PL193223B1 - Sposób i urządzenie do ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego - Google Patents

Abstract

1. Sposób ciaglego nawijania materialu magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, w którym umiesz- cza sie pare karkasów we wglebieniu utworzonym w uchwycie uzwajania, znamienny tym, ze doprowadza sie material magne- tyczny (24) do uchwytu (60) uzwajania i nawija sie material magne- tyczny (24) okreznym ruchem nawijania, przy czym przednia kra- wedz materialu magnetycznego w sposób ciagly przewleka sie w otwory (22) utworzone w parze karkasów (12, 14), tworzac rdzen zwijany transformatora, nastepnie odcina sie material magnetyczny (24), tworzac tylna krawedz (26), po czym mocuje sie tylna krawedz (26) do lezacego ponizej materialu rdzenia zwijanego transformatora i ksztaltuje sie rdzen zwijany transformatora do zadanego ksztaltu. 10. Urzadzenie do ciaglego nawijania materialu magnetyczne- go dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, znamien- ne tym, ze zawiera, usytuowane jedno obok drugiego, trzy stanowi- ska, pierwsze stanowisko (32), drugie stanowisko (34) i trzecie stanowisko (36), przy czym pierwsze stanowisko (32) ma pierwsza czesc, zawierajaca zespól rozwijajacy (42) do rozwijania materialu magnetycznego (24) nawinietego na rolce, druga czesc, usytuowa- na obok pierwszej czesci i zawierajaca zespól podawania (42) do transportu materialu magnetycznego (24) do trzeciej czesci, zawierajacej uchwyt (60) uzwajania, w którym usytuowany jest zespól (31) karkasu, zawierajacy co najmniej jeden karkas (12, 14), przy czym ten co najmniej jeden karkas (12, 14) posiada, przechodzacy przez niego, otwór (22), oraz czwarta czesc, usytuowana obok trzeciej czesci, i zawierajaca urzadzenie odcinajace (120) do odcinania materialu magnetycznego (24) w okreslonym miejscu, dla utworzenia tylnej krawedzi (26), zas drugie stanowisko (34) zawiera zespól (150) ……….. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego.

Znane są sposoby i urządzenia do ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego.

Transformatory elektryczne są szeroko stosowane jako źródła zasilania płytek obwodów drukowanych. Aby transformator elektryczny dostarczał zasilanie płytki obwodu drukowanego, powinien posiadać rdzeń o dużej przenikalności magnetycznej, a uzwojenie transformatora powinno zawierać znaczą liczbę zwojów dla dostarczenia żądanego napięcia. Jednym z bardziej znanych dotychczasowych transformatorów jest transformator z uzwojeniem toroidalnym. Wadą transformatora z uzwojeniem toroidalnym jest duża pracochłonność procesu wytwarzania i nawijania oraz wysoki koszt.

Znane jest także wytwarzanie transformatorów z rdzeniem laminowanym. Obecnie większość procesów produkcyjnych transformatora elektrycznego wymaga zastosowania laminowanych materiałów magnetycznych do wytworzenia układu rdzenia wymaganego dla tego zastosowania. Proces laminowanego rdzenia stał się standardem przemysłowym dla transformatorów elektrycznych stosownych w przerywaczach, na przykład odłącznikach, przekaźnikach, itp.; jednakże proces ten jest skomplikowany, czasochłonny i podatny na uszkodzenia.

Znane sposoby nawijania transformatorów są bardzo pracochłonne i kosztowne.

Sposób ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, w którym umieszcza się parę karkasów we wgłębieniu utworzonym w uchwycie uzwajania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że doprowadza się materiał magnetyczny do uchwytu uzwajania i nawija się materiał magnetyczny okrężnym ruchem nawijania, przy czym przednią krawędź materiału magnetycznego w sposób ciągły przewleka się w otwory utworzone w parze karkasów tworząc rdzeń zwijany transformatora, następnie odcina się materiał magnetyczny, tworząc tylną krawędź, po czym mocuje się tylną krawędź do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora i kształtuje się rdzeń zwijany transformatora do zadanego kształtu.

Materiał magnetyczny nawija się za pomocą uchwytu uzwajania, zawierającego zespół dzielonej matrycy złożony z pierwszej matrycy i drugiej matrycy, zaś między tymi matrycami tworzy się rowek, do którego wprowadza się materiał magnetyczny podawany do uchwytu uzwajania, przy czym stosuje się pierwszą matrycę i drugą matrycę posiadające wklęsłe powierzchnie kierujące materiał magnetyczny poprzez otwory pierwszego i drugiego karkasu.

Podczas doprowadzenia materiału magnetycznego podaje się materiał magnetyczny wzdłuż pierwszej powierzchni łukowej pierwszej matrycy i za pomocą tej pierwszej powierzchni łukowej kieruje się materiał magnetyczny poprzez otwór utworzony w pierwszym karkasie, następnie prowadzi się materiał magnetyczny wzdłuż pierwszej powierzchni wklęsłej drugiej matrycy i za jej pomocą kieruje się materiał magnetyczny poprzez otwór utworzony w drugim karkasie, przy czym materiał magnetyczny w sposób ciągły podaje się poprzez otwory w pierwszym karkasie i drugim karkasie, tworząc rdzeń zwijany.

Ponadto podaje się materiał magnetyczny do drugiej powierzchni wklęsłej utworzonej w drugiej matrycy naprzeciw pierwszej powierzchni wklęsłej i za pomocą drugiej powierzchni wklęsłej kieruje się materiał magnetyczny do otworu utworzonego w drugim karkasie, po czym kieruje się materiał magnetyczny do przeciwnej pierwszej powierzchni wklęsłej.

Podczas mocowania tylnej krawędzi spaja się określone miejsce tylnej krawędzi do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora.

Tylną krawędź spaja się za pomocą spawania plazmowego.

Pierwszą powierzchnię wklęsłą dociska się sprężyną, przy czym materiał magnetyczny wstępnie podaje się do uchwytu uzwajania, gdy pierwsza powierzchnia wklęsła i druga powierzchnia wklęsła są rozsunięte, i pierwszą powierzchnię wklęsłą odsuwa się od drugiej powierzchni wklęsłej, gdy materiał magnetyczny w sposób ciągły owija się wokół pierwszego karkasu i drugiego karkasu, wprowadzając w ten sposób materiał magnetyczny pomiędzy pierwszą powierzchnię wklęsłą i drugą powierzchnię wklęsłą.

Podczas kształtowania rdzenia zwijanego transformatora do zadanego kształtu prasuje się górną powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora pierwszą matrycą formującą i prasuje się dolną powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora drugą matrycą formującą.

PL 193 223 B1

Sposób ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, w którym materiał magnetyczny nawija się w otworach i poprzez otwory w przynajmniej jednym karkasie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że umieszcza się co najmniej jeden karkas we wgłębieniu utworzonym w uchwycie uzwajania, doprowadza się materiał magnetyczny do uchwytu uzwajania, i nawija się materiał magnetyczny okrężnym ruchem nawijania, przy czym przednią krawędź materiału magnetycznego w sposób ciągły przewleka się w otworze utworzonym w przynajmniej jednym karkasie, tworząc rdzeń zwijany transformatora, następnie odcina się materiał magnetyczny tworząc tylną krawędź, po czym mocuje się tylną krawędź do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora i kształtuje się rdzeń zwijany transformatora do zadanego kształtu.

Urządzenie do ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera, usytuowane jedno obok drugiego, trzy stanowiska, pierwsze stanowisko, drugie stanowisko i trzecie stanowisko, przy czym pierwsze stanowisko ma pierwszą część, zawierającą zespół rozwijający do rozwijania materiału magnetycznego nawiniętego na rolce, drugą część, usytuowaną obok pierwszej części i zawierającą zespół podawania do transportu materiału magnetycznego do trzeciej części, zawierającej uchwyt uzwajania, w którym usytuowany jest zespół karkasu, zawierający co najmniej jeden karkas, przy czym ten co najmniej jeden karkas posiada, przechodzący przez niego, otwór, oraz czwartą część, usytuowaną obok trzeciej części, i zawierającą urządzenie odcinające do odcinania materiału magnetycznego w określonym miejscu, dla utworzenia tylnej krawędzi, zaś drugie stanowisko zawiera zespół zacisku końca do mocowania tylnej krawędzi do leżących poniżej zwojów materiału magnetycznego, dla utworzenia rdzenia zwijanego transformatora; natomiast trzecie stanowisko zawiera pierwszą matrycę formującą oraz drugą matrycę formującą do formowania rdzenia zwijanego transformatora według określonego kształtu.

