DE3744061A1 - Spulenwickelmaschine - Google Patents
SpulenwickelmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulenwickelmaschine mit
mindestens einem um eine Drehachse drehbaren Drahtführer zum
Aufbringen von Drahtwicklungen auf in Richtung der Drehachse
angeordneten Spulenkörpern, die auf ihrer einen Seite mit den
Laschen eines gemeinsamen, verschiebbaren Trägerbandes einer
Transportvorrichtung für die Spulenkörper verbunden sind.
Eine derartige Spulenwickelmaschine ist aus der DE-OS 35 18 651
bekannt. Mit dieser Maschine werden insbesondere von kleinen
Ferritkernen gebildete Spulenkörper zur Herstellung von
Flachspulen in Chip-Bauweise von einem um seine Drehachse
rotierenden Drahtführer bewickelt. Der Drahtführer ist in
Richtung der Drehachse ortsfest angeordnet, und die
Spulenkörper gelangen durch den Vorschub des Trägerbandes zum
Bewickeln in den Bereich des Drahtführers und nach dem Wickeln
wieder aus diesem heraus. Zur Verschiebung der Spulenkörper in
Richtung der Drehachse wird das gesamte Trägerband entsprechend
verschoben. Zur axialen Anordnung der einzelnen Windungen
entlang der Spulenachse werden die Spulenkörper in Richtung der
Drehachse mittels des gesamten Trägerbandes hin- und herbewegt.
Die Spulenkörper sind mit ihrer einen Seite über Laschen mit
dem biegsamen Trägerband als Teil der Transportvorrichtung
verbunden. Auf ihrer anderen Seite sind die Spulenkörper frei
auskragend. Um Schwingungen der Spulenkörper während des
Wickelns aufgrund ihrer einseitigen Befestigung zu vermeiden,
ist zum einen das Trägerband mit den Laschen relativ stabil und
massereich aufgebaut. Zum anderen sind die Spulenkörper selbst
und die Verbindungen zum Trägerband entsprechend stabil
ausgelegt.
Die Erfindung geht von einer derartigen bekannten Spulenwickel
maschine aus und sieht erfindungsgemäß vor, daß der Drahtführer
entlang der Drehachse verschiebbar gelagert ist und daß inner
halb des Drahtführers koaxial zur Drehachse des Drahtführers
ein Gegenlager angeordnet ist, das entlang der Drehachse
verschiebbar ist und während des Wickelns gegen die andere
Seite des jeweils zu bewickelnden Spulenkörpers gedrückt ist.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Wickelmaschine ist, daß durch
die Verschiebbarkeit des Drahtführers entlang seiner Drehachse
die einzelnen Windungen auf den Spulenkörper aufgebracht
werden, ohne daß dabei die gesamte Transportvorrichtung
verschoben werden muß. Die Vorschubbewegung ist also allein auf
den Drahtführer übertragen, der aufgrund seiner geringen Abmaße
und seines geringen Gewichtes leicht und damit einfach ver
schoben werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Spulenwickelmaschine
ist, daß durch das Vorsehen des Gegenlagers die Verbindung des
Spulenkörpers mit dem Trägerband und dieses selbst relativ
schwach gestaltet sein können, weil eine sichere Halterung des
Spulenkörpers während des Wickelns durch das Gegenlager bewirkt
ist. Störende Schwingungen des Spulenkörpers während des
Wickelns sind so vermieden. Dabei ergeben sich im Hinblick auf
die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Spulenwickel
maschine Vorteile, weil unter anderem das Trägerbandmaterial
sehr dünn bemessen sein kann. Auch kann der Spulenkörper selbst
relativ flexibel aufgebaut sein, was wiederum kostengünstig ist
und die Verarbeitung sehr kleiner Spulenkörper ermöglicht.
Eine Spulenwickelmaschine, bei der während des Wickelvorgangs
gegen die Spulenkörper auf ihrer von einer Transportvorrichtung
abgewandten anderen Seite ein Gegenlager gedrückt ist, ist zwar
aus der DE-OS 26 32 671 bekannt, jedoch weist diese Spulen
wickelmaschine keine Drahtführer auf, die um eine Drehachse
rotieren, sondern es wird der jeweilige Spulenkörper selbst
gedreht. Probleme, die sich bei einem Gegenlager im Zusammen
hang mit einem auf einem Kreis rotierenden Drahtführer
(Kollisionsprobleme) ergeben, sind bei dieser bekannten
Spulenwickelmaschine nicht vorhanden.
