EP0242536A1 - Ringkernspulen-Wickelvorrichtung - Google Patents

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EP0242536A1
EP0242536A1 EP87102589A EP87102589A EP0242536A1 EP 0242536 A1 EP0242536 A1 EP 0242536A1 EP 87102589 A EP87102589 A EP 87102589A EP 87102589 A EP87102589 A EP 87102589A EP 0242536 A1 EP0242536 A1 EP 0242536A1
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EP
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wire
toroidal
coil winding
conveyor
winding device
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Withdrawn
Application number
EP87102589A
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English (en)
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Inventor
Jürgen Kaiser
Rudolf Kerler
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/08—Winding conductors onto closed formers or cores, e.g. threading conductors through toroidal cores

Definitions

  • the invention relates to a toroidal coil winding device with a toroidal holder for rotatably mounted toroidal cores, a wire feeder, a fixing element for interrupting the wire feeder and a conveying device for shaping and conveying wire loops through the toroidal core opening.
  • Such a winding device is known from US Pat. No. 3,732,901, according to which wire is withdrawn from a wire spool, transported via a wire feed to a flat conveying device, where the supplied wire is formed into a flat spiral, and each wire winding is drawn through the toroidal opening. After feeding a certain length of wire, the conveyor fixes the wire end. Through the continued rotation of the wire spiral, the wire is finally tensioned, unrolled via a wire brake and wound evenly around the ring core.
  • the wire windings must also be kept on a circular path using special guide aids.
  • the device according to US Pat. No. 3,732,901 uses a special guide channel, the width of which has to be adapted to the respective wire thicknesses.
  • the wire brake must also be readjusted for each new wire thickness and wire stiffness.
  • toroidal coil winders with a movable magazine, i.e. in particular annular, rotating magazines with an orbit through the toroid opening.
  • the wire is wound onto the magazine in a predetermined length and guided together with it through the toroidal opening.
  • winding devices with a magazine are unsuitable for winding toroidal cores with the smallest remaining holes, since the size of the remaining hole is limited by the magazine shape.
  • the present invention has for its object to constructively improve the winding device described above; in particular, this winding device is intended to enable rational, largely automatic winding of toroidal cores down to the smallest remaining holes in the order of a wire diameter, with relatively large wire lengths being able to be processed and high numbers of turns being able to be achieved.
  • the invention provides a conveyor device with at least two stationary, in the same direction driven conveyor disks, which rotate in the plane of the wire loop path and with the help of several to each other and to the conveyor disks, preferably axially parallel deflection rollers, carry a pair of transport belts in sections along the wire loop path and press them against one another, and a deflection device, by means of which the wire loop last fed in can be deflected out of the wire loop path.
  • the deflection of the clamped wire piece is advantageously carried out by the clamping device itself.
  • the conveyor belt tension and thus the winding tension can be infinitely adjusted by simply adjusting individual deflection rollers.
  • the conveying device has two large conveyor disks 5, 6 and several smaller ones Deflection rollers 10. Two pairs of conveyor belts 11, 12 and 13, 14 are moved on the conveyor disks and deflection rollers in the direction indicated by arrows.
  • the wire start is advanced by the wire feed and picked up by the pair of transport belts 11, 12, deflected and pushed through the ring core opening 3.