Przynajmniej jeden karkas stanowi parę karkasów.

Uchwyt uzwajania zawiera pierwszą matrycę i drugą matrycę, przy czym pierwsza matryca posiada pierwszą powierzchnię łukową do kierowania materiału magnetycznego do otworu utworzonego w pierwszym karkasie, zaś druga matryca posiada pierwszą powierzchnię wklęsłą do odbierania materiału magnetycznego z pierwszej powierzchni łukowej i kierowania materiału magnetycznego do otworu utworzonego w drugim karkasie.

Pierwsza matryca i druga matryca są pod napięciem sprężyny.

Zespół podawania zawiera parę rolek ciągnących, wymuszających przenoszenie materiału magnetycznego do uchwytu uzwajania, przy czym para rolek ciągnących jest regulowana względem siebie.

Drugie stanowisko zawiera spawarkę plazmową.

Urządzenie ponadto zawiera urządzenie pomiarowe do odmierzania określonej ilości materiału magnetycznego nawijanego wokół pary karkasów.

Pierwsza matryca formująca prasuje pierwszą powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora, a druga matryca formująca prasuje drugą powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora do uprzednio zadanego kształtu.

Druga matryca posiada przeciwną drugą powierzchnię wklęsłą, do kierowania materiału magnetycznego do otworu utworzonego w pierwszym karkasie, zwróconą do pierwszej powierzchni wklęsłej, tworząc wgłębienie, w którym usytuowana jest para karkasów, przy czym pierwsza powierzchnia wklęsła jest zamocowana ruchomo pomiędzy wysuniętym położeniem i wycofanym położeniem, i w wysuniętym położeniu pierwsza powierzchnia wklęsła do kierowania materiału magnetycznego do drugiego wgłębienia podczas nawijania, znajduje się bliżej drugiej powierzchni wklęsłej niż w wycofanym położeniu.

Pierwsza powierzchnia wklęsła jest sprzężona z siłownikiem.

Siłownik zawiera cylinder pneumatyczny do przesuwania pierwszej powierzchni wklęsłej do wysuniętego położenia w kierunku od drugiej powierzchni wklęsłej podczas ciągłego nawijania materiału magnetycznego i utrzymywania jej w tym wysuniętym położeniu.

Pierwsza powierzchnia łukowa posiada występ prowadzący wystający w dół z pierwszej matrycy do drugiej matrycy, do kierowania materiału magnetycznego poprzez otwór pierwszego karkasu do pierwszej powierzchni wklęsłej drugiej matrycy.

Sposób wytwarzania transformatorów elektrycznych według wynalazku jest zautomatyzowany i mniej pracochłonny niż sposoby znane ze stanu techniki.

PL 193 223 B1

Urządzenie według obecnego wynalazku jest kontrolowane mikroprocesorem, przez co zintegrowano wszystkie elementy mechaniczne i elektryczne, dla uzyskania optymalnej jakości wyrobu i optymalnego cyklu produkcyjnego.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia transformator elektryczny wytworzony sposobem według obecnego wynalazku, w rzucie z przodu, fig. 2 - przykładowe urządzenie do ciągłego nawijania rdzenia transformatorów elektrycznych, zgodnie z obecnym wynalazkiem, w rzucie z bokui fig. 3 - pierwsze stanowisko urządzenia według fig. 2, w rzucie z boku, fig. 4 - część pierwszego stanowiska według fig. 3, w powiększeniu; fig. 5 - powierzchnię uzwajania, do zastosowania w urządzeniu uzwajającym pierwszego stanowiska, w widoku perspektywicznym, fig. 6 - drugie stanowisko według fig. 2, w rzucie z boku, fig. 7 - trzecie stanowisko urządzenia według fig. 2, w rzucie z boku.

W przedstawionym tytułem przykładu, sposobie ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, parę karkasów 12, 14 umieszcza się we wgłębieniu utworzonym w uchwycie 60 uzwajania. Doprowadza się materiał magnetyczny 24 do uchwytu 60 uzwajania i nawija się materiał magnetyczny 24 okrężnym ruchem nawijania. Przednią krawędź materiału magnetycznego 24 w sposób ciągły przewleka się w otwory 22 utworzone w parze karkasów 12, 14, tworząc rdzeń zwijany transformatora. Następnie odcina się materiał magnetyczny 24, tworząc tylną krawędź 26, po czym mocuje się tylną krawędź 26 do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora i kształtuje się rdzeń zwijany transformatora do zadanego kształtu.

Materiał magnetyczny 24 nawija się za pomocą uchwytu 60 uzwajania, zawierającego zespół dzielonej matrycy złożony z pierwszej matrycy 62 i drugiej matrycy 64, zaś między tymi matrycami tworzy się rowek 69, do którego wprowadza się materiał magnetyczny 24 podawany do uchwytu 60 uzwajania. Stosuje się przy tym pierwszą matrycę 62 i drugą matrycę 64 posiadające wklęsłe powierzchnie kierujące materiał magnetyczny 24 poprzez otwory 22 pierwszego i drugiego karkasu 12, 14.

Podczas doprowadzenia materiału magnetycznego 24 podaje się materiał magnetyczny 24 wzdłuż pierwszej powierzchni łukowej pierwszej matrycy 62 i za pomocą tej pierwszej powierzchni łukowej kieruje się materiał magnetyczny 24 poprzez otwór 22 utworzony w pierwszym karkasie 12, następnie prowadzi się materiał magnetyczny 24 wzdłuż pierwszej powierzchni wklęsłej 94 drugiej matrycy 64 iza jej pomocą kieruje się materiał magnetyczny 24 poprzez otwór 22 utworzony w drugim karkasie 14, przy czym materiał magnetyczny 24 w sposób ciągły podaje się poprzez otwory w pierwszym karkasie 12 i drugim karkasie 14, tworząc rdzeń zwijany.

W omawianym przykładzie realizacji sposobu materiał magnetyczny 24 podaje się również do drugiej powierzchni wklęsłej 92 utworzonej w drugiej matrycy 64 naprzeciw pierwszej powierzchni wklęsłej 94 i za pomocą drugiej powierzchni wklęsłej 92 kieruje się materiał magnetyczny 24do otworu utworzonego w drugim karkasie 14, po czym kieruje się materiał magnetyczny 24 do przeciwnej pierwszej powierzchni wklęsłej 94.

Podczas mocowania tylnej krawędzi 26 spaja się określone miejsce tylnej krawędzi 26 do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora.

W tym przykładzie realizacji sposobu tylną krawędź 26 spaja się za pomocą spawania plazmowego, za pomocą spawarki plazmowej 100.

Pierwszą powierzchnię wklęsłą 94 dociska się sprężyną, przy czym materiał magnetyczny 24 wstępnie podaje się do uchwytu 60 uzwajania, gdy pierwsza powierzchnia wklęsła 94 i druga powierzchnia wklęsła 92 są rozsunięte. Pierwszą powierzchnię wklęsłą 94 odsuwa się od drugiej powierzchni wklęsłej 92, gdy materiał magnetyczny 24w sposób ciągły owija się wokół pierwszego karkasu 12 i drugiego karkasu 14, wprowadzając w ten sposób materiał magnetyczny 24 pomiędzy pierwszą powierzchnię wklęsłą 94 i drugą powierzchnię wklęsłą 92.

Podczas kształtowania rdzenia zwijanego transformatora do zadanego kształtu prasuje się górną powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora pierwszą matrycą formującą 170, zaś dolną powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora prasuje się drugą matrycą formującą 172.

