelt sich vorzugsweise um einen optischen Sensor, der das Abstreifen der Schlinge erfaßt, wenn diese
einen über das obere Ende des Kanals gerichteten Abtasttrahl unterbricht. Zu dem Sensor können beispielsweise eine Leuchtdiode
und eine mit einer nicht gezeigten elektronischen Zähleinrichtung bekannter Art verbundene Photodiode gehören.
Zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört schließlich noch
die Kernzuführungseinrichtung 154, die in Fig. 3 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, zum Zuführen und Positionieren der
aufeinanderfolgenden Kerne wie 48 in dem Spalt 50. Nachdem jeder '
Kern dort angeordnet ist, kann das Überbrückungsteil sich durch seine zentrale Öffnung bewegen, und der Draht kann um den Kern
gewickelt werden. Die Kernzuführungseinrichtung 154 ist in Fig. aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt, doch nimmt sie den
mit gestrichelten Linien eingezeichneten rechteckigen Raum auf dem horizontalen Rahmenteil 138 ein, das an das vordere Ende
der Plattformkonstruktion 54 angebaut ist. Die Kernzuführungseinrichtung kann den Kern während des WickelVorgangs drehen, so
daß die Drahtwindungen wie zuvor beschrieben auf seinem Umfang verteilt werden. Die Drehrichtung des Kerns kann während des
Wickeins umgekehrt werden, um das Wickeln mit Richtungsumkehr zu erleichtern.
Einzelheiten der Kernzuführungseinrichtung 154 sind in Fig. 12 bis 16 dargestellt. Jeder bewickelte und fertiggestellte Kern
wird dadurch aus dem Spalt 50 ausgeworfen, daß er durch einen durch eine geneigte Rutsche 158 zugeführten neuen Kern ersetzt
wird (Fig. 12). Der neue Kern wird in den Spalt bewegt und durch drei spulenförmige Bauteile 160, 162, 164 fest in seiner Lage gehalten.
Diese Spulen liegen an drei durch Winkel von jeweils 120° getrennten Punkten an dem Umfang des Kerns an. Die beiden vorderen
Spulen 160 und 162 sind drehbar auf Achsen gelagert, die sich zwischen Paaren von ortsfesten oberen und unteren dreieckigen
Stützplatten 166 und 168 erstrecken. Die dritte Spule 164
ist drehbar auf einer Achse gelagert, die sich zwischen Zapfen 170 an einem horizontal hin- und herbewegbaren Schlitten 172
erstreckt. Der Schlitten 172 ist gemäß Fig. 12 zwischen oberen und unteren Schienen 174 verschiebbar gelagert und durch zwischen
den Schienen und einem Arm angeordneten Federr. 176 in Richtung auf den Spalt 50 vorgespannt.
Der Abstand zwischen den Rändern der drei Spulen 160, 162 und 164 ist etwas größer als die Dicke bzw. Breite jedes Kerns. Die
Ränder halten den Kern in einer seitlich auf den Spalt 50 ausgerichteten Lage. Die zylindrischen Abschnitte der Spulen zwischen
den Rändern weisen vorzugsweise eine aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten, z.B. synthetischem Gummi, bestehende
Außenfläche auf, so daß eine Drehung des zwischen den Spulen eingespannten Kerns nur durch eine Drehung der Spulen bewirkt werden
kann.