Weiterhin ist aus der DE-OS 27 22 340 eine Spulenwickelmaschine
bekannt, mit der halbkreisförmige Spulenkörper von einem
fliegenden Drahtführer bewickelt werden, der sowohl die Dreh-
als auch die Vorschubbewegung ausführt. Bei dieser Maschine ist
jeder Spulenkörper nur einseitig auf einer Transportvorrichtung
abgestützt, weshalb die Verbindung der Spulenkörper zur Trans
portvorrichtung und die Transportvorrichtung selbst stabil
dimensioniert sind, um Lagepositionsänderungen der frei aus
kragenden Spulenkörper beim Wickeln zu verhindern.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spulenwickel
maschine ist vorgesehen, daß das Gegenlager derart im Draht
führer gehalten ist, daß es bei einer Verschiebung des Draht
führers entlang der Drehachse gegen die andere Seite des Spulen
körpers drückbar ist. Bei einer derartigen Anordnung ist ein
zusätzlicher Steuermechanismus für die Verbindung und Trennung
des Gegenlagers mit dem Spulenkörper vermieden. Das Gegenlager
wird bei der Vorschubbewegung des Drahtführers in dessen
Wickelanfangsposition mitgenommen, bis es die andere Seite des
Spulenkörpers berührt und dagegen gedrückt wird, so daß es zu
einer festen Kopplung zwischen Gegenlager und Spulenkörper
kommt. Bei der Rücklaufbewegung des Drahtführers nach Fertig
stellen der gesamten Spulenwicklung wird das Gegenlager bis
kurz vor Erreichen der Ruhestellung des Drahtführers vom
Drahtführer mitgenommen, so daß das Gegenlager beim Erreichen
seiner Endstellung vom Spulenkörper entkoppelt ist.
Entsprechend einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Spulenwickelmaschine kann das Gegenlager ein Rundstift sein,
der mit zwei zueinander axial beabstandeten Drehlagern unmittel
bar im Drahtführer gelagert ist. Solche Rundstifte sind einfach
herstellbar und daher preiswert. Die Lagerung des Rundstiftes
mit zwei einfachen Drehlagern, beispielsweise Kugellagern,
sorgt zum einen für eine gute axiale Ausrichtung des Rund
stiftes zum Drahtführer, zum anderen ist durch die Drehlager
gewährleistet, daß der im Drahtführer gelagerte Rundstift die
Rotationsbewegung des Drahtführers nicht mit ausführt. Eine
solche Rotationsbewegung muß nämlich wegen der festen Kopplung
des Gegenlagers an den starren Spulenkörper während des
Wickelvorganges vermieden sein.
Für eine gute Verbindung des Gegenlagers mit dem Spulenkörper
kann weiterhin in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, daß der
Rundstift zentrisch an seinem dem Spulenkörper zugewandten Ende
eine kegelförmige Aussparung aufweist. Eine derartige Aus
sparung sorgt beim Gegenfahren des Rundstiftes an die ent
sprechende Seite des Spulenkörpers, die beispielsweise einen
kleinen Vorsprung in Form einer kleinen Lasche aufweist, für
eine Selbstzentrierung des Spulenkörpers während des Wickelns.
Wenn - entsprechend einer anderen Ausgestaltung der erfindungs
gemäßen Spulenwickelmaschine - bei dieser vorgesehen ist, daß
am vom Spulenkörper abgewandten Ende des Rundstiftes eine
Schraubenfeder angreift, die sich am Drahtführer drehbar
abstützt, ist in einfacher Weise gewährleistet, daß die für
eine gute Halterung des Spulenkörpers erforderliche Gegenkraft
durch das Gegenlager sichergestellt ist. Darüber hinaus können
kleine Lagetoleranzen der Spulenkörper einfach ausgeglichen
werden. Die federnde Verbindung zwischen dem Rundstift und dem
Drahtführer sorgt dabei für eine Entkopplung zwischen beiden,
so daß das Gegenlager zwar mit der erforderlichen Kraft an den
Spulenkörper angedrückt wird, die Vorschubbewegungen des
Drahtführers aber nicht mit ausführt.
