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Verstellbarer Wickeldorn für Spulen
Zur Herstellung von Spulen für
Transformatoren, Drosselspulen, Meßwandlerspulen usw. werden Wickeldorne benötigt,
auf die die zu bewickelnden Spulenkörper aufgeschoben werden. Für das Wickeln von
Spulen mit verschiedenem Durchmesser braucht man entweder eine Vielzahl von Wickeldornen
entsprechender Abmessungen oder einen verstellbaren Wickeldorn, d. lj. einen Wickeldorn,
dessen Durchmesser dem Durchmesser der jeweils zu bewickelnden Spule angepaßt werden
kann. Ein solcher verstellbarer Wickeldorn besteht aus einer Mehrzahl von Schienen,
die einen zylindrischen Käfig bilden, auf den der zu bewickelnde Spulenkörper aufschiebbar
ist und deren Abstand von der Zylinderachse veränderbar ist. Bei den bisher gebräuchlichen
verstellbaren Wickeldornen sind die Schienen an den äußeren Enden von in einem Gestell
radial verschiebbar angeordneten Streben befestigt. Um den Durchmesser des Wickeldornes
zwecks Anpassung an den Durchmesser des zu bewickelnden Spulenkörpers zu ändern,
müssen die Schrauben, mit denen die Streben an dem Gestell festgestellt werden,
gelöst, jede Schiene durch Verschieben der Streben einzeln auf den erforderlichen
Abstand von der Zylinderachse gebracht und danach die Schrauben wieder angezogen
werden. Diese Verstellung ist umständlich und zeitraubend. Auch hat ein solcher
Wickeldorn ein großes Gewicht. Es ist auch schon ein Wickeldorn bekanntgeworden,
bei dem die Schienen gemeinsam verstellt werden. Hier ist jede Schiene gelenkig
an den einen Enden zweier Streben angebracht, deren andere Enden an zwei Hülsen
gelenkig befestigt sind, die auf einer in der
Zylinderachse liegenden
Rolle verschiebbar sind. Die zu einer Schiene gehörigen Streben verlaufen von den
Schienenenden schräg nach innen zu den beiden Hülsen, die zwecks Änderung des Wickeldorndurchmessers
gegenläufig zu verstellen sind, was mittels eines gemeinsamen Antriebes geschehen
kann. Diese Art der gemeinsamen Verstellung ist zwar einfacher, jedoch ist ein derartiger
Wickeldorn infolge der ungünstigen Druckverhältnisse auf die schiefliegenden Streben
nicht stabil genug und verhältnismäßig schwer.
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Die Erfindung betrifft einen verstellbaren Wickeldorn für Spulen,
bei dem die geschilderten Nachteile erfindungsgemäß dadurch vermieden sind, daß
die Verstellung der Schienen mittels Zahnstangen erfolgt, die in einem Gestell verschiebbar
gelagert sind und mit einem oder mehreren miteinander gekuppelten, um die Zylinderachse
drehbaren Zahnrädern im Eingriff stehen. Das bzw. die zum Antrieb der Zahnstangen
dienenden Zahnräder können fest auf einer mittels eines Handrades, Handkurbel od.
dgl. drehbaren Welle angeordnet sein, während das zur Führung der Zahnstangen dienende
Gestell lose auf dieser Welle sitzt. Vorzugsweise besteht das Gestell aus einem
oder mehreren miteinander verbundenen äußeren Zylindern und einem oder mehreren
miteinander verbundenen inneren Zylindern, die durch Führungsschienen, in denen
die Zahnstangen verschiebbar gelagert sind, miteinander fest verbunden sind. Der
Wickeldorn gemäß der Erfindung zeichnet sich durch sehr einfache und schnelle Verstellbarkeit
sowie durch einen großen Verstellbereich aus. Er besitzt große Festigkeit und hat
trotzdem ein verhältnismäßig geringes Gewicht, da er zu einem wesentlichen Teil
aus Leichtmetall hergestellt werden kann.
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In den Abb. I und 2 ist in zwei verschiedenen Ansichten bzw. Teilschnitten
ein Ausführungsbeispiel für einen verstellbaren Wickeldorn gemäß der Erfindung dargestellt.
Er besteht aus beispielsweise zwölf Schienen I bis I2, die einen zylindrischen Käfig
bilden, auf den der zu bewickelnde Spulenkörper aufgeschoben wird. An den Schienen
sind um die Schienenachse schwenkbar Zahnstangen I3 bis 24 befestigt, die in Führungsschienen
25 bis 36 verschiebbar gelagert sind. Die Zahnstangen I3 bis 24 stehen im Eingriff
mit einem Zahnrad 37, das fest auf einer Welle 38 sitzt, die mittels eines Handrades
39 gedreht werden kann, welches beispielsweise drei Handgriffe 40, 4I und 42 aufweist.