Gemäß Fig. 13 treiben invertierte Zahn- oder Synchronriemen (inverted
timing belts) 178 unter Spannung die Spulen 160 und 162 durch Reibungskraft in den entsprechenden Richtungen an. Die nach innen
gerichteten Zähne jedes Riemens 178 berühren die Außenfläche des Kerns und tragen dazu bei, daß er zwangsläufig im erforderlichen
Ausmaß gedreht wird. Die Zahnriemen laufen jeweils um FUhrungsrollen
180 (Fig. 13) und eine Antriebsrolle 182; diese Rollen sind auf zwischen den dreieckigen Stützplatten 166 verlaufenden
Achsen drehbar gelagert. Auf den die Antriebsscheiben 182 tragenden Achsen sitzt an ihrem anderen Ende jeweils eine
weitere Antriebsrolle 184 (Fig. 15). Antriebsriemen 186 laufen an einem Ende jeweils um eine der Rolle 184 und am
anderen Ende um die gegenüberliegenden Antriebsrolle 188,
Die Antriebs.rollen 188 nach Fig. 15 sitzen jeweils auf einer
zwischen zwei senkrechten Stutzplatten 190 (Fig. 14) montierten waagerechten Achse. Diejenige Achse, die die untere Antriebsrolle
188 trägt, trägt außerdem ein kleines Zahnrad 192, das
in Antriebseingriff mit einem größeren Sternzahnrad 194 steht,
welch letzteres ebenfalls auf einer zwischen den senkrechten Stützplatten 190 montierten Achse sitzt. Die größere hintere
Spule 164 wird von einer Achse getragen, die zwischen den sich vom vorderen Ende des Schlittens 172 aus erstreckenden Zapfen
170 verläuft. Die gleiche Achse trägt auch eine Antriebsscheibe 196 nach Fig. 15. Ein weiterer Treibriemen 198 läuft mit seinem
einen Ende um die Antriebsscheibe 196 und mit seinem anderen Ende um eine weitere Antriebsscheibe 200. Diese sitzt auf der gleichen
Achse wie das Sternzahnrad 194 und wird durch dieses angetrieben. Auf diese Weise wird der Unterschied zwischen den Spulendurchmessern
durch das Verhältnis zwischen den Zahnrädern 194 und 192 kompensiert, so daß ein Kern zwischen den Spulen zwangsläufig
ohne Schlupf angetrieben werden kann. Die obere Spule 160 wird gemäß Fig. 14 durch einen Motor 201a angetrieben, während die
Spulen 162 und 164 durch einen gemeinsamen Motor 201b angetrieben werden.
:,i\ Wie bereits erwähnt, steht der horizontal bewegbare Schlitten
; 172, der die größere hintere Spule trägt, unter Federvorspannung
in Richtung auf den Kern. Gemäß Fig. 12 weist der Schlitten einen sich von seinem hinteren Ende aus horizontal erstreckenden Ansatz
202 auf, der mit einer Öffnung 204 versehen ist. Auf der senk- ; rechten Stützplatte 190 sind eine Leuchtdiode 206 und ein Photo-
detektor 208 einander gegenüber derart angeordnet, daß sich dir
vf Aijsatz 204 zwischen ihnen hin- und herbewegen kann. Befindet sich
pi der Schlitten in seiner ausgefahrenen Kernunterstützungsstellung
ι nach Fig. 12, ist die Öffnung 204 in dem Ansatz auf die Leucht-
I) diode und den Photodetektor ausgerichtet. Somit empfängt der
Photodetektor Licht von der Leuchtdiode und erzeugt ein Signal, das anzeigt, daß der Kern seine Position zum Wickeln einnimmt.
ti Bewegt sich der Schlitten rückwärts in seine zurückgezogene stellt
lung, um einen gewickelten Kern auszustoßen, wie in Fig. 16 dar- || gestellt, unterbricht der massive Teil des Ansatzes den Licht-
U strahl der Leuchtdiode, und der Photodetektor erzeugt das Signal
% "Kernauswurf".