  • the start of the wire is then passed on by the pair of transport belts 13, 14 and released again to the pair of transport belts 11, 12.
  • the clamping device 7 stops the further wire feed.
  • the end of the wire is deflected out of the conveying plane of the wire loops under the effect of a deflecting device which is only hinted at in the drawing but is constructively familiar.
  • the wire piece is pulled out of the pair of belts 11, 12 and wound as a loop around the ring core by the winding tension of the conveyor belts 11, 12, 13, 14 which continue to run.
  • the winding tension can be varied by changing the belt tension.
  • the deflection rollers 10 of the outer transport belts 11, 13 can preferably be braced perpendicularly to their axes of rotation by spring forces.
  • the conveyor can be loaded both left and right.
  • the wire feed is pivoted and the start of the wire is first picked up by the pair of transport belts 13, 14, pushed through the ring core opening 3 and passed on to the pair of transport belts 11, 12.
  • winding with two or more wires is possible at the same time.
  • the wires are fed from separate wire feeds (not shown) and wound up in the form of loops lying next to one another in the conveyor device. The wire ends are stopped and pulled off for all wires at the same time.
  • FIG. 2 shows several snapshots of loops in chronological order from a to f.
  • the components of the conveyor device are omitted in this figure.
  • the deflected piece of wire tightens between the deflecting rod 8 and the toroidal core 1 (position a).
  • the loop forms b, c, d, e and f result at certain times.
  • FIG. 3 finally shows a sectional view through the pair of transport belts 11, 12 and the conveyor disk 5 at the time of the wire removal.
  • Five wire loops 2 are transported between the pair of conveyor belts 11, 12.
  • the wire loop shown on the left in the drawing plane is withdrawn due to the winding tension from the conveyor over the side flange 15 of the conveyor disc 5.
  • the conveyor belts 11, 12 are designed as toothed belts.
  • the conveyor disc 5 is provided with a matching ring gear 16.
  • the transport belts 11, 12 have small guide beads 17 in the edge regions, which enable easy guiding of the wire loops 2 and the transport belts 11, 12.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ringkernspulen-Wickelvorrichtung mit einer Ringkernhalterung, einer Drahtzuführung und einer Fördervorrichtung für die Formung und Drehung von Drahtschleifen (3) durch die Ringkernöffnung (3) mit mindestens zwei ortsfesten Förderscheiben (5,6) und mehreren Umlenkrollen (10), deren Rotationsachsen untereinander parallel und zur Drehachse des Ringkerns (1) vorzugsweise senkrecht angeordnet sind. Auf den Förderscheiben (5,6) werden mit Hilfe der Umlenkrollen (10) flexible Transportriemen (11,12 bzw. 13,14) geführt, die auf längeren Abschnitten der Drahtschleifenbahnen aneinandergepreßt sind. Zwischen den Transportriemen werden die Drahtschleifen eingeklemmt und durch die Ringkernöffnung (3) gezogen. Nach Aufnahme einer bestimmten Drahtlänge in der Fördervorrichtung wird die Drahtzufuhr gestoppt und gleichzeitig das festgeklemmte Drahtende aus der Förderebene der Drahtschleifen (2) ausgelenkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ringkernspulen-Wickelvorrichtung mit einer Ringkernhalterung für drehbar gelagerte Ringkerne, einer Drahtzuführung, einem Fixierelement zur Unterbrechung der Drahtzufuhr und einer Fördervorrichtung zur Formung und Förderung von Drahtschleifen durch die Ringkernöffnung.
  • Eine derartige Wickelvorrichtung ist durch die US-PS 3,732,901 bekannt, wonach Draht von einer Drahtspule abge­zogen, über eine Drahtzuführung zu einer flachen Fördervor­richtung transportiert, dort der zugeführte Draht zu einer Flachspirale geformt, und dabei jede Drahtwindung durch die Ringkernöffnung gezogen wird. Nach Zuführen einer bestimmten Drahtlänge fixiert die Fördervorrichtung das Drahtende. Durch die fortgesetzte Rotation der Drahtspirale wird schließlich der Draht gespannt, über eine Drahtbremse abgerollt und gleichmäßig um den Ringkern gewickelt.