Es kann aber auch gemäß einer anderen Ausgestaltung der erfin
dungsgemäßen Spulenwickelmaschine vorgesehen sein, daß das
Gegenlager in einem im Innern des Drahtführers befindlichen
Einsatzteil angeordnet ist, das die Drehung des Drahtführers
mit ausführt und entlang der Drehachse verschiebbar ist. In
diesem Falle stützt sich das Gegenlager dann nicht direkt im
Drahtführer ab. Gegenlager und Einsatzteil sind beide entlang
der Drehachse verschiebbar. Dabei führt im vorliegenden Falle
das Einsatzteil die Vorschubbewegung des Drahtführers nur
soweit mit aus, bis es zu einer Verbindung bzw. Trennung von
Gegenlager und Spulenkörper kommt. Ein derartiges Einsatzteil
hat die Vorteile, daß es relativ einfach hergestellt werden
kann, ggf. aus einem besonderen Material bestehen kann und in
einfacher Weise eine ggf. erforderliche Veränderung des
Gegenlagers in seinen konstruktiven Abmaßen erlaubt, ohne daß
etwas an dem Drahtführer verändert werden müßte.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs
gemäßen Spulenwickelmaschine ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß das Gegenlager ein Dorn ist, der in zwei axial zueinander
beabstandeten Drehlagern in einer dem Spulenkörper zugewandten
zylindrischen Aussparung des Einsatzteils gelagert ist, und daß
an dem vom Spulenkörper abgewandten Ende des Einsatzteiles eine
Druckfeder angreift, die sich am Drahtführer abstützt. Ein Dorn
ist - wie der Rundstift - ein einfach herstellbares und damit
preiswertes Gegenlager. Aufgrund seiner zylindrischen Form kann
er in einfachen Drehlagern, die einen axialen Abstand
zueinander aufweisen, im Einsatzteil bei guter axialer
Ausrichtung und guter Trennung von der Drehbewegung des
Einsatzteils gelagert werden. Weiterhin ist eine einfache
Vormontage des Gegenlagers mit den Drehlagern im Einsatzteil
möglich. Das Vorsehen einer zylindrischen Aussparung erleich
tert durch ihre Anschläge die Positionierung der koaxialen
Drehlager und damit des Dornes zum Einsatzteil und damit zum
Drahtführer. Ebenso wird die axiale Positionierung vereinfacht.
Durch die Druckfeder wird wiederum eine kraftschlüssige Anlage
des Gegenlagers am Spulenkörper erreicht unter gleichzeitiger
axialer Verschiebbarkeit des Einsatzteils, d. h. die zusammen
drückbare Druckfeder gewährleistet während des Wickelvorganges
eine Verbindung des Gegenlagers mit dem Spulenkörper trotz der
Vorschubbewegung des Drahtführers entlang der Drehachse.
Die Verschiebbarkeit des Einsatzteiles entlang der Drehachse
des Drahtführers wird in einfacher Weise erreicht, wenn gemäß
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs
gemäßen Spulenwickelmaschine das Einsatzteil mit zwei zuein
ander axial beabstandeten Gleitbuchsen im Drahtführer gelagert
ist. Derartige Gleitbuchsen sind relativ unaufwendig und
preiswert und zuverlässig.
Wie beim Rundstift kann auch bei dem Dorn vorteilhaft
vorgesehen sein, daß der Dorn zentrisch an seinem dem
Spulenkörper zugewandten Ende eine kegelförmige Aussparung
aufweist. Vorteil ist wieder die einfache Selbstzentrierung der
Spulenkörper beim Wickelvorgang.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann das
Gegenlager aus Massenträgheitsgründen aus Titan bestehen.
Die Herstellungskosten sind dabei wegen der geringen Größe des
Gegenlagers gering. Auch das Einsatzteil kann vorteilhafter
weise aus Titan sein. Die ggf. auftretenden rotatorischen
Kräfte belasten das Gegenlager und das Trägerband relativ
gering. Gleiches gilt für das Einsatzteil, das von dem
Drahtführer bzw. dessen Drehbewegung mitgenommen wird, ohne
eine Abbremsung des Drahtführers hervorzurufen.
Gemäß obigen Ausführungen wird das Gegenlager durch die
Bewegung des Drahtführers mit dem Spulenkörper verbunden bzw.
von diesem getrennt. Es ist dabei nach einer anderen Ausge
staltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn der
Drahtführer in seinem Bewegungsablauf zur Transportvorrichtung
durch eine numerische Steuereinrichtung beeinflußt ist, die
Einzelzeichen vorgegebener aufeinanderfolgender Zeichenketten
entsprechende Steuerimpulse parallel Positionierantrieben in
Form von Servomotoren zur Bewegung des Drahtführers und der
Transportvorrichtung zuführt. Mit einer derartigen Steuerung
sind die Dreh- und die Vorschubbewegung des Drahtführers und
damit des Gegenlagers sowie die Vorschubbewegung des Träger
bandes als Teil der Transportvorrichtung derart zeitlich mit
einander verknüpft, daß die Spulenwickelzeit minimal ist. Dies
wird zusätzlich unterstützt durch die direkte Ansteuerung der
die Bewegungen hervorrufenden Servomotoren, die digital ange
steuert werden, indem diesen einfach Einzelzeichen, d. h. ein
zelne Bits, parallel zugeführt werden, so daß im Prinzip alle
Servomotoren bzw. Antriebe zeitgleich betätigt werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs
gemäßen Spulenwickelmaschine sind die Zeichenketten entsprechend
den vom Drahtführer und von der Transportvorrichtung auszu
führenden Bahnkurven gebildet. Die beim Wickeln auszuführenden
Bahnbewegungen werden vorab ermittelt und miteinander zu einer
resultierenden Bahnkurve überlagert, die in Form der Zeichen
ketten fest vorgegeben ist. Der Vorteil einer derartigen
Steuerung liegt in der extrem hohen Positioniergeschwindigkeit
des Verfahrens der einzelnen Positionierachsen der Antriebe
entlang der bahnförmigen Strecke.