ι t · t t ι ^ t « · · 11
Nach de.n Beginn des Wickeins eines neuen Kerns wird dieser gemäß Fig. 12 bis zur Fertigstellung des ersten Sektors im Uhrzeigersinn
zwischen den Spulen gedreht. Hierauf dreht sich der Kern weiter im Uhrzeigersinn bis in eine vorbestimmte Anfangs- ||
position für den zweiten Sektor. Nach dem Beginn des Wickeins des zweiten Drahtes in Schlingen um den Kern wird dieser gem.Fig.12 während
des gesamten Wickelvorgangs des zweiten Sektors entgegen A dem Uhrzeigersinn gedreht. Bei Beendigung des zweiten Wickel- 1
Vorgangs dreht sich nur die untere, vordere Spule im Uhrzeiger- ||
sinn, während sich die hintere Spule entgegen dem Uhrzeigersinn ''.
dreht, um den Kern nach unten auszuwerfen. κ
Zum Zweck des Auswerfen eines bewickelten Kerns wird gemäß .^
Fig. 16 ein unter Federvorspannung stehender Elektromagnet 210 j eingeschaltet, um ein Schwenkglied 212 zu betätigen. Das untere |
Ende des Schwenkgliedes 212 ist an einer der senkrechten Stütz- *
platten 190 schwenkbar gelagert. Das andere Ende des Gliedes 212 j ist schwenkbar mit einem Ende eines schwebend gelagerten Gliedes ]
214 verbunden. Das andere Ende des Gliedes 214 steht in Schwenk- ] verbindung mit einem Auswerffinger 216, der um den oberen Teil !
der großen Spule 164 herum gekrümmt ist. Befinden sich die vorstehend beschriebenen Glieder in ihren Positionen nach Fig. 12,
wird durch Einschalten des Elektromagneten 210 dessen Betätigungs- ; arm zurückgezogen, so daß die Glieder in ihre Stellungen nach ,
Fig. 16 gebracht werden. Hierdurch kommt das Ende des gekrümmten Auswerffingers 216 in berührung mit einem neuen Kern 48» und bewegt
ihn gemäß Fig. 12 nach unten zwischen die Spulen. Der neue Kern 48· drückt den fertig gewickelten Kern 48 nach unten aus
seiner Lage zwischen den Spulen heraus in einen nicht gezeigten Behälter für bewickelte Kerne.
Befindet sich der Kernzuführungsmechanismus in seinem Betriebszustand
nach Fig. 12, wird durch Einschalten des Elektromagneten 210 das Glied 212 außerdem veranlaßt, den Schlitten 172 in seine
zurückgezogene Stellung nach Fig. 16 zu bewegen. Ein mit totem Gang arbeitender Gestängearm 218 ist mit seinem einen Ende mit
3515192 -32- St j ■ KyT · Ο"'.1
dem Glied 212 verbunden, während sein anderes Ende auf einem Stift 220 am Vorderende des Schlittens verschiebbar ist. Durch
die Rückwärtsbewegung des Schlittens 172 wird die Spule 164 von den anderen beiden Spulen 160 und 162 fort nach hinten gezogen.
Hierdurch wird es dem Auswerffinger 216 ermöglicht, den neuen Kern 48· nach unten zwischen die Spulen zu bewegen, wodurch
gleichzeitig der gewickelte Kern in Abwärtsrichtung von den Spulen fortgeschoben wird.
Die Rückwärtsbewegung des Schlittens 172 wird durch eine mit totem Gang arbeitende Gestängebaugruppe 222 auch auf die Schaltfinger
224 und 226 übertragen. Diese Finger bewegen sich zwischen ihren in Fig. 12 und Fig. 16 dargestellten Positionen, so daß
nur ein einziger neuer Kern aus seiner Lage zwischen den Fingern heraus in die Bereitschaftsposition des Kerns 48» nach Fig. 12
gebracht werden kann. Durch das Abschalten des Elektromagneten 210 wird es den Federn 176 ermöglicht, den Schlitten 174 aus
seiner Stellung nach Fig. 16 in seine Stellung nach Fig. 12 zurück zubewegen. Der in die Bereitschaftsstellung gebrachte Kern
wird so zwischen den Spulen 160, 162 und 164 ergriffen. Durch die gleiche Bewegung wird ein weiterer Kern in eine Lage zwischen
den Schaltfingern 224 und 226 gebracht.