W alternatywnym sposobie ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, w którym materiał magnetyczny nawija się w otworach i poprzez otwory w przynajmniej jednym karkasie, umieszcza się co najmniej jeden karkas 12, 14 we wgłębieniu 70 utworzonym w uchwycie 60 uzwajania, doprowadza się materiał magnetyczny 24 do uchwytu 60 uzwajania, i nawija się materiał magnetyczny 24 okrężnym ruchem nawijania, przy czym przednią krawędź materiału magnetycznego 24 w sposób ciągły przewleka się w otworze 22 utworzonym w przynajmniej jednym karkasie 12, 14, tworząc rdzeń zwijany transformatora, następnie odcina się

PL 193 223 B1 materiał magnetyczny 24 tworząc tylną krawędź 26, po czym mocuje się tylną krawędź 26 do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora i kształtuje się rdzeń zwijany transformatora do zadanego kształtu.

Dalsze szczegółowe informacje odnośnie sposobu według wynalazku są przedstawione poniżej, w odniesieniu do konkretnych figur rysunku.

Na fig. 1 przedstawiono przykładowy transformator elektryczny wykonany zgodnie ze sposobem, według wynalazku i za pomocą urządzenia według wynalazku. W tym przykładzie wykonania transformator elektryczny 10 jest transformatorem dwucewkowym, posiadającym pierwszy karkas 12 i drugi karkas 14. Wokół pierwszego karkasu 12 i drugiego karkasu 14 umieszczono zwoje przewodu (nie pokazano). Pomiędzy przewodami wykonano połączenie elektryczne. Typowo, połączenie to tworzy przynajmniej jeden przewód elektryczny. W zilustrowanym przykładzie karkasy 12 i 14 posiadają parę szczelin 18. Szczeliny 18 tworzą miejsce dostępu dla pary przewodów elektrycznych 16 przebiegających pomiędzy zwojami przewodów umieszczonymi wokół każdego karkasu 12, 14. Każdy z pary przewodów elektrycznych 16 zakończono wtykiem elektrycznym 17, który stanowi środki elektrycznego połączenia transformatora 10 z innym urządzeniem. Karkas z uzwojeniem przewodu otaczającego karkas nosi nazwę cewki. Każdy karkas 12, 14 posiada ponadto klapkę 20, która wystaje na zewnątrz z bocznej powierzchni szpulki. Klapka 20 centruje zespół transformatora względem narzędzia. Każdy karkas 12, 14 posiada środkowy otwór 22. W tym przykładzie otwór 22 ma kształt prostokątny; jednakże rozumie się, że otwór ten może mieć różne kształty.

Transformator elektryczny 10 posiada rdzeń zwijany z materiału magnetycznego 24, który w zilustrowanym przykładzie przechodzi poprzez środkowe otwory 22 pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14. Materiał magnetyczny 24 ma korzystnie kształt taśmy z materiału magnetycznego w sposób ciągły owiniętej wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14 poprzez otwory 22, dla utworzenia rdzenia zwijanego transformatora. Po nawinięciu wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14, do określonej grubości, materiał magnetyczny 24 odcina się w określonym miejscu, dla utworzenia tylnej krawędzi 26 materiału magnetycznego 24. Tylną krawędź 26 mocuje się do pozostałej części materiału magnetycznego 24 poprzez spajanie do leżącej poniżej nawiniętej części materiału magnetycznego 24. Transformator elektryczny 10 może posiadać jeden karkas 12 z otworem 22, i materiał magnetyczny 24 jest wówczas nawinięty przez otwór 22 w pojedynczym karkasie 12.

Transformator elektryczny 10 przedstawiony na fig. 1 może być zastosowany w różnorodnych zestawach, na przykład w przerywaczach elektrycznych, wyłącznikach automatycznych, przekaźnikach, itp.

Na fig. 1 i 2-7 przedstawiono przykładowy proces ciągłego nawijania oraz urządzenie do nawijania rdzenia materiału magnetycznego 24 wokół jednego lub więcej karkasów 12, 14 transformatora elektrycznego 10. Przykładowe urządzenie 30 może zawierać liczne stanowiska, na których wykonuje się przynajmniej jedną operację. Przykładowo, w urządzeniu 30 występuje pierwsze stanowisko 32, gdzie w pierwszym zabiegu odwija się z rolki określoną ilość materiału magnetycznego 24, w drugim zabiegu podaje się i mierzy materiał magnetyczny 24, w trzecim zabiegu materiał magnetyczny 24 nawija się wokół jednego lub kilku karkasów 12, 14 oraz w czwartym zabiegu odcina się jeden koniec (tylną krawędź 26) materiału magnetycznego 24i trwale mocuje do leżącego poniżej zwiniętego materiału magnetycznego 24. Drugie stanowisko 34 służy do trwałego połączenia tylnej krawędzi 26 z leżącą poniżej zwiniętą częścią materiału magnetycznego 24, w wyniku czego materiał magnetyczny 24 będzie trwale owinięty wokół jednego lub więcej karkasów 12, 14. Na trzecim stanowisku 36 materiał magnetyczny 24 uzyskuje żądany i korzystny kształt, na przykład kształt generalnie prostokątny.

Jest zrozumiałe, że opisane powyżej operacje mogą być odmiennie przypisane pomiędzy stanowiskami lub sekcjami urządzenia 30. Powyższe stanowiska opisano w celach ilustracyjnych, bez ograniczenia zakresu obecnego wynalazku. Innymi słowy i dla przykładu, w urządzeniu 30 może występować oddzielne stanowisko do cięcia materiału magnetycznego 24 zamiast odcinania przewidzianego na pierwszym stanowisku 32. Jak pokazano, elementy składowe urządzenia 30 zamontowano na stole warsztatowym 33.

Materiał magnetyczny 24 dostarcza się w różnych wymiarach, a zwłaszcza w zakresie szerokości i grubości. Przy wytwarzaniu transformatora 10 ilość zwojów materiału magnetycznego 24 (całkowita ilość materiału magnetycznego 24) w karkasach i wokół karkasów 12, 14, zależy od grubości materiału magnetycznego 24 doprowadzanego do urządzenia 30.

Na pierwszym stanowisku 32, do podawania materiału magnetycznego do urządzenia 30 mogą być zastosowane tradycyjne podajniki. W przykładzie wykonania materiał magnetyczny 24 dostarcza

PL 193 223 B1 się w postaci taśmy na rolce 40. Do rozwijania materiału magnetycznego z rolki 40 zastosowano zespół rozwijający, ogólnie oznaczony 42. Zespół rozwijający 42 może być napędzany lub nie, dla łatwego i poprawnego podawania materiału magnetycznego 24 do urządzenia 30.

W napędzanym zespole rozwijającym 42 stosuje się różne środki, na przykład silnik elektryczny 47, który rozwija materiał magnetyczny z rolki 40. W przedstawionym przykładzie zastosowano ponadto serwomotor 41, który napędza parę walców ciągnących 54, 56, przemieszczających materiał magnetyczny 24 do pierwszego stanowiska 32. W serwomotorze 41 występuje szyfrator 43, przepuszczający określoną ilość materiału magnetycznego 24 podawanego do pierwszego stanowiska 32 urządzenia 30. Szyfrator 43 odmierza długość materiału podawaną w wyniku napędowego oddziaływania serwomotoru 41.

Ilość materiału magnetycznego 24 (pole powierzchni) laminowanego lub w przypadku obecnego wynalazku ciągłego zwoju (nawinięty rdzeń z materiału magnetycznego 24) jest odniesiona do wyjścia prądowego transformatora. W drugim zabiegu urządzenie posiada środki do podawania i dokładnego odmierzania taśmy materiału magnetycznego 24, do nawinięcia wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14. Na przykład podaje się około 280 centymetrów materiału magnetycznego 24 na stanowisko 32 i owija wokół karkasów 12 i 14, jak dokładniej opisano w dalszej części. Przy określaniu potrzebnej ilości materiału magnetycznego 24 podawanego na pierwsze stanowisko 32, szyfrator 43 w sposób ciągły odmierza długość materiału 24, co umożliwia łatwe ustalenie tej długości. Podawaną długość materiału magnetycznego 24 można również określić za pomocą zwykłego silnika elektrycznego zamiast serwomotoru 41, który zaopatrzono w przelicznik do pomiaru długości materiału.

Opcjonalnie, w urządzeniu 30 ponadto występuje szyfrator zewnętrzny (nie pokazano), który również mierzy ilość materiału magnetycznego 24 podawanego na pierwsze stanowisko 32 urządzenia 30. Jest to dodatkowy system do szyfratora 43 umieszczonego wewnątrz serwomotoru 41, poprzez co na pierwsze stanowisko 32 podaje się potrzebną i odpowiednią ilość materiału magnetycznego. W połączeniu z urządzeniem 30 według obecnego wynalazku mogą być zastosowane inne znane urządzenia szyfrujące.

