DE829334C - Spulenwickelverfahren und Spulenwickelmaschine zur Ausfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

• Spulenwickelverfahren und Spulenwickelmaschine zur Ausführung dieses Verfahrens I:s ist bei Netztransformatoren, NF-Übertragern, Zündspulen u. dgl. üblich, den Draht für die einzelnen `'Wicklungen lagenweise aufzuwickeln. Dabei wird Windung an Windung gelegt. Wenn die Spule in ihrer Breite bewickelt ist, ist eine Lage beendet, und es wird rückwärts schreitend eine weitere Lage darüber gewickelt (Fig. t). Sofern nach den Betriebswerten des Transformators oder der Zündspule der Lacküberzug des Drahtes gegenüber der Teilspannung zwischen den Lagen zur Isolation nicht ausreicht, wird Isolierpapier ein- oder mehrlagig zwischen die Lagen eingelegt.
• Das Zwischenlegen oder -schießen der Isolierpapiere kostet verhältnismäßig viel Zeit, und es sind sinnreiche Papiereinschießvorrichtungen erdacht worden, um das Isolierpapier selbsttätig einzuschießen und dies möglichst, ohne den Wickelvorgang zu unterbrechen. Dieser Arbeitsgang erfordert jedoch ziemlich komplizierte kinematische 1?inrichtwtgen, die störanfällig sind.
• Um diese komplizierten Einschießvorrichtungen zu sparen, wird nach dem Grundgedanken der Erfindung ein Wickelverfahren angewendet, bei dem die Lagenspannung herabgesetzt wird, so daß die Lackisolierung genügt. Die Aufgabe ist derjenigen ähnlich, die bei der Herstellung von HF-Spulen zu lösen ist. Dort muß der Verschiebungsstrom i = o) - XA C - d U, d C Teilkapazität zwischen zwei Windungen, d U Teilspannungen zwischen zwei Windungen möglichst klein gehalten werden. Dies wird entweder a) durch Kleinhalten von d C erreicht, indem die Spule in besonderer Weise gewickelt wird: Wabenspule, Korbspule, Kreuzspule, oder b) durch Kleinhaltern von d U, indem mehrlagige Spulen mit einer Stufenwicklung nach dem Pilgerschrittverfahren ausgeführt werden (Fig.2 oder 3), so daß benachbarte Windungen gegeneinander nur einen kleinen Potentialunterschied aufweisen.
• Der Lösungsweg a) scheidet für viellagige NF-Spulen aus, auch das Wickelverfahren nach Fig. 2 oder 3 ist nicht brauchbar, da es sich mit der für eine rationelle Fertigung notwendigen hohen Wickelgeschwindigkeit von rund ios U/min an ,der Wickelspindel nicht ausführen läßt. Denn jedeWindung gibt eine Höhenänderung und beim Absteigen des Drahtes eptstehen mehrere Drahtkreuzungen je nach der Anzahl der Lagen, so .daß der Wicklungsaufbau bei den verwendeten kleinen Drahtstärken nicht stabil wird.
• Es ist auch vorgeschlagen worden, den Wickelraum durch Scheiben aufzuteilen (Scheibenwicklung, Fig.4), wodurch sich ebenfalls die Lagenspannung niedrig halten läßt., Jedoch bedeuten die Scheiben einen zusätzlichen Aufwand genau wie das Einschießen von Papierlagen, ganz abgesehen davon, daß die gebräuchlichen Spulenwickelmaschinen für die Herstellung von Scheibenwick; Lungen nicht eingerichtet sind.
• Es ist aber möglich, die Lagenspannung bei den für NF-Transformatoren üblichen Wickelverfahren durch eine besondere Maßnahme klein zu halten. Nach Fig.i ist leicht einzusehen, daß die Lagenspannung zwischen den benachbarten Windungen i und 2 am größten, und zwar UL = 2 m - d Uist, wobei sich die Teilspannung d U zwischen zwei benachbarten Windungen der gleichen Lage aus der Klemmenspannung zu mit m = Lagenwindungszahl, n. = Lagenzahl ergibt. Nach dem Verfahren der Erfindung wird die Lagenspannung nun dadurch herabgesetzt, daß die Lagen mit großen Windungszahlen m in viele kleine mit wenigen Windungszahfen w unterteilt werden. Diese verkleinerten Lagen werden mit einer gewissen Verschiebung über- bzw. nebeneinandergelegt, um den gegebenen Wickelraum auszufüllen.
• Das dem Verfahren der Erfindung entsprechende Wickelschema ist in der Zeichnung erläutert, und zwar zeigt Fig. 5 den Aufbau der Wicklung, Fig. 6 das Wickelschema.