Der Kernzuführungsmechanismus ist also eo eingerichtet, daß sich jeweils
nur ein einziger neuer, unbewickelter Kern an den Spulen abstützt. Wären mehrere Kerne vorhanden, könnte ein Verklemmen
beim AuswerfVorgang die Folge sein. Durch die Bewegung der Schaltfinger 224 und 226 wird es nur einem Kern ermöglicht, in
die Bereitschaftsstellung oberhalb der Spulen zu fallen. Bei den Motoren 201a und 201b, die die Spulen antreiben, handelt es
sich vorzugsweise um umkehrbare Schrittschaltmotoren mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment. Wegen ihrer Bauart wirken die
Motoren auch als Bremsen, so daß die Kerne ausschließlich durch die Motoren gedreht werden können. Dies ist besonders zu Beginn
eines WickelVorgangs von Nutzen, wenn die erste Windung auf dem
Kern festgezogen wird, sowie dann, wenn auf einen Sektor mehr als eine Drahtschicht aufgebracht werden muß.
Die vorstehend beschriebenen Motoren, elektrischen Kupplungs- und Bremsbaugruppen, Elektromagnete und sonstigen elektrischen
Einrichtungen zum Betätigen der arbeitenden Teile der Vorrichtung müssen mit einer Folgesteuerung versehen sein, damit die
Vorrichtung vollautomatisch arbeiten kann. Diese Steuerung läßt sich durch elektromechanische Einrichtungen wi Relais,
Endschalter, Zeitschalter, Nocken usw. bewerkstelligen. Vorzugsweise wird jedoch mit einem vorprogrammierten Allzweckcomputer
nach den bekannten Verfahren der automatisierten Maschinensteuerung gearbeitet.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung zum Wickeln mehrerer Sektoren von Magnetkernen mit Richtungsumkehr
beschrieben. Zunächst wird der Motor 76 eingeschaltet, um die Trommel 44 sowie die Kraftübertragungswellen der
Kupplungs- und Bremsbaugruppen 30 und 32 in Umdrehung zu versetzen. Der Elektromagnet 90 wird eingeschaltet, um das Spaltüberbrückungsteil
86 zurückzuziehen. Anschließend wird der Kern-Zuführungsmechanismus
betätigt, um einen Kern in den Spalt zu bewegen und in seine Lage zum Wickeln zu bringen. Nunmehr wird
der Elektromagnet 90 abgeschaltet, und das unter Federspannung stehende Überbrückungsteil kehrt durch die zentrale Öffnung
des neuen Kerns hindurch in seine vorgeschobene Stellung zurück. Hierdurch wird der Drahtführungskanal 42 geschlossen.
Die Kupplungs- und Bremsbaugruppe 30 an der Außenseite der Plattformkonstruktion 54 wird eingeschaltet, um aus der Quelle
für zusammenhängendes Drahtmaterial mit hoher Geschwindigkeit den ersten Drahtstrang 34 zuzuführen. Die Vorratsspulen für den
ersten und den zweiten Drahtstrang sind vorzugsweise so angeordnet, daß die infolge des Aufwickeins der Drähte auf die Spulen
bereits vorhandene Krümmung die Ausbildung von Schlingen aus diesen Drähten in dem Drahtführungskanal 42 erleichtert. Das
Führungsrohr 38 leitet den Draht in den tangentialen Schlitz des Spaltüberbrückungsteils und von dort in den Drahtführungskanal
42 ein. Der erste Drahtstrang 34 bewegt sich entgegen dem Uhrzeigersinn aufwärts durch den Kanalärm 42a. Wenn das Vorder-
ende des ersten Drahtes 34 die Trommel 44 erreicht, wird es
durch Reibungskraft zwischen der Trommelaußenfläche und dem
Riemen 46 festgehalten und zwangsläufig um die Trommel herum in den anderen Kanalarm 42b getrieben. Das fortgesetzte Zirkulieren
des Vorderendes des ersten Drahtstrangs 34 um den eiförmigen Drahtführungskanal führt zur Ausbildung der Drahtwicklung
51, die aus mehreren senkrecht übereinander geschichteten Schlingen besteht.