Die erfindungsgemäße Spulenwickelmaschine wird im folgenden
anhand von besonderen Ausführungsbeispielen in ihrem Aufbau und
ihrer Funktionsweise näher erläutert. Es zeigen dabei die
Fig. 1 die prinzipielle Darstellung einer Spulenwickelmaschine
mit einem in einem Einsatzteil gelagerten Gegenlager,
die
Fig. 2 in prinzipieller Darstellungsweise einen Ausschnitt der
Spulenwickelmaschine im Bereich des Gegenlagers, welches
direkt im Drahtführer gelagert ist, die
Fig. 3 einen Datenträger zur Steuerung des Drahtführers bzw.
des Gegenlagers und der Transportvorrichtung und die
Fig. 4 einen Schaltplan der Steuereinrichtung.
In der Fig. 1 ist eine Spulenwickelmaschine 1 in ihren
wichtigsten Einzelteilen dargestellt. Die Spulenwickelmaschnine
1 weist einen Drahtführer 2 auf, der um eine Drehachse 3 von
einem Wickelmotor 4 drehbar ist. Die Kraftübertragung erfolgt
dabei über zwei Zahnräder 5 und 6 sowie einen Riementrieb 7.
Weiterhin ist der Drahtführer 2 entlang der Drehachse 3 von
einem Vorschubmotor 8 in beide Richtungen eines Doppelpfeils 9
verschiebbar. Die Antriebsübertragung erfolgt ebenfalls über
ein Zahnradgestänge 10, das auf einen Lagerblock 11 wirkt, in
dem der Drahtführer 2 mittels zweier Drehlager 12 und 13
gelagert ist. Bei der Vorschubbewegung des Drahtführers wird
der Wickelmotor 4 zusammen mit den Zahnrädern 5 und 6 und dem
Riementrieb 7 verschoben.
Mit der Spulenwickelmaschine 1 werden im Ausführungsbeispiel
Spulenkörper 20, 21 und 22 für Flachspulen bewickelt.
Derartige Flachspulen sind in ihren Abmessungen äußerst klein
und können beispielsweise als Chipdrosseln in integrierten
Schaltkreisen eingesetzt werden. Jeder Spulenkörper 20, 21 und
22 ist mit einer Seite 23, 24 und 25 mit einem sehr dünnen,
biegsamen Trägerband 26, das nur ausschnittsweise dargestellt
ist, als Teil einer Transportvorrichtung verbunden. Die Spulen
körper 20, 21 und 22 sind mit dem Trägerband 26 über Laschen
27, 28 und 29 verbunden, indem die einen Flanschseiten 23, 24
und 25 der Spulenkörper 20, 21 und 22 mit den Laschen 27, 28
und 29 verbunden sind. Die Laschen 27, 28 und 29 weisen nicht
weiter dargestellte Einschnitte auf, in die ein Wickeldraht 40,
der von einer Vorratseinrichtung 41 bereitgestellt und über
eine Bremseinrichtung 42 dem Drahtführer 2 zugeführt wird, zum
Anwickeln eingelegt wird. Das Trägerband 26 wird von einem
Antriebsmotor 43 in einer Pfeilrichtung 44 transportiert, so
daß nacheinander die Spulenkörper 22, 21 und 20 in den
Wickelbereich des Drahtführers 2 gelangen. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Spulenkörper 22 fertig bewickelt,
der Spulenkörper 21 steht kurz vor dem Bewickeln und der
Spulenkörper 20 ist noch völlig unbewickelt.