  • Die Formung des Drahtes zu einer Flachspirale und sein exakter Transport durch die Ringkernöffnung stellen an die Präzision der Fördervorrichtung hohe Anforderungen. Zur Formung der Spi­rale muß der Draht innerhalb der Drahtzuführung vorgebogen werden und in der Fördervorrichtung durch kegelförmige Trans­portwalzen weiter transportiert und verformt werden. Da bei einer Flachspirale jede neue Drahtwindung einen kleineren Radius als die vorhergehende hat, müssen die Transportwalzen so konstruiert sein, daß sie den unterschiedlichen Umfang je­der einzelnen Drahtwindung berücksichtigen. Eine ungleich­mäßige Kraftübertragung auf die Drahtwindungen führt nämlich zum Auseinanderlaufen bzw. zum Verschränken der Drahtwindungen.
  • Zwischen den Transportwalzen müssen die Drahtwindungen darüberhinaus durch besondere Führungshilfen auf einer Kreisbahn gehalten werden. Die Vorrichtung nach der US-PS 3,732,901 benutzt hierzu einen speziellen Führungskanal, dessen Breite auf die jeweiligen Drahtstärken angepaßt werden muß. Gleichzeitig ist auch die Drahtbremse auf jede neue Drahtstärke und Drahtsteifigkeit neu abzustimmen.
  • Bekannt sind weiterhin Ringkernspulen-Wickelvorrichtungen mit beweglichem Magazin, d.h. insbesondere ringförmige, rotierende Magazine mit durch die Ringkernöffnung geführter Umlaufbahn. Der Draht wird hier in einer vorgegebenen Länge auf das Magazin aufgespult und mit diesem zusammen durch die Ringkernöffnung geführt. Zur Bewicklung von Ringkernen mit kleinsten Restlöchern sind Wickelvorrichtungen mit Magazin jedoch ungeeignet, da die Größe des Restloches durch die Magazinform begrenzt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Wickelvorrichtung konstruktiv zu ver­bessern; insbesondere soll diese Wickelvorrichtung ein rationelles, weitgehend selbsttätiges Bewickeln von Ring­kernen bis zu kleinsten Restlöchern in der Größenordnung von einem Drahtdurchmesser ermöglichen, wobei auch verhält­nismäßig große Drahtlängen verarbeitbar und hohe Windungs­zahlen erzielbar sein sollen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Fördervor­richtung mit mindestens zwei ortsfesten, gleichsinnig an­treibbaren Förderscheiben vor, die in der Ebene der Draht­schleifenbahn rotieren und mit Hilfe mehrerer, zueinander und zu den Förderscheiben bevorzugt achsparalleler Umlenk­rollen je ein Transportriemenpaar abschnittsweise ent­lang der Drahtschleifenbahn mitführen und aufeinanderpressen, und eine Auslenkvorrichtung, mittels derer die zuletzt zugeführte Drahtschleife aus der Drahtschleifenbahn auslenk­bar ist.
  • Mit Hilfe der Transportriemen-Förderung, bei der die Drähte zwischen die Transportriemen der einzelnen Transportriemen­paare geklemmt werden, ist eine exakte Formung und eine sichere Führung der Drahtschleifen durch die Ringkernöffnung möglich. Alle Drahtschleifen lassen sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit transportieren, ohne daß die Gefahr eines Auseinanderlaufens oder Verschränkens besteht. Eine spezielle Drahtbremse ist nicht notwendig, da sich der Draht beim Abziehen aus der Fördervorrichtung zwangsläufig etwas verformt. Auch ein Wechseln auf eine andere Drahtstärke ist problemlos möglich. Die flexiblen Transportriemen können sich unterschiedlichen Drahtstärken leicht anpassen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegen­standes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • So kann z.B. die Auslenkung des festgeklemmten Drahtstückes vorteilhafterweise durch die Klemmvorrichtung selbst erfolgen.
  • Bei der Bewicklung des Ringkerns um einen großen Winkel­bereich ist es dabei zweckmäßig, das in die Klemmvorrichtung eingespannte Drahtende mit der Drehbewegung des Ringkerns mitzuführen. Es ist aber auch möglich, das Drahtende parallel zur Drehachse des Ringkerns zu schwenken und dort bis zum Ende des Wickelvorganges zu fixieren.
  • Durch einfaches Verstellen einzelner Umlenkrollen ist schließlich die Transportriemenspannung und damit der Wickelzug stufenlos einstellbar.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels wird der Gegenstand nach der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 in Draufsicht und schematischer Darstellung eine Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach der Erfindung in Drahtzufuhrstellung,