' Nachdem in dem Kanal eine ausreichende Anzahl von Schlingen gebildet
worden ist, wird die Kupplungs- und Bremsbaugruppe 30 auf Bremsbetrieb geschaltet. Dies bewirkt, daß die oberste
Schlinge der aus dem Draht 34 gebildeten Wicklung gemäß Fig. 19 aus dem Kanal herausgezogen wird. Durch fortgesetztes Drehen der
Wicklung mittels der Trommel 44 und des Riemens 46 wird die erste Drahtschlinge 34· auf dem Kern festgezogen. Gleich darauf wird
der Kern im Uhrzeigersinn um eine geringe Strecke weitergedreht. ■f Außerdem wird kurze Zeit nach dem Festziehen der ersten Windung
: der Elektromagnet 108 eingeschaltet und das hintere Ende des ersten Drahtes 34 abgeschnitten. Die aus dem ersten Draht 34 gebildete
Spule 51 wird durch die Trommel und den Riemen weiter ! entlang ihrer eiförmigen Bahn angetrieben. Jedesmal dann, wenn
eine Schlinge abgestreift wird, wird auf den Kern eine weitere Windung aufgewickelt, wie in Fig. 19, 20 und 21 dargestellt.
> Die Straffheit jeder dieser Windungen wird mittels der durch die
einstellbare Freigabeeinrichtung 52 aufgebrachten Spannung be-' \ stimmt. Während der Ausbildung dieser Windungen wird der Kern 48
j durch die Kernzuführungseinrichtung 154 im Uhrzeigersinn um seine
j Achse gedreht.
Kurz bevor die letzten Windungen des ersten Drahtes um den Kern gewickelt worden sind, wird die dritte Schereinrichtung 128 ver-
\ anlaßt, die Säule 132 nach oben zu bewegen. Gleichzeitig wird der
Elektromagnet 152 eingeschaltet, um eine der Klemmrollen der Rutschen- und Klappenbaugruppe 146 in die Nähe der angetriebenen
Λ Rolle zu bewegen. Die Klappe der Rutschenbaugruppe wird geschwenkt,
und das vordere Ende des um den eiförmigen DrahtfUhrungskanal 42
■ III ·-
vorgetriebenen Drahtes 34 wird durch die Klappe und die Rutsche nach unten gelenkt. Gleichzeitig wird gemäß Fig. 8 die ;'
letzte Schlinge des Drahtes 34 durch die Nut der Säule 132 er- %■
faßt, wodurch der Draht 34 aus dem Kanal 42 herausgezogen wird. § Die Klemmrollen der Rutschen- und Klappenbaugruppe 146 ziehen |
den Draht 34 von der Rutsche her um die Säule 132 herum zu dem 1 Kern 48 straff an. I
Nunmehr wird der andere der beiden Elektromagnete 140 und 142
eingeschaltet, und die Säule 132 wird zurückgezogen, so daß der
Draht 34 abgeschert wird. Die Klemmrollen der Rutschen- und Klappenbaugruppe 146 treiben den Abfalldraht durch die Plattform 54 f hinunter in einen Sammelbehälter. Anschließend wird der Elektro- *
eingeschaltet, und die Säule 132 wird zurückgezogen, so daß der
Draht 34 abgeschert wird. Die Klemmrollen der Rutschen- und Klappenbaugruppe 146 treiben den Abfalldraht durch die Plattform 54 f hinunter in einen Sammelbehälter. Anschließend wird der Elektro- *
magnet 152 abgeschaltet, so daß die Klemmrollen voneinander ge- ;
trennt werden und die Klappe in ihre normale Stellung zurückkehrt. ^
Der erste Wicklungssektor ist nunmehr fertiggestellt. £
Als nächstes wird der Kern durch den Kernzuführungsmechanismus <.;
im Uhrzeigersinn in eine vorbestimmte zweite Anfangsposition ■
gedreht. Danach wird die Kupplungs- und Bremsbaugruppe 32 ein- : geschaltet, um den zweiten Drahtstrang 36 mit hoher Geschwindigkeit
durch das Drahtführungsrohr 40 in den Schlitz 122 nach Fig.