Innerhalb des Drahtführers 2 ist zentrisch zu der Drehachse 3
des Drahtführers 2 ein Gegenlager 50 angeordnet. Dieses
Gegenlager 50 ist entlang der Drehachse 3 frei in beide
Richtungen eines Doppelpfeiles 51 verschiebbar angeordnet und
in zwei zueinander beabstandeten Drehlagern 52 und 53 im
Drahtführer 2 gelagert, so daß keine Übertragung der Dreh
bewegung zwischen beiden stattfinden kann. im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist das Gegenlager 50 gerade gegen eine
freie andere Seite 54 des Spulenkörpers 21 gedrückt. Mit einer
derartigen Anordnung ist gewährleistet, daß der Spulenkörper 21
während des Wickelvorganges genau zur Drehachse 3 des Draht
führers 2 positioniert ist; störende Schwingungen des Spulen
körpers 21 sind vermieden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gegenlager 50 ein
Dorn, der an seinem dem Spulenkörper 21 zugewandten Ende
55 eine kegelförmige Aussparung 56 aufweist. In diese greift
ein Ansatz 57, die an der anderen Seite 54 des Spulenkörpers 21
- und entsprechend auch an allen anderen Spulenkörpern 20 und
22 - angeordnet ist. Durch die kegelförmige Ausbildung der
Aussparung 56 wird beim Verbinden des Gegenlagers 50 mit dem
Ansatz 57 eine Selbstzentrierung des Spulenkörpers 21 bezüglich
der Drehachse 3 des Drahtführers 2 erreicht.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Spulenwickelmaschine ist
innerhalb des Drahtführers 2 ein Einsatzteil 60 derart
angeordnet, daß es von der Drehbewegung des Drahtführers 2
mitgenommen wird und entlang der Drehachse 3 frei verschiebbar
ist. Deshalb ist das Einsatzteil 60 in dem Drahtführer 2
mittels zweier Gleitbuchsen 61 und 62 gelagert. Es weist an
seinem einen Ende 63 zentrisch eine zylindrische Aussparung 64
auf, in der das Gegenlager 50 über die zwei Drehlager 52
und 53 gelagert ist. An seinem anderen Ende 65 weist das
Einsatzteil 60 ebenfalls eine zylindrische Aussparung 66 auf,
in der ein Teil einer Druckfeder 67 angeordnet ist. Die
Druckfeder 67 steckt mit ihrer anderen Seite in einer
zylindrischen Aussparung 68 im Drahtführer 2. Sie stützt sich
sowohl an dem Einsatzteil 60 als auch an dem Drahtführer 2
unter Kraftaufbringung ab, so daß sie diese Teile auseinander
drückt. Diese Anordnung bewirkt, daß zum einen die Ankopplung
des Gegenlagers 50 an den Spulenkörper 21 mit der erforder
lichen Kraft erfolgt, zum anderen aber das Gegenlager 50 bzw.
das Einsatzteil 60 während der Vorschubbewegung des Draht
führers 2 entlang der Drehachse 3 relativ zum Drahtführer 2 in
Ruhe bleiben. Das ist erforderlich, damit während des Wickelns
die Gegenhalterung stets sicher gewährleistet ist.
Die Verbindung und Trennung von Gegenlager 50 und Spulenkörper
21 erfolgt über die Vorschubbewegungen des Drahtführers 2. Die
Verbindung wird am Ende der Vorschubbewegung des Drahtführers 2
zum Wickelbeginn erreicht, die Trennung erfolgt kurz nach dem
Wickelende. Hier ist zu bemerken, deß sich der Drahtführer 2
dabei oberhalb der Zeichenebene in der Fig. 1 über dem Spulen
körper 21 befindet, so daß der Spulenkörper 20 unter ihm hin
wegbewegt werden kann.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Spulenwickel
maschine bestehen das Gegenlager 50 und das Einsatzteil 60
beide aus Titan. Durch die geringen Gewichte sind die ent
sprechenden Massenträgheitsmomente sehr klein. Dies ist zum
einen vorteilhaft für die drehende Mitbewegung des
Einsatzteils 60 mit dem Drahtführer 2, zum anderen aber auch
für den Stillstand des Gegenlagers 50 bezüglich des Einsatz
teils 60.
In Fig. 1 ist weiterhin eine Steuereinrichtung 80 dargestellt,
die über eine Steuerleitung 85 zur Steuerung der Vorschub
bewegungen des Drahtführers 2 mit dem Vorschubmotor 8 über eine
Steuerleitung 86 zur Steuerung der Drehbewegungen des Draht
führers 2 mit dem Wickelmotor 4 und über eine Steuerleitung 87
zur Steuerung der Vorschubbewegungen des Trägerbandes 26 mit
dem Antriebsmotor 43 verbunden ist. Mit der Steuereinrichtung
80 sind die genannten Motoren zeitoptimal zueinander steuerbar.
Näheres hierzu siehe in den Erläuterungen zu den Fig. 3 und 4.