    • Fig. 2 mehrere Formen der Drahtschleifen während der Be­wicklung,
    • Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3 in Fig 1 durch ein Transportriemenpaar in vergrößertem Maßstab.
  • Die Wickelvorrichtung nach Fig. 1 zeigt einen Ringkern 1, eine Fördervorrichtung für Drahtschleifen 2 und eine Draht­zuführung, bestehend aus einer Klemmvorrichtung 7, einer Schneidevorrichtung 9, einer Vorratsspule 4 und einem Um­lenkstab 8. Die Fördervorrichtung besitzt zwei große Förder­scheiben 5, 6 und mehrere kleinere Umlenkrollen 10. Auf den Förderscheiben und Umlenkrollen werden zwei Transportriemen­paare 11, 12 bzw. 13, 14 in der durch Pfeile angezeigten Richtung bewegt.
  • Zum Beschicken der Fördervorrichtung wird der Drahtanfang von der Drahtzuführung vorgeschoben und vom Transportriemen­paar 11, 12 aufgenommen, umgelenkt und durch die Ringkern­öffnung 3 geschoben. Der Drahtanfang wird daraufhin vom Transportriemenpaar 13, 14 weitergeleitet und wieder an das Transportriemenpaar 11, 12 abgegeben. Nach Einspeisung einer vorgewählten Drahtlänge stoppt die Klemmvorrichtung 7 die weitere Drahtzufuhr. Gleichzeitig wird unter der Wirkung einer in der Zeichnung nur andeutungsweise dargestellten, konstruktiv jedoch geläufigen Auslenkvorrichtung das Drahtende aus der Förderebene der Drahtschleifen ausgelenkt.
  • Durch den Wickelzug der weiterlaufenden Transportriemen 11, 12, 13, 14 wird das Drahtstück aus dem Riemenpaar 11, 12 herausgezogen und als Schleife um den Ringkern gelegt. Der Wickelzug kann durch Änderung der Riemenspannung variiert werden. Hierzu lassen sich vorzugsweise die Umlenkrollen 10 der äußeren Transportriemen 11, 13 senkrecht zu ihren Drehachsen durch Federkräfte verspannen.
  • Die Fördervorrichtung kann sowohl links- als auch rechts­sinnig beladen werden. Bei rechtssinniger Arbeitsweise wird die Drahtzufuhr geschwenkt und der Drahtanfang zuerst vom Transportriemenpaar 13, 14 aufgenommen, durch die Ringkern­öffnung 3 geschoben und an das Transportriemenpaar 11, 12 weitergegeben. Darüberhinaus ist auch die Bewicklung mit zwei und mehr Drähten gleichzeitig möglich. Die Drähte wer­den hierzu von nicht dargestellten, separaten Drahtzuführun­gen zugeführt und in Form von nebeneinander liegenden Schleifen in der Fördervorrichtung aufgespult. Das Stoppen der Drahtenden und Abziehen erfolgt für alle Drähte gleichzeitig.
  • Fig. 2 zeigt mehrere Momentaufnahmen von Schleifen in zeit­licher Abfolge von a bis f. Zur besseren Veranschaulichung sind dabei die Bestandteile der Fördervorrichtung in dieser Figur weggelassen. Zunächst strafft sich das ausgelenkte Drahtstück zwischen dem Umlenkstab 8 und dem Ringkern 1 (Position a). Bei fortgesetztem Riementransport ergeben sich zu bestimmten Zeiten die Schlaufenformen b, c, d, e und f.
  • Die Fig. 3 zeigt schließlich ein Schnittbild durch das Transportriemenpaar 11, 12 und die Förderscheibe 5 zum Zeitpunkt des Drahtabzuges. Zwischen dem Transportriemen­paar 11, 12 werden fünf Drahtschleifen 2 transportiert. Die in der Zeichnungsebene linksseitig dargestellte Draht schleife wird aufgrund des Wickelzuges aus der Fördervor­richtung über den Seitenflansch 15 der Förderscheibe 5 abgezogen. Die Transportriemen 11, 12 sind als Zahnriemen ausgeführt. Die Förderscheibe 5 ist mit einem dazu passenden Zahnkranz 16 versehen. Die Transportriemen 11, 12 besitzen in den Randbereichen kleine Führungs-Wülste 17, die eine leichte Führung der Drahtschleifen 2 und der Transportriemen 11, 12 ermöglichen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Ringkern
    • 2 Drahtschleife
    • 3 Ringkernöffnung
    • 4 Vorratsspule
    • 5 Förderscheibe
    • 6 Förderscheibe
    • 7 Klemmvorrichtung
    • 8 Umlenkstäbe
    • 9 Schneidevorrichtung
    • 10 Umlenkrolle
    • 11 Transportriemen
    • 12 Transportriemen
    • 13 Transportriemen
    • 14 Transportriemen
    • 15 Seitenflansch
    • 16 Zahnkranz
    • 17 Führungs-Wülste