10 und dann in den Drahtführungskanal 42 einzuleiten. Das Wickeln | des zweiten Sektors erfolgt gemäß Fig. 22 bis 24 ähnlich wie beim if ersten Sektor, abgesehen davon, daß der Kern während des Wickeins f diesmal entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Das hintere Ende | dieses zweiten Drahtes wird mittels der zweiten Schereinrichtung % am Ausgangsende des Führungsrohres 40 abgeschnitten. Bei Fertig- | stellung dieser zweiten Wicklung wird auch das vordere Ende des 1 zweiten Drahtes abgeschnitten und durch die Rutschen- und Klap- | penbaugruppe 146 beseitigt. Der fertige Kern mit in entgegenge- | setzten Richtungen gewickelten Sektoren wird nunmehr aus der
Kernzuführungseinrichtung ausgeworfen. Hierzu ist es erforderlich, daß zunächst das Spaltuberbrückungsteil zurückgezogen wird.
Gleichzeitig wird ein neuer Kern eingesetzt, und der Vorgang
wird wiederholt.
10 und dann in den Drahtführungskanal 42 einzuleiten. Das Wickeln | des zweiten Sektors erfolgt gemäß Fig. 22 bis 24 ähnlich wie beim if ersten Sektor, abgesehen davon, daß der Kern während des Wickeins f diesmal entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Das hintere Ende | dieses zweiten Drahtes wird mittels der zweiten Schereinrichtung % am Ausgangsende des Führungsrohres 40 abgeschnitten. Bei Fertig- | stellung dieser zweiten Wicklung wird auch das vordere Ende des 1 zweiten Drahtes abgeschnitten und durch die Rutschen- und Klap- | penbaugruppe 146 beseitigt. Der fertige Kern mit in entgegenge- | setzten Richtungen gewickelten Sektoren wird nunmehr aus der
Kernzuführungseinrichtung ausgeworfen. Hierzu ist es erforderlich, daß zunächst das Spaltuberbrückungsteil zurückgezogen wird.
Gleichzeitig wird ein neuer Kern eingesetzt, und der Vorgang
wird wiederholt.
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Mit der hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsform
der Erfindung ist es in der Praxis möglich gewesen, zwei jeweils 80° messende Sektoren eines Kerns mit Draht der Stärke
in entgegengesetzten Richtungen zu bewickeln, wobei auf jedem Sektor dreizehn Windungen angebracht wurden und der Außendurchmesser
des Kerns etwa 12,7 mm betrug. Für das Wickeln eines solchen Kerns wurden durchschnittlich 10 Sekunden benötigt.
