EP0098529A2 - Wickelvorrichtung zur Herstellung von Sattelspulen - Google Patents

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EP0098529A2
EP0098529A2 EP83106369A EP83106369A EP0098529A2 EP 0098529 A2 EP0098529 A2 EP 0098529A2 EP 83106369 A EP83106369 A EP 83106369A EP 83106369 A EP83106369 A EP 83106369A EP 0098529 A2 EP0098529 A2 EP 0098529A2
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EP
European Patent Office
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winding
shape
saddle
winding device
radius
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Wilfred Bernhard
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Nokia Deutschland GmbH
Original Assignee
Alcatel SEL AG
Standard Elektrik Lorenz AG
Alcatel NV
International Standard Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/236Manufacture of magnetic deflecting devices for cathode-ray tubes
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49071Electromagnet, transformer or inductor by winding or coiling

Definitions

  • the invention relates to a multi-part winding device, consisting of at least one inner and an outer shape and controlled feed pins, for winding saddle spools consisting of at least one winding strand for deflecting units of color picture tubes.
  • the saddle coils of a deflection unit are used to generate the magnetic fields that deflect the electron beams in color picture tubes.
  • Such saddle spools are named after their saddle-shaped shape and are designed in such a way that they are self-converging.
  • Self-converged saturated coils do not need auxiliary currents to achieve convergence. Convergence is achieved when the accelerated electrons of all three electron beams meet precisely at each point on the screen of the color picture tube during their deflection in the vertical and horizontal directions due to the change in magnetic fields over time.
  • the winding device consists of at least two parts that can be assembled, the inner shape and the outer shape.
  • the inner shape bears the outwardly curved negative inner contour and the outer shape the inwardly curved negative outer contour of the saddle coil to be wrapped between the inner shape and the outer shape.
  • the circulation of the individual winding wires in the coil determines the shape and strength of the magnetic field generated by the coil. Even a slight deviation of the wire path from the SoLL value influences the magnetic field and thus the deflection of the electron beams. This is noticeable as a convergence error on the screen.
  • the prerequisite for a usable winding technology is therefore good reproducibility of the position of the individual wires in the saddle spool.
  • the wire lays differently on the existing turns depending on the nature of the wire insulation.
  • the mechanical properties of the wire such as the conductivity, hardness of the wire or surface quality of the wedge shape, are not always sufficiently constant. you will be For example, significantly influenced by temperature and humidity.
  • a disadvantage of this known technique are the higher costs, determined by the precise manufacture of the cuff, and the long winding times.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a saddle spool wound with the device according to the invention.
  • the winding strands 2 of the saddle coil run along the steps of the inner shape of the winding device (not shown in FIG. 1); the winding height 11, that is R a -R i , the winding strands increases as a result of the steps 1, as can be seen from FIG. 2.
  • the course of the steps is such that with a fixed azimuth ⁇ the radius R increases continuously with increasing Z and at constant Z the radius increases gradually with increasing ⁇ and decreases again gradually for ⁇ > 90 0 .
  • the cross section of the saddle spool shown in FIG. 2 is also indicated in FIG. 1 by dotted lines. Further cross sections perpendicular to the course of the winding strands would reveal corresponding gradations.
  • the gradation along the course of the winding strands is not the same across all areas. The gradation can disappear at points where the direction of the winding strands changes significantly. This is mainly the case where the winding wire wraps around the pins inserted during winding, so the position of the wire is already defined with sufficient accuracy by the winding pins. So that the saddle spool can be removed from the device without disturbing the steps, the finished saddle spool is lifted from the inner shape in the Z direction.
  • the Z direction is the direction paraLLeL to the main axis of the color picture tube.
  • the steps 1 of the inner part 5 of the device shown in a small detail in FIG. 3 in a spatial representation have grading surfaces 3 and graded surfaces 4 which are approximately perpendicular to the neighboring grading surfaces 3.
  • the winding strands 2 form-fit against the steps during winding.
  • FIGS. 5 and 6 show two cross sections through the device for winding satin spools, FIG. 5 showing the section CD from FIG. 6 and FIG. 6 the section AB from FIG. 5.
  • the wire forming the saddle coil is in the winding space 8 between the inner mold 5 and the outer form 6 wrapped in it.
  • the inner and outer parts are held together by means of the connecting pin 10 via the fastening plate 9.
  • the cover 7 is removed and, after the connecting pin 10 has been loosened, the saddle spool together with the inner mold 5 is removed from the outer mold 6. Then the saddle spools and the stepped inner mold 5 are separated from one another in the Z direction.
  • FIG. 7 The perspective views of the outer shape in FIG. 7 and the inner shape in FIG. 8 serve to improve the clarity in addition to FIGS. 5 and 6.
  • bobbin winding spools are to be wound with high accuracy, good reproducibility and little waste.
  • the inner shape of the winding device is graduated in contrast to the known inner shapes. This ensures a precise position of the wires and increases reproducibility in production.
  • the wire When using the winding device according to the invention, the wire is wound into a device serving as a winding form and then baked.
  • the contour of the wrap shape is no longer continuous, but is stepped. It consists of a rotationally symmetrical outer part, on which the wire can slide well, and a stepped inner shape, from which the wire is held in the positions defined by the steps.
  • the result is a well reproducible, self-converging, self-supporting saddle coil with a rotationally symmetrical outer and stepped inner contour.
  • the graduated inner part is designed according to the requirements of optimal convergence and maximum reproducibility.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Abstract