Wszystkie systemy podawania i pomiaru pracują w połączeniu z komputerem lub programowalnym sterownikiem zapewniającym podawanie potrzebnej długości dla konkretnego transformatora elektrycznego 10. Ze względu na możliwe zmiany grubości taśmy materiału magnetycznego 24 (tolerancja) przynajmniej jedno urządzenie 59 do pomiaru grubości w sposób ciągły mierzy grubość taśmy materiału magnetycznego 24, zanim taśma dojdzie do urządzenia 59 do pomiaru grubości i dostarcza informację do systemu dla interpolacji dokładnej długości potrzebnej przy tej grubości, w celu uzyskania właściwej ilości materiału magnetycznego 24 w transformatorze elektrycznym 10. Urządzenie 59 do pomiaru grubości zawiera urządzenie stykowe lub bezstykowe, a w przykładzie wykonania urządzenie 59 zawiera przynajmniej jedną rolkę mierzącą grubość materiału magnetycznego 24 przed walcami ciągnącymi 54 i 56. W innym przykładzie, w urządzeniu 59 występuje sprawdzian grubości lub urządzenie laserowe. Do pomiaru grubości materiału magnetycznego 24 może być również zastosowany przelicznik. Ponadto, w zakresie obecnego wynalazku urządzenie 59 do pomiaru grubości może znajdować się w takim miejscu, aby mierzyło grubość materiału magnetycznego 24 przed lub za przejściem poprzez rolki ciągnące 54 i 56. System w ciągły sposób aktualizuje serwomotor 41 i tym samym aktualizuje ilość podawanego materiału. Poziom pomiaru eliminuje występowanie zmian w obecnym procesie, wynikających ze zmian materiałowych.

W jednym przykładzie wykonania pomiar taśmy materiału magnetycznego 24 odbywa się przez porównanie danych serwomotoru 41 z danymi dostarczanymi przez przelicznik 61 zamontowany w zespole rolki ciągnącej. Korelacja danych dostarcza dokładny pomiar taśmy materiału magnetycznego 24 wprowadzanej w mechanizm uzwajający (uchwyt 60 uzwajania) urządzenia 10. Ponownie, pomiar taśmy materiału magnetycznego 24 można uzyskać poprzez wzajemne oddziaływanie w urządzeniu 10 jednego lub kilku urządzeń pracujących indywidualnie lub w połączeniu z innymi. Pośród możliwych sposobów pomiaru występują, lecz bez takiego ograniczenia, czujniki laserowe, czujniki ultradźwiękowe, czujniki podczerwieni, szyfratory, itd.

Jeśli grubość materiału magnetycznego 24 zawiera się w dolnym zakresie tolerancji, potrzebne będą dodatkowe zwoje wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14, przez co całkowita grubość rdzenia magnetycznego będzie pozostawała w zakresie określonych granic.

I przeciwnie, jeśli grubość materiału magnetycznego 24 zawiera się w górnym zakresie tolerancji, ilość zwojów wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14 zostanie zmniejszona. Tak więc odwijanie nieustannie dostarcza ilość materiału magnetycznego 24 poza głównym materiałem w zwoju (rolka 40),

PL 193 223 B1 przez co system podawania według wynalazku nie wywiera siły wyciągającej materiał magnetyczny 24 z rolki 40, lecz jedynie pociąga luźną taśmę materiału magnetycznego 24. Odwijanie w obecnym procesie uzyskano poprzez zadziałanie wyłącznika uruchamiającego z chwilą naprężenia taśmy materiału magnetycznego 24. Innymi słowy, wyłącznik kontroluje cykle włączania i wyłączania silnika 47, a gdy wyłącznik jest włączony i podobnie włączony jest silnik 47, następuje rozluźnienie materiału magnetycznego 24 oraz udostępnienie go do wprowadzenia w urządzenie 30. Tak więc wyłącznik umożliwia rozluźnienie materiału magnetycznego 24 przez silnik 47 zespołu rozwijającego 42, dopóki nie nastąpi zmiana stanu wyłącznika, która spowoduje ponowny brak aktywnego rozwijania materiału magnetycznego 24 i tym samym przy wprowadzaniu materiału 24 w urządzenie 30 spowoduje naprężenie materiału magnetycznego 24 wciąganego w urządzenie 30. Z chwilą wystąpienia określonego naprężenia następuje ponowna zmiana stanu wyłącznika i silnik 47 rozwija materiał magnetyczny 24 z rolki 40.

Opcjonalnie, można zastosować przynajmniej jedną rolkę 44 kierującą taśmę materiału magnetycznego 24 z rolki 30 do otworu wlotowego 46 urządzenia 30. Otwór wlotowy 46 jest szczeliną w urządzeniu 30, której wymiar dostosowano do wprowadzenia taśmy materiału magnetycznego 24. W pobliżu otworu wlotowego 46 występuje urządzenie smarujące (nie pokazano), rozpraszające niewielką ilość środka smarnego na górnej powierzchni taśmy materiału magnetycznego 24 wprowadzanej w pierwsze stanowisko 32 i nawijanej wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14.

Podczas nawijania, gdy materiał magnetyczny 24 jest w sposób ciągły nawijany na jego wierzchu wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14 występuje pewien opór (pociąganie i tarcie). Opór wzrasta podczas ciągłego nawijania taśmy materiału magnetycznego 24. Dla zmniejszenia oporu i ułatwienia wprowadzania materiału magnetycznego 24 na pierwsze stanowisko 32, górną powierzchnię materiału pokrywa się środkiem smarnym. Może to być dowolny środek smarny, na przykład na bazie oleju a nawet na bazie mieszanki mydła. Do nakładania środka smarnego można zastosować dowolną liczbę tradycyjnych urządzeń smarujących, a w przykładzie wykonania, krople oleju z olejarki spadają na mechanizm wycieraczkowy, który z kolei rozprowadza olej po górnej powierzchni taśmy materiału magnetycznego 24 przed dalszym wprowadzeniem go w pierwsze stanowisko 32, gdzie materiał magnetyczny 24 nawija się w trzecim zabiegu. Środek smarny można również nakładać natryskowo, kroplowo, za pomocą pędzla, wymieniając tylko niektóre z możliwych sposobów.

Wprowadzenie taśmy materiału magnetycznego 24 w urządzenie 10, a dokładniej w mechanizm uzwajający (uchwyt 60 uzwajania), odbywa się za pomocą pary rolek ciągnących 54, 56 ściskających materiał magnetyczny 24 z regulowaną siłą, obracanych przez serwomotor. Rolki ciągnące 54 i 56 umieszczono za smarownicą materiału magnetycznego 24, lecz przed wprowadzeniem w mechanizm uzwajający (uchwyt 60 uzwajania).

W przykładzie wykonania, rolka ciągnąca 54 jest nieruchoma, a rolka ciągnąca 56 jest przestawna. Siła wywierana przez parę rolek ciągnących 54, 56 może być wytwarzana różnymi sposobami, pneumatycznie, mechanicznie, elektrycznie lub hydraulicznie. Napinacz 57 rolek ciągnących można wykorzystać do regulacji siły wywieranej przez rolkę 56. Siłę obracania rolek ciągnących 54, 56 można również uzyskać za pomocą innych środków niż serwomotor. Do wytworzenia siły obracania można przykładowo zastosować silnik krokowy, zwykły silnik elektryczny, siłowe urządzenie pneumatyczne, itp.