Claims (1)
- Ansprüche"Il Vorrichtung zum Wickeln zweier Drähte um einen ringförmigen Kern mit einer zentralen Öffnung und einer sich durch diese erstreckenden Achse, gekennzeichnet durcheine Einrichtung (160, 162, 164), um den Kern zu unterstützen und um seine Mittelachse zu drehen;eine Einrichtung (42, 44, 46) zum Ausbilden einer Spule (51) aus dem ersten Draht (34), die aus mehreren durch die Kernöffnung hindurch zirkulierenden Schlingen besteht;eine Einrichtung (30) zum Abbremsen des hinteren Endes des ersten Drahtes, während der Kern in einer ersten Richtung gedreht wird, damit die aus dem ersten Draht gebildeten Schlingen zu in einer ersten Richtung verlaufenden Windungen um einen ersten Winkelsektor des Kerns (48) zusammengezogen werden, während die Spule aus dem ersten Draht ihre Umlaufbewegung durch die Kernöffnung hindurch fortsetzt;eine Einrichtung (42, 44, 46) zum Ausbilden einer Spule aus dem zweiten Draht (36), die aus mehreren durch die Kernöffnung hindurch zirkulierenden Schlingen besteht; und eine Einrichtung (32) zum Abbremsen des hinteren Endes des zweiten Drahtes, während der Kern entgegengesetzt zu seiner ersten Drehrichtung gedreht wird, damit die aus dem zweiten Draht gebildeten Schlingen zu entgegengesetzt zu den ersten Windungen verlaufenden Windungen um einen zweiten Winkelsektor( des Kerns verengt werden, während die aus dem zweiten Draht gebildete Spule ihre Umlaufbewegung durch die Kernöffnung hindurch fortsetzt.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch' eine Einrichtung (98) zum Abschneiden des hinteren Endesdes ersten Drahtes (34) undeine Einrichtung zum Abschneiden des hinteren Endes des zweiten Drahtes (36).3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch. eine Einrichtung (128) zum Abschneiden des vorderen Endes] des ersten Drahtes (34) nach Beendigung des Aufwickeins desersten Drahtes auf den Kern (48) undeine Einrichtung (128) zum Abschneiden des vorderen Endes des zweiten Drahtes (36) nach Beendigung des Aufwickeins des , zweiten Drahtes auf den Kern.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung {146) zum Entfernen der vorderen Enden des ersten und des zweiten Drahtes aus der Vorrichtung, nachdem sie abgeschnitten worden sind.' 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durchEinrichtungen (66a, 66b, 70, 44, 46) zum Definieren eines DrahtfUhrungskanals (42), der sich in einer geschlossenen Kurve in einer einzigen Ebene erstreckt;-3-eine Einrichtung zum Antreiben von Draht durch den Kanal, um eine Spule zu bilden;eine Einrichtung (38) zum Einführen eines ersten Drahtes (34) in den Kanal; undeine Einrichtung (40) zum Einführen eines zweiten Drahtes (36) in den Kanal.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (42) eiförmig ausgebildet ist.7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zuden Antriebseinrichtungen folgende Einrichtungen gehören: eine Trommel (M);
Einrichtungen (54, 47) zum drehbaren Unterstützen derTrommel (44);ein endloser Riemen (46) zum Umfassen eines Abschnitts der äußeren Umfangsflache der Trommel und zum Festhalten der Spule (51) zwischen der Trommel und dem endlosen Riemen mittels Reibungskraft, um die Spule entlang dem DrahtfUhrungskanal (42) vorzutreiben; undeine Einrichtung (76) zum Antreiben des endlosen Riemens.8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungskanal (42) einen Spalt (50) aufweist und daß eine SpaltüberbrUckungseinrichtung (86) vorhanden ist, die den Spalt bei Bedarf überbrückt, um den Kanal zu schließen, wobei die SpaltüberbrUckungseinrichtung so bemessen ist, daß sie sich durch die zentrale Öffnung des Kerns (48) erstrecken kann.9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Kernzuf Uhrungseinrichtung (60, 62, 64) zum Zuführen und Unterstützen des Kerns (48) in dem Spalt (50), so daß die SpaltUberbrükkungseinrichtung (86) anschließend durch die Kernöffnung geführt werden kann, wobei zu der Kernzuführungseinrichtung Einrichtungen gehören, die den Kern wahlweise im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn drehen.10. