EP0098529B1 - Wickelvorrichtung zur Herstellung von Sattelspulen - Google Patents

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EP0098529B1
EP0098529B1 EP83106369A EP83106369A EP0098529B1 EP 0098529 B1 EP0098529 B1 EP 0098529B1 EP 83106369 A EP83106369 A EP 83106369A EP 83106369 A EP83106369 A EP 83106369A EP 0098529 B1 EP0098529 B1 EP 0098529B1
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EP
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winding
radius
steps
winding device
increasing
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Wilfred Bernhard
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Nokia Deutschland GmbH
Original Assignee
Alcatel SEL AG
Standard Elektrik Lorenz AG
Alcatel NV
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus 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
    • H01J9/236—Manufacture of magnetic deflecting devices for cathode-ray tubes
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49071—Electromagnet, transformer or inductor by winding or coiling

Definitions

  • the invention relates to a multi-part winding device according to the preamble of claim 1.
  • Saddle coils of a deflection unit are used to generate the magnetic fields which cause the electron beams to be deflected in color picture tubes.
  • Such saddle coils got the name from their saddle-shaped shape and are designed in such a way that they are self-convergent.
  • Self-converging saddle coils do not require auxiliary currents to achieve convergence. Convergence is achieved when the accelerated electrons of all three electron beams meet precisely at every point on the screen of the color picture tube during their deflection in the vertical and horizontal directions, due to the temporal change in the magnetic fields.
  • 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 negative inner contour and the outer shape the negative outer contour of the saddle coil to be wound between the inner shape and the outer shape.
  • the inner shape of such a winding device is winding body only during the winding of the coil. As long as the saddle spool is still in the winding device, the saddle spool is made self-supporting by gluing and / or caking. Then it is removed from the inner and outer forms of the winding device, which are separated from one another, and assembled together with further coils on a plastic sleeve to form a deflection unit.
  • 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 target 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 technique is therefore a good reproducibility of the position of the individual wires in the saddle coil.
  • a greater reproducibility of the position and the course of the wires of the windings can be achieved by another known technique in which the wire windings are wound directly on a grooved winding sleeve. Since this fixed "winding body" made of plastic is not removed, the coil does not subsequently have to be glued or baked. The good reproducibility is guaranteed by inserting the wire in the precisely defined grooves of the winding sleeve over its entire length.
  • a disadvantage of this known technique is the higher costs, determined by the precise manufacture of the sleeve, and the long winding times.
  • a saddle coil wound with the device according to the invention is shown in perspective.
  • 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;, 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 fixed azimuth (p the radius R increases continuously with increasing Z and at constant Z the radius increases gradually with increasing ⁇ and gradually again for ⁇ > 90 ° decreases.
  • the cross section of the saddle coil shown in FIG. 2 is also indicated by dotted lines in FIG. 1. Further Cross sections perpendicular to the course of the winding strands would show corresponding gradations.
  • the gradation along the course of the winding strands is not equally strong everywhere.
  • the step 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 the steps interfering, the finished saddle spool is lifted off 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 shape 5 of the device depicted in a small detail in FIG. 3 have grading surfaces 3 and graded surfaces 4 which are approximately perpendicular to the adjacent 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 saddle coils, 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 wound into the winding space 8 between the inner mold 5 and the outer mold 6.
  • About the mounting plate 9 10 inner and outer shape are held together by means of the connecting pin.
  • the cover 7 is removed and, after loosening the connecting pin 10, the saddle coil together with the inner mold 5 is removed from the outer mold 6. Then the saddle coils and the stepped inner shape 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.
  • saddle coils are to be wound in baking technology 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 inventive design of the stepped inner shape holds the wire in defined areas.
  • the result is an easily 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)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrteilige Wickelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • 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 zuerzielen. 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 negative Innenkontur und die Außenform die negative Außenkontur der zwischen Innenform und Außenform zu wickelnden 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 Drahtverlaufes 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 Wickelform sind nicht immer ausreichend konstant. Sie werden z. B. von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit erheblich beeinflußt.
  • Aus der US-A-3 968 566 ist ein Verfahren zum Wickeln von Sattelspulen bekannt, bei dem während des Wickelns Stifte in die Wickelvorrichtung eingebracht werden. Hierdurch werden die Sattelspulen in Wicklungsstränge aufgeteilt, in denen sich die Lagefehler der einzelnen Windungen nicht mehr addieren können.
  • Eine größere Reproduzierbaikeit 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 Wickel manschette 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 von Sattelspulen einen unterschiedlichen Verlauf der Drähte in den Wickelungssträngen zu vermeiden und dies ohne die Verwendung teurer Wickelkörper zu bewerkstelligen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch angegebenen Mitteln. Die Unteransprüche 2 und 3 geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel 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 - R;, 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 (p der Radius R mit wachsendem Z kontinuierlich zunimmt und bei konstantem Z der Radius mit wachsendem ϕ zuerst stufenweise zunimmt und für ϕ > 90° 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 der Innenform 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 Schnit 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 Außenform 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
    • R1 lnnenradius
    • Ra Außenradius
    • ϕ Azimutwinkel
    • Z Hauptachse