In Fig. 2 ist ausschnittsweise eine Spulenwickelmaschine 100
mit einem Drahtführer 101 dargestellt. Im gezeigten Ausführungs
beispiel ist das Gegenlager 102 ein relativ langer Rundstift.
Dieser weist an seinem einen Ende 103 wiederum eine kegel
förmige Aussparung 104 auf. Im Gegensatz zu dem Gegenlager 50
aus Fig. 1 ist das in Fig. 2 dargestellte Gegenlager 102 direkt
über Drehlager 105 und 106 in dem Drahtführer 101 gelagert.
In einer Aussparung 107 im hinteren Teil des Drahtführers 101
ist eine Schraubenfeder 108 angeordnet, die sich mit ihrem
einen Ende 109 an dem Gegenlager 102 drehbar abstützt und mit
ihrem anderen Ende 110 an dem Drahtführer 101. Dadurch ist
für eine sichere Verbindung des Gegenlagers 102 mit dem zu
bewickelnden Spulenkörper gesorgt. Die Schraubenfeder 108
ermöglicht die Hin- und Herbewegung des Drahtführers, während
das Gegenlager 102 fest an den Spulenkörper gedrückt bleibt.
Ansonsten ist die Spulenwickelmaschine 101 aufgebaut wie die in
Fig. 1 beschriebene. Die Funktionsweise sowie die Verbindung
und Trennung von Gegenlager 102 und Spulenkörper erfolgen in
der oben erläuterten Weise.
Der Drahtführer 2 bzw. 101 und damit auch das Gegenlager 50
bzw. 102 und das Trägerband 26 sind in ihren Bewegungsabläufen
durch die in Fig. 1 dargestellte numerische Steuereinrichtung
80 zeitlich optimal einander angepaßt.
Bei dem in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellten Datenträger 81
handelt es sich um einen Magnetträger mit sechs Spuren a bis f.
Auf dem Datenträger 81 sind Einzelzeichen 84 abgespeichert, die
in ihrer Verteilung über die sechs Spuren a bis f jeweils
Zeichenketten 83 bilden. Die Zeichenketten 83 sind in einem
Abstand A auf dem Datenträger 81 angeordnet.
Die Verteilung der Spuren a bis f kann beispielsweise
folgendermaßen vorgenommen sein: Die Spuren a und b tragen die
Einzelzeichen 84 zur direkten Ansteuerung des als Servomotor
ausgebildeten Vorschubmotors 8 (Fig. 1), wobei mittels der
Spuren a und b die Hin- und Herbewegungen des Drahtführers 2
(Fig. 1) bewirkt werden. Über die Spuren c und d mittels der
Einzelzeichen 84 wird die Drehbewegung des ebenfalls als
Servomotor ausgeführten Wickelmotors 4 (Fig. 1) gesteuert,
wobei mit der Spur c eine Wickelrichtung im Uhrzeigersinn und
mit der Spur d eine entgegengesetzte Richtung bewirkt ist. Bei
der Spulenwickelmaschine nach Fig. 1 ist die Spur d nicht
belegt, da die Spulenkörper im Uhrzeigersinn bewickelt werden.
Schließlich wird über die Spuren e und f die Bewegung des
Trägerbandes 26 mittels des ebenfalls als Servomotor ausge
bildeten Antriebsmotors 43 (Fig. 1) gesteuert. Die Einzel
zeichen 84 der Spur e bewirken dabei beispielsweise eine
Bewegung in Pfeilrichtung 44 (Fig. 1), und die Einzelzeichen 84
der Spur f können gegebenenfalls die entgegengesetzte Bewegung
steuern. Da im gewählten Ausführungsbeispiel der Spulenwickel
maschine 1 (Fig. 1) nur eine Bewegung in Pfeilrichtung 44
erfolgt, ist die Spur f ebenfalls nicht belegt. Entsprechend
des zyklischen Wickelablaufs wiederholen sich die Zeichenketten
83 auf dem Datenträger 81.
Die zeitparallele direkte Ansteuerung der einzelnen Antriebe
kann an einem Beispiel erläutert werden: Zum Zeitpunkt t x (in
der Fig. 3 sind unterhalb des Datenträgers 81 Zeitpunkte t l ,
t z ... t x aufgetragen) seien beim Funktionsablauf der
Spulenwickelmaschine die Spuren b und e jeweils mit einem
"1"-Einzelzeichen 84 belegt; die übrigen Spulen weisen ein
"0"-Einzelzeichen 84 auf. Alle sechs Spuren a bis f werden
gleichzeitig ausgelesen. Das "1"-Einzelzeichen 84 in Spur b zum
Zeitpunkt t x veranlaßt den Vorschubmotor 8 zu einem Schritt von
dem Trägerband 26 weg. Das "0"-Einzelzeichen 84 in der Spur c
bedeutet, daß dem Drahtführer kein weiteres Positioniersignal
zugeführt wird; und das Bewickeln des Spulenkörpers ist z. B.