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durcheine Einrichtung (38) zum Einführen des ersten Drahtes (34) in den Drahtführungskanal (42) von einem radial außerhalb des Kanals und auf einer Seite seiner Ebene gelegenen Punkt undeine Einrichtung (40) zum Einführen des zweiten Drahtes (36) in den Kanal von einem radial innerhalb des Kanals und auf der anderen Seite seiner Ebene gelegenen Punkt.11. Verfahren zum Aufwickeln zweier Drähte auf einen ringförmigen Kern mit einer zentralen Öffnung und einer sich durch diese erstreckenden Achse, gekennzeichnet durch folgende Schritte:Ausbilden einer Spule aus dem ersten Draht, die aus mehreren Schlingen besteht, und Zirkulieren der Schlingen durch die Kernöffnung hindurch;Festhalten des hinteren Endes des ersten Drahtes, während der Kern in einer ersten Richtung gedreht wird, damit die aus dem ersten Draht gebildeten Schlingen zu Windungen in einer ersten Richtung um einen ersten Winkelsektor des Kerns verengt werden, während die aus dem ersten Draht gebildete Wicklung ihre Umlaufbewegung durch die Kernöffnung hindurch fortsetzt;Fönten einer aus mehreren Schlingen bestehenden Spule aus dem zweiten Draht und Zirkulieren der aus dem zweiten Draht bestehenden Spule durch die Kernöffnung hindurch; undPesthalten des hinteren Endes des zweiten Drahtes, während der Kern in der zu seiner ersten Drehrichtung entgegengesetztenRichtung gedreht wird, damit die aus dem zweiten Draht gebildeten Schlingen zu Windungen verengt werden, die in entgegengesetzter Richtung zu den ersten Windungen um einen zweiten
Winkelsektor des Kerns verlaufen, während die aus dem zweiten Draht gebildete . Spule ihre Umlaufbewegung durch die Kernöffnung hindurch fortsetzt.
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US06/610,448 US4548365A (en) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Method and apparatus for winding toroidal cores |
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US5297747A (en) * | 1991-05-08 | 1994-03-29 | Long Drewry B | Induction core winding device |
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US6584823B2 (en) * | 2000-09-18 | 2003-07-01 | L&P Property Management Company | Two wire spring making machine and method |
US6897753B2 (en) * | 2002-09-03 | 2005-05-24 | Artesyn Technologies, Inc. | Housing for a transformer |
US7154368B2 (en) * | 2003-10-15 | 2006-12-26 | Actown Electricoil, Inc. | Magnetic core winding method, apparatus, and product produced therefrom |
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US9812246B1 (en) | 2016-08-28 | 2017-11-07 | Daniel Nunez | Apparatus and method for a coiled wire nest and frame for toroidal induction |
CN110364355B (zh) * | 2019-07-24 | 2023-12-22 | 东莞市嘉龙海杰电子科技有限公司 | 全自动变压器pin脚压线设备 |
CN111354565B (zh) * | 2020-04-23 | 2021-06-29 | 乐清野岛机电有限公司 | 用于表面电感芯自动组装接合的生产线 |
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SU482319A1 (ru) * | 1974-05-16 | 1975-08-30 | Отделение Стеклопластиков Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина | Устройство дл намотки тороидальных оболочек |
US4381600A (en) * | 1978-12-04 | 1983-05-03 | Allied Corporation | Magnetic core winding apparatus |
US4288041A (en) * | 1979-12-10 | 1981-09-08 | Varian Associates, Inc. | Shuttleless toroidal core winder |
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-
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- 1985-04-26 DE DE19853515192 patent/DE3515192A1/de not_active Ceased
- 1985-04-26 JP JP60089070A patent/JPS60244775A/ja active Pending
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- 1985-05-15 GB GB08512272A patent/GB2158803B/en not_active Expired
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JPS60244775A (ja) | 1985-12-04 |
GB8512272D0 (en) | 1985-06-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: BERNHARDT, K., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PULSE ENGINEERING INC., SAN DIEGO, CALIF., US |
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8131 | Rejection |