Claims (10)

1. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung mit einer Ringkern­halterung für drehbar gelagerte Ringkerne (1), einer Draht­zuführung, einem Fixierelement zur Unterbrechung der Draht­zufuhr und einer Fördervorrichtung zur Formung und Förderung von Drahtschleifen (2) durch die Ringkernöffnung (3),
gekennzeichnet durch
eine Fördervorrichtung mit mindestens zwei ortsfesten, gleichsinnig antreibbaren Förderscheiben (5, 6), die in der Ebene der Drahtschleifenbahn rotieren und mit Hilfe mehrerer, zueinander und zu den Förderscheiben (5, 6) be­vorzugt achsparalleler Umlenkrollen (10) je ein Transport­riemenpaar (11, 12 bzw. 13, 14) abschnittsweise entlang der Drahtschleifenbahn mitführen und aufeinander pressen, und durch eine Auslenkvorrichtung, mittels derer die zuletzt zugeführte Drahtschleife aus der Drahtschleifenbahn aus­lenkbar ist.
2. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkvorrichtung derart ausgebildet ist, daß das Drahtende der Drehbewegung des Ringkerns (1) nachführbar ist
3. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkvorrichtung derart gestaltet ist, daß das Draht­ende parallel zur Drehachse des Ringkerns (1) schwenkbar ist.
4. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkvorrichtung zusätzlich als Fixierelement ausge­bildet ist.
5. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierelement eine Klemmvorrichtung (7) ist.
6. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 und mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Fixierelement eine Schneidevorrichtung (9) zum Ablängen des Drahtes zugeschaltet ist.
7. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fixierelement mindestens eine Vorratsspule (4) voraus­geschaltet ist.
8. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Transportriemen der Transportriemenpaare (11, 12 bzw. 13, 14) als Zahnriemen ausgebildet sind und daß die Förderscheiben (5, 6) und/oder die Umlenkrollen (10) einen Zahnkranz enthalten, dessen Zähne mit den Zähnen der Transportriemen kämmen.
9. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 und mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Transportriemen in den Randbereichen ihrer drahtführenden Seiten Führungs-Wülste (17) aufweisen.
10. Ringkernspulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Spannelemente an einzelnen Umlenkrollen (10) zum Ein­stellen der Transportriemenspannung.
EP87102589A 1986-04-17 1987-02-24 Ringkernspulen-Wickelvorrichtung Withdrawn EP0242536A1 (de)

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DE3613019 1986-04-17
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EP87102589A Withdrawn EP0242536A1 (de) 1986-04-17 1987-02-24 Ringkernspulen-Wickelvorrichtung

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EP (1) EP0242536A1 (de)
JP (1) JPS62250624A (de)
PT (1) PT84703B (de)

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JPS62250624A (ja) 1987-10-31
US4815672A (en) 1989-03-28
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Inventor name: KERLER, RUDOLF

Inventor name: KAISER, JUERGEN