Durch Ausbildung von Stufen auf der Innenform der Vorrichtung zum Wickeln von Sattelspulen werden die Windungen der Sattelspule in ihrer Lage genau festgelegt. Damit werden die Toleranzen des mit solchen Spulen erzeugten Magnetfeldes klein, was die Eignung der Spulen für selbstkonvergente Ablenksysteme verbessert. Die Herstellung der Sattelspulen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist billiger als die Herstellung von auf Wickelkörper in Nuten gewickelten Sattelspulen und genauer als bei Verwendung stufenloser Innenformen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Wickelvorrichtung, bestehend aus wenigstens einer Innen- und einer Außenform sowie gesteuert zuführbaren Stiften, zum Wickeln von aus wenigstens einem Wicklungsstrang bestehenden SatteLspuLen für AbLenkeinheiten von FarbbiLdröhren. Die SatteLspuLen einer AbLenkeinheit dienen zur Erzeugung der MagnetfeLder, welche die AbLenkung der Elektronenstrahlen in FarbbiLdröhren bewirken.
  • SoLche SatteLspuLen erhielten den Namen von ihrer satteLförmigen GestaLt und sind in ihrer Form so ausgestaltet, daß sie selbstkonvergent sind. SeLbstkonvergente SatteLspulen benötigen keine Hilfsströme, um Konvergenz zu erzielen. Konvergenz ist erreicht, wenn die beschleunigten ELektronen aller drei ELektronenstrahLen während ihrer AbLenkung in vertikaler und horizontaler Richtung, durch die zeitliche Veränderung der MagnetfeLder, an jeder SteLLe des BiLdschirms der FarbbiLdröhre genau zusammentreffen.
  • Die Wickelvorrichtung besteht aus wenigstens zwei zusammensetzbaren TeiLen, der Innenform und der Außenform.
  • Die Innenform trägt die nach außen gewölbte negative Innenkontur und die Außenform die nach innen gewölbte negative Außenkontur der zwischen Innenform und Außenform zu wikkelnden SatteLspuLe.
  • Die Innenform einer solchen Wickelvorrichtung ist nur während des Wickelns der SpuLe Wickelkörper. SoLange, wie sich die SatteLspuLe noch in der Wickelvorrichtung befindet, wird die SatteLspuLe durch VerkLeben und/oder Verbacken seLbsttragend gemacht. Danach wird sie aus den voneinander entfernten Innen- und Außenformen der Wickelvorrichtung entnommen und zusammen mit weiteren SpuLen auf eine PLastikmanschette zu einer AbLenkeinheit zusammengebaut.
  • Der UmLauf der einzelnen Wickeldrähte in der SpuLe bestimmt die Form und Stärke des durch die SpuLe erzeugten MagnetfeLdes. Schon ein geringes Abweichen des Drahtver-Laufes vom SoLLwert beeinflußt das MagnetfeLd und damit die AbLenkung der ELektronenstrahLen. Dies macht sich als Konvergenzfehler auf dem BiLdschirm bemerkbar. Die Voraussetzung für eine brauchbare Wickeltechnik ist also eine gute Reproduzierbarkeit der Lage der einzelnen Drähte in der SatteLspuLe.
  • Unter den Bedingungen der Massenfertigung kann dies nicht ohne weiteres erreicht werden. Beim Wickeln Legt sich der Draht je nach Beschaffenheit der Drahtisolation unterschiedlich an die schon vorhandenen Windungen. Die mechanischen Eigenschaften des Drahtes, wie z.B. GLeitfähigkeit, Härte des Drahtes oder OberfLächenbeschaffenheit der WikkeLform sind nicht immer ausreichend konstant. Sie werden z.B. von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit erhebLich beeinflußt.
  • Eine größere Reproduzierbarkeit der Lage und des VerLaufs der Drähte der Windungen kann durch eine andere bekannte Technik erreicht werden, bei welcher die Drahtwindungen direkt auf eine mit Nuten versehene Wickelmanschette gewickelt werden. Da dieser feste "WickeLkörper" aus PLastik nicht entfernt wird, braucht die SpuLe anschließend nicht verklebt oder verbacken zu werden. Die gute Reproduzierbarkeit wird durch das EinLegen des Drahtes in die genau festgelegten Nuten der Wickelmanschette auf seiner gesamten Länge gewährleistet.
  • Ein NachteiL dieser bekannten Technik sind die höheren Kosten, bestimmt durch die präzise HersteLLung der Manschette, und die Langen Wickelzeiten.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei der HersteLLung der SatteLspuLen den unterschiedlichen VerLauf der Drähte in den Wickelungssträngen zu vermeiden und dies ohne die Verwendung teurer Wickelkörper zu bewerksteLLigen.
  • Dies wird wie im Kennzei.chenteiL des Anspruchs 1 beschrieben erreicht. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand von AbbiLdungen beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine SatteLspuLe mit gestuftem Querschnitt in perspektivischer DarsteLLung,
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch die SatteLspuLe gemäß Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Oberfläche des erfindungsgemäßen InnenteiLs der Wickelform in räumLicher DarsteLLung,
    • Fig. 4 den gleichen Ausschnitt wie in Fig. 3, jedoch mit zusätzlich eingezeichneten TeiLen der Wicklungsstränge,
    • Fig. 5 den Querschnitt CD durch die Wickelform gemäß Fig. 6,
    • Fig. 6 den Querschnitt AB durch die Wickelform gemäß Fig. 5,