• Der Drahtführer der Wickelmaschine wird durch eine besondere Vorrichtung so gesteuert, daß er beispielsweise 27 Drahtwindungen vorwärts-und 23 Windungen zurückwickelt (Stufenfaktor S = 27 : 23). Es ist also W1 -1- W2 = 5o. Die nächste kleine Lage ist dann um 27 - 23 = 4 Windungen nach vorwärts geschoben, und dieses Spiel wiederholt sich so lange, bis die geforderte Gesamtwindungszahl N bzw. die vorgeschriebene Spulenbreite b erreicht ist. Da b : d sehr groß ist (z. B. b = 3o mm, d = o,i5 O mm, b :d=200), ist der Wickelkörper praktisch in seiner ganzen Breite gleichmäßig ausgefüllt; nur an den Grenzflächen macht sich der Abstieg der Lagen bemerkbar. Durch Änderung des Verhältnisses von Vorwärts-und Rückwärtsschritt können die Forderungen aus den Parametern: Klemmenspannung UKL, Windungszahl N, Wickelbreite b, Drahtdurchmesser d erfüllt werden. Wird die Gesamtwindungszahl N nicht in einem Gang über die Spulenbreite erreicht, so wird das Verfahren nach Bedarf wiederholt. In Sonderfällen, z. B. bei unterteilten Wicklungen mit Anzapfungen oder verschiedenen Drahtstärken, kann der Stufenfaktor in den einzelnen Wiederholungen unterschiedlich sein. Nachdem die Primärwicklung des Transformators fertiggestellt ist, wird die Abschirmfolie aufgelegt und in gleicher Weise die. Sekundärwicklung aufgebracht. Dabei wird gewöhnlich die Sekundärwicklung einen anderen Stufenfaktor als die Primärwicklung haben.
• Nach diesem Verfahren wird in einfacher Weise das Zielerreicht, die Lagenspannung herabzusetzen und das Papiereinlagen und die dafür nötigen Vorrichtungen, d. h. Rohstoffe und Zeit, zu sparen.
• Aus dem eingangs erwähnten Zusammenhang ist das Verfahren auch für die Herstellung kapazitätsarmer Spulen verwendbar.
• Eine Ausführungsform einer Wickelmaschine mit der das Verfahren ausgeübt werden kann, wird an Hand der Fig. 7 beschrieben. Eine Lagenwickelmaschine üblicher Bauart für größere Spulen erhält eine Zusatzeinrichtung, wie sie in Fig.7 schematisch dargestellt ist.
• Auf der Wickelspindel 3 ist eine Schnecke 4 angebracht, die über ein Schneckenrad 5 die Schaltachse 6 antreibt. Auf der Schaltachse sitzen zwei Nockenscheiben 7, deren Nocken sich auf dem Umfang verstellen lassen. Die Nocken betätigen beim Umlauf ein Kugellager 8 an einer Schubstange g. Die Schubstange erhält mit Hilfe der Raste io eine Momentschaltung und wirkt auf das Schaltgetriebe i i. Bekanntlich wird die Spindelführung 12 für das Fadenführergestänge 13 bei der Lagenwickelmaschine von der Wickelspindel 3 über eine Reib- oder Räderkupplung 13 angetrieben. Das Schaltgetriebe i i, das durch die Schubstange g betätigt wird, bewirkt, daß die Fadenführerspindel nach rechts oder nach links läuft. Entsprechend dieser Drehrichtungsänderung vollführt der Fadenführer eine Vor- und Rückwärtsbewegung. Durch Veränderung der Nocken kann der Vor- und Rücklauf des Fadenführers beliebig verändert werden. Lediglich der auf der Fig. 7 eingerahmte Teil ist die Zusatzeinrichtung, während die erwähnten anderenTeile in verschiedenenVariationen an jeder Wickelmaschine vorhanden sind. Es besteht die Möglichkeit, daß man auch mit Hilfe eines anderen Mechanismus, insbesondere eines elektrisch gesteuerten, die gewünschten Bewegungen des Fadtnführers erzielen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Spulenwickelverfahren für Transformatoren, NF-Übertrager, Zündspulen u. dgl. ohne Lagenisolation nach dem Pilgerschrittverfahren, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Wickelraum durch viele Lagen kurzer Breite ausgefüllt ist, die mit einer wählbaren Verschiebung neben und übereinanderliegen, und daß die Breite der Lagen klein gegen die Breite des Spulenkörpers ist. z. Spulenwickelverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenbreite und die Lagenverschiebung unabhängig voneinander wählbar sind. 3. Spulenwickelverfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrmals über die Spulenbreite gewickelt wird und Lagenbreite und Lagenverschiebung in den einzelnen Wiederholungen verschieden sind. 4. Spulenwickelmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelspindel über ein Untersetzungsgetriebe, Nockenscheiben mit einstellbaren Nocken und ein Gestänge mit Momentschaltung auf ein Schaltgetriebe wirkt, das die Drehrichtung der Fadenführerspindel in Abhängigkeit von der Drehzahl der Wickelspindel steuert. 5. Spulenwickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe von der,Wickelspindel elektrisch über Kontaktscheibe und Elektromagneten gesteuert wird. 6. Spule ohne Lagenisolation, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelraum durch viele Lagen kurzer Breite ausgefüllt ist, die gegeneinander verschoben neben- und übereinanderli.egen, und daß die Lagenbreite klein gegen die Breite des Spulenkörpers ist.