Według fig. 1 i 3-5 trzeci zabieg na pierwszym stanowisku 32 obejmuje nawijanie materiału magnetycznego 24. Wstępnie nawinięty oddzielnie pierwszy i drugi karkas 12, 14 z przechodzącym między nimi głównym przewodem (pręt lub drut 16) tworzą wstępnie nawinięty zespół 31 karkasu, który umieszcza się ręcznie lub automatycznie w mechanizmie uzwajającym (uchwyt 60 uzwajania). Do umieszczenia wstępnie nawiniętego zespołu 31 karkasu można wykorzystać osobę obsługującą, robot lub zautomatyzowane urządzenie. Po umieszczeniu wstępnie nawinięty zespół 31 tworzy korpus, wokół którego nawija się materiał magnetyczny 24 dla utworzenia transformatora elektrycznego 10. Zgodnie z zakresem obecnego wynalazku mechanizm uzwajający (uchwyt 60 uzwajania) może być ustawiony do uzwajania jednego karkasu lub dwóch karkasów. Gdy w zespole uzwajającym umieszczono jeden karkas (pierwszy lub drugi karkas 12 lub 14), pierwszą i drugą matrycę 62, 64 dostosowuje się w taki sposób, aby utworzyć łukowe powierzchnie umożliwiające uzwajanie materiału magnetycznego 24 poprzez otwór 22 i wokół karkasu 12 lub 14.

Jak przedstawiono to najlepiej na fig. 4 i 5 mechanizm uzwajający (uchwyt 60 uzwajania) posiada konstrukcję dzielonej matrycy zawierającą pierwszą matrycę 62 i drugą matrycę 64. Pierwsza matryca 62 posiada pierwszy występ prowadzący 67 w pobliżu pierwszego końca 66, wystający w dół

PL 193 223 B1 z dolnej powierzchni 65 w kierunku drugiej matrycy 64. W zamkniętym położeniu pierwszej i drugiej matrycy 62, 64 powstaje między nimi szczelina 69. W szczelinę 69 wchodzi taśma materiału magnetycznego 24, która przesuwa się przez szczelinę 69 w kierunku pierwszego występu prowadzącego 67 podczas podawania materiału magnetycznego 24 w mechanizmie uzwajającym.

Druga matryca 64 tworzy wgłębienie 70, w tym przykładzie wykonania o kształcie okrągłym. Druga matryca 64 posiada górną część 72, w której występuje pierwsza powierzchnia 74. Powierzchnia 74 jest pierwszą powierzchnią wklęsłą. W górnej części 72 ponadto występuje pierwszy koniec 76, który znajduje się w pobliżu pierwszego występu prowadzącego 67, gdy pierwsza i druga matryca 62, 64 znajdują się w zamkniętym położeniu. Wgłębienie 70 utworzono również w drugiej powierzchni 78, które znajduje się w dolnej części 80 drugiej matrycy 64 i korzystnie jest drugą powierzchnią wklęsłą. W dolnej części 80 w jednym końcu drugiej powierzchni wklęsłej 78 utworzono kołnierz prowadzący 82, a w przeciwnym końcu drugiej powierzchni wklęsłej 78 utworzono dodatkowy kołnierz 84, gdzie przeciwne końce pochylają się ku środkowemu kołnierzowi 84 wystającemu z drugiej wklęsłej powierzchni 78, gdzie wchodzi jeden z karkasów 12, 14. W drugiej matrycy 64 wykonano wgłębienie 86 w pobliżu kołnierza prowadzącego 82, gdzie wchodzi druga szpulka 12, 14.

Górna część 72 przeciwnej pierwszej powierzchni wklęsłej 74 jest powierzchnią prowadzącą 88. Powierzchnia prowadząca 88 jest skierowana ku dolnej powierzchni 65 pierwszej matrycy 62 i częściowo tworzy szczelinę. W przykładzie, taśma materiału magnetycznego 24 przemieszczana przez przynajmniej jedną rolkę prowadzącą 89 przechodzi poprzez powierzchnię prowadzącą 88 pomiędzy pierwszą i drugą matrycą 62i 64. Dodatkowo, na powierzchni prowadzącej 88 mogą występować kołki prowadzące 90 ustalające i prowadzące materiał magnetyczny 24 po powierzchni 88 w kierunku pierwszego występu prowadzącego 67 pierwszej matrycy 62. Podczas podawania taśmy materiału magnetycznego 24 na powierzchni prowadzącej 88 materiał podąża za konturem dolnej powierzchni 65 pierwszej matrycy 62. Ponieważ pierwszy występ prowadzący 67 posiada łukowe zagięcie, powoduje odchylenie materiału magnetycznego 24 w dół w kierunku wgłębienia 70 drugiej matrycy 64.

Obecnie opisano proces uzwajania według wynalazku w odniesieniu do fig.1-5. Przykładowy mechanizm uzwajający (uchwyt 60 uzwajania) szczegółowo przedstawiony na fig. 4 i 5 przeznaczono do wstawienia dwóch karkasów, mianowicie wstępnie nawiniętego zespołu 31 karkasów. Pierwszy karkas 12 wchodzi we wgłębienie 70, przez co jeden jego koniec opiera się o schodkowy kołnierz 84. Drugi karkas 14 jest umieszczony we wgłębieniu 70, przez co jeden jego koniec wchodzi we wgłębienie 86, gdzie część tego drugiego karkasu 14 opiera się o drugi występ prowadzący 82.

Na drugiej powierzchni wklęsłej 75 występuje powierzchnia podstawy 92 oraz powierzchnia rozprowadzająca 94, która w wycofanym położeniu spoczywa na drugiej powierzchni wklęsłej 92. Powierzchnia rozprowadzająca 94 ma ten sam kształt łukowy jak powierzchnia podstawy 92 z tą różnicą, że jej szerokość wynosi około ½ szerokości powierzchni 92 leżącej poniżej. W wycofanym położeniu połowa drugiej powierzchni wklęsłej 92 jest zatem pokryta przez powierzchnię rozprowadzającą 94. Na pierwszej powierzchni wklęsłej 94 występuje klapka prowadząca 98, która ustala i prowadzi taśmę materiału magnetycznego 24 w dół od powierzchni prowadzącej 98 do pierwszej powierzchni wklęsłej 94. Jak pokazano na fig. 5, w wysuniętym położeniu powierzchnia rozprowadzająca 94 znajduje się w górze względem powierzchni podstawy 92. Pierwsza powierzchnia wklęsła 94 ma korzystnie kształt wklęsły, podobny do pierwszej i drugiej powierzchni wklęsłej 74, 78, ułatwiający rozprowadzanie taśmy materiału magnetycznego 24 uzwajanej wokół wstępnie nawiniętego zespołu 31 karkasu podczas procesu według obecnego wynalazku, jak dokładniej opisano poniżej.

Przestawianie pierwszej powierzchni wklęsłej 94 przez siłownik 100 z wycofanego do wysuniętego położenia i vice versa może być zrealizowane za pomocą znanych środków. W przykładzie wykonania zastosowano urządzenie wycofujące ze sprężyną i siłownikiem pneumatycznym, które wywiera określoną siłę na powierzchnię rozprowadzającą 94, przemieszczając ją od powierzchni podstawy 92do wysuniętego położenia. Początkowo powierzchnia rozprowadzająca 94 znajduje się w wycofanym położeniu, umożliwiając wstawienie wstępnie nawiniętego zespołu 31 karkasu we wgłębienie 70. Po wstawieniu wstępnie nawiniętego zespołu 31 we wgłębienie 70 mechanizmu uzwajającego (uchwyt 60 uzwajania) powierzchnia rozprowadzająca 94 przemieszcza się do wysuniętego położenia w kierunku pierwszej wklęsłej powierzchni 74.

Gdy powierzchnia rozprowadzająca 94 znajduje się w wysuniętym położeniu, maleje całkowite pole powierzchni wgłębienia 70, a taśma materiału magnetycznego 24 ciaśniej owija się wokół wstępnie nawiniętego zespołu 31 karkasu, co wynika ze zmniejszenia pola powierzchni, na której następuje uzwajanie. Dodatkowo, zadziałanie powierzchni rozprowadzającej 94 spowoduje przemieszczenie

PL 193 223 B1 klapki prowadzącej 98 w kierunku od powierzchni podstawy 92, wytwarzając szczelinę 93 pomiędzy klapką 98 i powierzchnią prowadzenia 88, gdzie wchodzi taśma materiału magnetycznego 24 poprzez szczelinę 93 i wokół powierzchni łukowej (średnica wewnętrzna) powierzchni rozprowadzającej 94.