    • Fig. 7 die Außenform perspektivisch,
    • Fig. 8 die Innenform ebenfaLLs perspektivisch.
  • In Fig. 1 ist eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewickelte SatteLspuLe perspektivisch dargesteLLt. Die Wicklungsstränge 2 der SatteLspuLe verLaufen entlang der Stufen der - in Fig. 1 nicht gezeigten - Innenform der WickeLvorrichtung; die Wickelhöhe 11, das ist Ra-Ri, der Wicklungsstränge nimmt infolge der Stufen 1 zu, wie dies aus Fig. 2 erkennbar ist. Unter Verwendung des in Fig. 1 eingetragenen PoLarkoordinatensystems ist der VerLauf der Stufen dergestalt, daß bei festem Azimut ϕ der Radius R mit wachsendem Z kontinuierlich zunimmt und bei konstantem Z der Radius mit wachsendem ϕ zuerst stufenweise zunimmt und für ϕ > 900 wieder stufenweise abnimmt.
  • Punktiert ist der in Fig. 2 gezeigte Querschnitt der SatteLspuLe auch in Fig. 1 angedeutet. Weitere Querschnitte senkrecht zum VerLauf der Wicklungsstränge würden entsprechende Stufungen erkennen Lassen. Die Stufung entlang des VerLaufes der WickLungsstränge ist nicht überaLL gleich stark ausgebildet. Die Stufung kann an SteLLen verschwinden, an welchen sich die Richtung des VerLaufs der WickLungsstränge stark ändert. Das ist überwiegend dort der FaLL, wo sich der Wickeldraht um die beim Wickeln eingebrachten Stifte Legt, die Lage des Drahtes also schon durch die Wickelstifte ausreichend genau festgelegt ist. Damit die SatteLspuLe der Vorrichtung entnommen werden kann, ohne daß die Stufen stören, wird die fertige Sattelspule in Z-Richtung von der Innenform abgehoben. Die Z-Richtung ist die Richtung paraLLeL zur Hauptachse der FarbbiLdröhre.
  • Die in Fig. 3 in einem kleinen Ausschnitt in räumlicher DarsteLLung abgebildeten Stufen 1 des InnenteiLs 5 der Vorrichtung haben abstufende FLächen 3 und abgestufte FLächen 4, die annähernd senkrecht zu den benachbarten abstufenden FLächen 3 sind.
  • Wie in Fig. 4 ergänzend gezeigt ist, Legen sich die WickLungsstränge 2 beim WickeLn formschlüssig an die Stufen an.
  • Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei Querschnitte durch die Vorrichtung zum WickeLn von SatteLspuLen, wobei die Fig. 5 den Schnitt CD aus Fig. 6 und die Fig. 6 den Schnitt AB aus Fig. 5 wiedergibt. Der die SatteLspuLe bildende Draht wird in den WickeLraum 8 zwischen Innenform 5 und Außenform 6 hineingewickelt. über die BefestigungspLatte 9 werden mittels des Verbindungsstiftes 10 Innen- und Außenteil zusammengehalten. Zur Entnahme der fertig gewickeLten, auch verbackenen und gegebenenfalls zusätzlich verkLebten SatteLspuLe wird der DeckeL 7 entfernt und nach dem Lösen des Verbindungsstiftes 10 die SatteLspuLe gemeinsam mit der Innenform 5 aus der Außenform 6 entnommen. Dann werden die SatteLspuLen und die gestufte Innenform 5 in Z-Richtung voneinander getrennt.
  • Die perspektivischen Ansichten der Außenform in Fig. 7 und der Innenform in Fig. 8 dienen in Ergänzung der Figuren 5 und 6 der Verbesserung der AnschauLichkeit.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen SatteLspuLen in Backtechnik mit hoher Genauigkeit, guter Reproduzierbarkeit und geringem Ausschuß gewickelt werden.
  • Dazu ist die Innenform der Wickelvorrichtung im Gegensatz zu den bekannten Innenformen abgestuft. Damit wird eine Präzisierung der Lage der Drähte erreicht und die Reproduzierbarkeit in der Fertigung erhöht.
  • Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung wird der Draht in eine als Wickelform dienende Vorrichtung gewickelt und anschließend verbacken. Die Kontur der Wickelform verläuft nicht mehr kontinuierlich, sondern sie ist abgestuft. Sie besteht aus einem rotationssymmetrischen AußenteiL, an- dem der Draht gut gleiten kann und einer stufigen Innenform, von welcher der Draht in den jeweils von den Stufen definierten Positionen gehalten wird. Durch diese erfindungsgemäße GestaLtung der abgestuften Innenform wird der Draht in definierten Bereichen festgehalten. Es entsteht eine gut reproduzierbare, selbstkonvergente, selbsttragende SatteLspuLe mit rotationssymmetrischer Außen- und stufiger Innenkontur. Das abgestufte InnenteiL wird nach den Erfordernissen der optimalen Konvergenz und maximalen Reproduzierbarkeit ausgelegt.
  • Die HauptvorteiLe der Erfindung sind also
    • a) geringere HersteLLungskosten als bei der bekannten Technik mit WickeLkörper
    • b) bessere Reproduzierbarkeit der SatteLspuLen als bei Verwendung der herkömmlichen stufenlosen Innenform.
    Bezugszeichen
    • 1 Stufen
    • 2 Wicklungsstränge
    • 3 abstufende FLäche
    • 4 abgestufte FLäche
    • 5 Innenform
    • 6 Außenform
    • 7 DeckeL
    • 8 Wickelraum
    • 9 BefestigungspLatte
    • 10 Verbindungsstift
    • 11 Wickelhöhe
    • 12 Ausgleichsplatte für Außenform
    Bezeichnungen
  • im ZyLinderkoordinaten-Bezugssystem der Figur 1
    • R. Innenradius
    • R Außenradius
    • a
    • ϕ Azimutwinkel
    • Z Hauptachse