bereits beendet. Deshalb kann der eine Schritt des Vorschub
motors 8 also beispielsweise gerade die Trennung des Gegen
lagers 50 vom Spulenkörper 21 zur Folge haben. Noch während der
Rückbewegung des Gegenlagers 50 wird das Trägerband 26 durch
den Antriebsmotor 43 über ein "1"-Einzelzeichen 84 in Spur e zu
einem Schritt in Pfeilrichtung 44 (Fig. 1) veranlaßt. Der
Transport des Trägerbandes 26 beginnt also bereits während der
Rückbewegung des Drahtführers ohne Kollision beider Teile.
Die beschriebene numerische Steuerung arbeitet also sehr
schnell: Zum einen ermöglicht die Verwendung von Servomotoren
als Antriebe eine Direktsteuerung mit parallelem Auslesen der
entsprechenden "1" und "0" Einzelzeichen; zusätzlich ist die
Steuerung der Antriebe dadurch beschleunigt, daß der Daten
träger beim Wickelvorgang nicht über Sensoren vorbereitet
werden muß, sondern bereits vorgegebene Einzelzeichen nach
vorheriger Berechnung aufweist. Es können daher sehr kurze
Zykluszeiten für die Bewicklung eines Spulenkörpers erreicht
werden.
Im gewählten Beispiel ist der beschriebene Wickelablauf mit den
zeitlichen Überschneidungen sehr einfach gestaltet. Es können
mit der Steuereinrichtungen aber auch komplizierte Bahnkurven,
deren Koordinaten ebenfalls ermittelt und fest abgespeichert
sind, mit mehreren, gleichzeitig zu positionierenden Achsen
abgefahren werden, beispielsweise zum Anwickeln.
In Fig. 4 ist ein Schaltungsaufbau der Steuereinrichtung 80
in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. In einem Rechner 120
sind die abzufahrenden Bahnkurven als Zeichenketten auf dem
hier nicht gezeigten Datenträger für beispielsweise eine
Steuerung von drei Positionsachsen abgespeichert. Der Rechner
120 ist über eine Datenleitung 1 mit einem festprogrammierten
Speicher 122 verbunden, der als Decoder wirkt. Über die
Datenleitung 121 werden die jeder Zeichenkette zugehörigen "1"
und "0"-Einzelzeichen parallel ausgelesen. Der Speicher 122
setzt die ankommenden Einzelzeichen ohne nennenswerte Zeit
verzögerung in die entsprechenden Steuersignale um. Ein solcher
Decoder muß nur vorgesehen sein, wenn die Programmierung der
Bahnkurven bedienerfreundlich - beispielsweise über ASCII-
Zeichen - erfolgen soll. Bei einer Programmierung direkt
in Steuersignalen entfällt der Speicher 122.
Vom Rechner 120 wird außerdem ein Taktsignal über eine
Taktleitung 135 ausgegeben. Das Taktsignal wird zusammen
mit jedem "ODER"-gewichteten Steuersignal auf UND-Glieder
136, 137 und 138 geleitet. Diese schalten dann durch, wenn
gleichzeitig ein Steuersignal, das einen "1"-Einzelzeichen
entspricht, auf die entsprechende Verteilleitung 123 bis 128
gegeben wird. Jedes durchgeschaltete Taktsignal wird dann
ebenfalls Verstärkern 139, 140 und 141 zugeleitet.
Den Verstärkern 132 bis 134 und 139 bis 141 sind dann noch
Verstärker 142, 143 und 144 nachgeschaltet, so daß die parallel
mit dem durchgeschalteten Taktsignal ankommenden Steuersignale,
die einem "1"-Einzelzeichen entsprechen, in verstärkter Form zu
Servomotoren 145, 146 und 147 als direkte Positonieranweisung
gelangen. Entsprechend der Ansteuerung der Servomotoren 145,
146 und 147 werden dann die Drahtführer und das Trägerband
verfahren.
Claims (13)
1. Spulenwickelmaschine mit mindestens einem um eine Drehachse
drehbaren Drahtführer zum Aufbringen von Drahtwicklungen auf in
Richtung der Drehachse angeordneten Spulenkörpern, die
auf ihrer einen Seite mit den Laschen eines gemeinsamen,
verschiebbaren Trägerbandes als Teil einer Transportvorrichtung
für die Spulenkörper verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Drahtführer (2) entlang der Drehachse (3) verschiebbar gelagert
ist und daß innerhalb des Drahtführers (2) koaxial zur
Drehachse (3) des Drahtführers (2) ein Gegenlager (50)
angeordnet ist, das entlang der Drehachse (3) verschiebbar ist
und während des Wickelns gegen die andere Seite (54) des
jeweils zu bewickelnden Spulenkörpers (21) gedrückt ist. (Fig.