Tak więc, podczas podawania i uzwajania uchwyt 60 uzwajania tworzy mechaniczne środki napędu taśmy materiału magnetycznego 24 w prostoliniowym ruchu wzdłuż powierzchni prowadzącej 88 dla kołowego nawinięcia wokół powierzchni rozprowadzającej 94 w wysuniętym i wycofanym położeniu. Zmianę kierunku uzyskuje się poprzez dostarczenie przedniej krawędzi taśmy 24 ze stopniową zmianą kierunku i mechaniczne prowadzenie w taki sposób, aby przednia krawędź samodzielnie wchodziła w środkowe otwory 22 pierwszego i drugiego karkasu 12, 14. Po dojściu przedniej krawędzi taśmy materiału magnetycznego 24 do mechanizmu uzwajającego (uchwyt 60 uzwajania) pierwsza matryca 12 ułatwia wejście taśmy materiału magnetycznego 24 w otwór 22 pierwszego karkasu 12,po przejściu pierwszego karkasu 12 druga matryca 14 kieruje materiał w otwór 22 drugiej matrycy 14. Łukowy kształt powierzchni rozprowadzającej 94 w wycofanym położeniu względem drugiej powierzchni 14 kieruje taśmę materiału magnetycznego 24 poprzez otwór 22 w drugim karkasie 14 i następnie pierwsza wklęsła powierzchnia 74 górnej części 72 drugiej matrycy 14 kieruje taśmę materiału magnetycznego 24do otworu 22 w pierwszym karkasie 12. Po wykonaniu pierwszego obrotu wewnątrz mechanizmu (uchwytu 60 uzwajania) i przez otwory 22 w karkasach 12 i 14 ciągłe doprowadzanie taśmy materiału magnetycznego 24 spowoduje przejście przedniej krawędzi wewnątrz ścian pierwszego i drugiego karkasu 12, 14, podczas zawijania reszty taśmy materiału magnetycznego 24 na siebie. Po nawinięciu określonej ilości obrotów taśmy materiału magnetycznego 24 wokół pierwszego i drugiego karkasu 12, 14 siłownik 100 przestawia powierzchnię rozprowadzającą 94 z wycofanego położenia do wysuniętego położenia, zmniejszając pole powierzchni taśmy materiału magnetycznego 24 nawijanej wokół pierwszego i drugiego karkasu 12 i 14. W korzystnym przykładzie siłownik 100 zawiera sprężynę wytwarzającą zadany nacisk dla utrzymania powierzchni rozprowadzającej 94 w wysuniętym położeniu podczas ciągłego zwijania taśmy materiału magnetycznego 24. Zmiana siły wytwarzanej przez pneumatyczny siłownik 100 poprzez regulację ciśnienia powietrza umożliwia regulację wytwarzanego oporu. Przy ciągłym zwijaniu taśmy materiału magnetycznego 24 wokół wstępnie nawiniętego zespołu karkasu ustawicznie wzrasta średnica cewki (taśmy materiału magnetycznego 24). Dzięki dzielonej konstrukcji matrycy w urządzeniu 10 powierzchnia rozprowadzająca 94 i pierwsza powierzchnia łukowa 74 drugiej matrycy 14 pozostają w tej samej osi X, przy czym powierzchnia 94 przemieszcza się wzdłuż osi Z w miarę nawijania cewki (taśma materiału magnetycznego 24) i wzrostu średnicy. Oś symetrii wewnętrznej średnicy powierzchni rozprowadzającej 94 jest wyrównana zosią taśmy materiału magnetycznego 24, a zwijanie odbywa się w spokojny i równomierny sposób.

Rozszerzanie cewki jest przenoszone przez powierzchnię rozprowadzającą 94 mechanizmu uzwajającego (uchwytu 60 uzwajania). Innym słowy, ze wzrostem średnicy cewek utworzonych przez taśmę materiału magnetycznego 24 powstaje siła przeciwstawna sile wytwarzanej przez siłownik 100. W pewnym punkcie siła przeciwstawna przekracza ustawioną wartość siły siłownika 100 i powoduje przesunięcie powierzchni rozprowadzającej 94 w kierunku powierzchni podstawy 92 drugiej matrycy 64. Siła wywierana przez siłownik 100 może zmieniać się według zastosowania, wytwarzając większy lub mniejszy opór dla taśmy materiału magnetycznego 24 zwijanej wewnątrz wgłębienia 70, mianowicie powierzchni rozprowadzającej 94 i pierwszego wgłębienia 74 drugiej matrycy 14. Takie oddziaływanie może być łatwo kontrolowane procesorem, co jest znane w tej dziedzinie.

W czwartym zabiegu pierwszego stanowiska 32, jak najlepiej pokazano na fig. 4, po zwinięciu określonej i żądanej ilości taśmy materiału magnetycznego 24 wokół otworu 22 pierwszego i drugiego karkasu 12, 14 uruchamia się zespół odcinający 120 w określonym miejscu, dla uzyskania właściwej długości taśmy materiału magnetycznego 24. Jak pokazano na fig. 4, zespół odcinający 120 umieszczono w pierwszej matrycy 112 i na powierzchni prowadzącej 88 (fig. 5) drugiej matrycy 14, przez co taśmę materiału magnetycznego 24 odcina się na długości powierzchni prowadzenia 87 w pobliżu pierwszego występu prowadzącego 67. W zespole odcinającym 120 występuje dowolna liczba urządzeń odcinających. W przykładzie pokazanym na fig. 4 w zespole 120 występuje siłownik uderzający z głowicą odcinającą 122 w jednym końcu, napędzanym w dół do odcięcia taśmy materiału magnetycznego 24 po uruchomieniu zespołu odcinającego 120. Zespół odcinający 120 mechanicznie przytrzymuje taśmę materiału magnetycznego 24 po odcięciu, zapobiegając rozmotaniu taśmy po ustąpieniu naciągu tylnej krawędzi (fig. 1). To samo można uzyskać za pomocą różnych mechanizmów utrzymujących.

PL 193 223 B1

Według fig. 3 i 6 w urządzeniu 30 występuje również urządzenie z bramką zatrzymującą 91 służącą do ustawienia wstępnie nawiniętego zespołu 31 karkasu w mechanizmie uzwajającym (uchwycie 60 uzwajania). W zilustrowanym przykładzie urządzenie 91 zawiera bramkę 93, która w pierwszym uruchomionym położeniu wystaje w górę z płaskiej powierzchni 95 w sąsiedztwie mechanizmu uzwajającego (uchwytu 60 uzwajania) i znajduje się pomiędzy pierwszym stanowiskiem 32 i drugim stanowiskiem 34, przez wstępnie nawinięty zespół 31 umieszczony w mechanizmie tj. uchwycie 60 uzwajania zostaje ustalony na pierwszym stanowisku 32, z powstrzymaniem dostępu do drugiego stanowiska 34. Urządzenie 91 może zawierać dowolną liczbę znanych urządzeń zatrzymujących, i w tym przykładzie występuje siłownik pneumatyczny, którego działanie zatrzymuje bramkę 93 dla przejścia z wycofanego położenia w otworze płaskiej powierzchni 95 do pierwszego uruchomionego położenia pokazanego na fig. 6. Według fig. 3 łącznik 97 łączy się w jednym końcu z pierwszym końcem bramki zatrzymującej 91 i w przeciwnym końcu z bramką 93. W ten sposób bramka 93 ustala wstępnie nawinięty zespół 31 karkasu w kierunku y. Będzie zrozumiałym, że pokazany na fig 3 i 6 zespół bramki 91 ma charakter jedynie przykładowy oraz ilustracyjny, i nie ogranicza zakresu obecnego wynalazku.

Według fig. 2-5 bramka zatrzymująca 93, ustalająca wstępnie nawinięty zespół 31 karkasu we wgłębieniu 70 mechanizmu uzwajającego tj. uchwytu 60 uzwajania podczas uzwajania została wycofana, umożliwiając dostęp do drugiego stanowiska 34. Do przenoszenia zespołu 31 z nawiniętą taśmą materiału magnetycznego 24 z pierwszego stanowiska 32 do drugiego 34 może być zastosowane tradycyjne urządzenie napędowe 140. W przykładzie najlepiej pokazanym na fig. 2 urządzenie 140 zawiera siłownik pneumatyczny 141, którego wysuwany pierwszy koniec 42 łączy się i fizycznie przesuwa pierwszy i drugi karkas 12, 14 z pierwszego stanowiska 32 do drugiego 34 po zadziałaniu urządzenia napędowego 140. Jak wiadomo, urządzenie 140 korzystnie zawiera sterowanie mikroprocesorowe umożliwiające jego programowanie dla wysuwania w kierunku i do wewnątrz wgłębienia 70 oraz przesunięcia pierwszego i drugiego karkasu 12, 14 z pierwszego stanowiska 32 do drugiego 34. W związku z tym pierwszy koniec 42 ma kształt okrągły i dopełniający do kształtu wgłębienia 70, co umożliwia wprowadzenie i wskrośne przechodzenie. W wyniku zaprogramowania urządzenia 140 pierwszy i drugi owinięty karkas 12, 14 przesuwają się na określonej odległości dla poprawnego umieszczenia karkasów w środkowym położeniu drugiego stanowiska 34. Podczas przesuwania tylna krawędź 26 taśmy materiału magnetycznego 24 jest przytrzymywana dla zapobieżenia odwijaniu.