Claims (5)

1. MehrteiLige Wickelvorrichtung, bestehend aus wenigstens einer Innen- und einer Außenform sowie gesteuert zuführbaren Stiften, zum Wickeln von aus wenigstens einem Wicklungsstrang bestehenden SatteLspuLen für AbLenkeinheiten von FarbbiLdröhren, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenform an der die GestaLt der SatteLspule bestimmenden OberfLäche Stufen (1) aufweist und die Außenform an der die GestaLt der SpuLe bestimmenden Oberfläche glatt ist.
2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (1) der Innenform einen dem Sollver-Lauf der Wicklungsstränge (2) entsprechenden VerLauf aufweisen, dergestalt, daß bei festem Azimut ϕ der Innenradius Ri mit zunehmendem Z kontinuierlich größer wird und bei festem Z der Innenradius R. mit zunehmendem ϕ stufenweise größer wird und bei weiterer Zunahme von ϕ über 90° hinaus wieder stufenweise kleiner wird, wobei Z in Richtung der Hauptachse der FarbbiLdröhre zählt.
3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine abstufende FLäche (3) der Stufen (1) annähernd senkrecht zur abgestuften FLäche (4) steht.
4. Wickelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abstufenden FLächen (3) in Ebenen Liegen, welche annähernd parallel zur Hauptachse (Z) der Elektronenstrahlerzeugersysteme der FarbbiLdröhre sind.
5. Wickelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius R a der glatten und rotationssymmetrischen Außenform mit wachsendem Z kontinuierlich zunimmt und stets größer oder gleich dem zu gleichem ϕ und Z gehörigen Radius Ri der Innenform ist und bei konstantem Z mit zunehmendem ϕ konstant ist.
EP83106369A 1982-07-07 1983-06-30 Wickelvorrichtung zur Herstellung von Sattelspulen Expired EP0098529B1 (de)

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