1)
2. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gegenlager (50) derart
im Drahtführer (2) gehalten ist, daß es bei einer Verschiebung
des Drahtführers (2) entlang der Drehachse (3) gegen die andere
Seite (54) des Spulenkörpers (21) drückbar ist. (Fig. 1)
3. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gegenlager (102) ein Rundstift ist, der mit zwei zueinander
axial beabstandeten Drehlagern (105, 106) unmittelbar im
Drahtführer (101) gelagert ist. (Fig. 2)
4. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rundstift zentrisch an
seinem dem Spulenkörper zugewandten Ende (103) eine kegel
förmige Aussparung (104) aufweist. (Fig. 2)
5. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
am vom Spulenkörper abgewandten Ende des Rundstiftes eine
Schraubenfeder (108) angreift, die sich am Drahtführer (101)
abstützt. (Fig. 2)
6. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gegenlager (50) in einem innerhalb des Drahtführers (2)
befindlichen Einsatzteil (60) angeordnet ist, das die Drehung
des Drahtführers (2) mit ausführt und das entlang der Drehachse
(3) verschiebbar ist. (Fig. 1)
7. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gegenlager (50) ein Dorn ist, der in zwei axial zueinander
beabstandeten Drehlagern (52, 53) in einer dem Spulenkörper
(21) zugewandten zylindrischen Aussparung (64) des Einsatzteils
(60) gelagert ist, und daß an dem vom Spulenkörper (21)
abgewandten Ende (65) des Einsatzteiles (60) eine Druckfeder
(67) angreift, die sich am Drahtführer (2) abstützt. (Fig. 1)
8. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (60) mit
zwei zueinander axial beabstandeten Gleitbuchsen (61, 62) im
Drahtführer (2) gelagert ist. (Fig. 1)
9. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dorn zentrisch an
seinem dem Spulenkörper (21) zugewandten Ende (55) eine
kegelförmige Aussparung (56) aufweist. (Fig. 1)
10. Spulenwickelmaschine nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gegenlager (50) aus Titan ist.
11. Spulenwickelmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Einsatzteil (60) aus Titan ist.
12. Spulenwickelmaschine nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
daß der Drahtführer in seinem Bewegungsablauf zur Transport
vorrichtunq durch eine numerische Steuereinrichtung (80)
beeinflußt ist, die Einzelzeichen (84) vorgegebener aufeinander
folgender Zeichenketten (83) entsprechende Steuerimpulse
parallelen Positionierantrieben in Form von Servomotoren zur
Bewegung des Drahtführers und der Transportvorrichtung zuführt.
(Fig. 3)
13. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeichenketten (83) entsprechend den vom Drahtführer und von der
Transportvorrichtung auszuführenden Bahnkurven gebildet sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3744061A DE3744061C2 (de) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Spulenwickelmaschine zum fortlaufenden Bewickeln von Spulenkörpern mit verschiebbaren Drahtführer |
CH4555/88A CH676401A5 (de) | 1987-12-22 | 1988-12-12 | |
IT8823016A IT1228099B (it) | 1987-12-22 | 1988-12-20 | Bobinatrice |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3744061A DE3744061C2 (de) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Spulenwickelmaschine zum fortlaufenden Bewickeln von Spulenkörpern mit verschiebbaren Drahtführer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3744061A1 true DE3744061A1 (de) | 1989-07-13 |
DE3744061C2 DE3744061C2 (de) | 1993-10-28 |
Family
ID=6343578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3744061A Revoked DE3744061C2 (de) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | Spulenwickelmaschine zum fortlaufenden Bewickeln von Spulenkörpern mit verschiebbaren Drahtführer |
Country Status (3)
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CH (1) | CH676401A5 (de) |
DE (1) | DE3744061C2 (de) |
IT (1) | IT1228099B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103730252A (zh) * | 2014-01-01 | 2014-04-16 | 骆勇新 | 多功能数控绕线机 |
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- 1987-12-22 DE DE3744061A patent/DE3744061C2/de not_active Revoked
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- 1988-12-12 CH CH4555/88A patent/CH676401A5/de not_active IP Right Cessation
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT8823016A0 (it) | 1988-12-20 |
DE3744061C2 (de) | 1993-10-28 |
IT1228099B (it) | 1991-05-28 |
CH676401A5 (de) | 1991-01-15 |
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