Po umieszczeniu owiniętego pierwszego i drugiego karkasu 12, 14 na drugim stanowisku 34 pierwszy koniec 142 wychodzi z wgłębienia 70, umożliwiając umieszczenie w tym wgłębieniu zespołu 31 i ponowne rozpoczęcie operacji uzwajania. Ponadto, przed umieszczeniem drugiego zespołu 31 we wgłębieniu 70 podobnie zostaje wycofana powierzchnia rozprowadzająca.

Na fig. 6 pokazano drugie stanowisko 34, gdzie następuje dalsze wytwarzanie transformatora elektrycznego 10 według fig. 1. Po owinięciu pierwszego i drugiego karkasu 12, 14 i przemieszczeniu na drugie stanowisko 34 mocuje się tylną krawędź 26 taśmy materiału magnetycznego 24 do leżących poniżej zwojów. Tylną krawędź 26 przytrzymuje pod spodem zwojów zespół 150 zacisku końca. W przykładzie zespół 150 zawiera pneumatyczny siłownik zacisku końca wywierający określoną siłę na tylną krawędź 26, dla bezpiecznego jej utrzymania pod spodem cewek. Do bezpiecznego utrzymywania tylnej krawędzi 26 w tym położeniu mogą być zastosowane inne środki utrzymujące.

Następnie łączy się ze sobą taśmę materiału magnetycznego 24, tworzącą cewki. W jednym przykładzie określone miejsce tylnej krawędzi 26 spaja się do poniższych zwojów za pomocą urządzenia 160, dla uzyskania zabezpieczonego zespołu. Przykładowym procesem jest spajanie plazmowe z zastosowaniem argonu w spawarce 160. Mogą być zastosowane inne środki łączenia, obejmujące bez takiego ograniczenia spajanie laserowe, zgrzewanie oporowe, łączenie skrzynkowe, łączenie klejowe, mechaniczne nacinanie lub zagniatanie, taśmowanie średnicy cewki oraz owijanie drutem. Po wykonaniu łączenia tylną krawędź 26 mocuje się do leżących poniżej zwojów, dla utworzenia ciasno nawiniętej cewki.

W urządzeniu 10 według obecnego wynalazku po zamocowaniu tylnej krawędzi 26 pierwszy i drugi owinięty karkas 12, 14 pozostają na drugim stanowisku 34. Wycofuje się zespół 150 zacisku końca uwalniając pierwszy i drugi karkas 12, 14 do przeniesienia na trzecie stanowisko 36 (patrz fig. 7). W obecnym wynalazku owinięte karkasy 12, 14 swobodnie ustawione na drugim stanowisku 34 pozostają tam do momentu wprowadzenia następnego zespołu karkasu z pierwszego stanowiska 34 na drugie stanowisko 36 i tym samym przemieszczenia zespołu pierwszego i drugiego karkasu występującego na drugim stanowisku 34. W ten sposób przemieszczenie zespołu karkasu z pierwszego stanowiska 32 przesuwa zespół karkasu z drugiego stanowiska 34 na trzecie 36. Rozumie się, że zakres

PL 193 223 B1 obecnego wynalazku obejmuje inne mechanizmy przemieszczania, jakie mogą być zastosowane do przesuwu zespołu karkasów z drugiego stanowiska 34 na trzecie 36.

Na fig. 7 pokazano trzecie stanowisko 36 generalnie obejmujące kształtowanie bądź formowanie nawiniętej cewki materiału magnetycznego 24. Nawiniętą cewkę materiału magnetycznego 24 kształtuje się w dostosowaniu do geometrii odpowiadającej konstrukcji wyrobu (transformator elektryczny 10). W przykładzie wykonania na trzecim stanowisku 36 występuje matryca formująca 170 oraz druga matryca formująca 172. Pierwszą matrycę formującą 170 napędza pierwszy siłownik 174, który w tym przykładzie zawiera siłownik pneumatyczny wywierający siłę w pierwszym kierunku na górną powierzchnię nawiniętej cewki materiału magnetycznego 24. Drugą matrycę formującą 172 napędza drugi siłownik 178. Drugi siłownik 178 zawiera drugi siłownik pneumatyczny, który wywiera siłę w drugim kierunku na spodnią powierzchnię nawiniętej cewki materiału magnetycznego 24. Rozumie się, że pierwszy i drugi kierunek są przeciwne względem siebie, w wyniku czego następuje prasowanie lub kształtowanie nawiniętej cewki pomiędzy pierwszą i drugą matrycą formującą 170, 172 po ich zadziałaniu. Jak wiadomo, prasowany kształt transformatora elektrycznego 10 może być łatwo zmieniony poprzez zmianę kształtu pierwszej i drugiej matrycy formującej 170, 172.

Po sprasowaniu nawiniętego materiału magnetycznego 24 do postaci transformatora elektrycznego 10 wycofuje się pierwszą i drugą matrycę formującą 170, 172, a transformator 10 pozostaje na trzecim stanowisku 36 do momentu wprowadzenia następnego nawiniętego zespołu cewki z drugiego stanowiska 34 na trzecie 36, co spowoduje przemieszczenie transformatora 10 z trzeciego stanowiska 36. Do odbioru (nie pokazano), można zastosować rynnę ślizgową (nie pokazano) wychwytującą transformatory 10 odprowadzane z trzeciego stanowiska 36 w całkowicie zmontowanym stanie. Rozumie się, że można zastosować urządzenie przemieszczające (nie pokazano) do mechanicznego przenoszenia i przemieszczania zmontowanego transformatora elektrycznego 10 z trzeciego stanowiska 36 po odsunięciu pierwszej i drugiej matrycy formującej 170, 172 od siebie. Urządzenie 30 według obecnego wynalazku i proces formowania transformatora elektrycznego 10 korzystnie są sterowane mikroprocesorem (nie pokazano). Wszystkie elektryczne i mechaniczne elementy składowe urządzenia 30 zintegrowano dla uzyskania najwyższej jakości wyrobu, który spełnia wszystkie podane warunki techniczne i uzyskuje najbardziej optymalny cykl produkcyjny. Wynalazek eliminuje wady dotychczasowych urządzeń poprzez dostarczenie całkowicie zintegrowanego procesu i urządzenia 30, w których dokładnie kontroluje i monitoruje się wszystkie aspekty montażu.

Choć opisano i przedstawiono korzystne przykłady wykonania, mogą być wprowadzone różne modyfikacje i rozwiązania równoważne bez odstępstwa od ducha i zakresu tego wynalazku. Rozumie się zatem, że obecny wynalazek opisano w drodze ilustracji, a nie ograniczenia.