Claims (3)

1. Wickelvorrichtung zum Wickeln von aus wenigstens einem Wicklungsstrang bestehenden Sattelspulen für Ablenkeinheiten von Farbbildröhren, bestehend aus wenigstens einer Innen-und einer im Abstand dazu angeordneten Außenform, die zwischen sich einen Wickelraum einschließen, wobei die Außenform (6) an ihrer zum Wickelraum (8) zeigenden und die Gestalt der Spule bestimmenden Oberfläche glatt ist, ferner bestehend aus in den Wickelraum gesteuert zuführbaren Stiften, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenform (5) an ihrer zum Wickelraum (8) zeigenden und die Gestalt der Sattelspule bestimmenden Oberfläche Stufen (1) aufweist, die einen dem Sollverlauf der Wicklungsstränge (2) entsprechenden Verlauf aufweisen, dergestalt, daß bei festem Azimutwinkel ϕ der Radius Ri der Innenform mit zunehmender Höhe Z kontinuierlich größer wird und bei konstanter Höhe Z der Radius Ri mit zunehmendem Azimutwinkel ϕ stufenweise größer wird und bei weiterer Zunahme von ϕ über 90° hinaus wieder stufenweise kleiner wird, wobei Z, ϕ und R die Koordinaten eines zylindrischen Koordinatensystems sind, dessen Z-Achse mit der Hauptachse der Wickelvorrichtung zusammenfällt und der Azimutwinkel ϕ den Wert Null in der die Wickelformen begrenzenden, die Z-Achse enthaltenden Ebene hat, und daß der Radius Ra der genannten Oberfläche der Außenform (6) mit zunehmendem Z kontinuierlich zunimmt und stets größer oder gleich dem zu gleichem Azimutwinkel ϕ und Höhe Z gehörigen Radius R, der Innenform (5) ist und bei konstanter Höhe Z mit zunehmendem Azimutwinkel ϕ konstant ist.
2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine abstufende Fläche (3) der Stufen (1) annähernd senkrecht zur abgestuften Fläche (4) steht.
3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abstufenden Flächen (3) in Ebenen liegen, welche annähernd parallel zur Hauptachse (Z) der Wickelvorrichtung sind.
EP83106369A 1982-07-07 1983-06-30 Wickelvorrichtung zur Herstellung von Sattelspulen Expired EP0098529B1 (de)

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DE19823225289 DE3225289A1 (de) 1982-07-07 1982-07-07 Wickelvorrichtung zur herstellung von sattelspulen
DE3225289 1982-07-07

Publications (3)

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EP0098529A2 EP0098529A2 (de) 1984-01-18
EP0098529A3 EP0098529A3 (en) 1984-10-17
EP0098529B1 true EP0098529B1 (de) 1988-02-24

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