Die Führungsschienen 25 bis 36 für die Zahnstangen sind zwischen einem äußeren Zylinder
43 und einem inneren Zylinder 44 befestigt und bilden mit diesen Zylindern zusammen
ein Gestell, welches lose auf der Welle 38 sitzt. Die Führungsschienen 25 bis 36
durchdringen, wie die Abb. I erkennen läßt, den inneren Zylinder 44 derart, daß
die Zahnstangen 14 bis 24 mit dem innerhalb des Zylinders 44 liegenden Zahnrad 37
im Eingriff stehen können. Dreht man das Handrad 39 im Uhrzeigersinn, so werden
die Zahnstangen I3 bis 24 tangential zum Kranz des Zahnrades37 nach außen aus den
Führungsschienen 25 bis 36 herausgeschoben und somit der Abstand der Schienen 1
bis 12 von der Zylinderachse, d. h. der Durchmesser des Wickeldornes größer. Zum
Feststellen des Zahnrades gegenüber dem Gestell dienen eine an dem Zahnrad 37 befestigte,
mit einer Vielzahl von konischen Löchern versehene Scheibe 45 und ein mit dem inneren
Zylinder 44 verbundenes, ebenfalls mit einigen Löchern versehenes Speichenrad 46
und ein mit einem Handgriff versehener konischer Stift 47; dieser wird nach richtiger
Einstellung des Wickeldornes durch zwei sich gerade deckende Löcher der Lochscheibe
45 und des Speichenrades 46 hindurchgesteckt und sorgt so für eine Feststellung
des Zahnrades 37 gegenüber dem Gestell und damit für eine Feststellung des Wickeldornes
in seiner jeweiligen Durchmessereinstellung.
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Der Stift kann durch eine an der Lochscheibe angebrachte Blattfeder
gegen selbsttätiges Lockern gesichert werden.
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Immer drei Zahnstangen, deren Längsmittelachsen ein gleichzeitiges
Dreieck bilden, liegen in einer und derselben Ebene. So befinden sich beispielsweise
die Zahnstangen I3, I7 und 21 in einer Ebene, die Zahnstangen I4, I8 und 22 in einer
dazu parallelen Ebene, die Zahnstangen I5, 19 und 23 in einer weiteren und die Zahnstangen
I6, 20 und 24 in einer vierten parallelen Ebene. Diese Anordnung ermöglicht einen
großen Verstellbereich und gleichzeitig eine verhältnismäßig geringe Ausdehnung
der Zahnstangenanordnung in Richtung der Zylinderachse.
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Wie die Abb. 2 erkennen läßt, befindet sich je eine solche aus zwölf
Zahnstangen bestehende Anordnung an beiden Enden der Schienen I bis 12. Diese Zahnstangen
sind, soweit sie in der Abb. 2 dargestellt sind, entsprechend mit I3' bzw. 19' bezeichnet.
Die Führungsschiene für die Zahnstange I3' ist mit 25' bezeichnet. Diese Zahnstangen
stehen im Eingriff mit einem Zahnrad 37', welches ebenso wie das Zahnrad37 fest
auf der Welle 38 angeordnet ist. Die Führungsschienen dieser Zahnstangen sind ebenso
wie die Führungsschienen 25 bis 36 zwischen einem äußeren Zylinder 43' und einem
inneren Zylinder 44' angebracht, die lose auf der Welle 38 sitzen und durch Schraubenbolzen
48 mit den Zylindern 43 und 44 verbunden sind. Das Zahnrad 37 wird zweckmäßig ebenfalls
mit einer Lochscheibe 45' und der Zylinder 44' mit einem mit Löchern versehenen
Speichenrad 46' versehen; der dazugehörige Feststellungsstift ist mit 47' bezeichnet.
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Wenn der Wickeldorn eine größere axiale Länge haben muß, empfiehlt
es sich, noch eine dritte oder vierte Zahnstangenanordnung zwischen den beiden in
Abb. 2 dargestellten vorzusehen, um die Festigkeit des Wickeldornes gegen eine Durchbiegung
der Schienen I bis 12 zu erhöhen. Die zur Betätigung der zusätzlichen Zahnstangenanordnung
dienenden Zahnräder'werden fest auf der Welle 38 angeordnet, die Gestelle, in denen
die Zahnstangen verschiebbar sind, mit den in Abb. 2 dargestellten Gestellen durch
Bolzen verbunden. Bei diesen Zahnstangenanordnungen kommen natürlich die aus Lochscheibe
und gelochtem Speichenrad bestehenden Vorrichtungen in Fortfall.
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Die Gestelle, d. h. also die inneren und äußeren Zylinder 43 und
44 mit den Führungsschienen 25 bis 36, sowie die Schienen I bis 12 und die Welle
38
können aus Leichtmetall hergestellt werden. Es brauchen also
nur die Zahnstangen 13 bis 24 und die Zahnräder 37 aus Stahl zu bestehen.
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Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann man die
inneren und äußeren Zylinder 43 und 44 fest auf der Hohlwelle 38 anordnen und die
Zahnräder 37 lose auf ihr sitzen lassen; die Zahnräder können dann entweder unabhängig
voneinander, z. B. durch je ein Handrad, betätigt werden, oder sie werden miteinander
gekuppelt und wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispicl mittels eines einzigen
Hand- oder Kurbelrades verstellt.
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Wenn man jeweils immer nur zwei Zahnstangen, und zwar zwei parallel
zueinander verlaufende Zahnstangen, z. B. die Zahnstangen 13 und I9, in einer Ebene
anordnet, so kann auf die gelenkige Verbindung der Zahnstangen mit den Schienen
verzichtet werden.
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Statt der in den Abbildungen dargestellten, aus den Lochsclleiben
45, 46 nebst Stift 47 bestehenden Feststellvorrichtung kann man auch irgendeine
andere geeignete Eilemmvorrichtung zum Feststellen der Zahnräder gegenüber dem Gestell
anordnen.