Claims (21)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, w którym umieszcza się parę karkasów we wgłębieniu utworzonym w uchwycie uzwajania, znamienny tym, że doprowadza się materiał magnetyczny (24) do uchwytu (60) uzwajania i nawija się materiał magnetyczny (24) okrężnym ruchem nawijania, przy czym przednią krawędź materiału magnetycznego w sposób ciągły przewleka się w otwory (22) utworzone w parze karkasów (12, 14), tworząc rdzeń zwijany transformatora, następnie odcina się materiał magnetyczny (24), tworząc tylną krawędź (26), po czym mocuje się tylną krawędź (26) do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora i kształtuje się rdzeń zwijany transformatora do zadanego kształtu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał magnetyczny (24) nawija się za pomocą uchwytu (60) uzwajania, zawierającego zespół dzielonej matrycy złożony z pierwszej matrycy (62) i drugiej matrycy (64), zaś między tymi matrycami tworzy się rowek (69), do którego wprowadza się materiał magnetyczny (24) podawany do uchwytu (60) uzwajania, przy czym stosuje się pierwszą matrycę (62) i drugą matrycę (64) posiadające wklęsłe powierzchnie kierujące materiał magnetyczny (24) poprzez otwory (22) pierwszego i drugiego karkasu (12, 14).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas doprowadzenia materiału magnetycznego (24) podaje się materiał magnetyczny (24) wzdłuż pierwszej powierzchni łukowej pierwszej matrycy (62) i za pomocą tej pierwszej powierzchni łukowej kieruje się materiał magnetyczny (24) poprzez otwór (22) utworzony w pierwszym karkasie (12), następnie prowadzi się materiał magnetyczny (24) wzdłuż pierwszej powierzchni wklęsłej (94) drugiej matrycy (64) i za jej pomocą kieruje się

PL 193 223 B1 materiał magnetyczny (24) poprzez otwór (22) utworzony w drugim karkasie (14), przy czym materiał magnetyczny (24) w sposób ciągły podaje się poprzez otwory w pierwszym karkasie (12) i drugim karkasie (14), tworząc rdzeń zwijany.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że ponadto podaje się materiał magnetyczny (24) do drugiej powierzchni wklęsłej (92) utworzonej w drugiej matrycy (64) naprzeciw pierwszej powierzchni wklęsłej (94) i za pomocą drugiej powierzchni wklęsłej (92) kieruje się materiał magnetyczny (24) do otworu utworzonego w drugim karkasie (14), po czym kieruje się materiał magnetyczny (24) do przeciwnej pierwszej powierzchni wklęsłej (94).

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas mocowania tylnej krawędzi (26) spaja się określone miejsce tylnej krawędzi (26) do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że tylną krawędź (26) spaja się za pomocą spawania plazmowego.

7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że pierwszą powierzchnię wklęsłą (94) dociska się sprężyną, przy czym materiał magnetyczny (24) wstępnie podaje się do uchwytu (60) uzwajania, gdy pierwsza powierzchnia wklęsła (94) i druga powierzchnia wklęsła (92) są rozsunięte, i pierwszą powierzchnię wklęsłą (94) odsuwa się od drugiej powierzchni wklęsłej (92), gdy materiał magnetyczny (24) w sposób ciągły owija się wokół pierwszego karkasu (12) i drugiego karkasu (14), wprowadzając w ten sposób materiał magnetyczny (24) pomiędzy pierwszą powierzchnię wklęsłą (94) i drugą powierzchnię wklęsłą (92).

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas kształtowania rdzenia zwijanego transformatora do zadanego kształtu prasuje się górną powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora pierwszą matrycą formującą (170) i prasuje się dolną powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora drugą matrycą formującą (172).

9. Sposób ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, w którym materiał magnetyczny nawija się w otworach i poprzez otwory w przynajmniej jednym karkasie, znamienny tym, że umieszcza się co najmniej jeden karkas (12, 14) we wgłębieniu (70) utworzonym w uchwycie (60) uzwajania, doprowadza się materiał magnetyczny (24) do uchwytu (60) uzwajania, i nawija się materiał magnetyczny (24) okrężnym ruchem nawijania, przy czym przednią krawędź materiału magnetycznego (24) w sposób ciągły przewleka się w otworze (22) utworzonym w przynajmniej jednym karkasie (12, 14), tworząc rdzeń zwijany transformatora, następnie odcina się materiał magnetyczny (24) tworząc tylną krawędź (26), po czym mocuje się tylną krawędź (26) do leżącego poniżej materiału rdzenia zwijanego transformatora i kształtuje się rdzeń zwijany transformatora do zadanego kształtu.

10. Urządzenie do ciągłego nawijania materiału magnetycznego dla utworzenia rdzenia transformatora elektrycznego, znamienne tym, że zawiera, usytuowane jedno obok drugiego, trzy stanowiska, pierwsze stanowisko (32), drugie stanowisko (34) i trzecie stanowisko (36), przy czym pierwsze stanowisko (32) ma pierwszą część, zawierającą zespół rozwijający (42) do rozwijania materiału magnetycznego (24) nawiniętego na rolce, drugą część, usytuowaną obok pierwszej części i zawierającą zespół podawania (42) do transportu materiału magnetycznego (24) do trzeciej części, zawierającej uchwyt (60) uzwajania, w którym usytuowany jest zespół (31) karkasu, zawierający co najmniej jeden karkas (12, 14), przy czym ten co najmniej jeden karkas (12, 14) posiada, przechodzący przez niego, otwór (22), oraz czwartą część, usytuowaną obok trzeciej części, i zawierającą urządzenie odcinające (120) do odcinania materiału magnetycznego (24) w określonym miejscu, dla utworzenia tylnej krawędzi (26), zaś drugie stanowisko (34) zawiera zespół (150) zacisku końca do mocowania tylnej krawędzi (26) do leżących poniżej zwojów materiału magnetycznego (24), dla utworzenia rdzenia zwijanego transformatora, natomiast trzecie stanowisko (36) zawiera pierwszą matrycę formującą (170) oraz drugą matrycę formującą (172) do formowania rdzenia zwijanego transformatora według określonego kształtu.

11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że przynajmniej jeden karkas stanowi parę karkasów (12, 14).

12. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że uchwyt (60) uzwajania zawiera pierwszą matrycę (62) i drugą matrycę (64), przy czym pierwszą matryca (62) posiada pierwszą powierzchnię łukową do kierowania materiału magnetycznego (24) do otworu (22) utworzonego w pierwszym karkasie (12), zaś druga matryca (64) posiada pierwszą powierzchnię wklęsłą (94) do odbierania materiału

PL 193 223 B1 magnetycznego (24) z pierwszej powierzchni łukowej i kierowania materiału magnetycznego (24) do otworu (22) utworzonego w drugim karkasie (14).

13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że pierwsza matryca (62) i druga matryca (64) są pod napięciem sprężyny.

14. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zespół (42) podawania zawiera parę rolek ciągnących (54, 56), wymuszających przenoszenie materiału magnetycznego (24) do uchwytu (60) uzwajania, przy czym para rolek ciągnących (54, 56) jest regulowana względem siebie.

15. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że drugie stanowisko (34) zawiera spawarkę plazmową (160).

16. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że ponadto zawiera urządzenie pomiarowe (59) do odmierzania określonej ilości materiału magnetycznego (24) nawijanego wokół pary karkasów (12, 14).

17. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że pierwsza matryca formująca (170) prasuje pierwszą powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora, a druga matryca formująca (172) prasuje drugą powierzchnię rdzenia zwijanego transformatora do uprzednio zadanego kształtu.

18. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że druga matryca (64) posiada przeciwną drugą powierzchnię wklęsłą (92), do kierowania materiału magnetycznego (24) do otworu utworzonego w pierwszym karkasie (12), zwróconą do pierwszej powierzchni wklęsłej (94), tworząc wgłębienie (70), w którym usytuowana jest para karkasów (12, 14), przy czym pierwsza powierzchnia wklęsła (94) jest zamocowana ruchomo pomiędzy wysuniętym położeniem i wycofanym położeniem, i w wysuniętym położeniu pierwsza powierzchnia wklęsła (94) do kierowania materiału magnetycznego (24) do drugiego wgłębienia podczas nawijania, znajduje się bliżej drugiej powierzchni wklęsłej (92) niż w wycofanym położeniu.

19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że pierwsza powierzchnia wklęsła (94) jest sprzężona z siłownikiem (100).

20. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że siłownik (100) zawiera cylinder pneumatyczny do przesuwania pierwszej powierzchni wklęsłej (94) do wysuniętego położenia w kierunku od drugiej powierzchni wklęsłej (92) podczas ciągłego nawijania materiału magnetycznego (24) i utrzymywania jej w tym wysuniętym położeniu.

21. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że pierwsza powierzchnia łukowa posiada występ prowadzący (67) wystający w dół z pierwszej matrycy (62) do drugiej matrycy (64), do kierowania materiału magnetycznego (24) poprzez otwór (22) pierwszego karkasu (12) do pierwszej powierzchni wklęsłej (94) drugiej matrycy (64).