DE3515192A1 - Verfahren und vorrichtung zum bewickeln von magnetkernen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bewickeln von magnetkernen

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DE3515192A1
DE3515192A1 DE19853515192 DE3515192A DE3515192A1 DE 3515192 A1 DE3515192 A1 DE 3515192A1 DE 19853515192 DE19853515192 DE 19853515192 DE 3515192 A DE3515192 A DE 3515192A DE 3515192 A1 DE3515192 A1 DE 3515192A1
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core
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winding
loops
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DE19853515192
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Willy San Diego Calif. Marzec
Allen Oceanside Calif. Tallis
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06Coil winding
    • H01F41/08Winding conductors onto closed formers or cores, e.g. threading conductors through toroidal cores
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bewickeln von Magnetkernen
Beschreibung
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.
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
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-
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,
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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. 15 einen Schnitt 15-15 in Fig. 14;
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.
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.
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
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• 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
Abfall abgeschnitten, nachdem das Wickeln der ersten Windung
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
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
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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.
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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".
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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
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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- *
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.
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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)

  1. Ansprüche
    "Il Vorrichtung zum Wickeln zweier Drähte um einen ringförmigen Kern mit einer zentralen Öffnung und einer sich durch diese erstreckenden Achse, gekennzeichnet durch
    eine 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 Endes
    des ersten Drahtes (34) und
    eine 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 des
    ersten Drahtes auf den Kern (48) und
    eine 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 durch
    Einrichtungen (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; und
    eine 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 zu
    den Antriebseinrichtungen folgende Einrichtungen gehören: eine Trommel (M);
    Einrichtungen (54, 47) zum drehbaren Unterstützen der
    Trommel (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; und
    eine 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 durch
    eine 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 und
    eine 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; und
    Pesthalten des hinteren Endes des zweiten Drahtes, während der Kern in der zu seiner ersten Drehrichtung entgegengesetzten
    Richtung 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.
DE19853515192 1984-05-15 1985-04-26 Verfahren und vorrichtung zum bewickeln von magnetkernen Ceased DE3515192A1 (de)

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