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Schifflose Wickelmaschine für ringförmige Magnetkerne
Die Erfindung bezieht sich auf eine schifflose Wickelmaschine für ringförmige Magnetkerne.
Die Entwicklung der Automatisierung und der Technik von Digital-Rechenmaschinen stellt hohe Anforderungen an die Qualität und Zuverlässigkeit der für diese Zwecke verwendeten Bestandteile undElemente. Unter allen derzeit bekannten Elementen für solche Einrichtungen sind magnetische Elemente die weitaus verlässlichsten. Es ist daher zu erwarten, dass die Erzeugung von magnetischen Verstärkern, magnetischen logischen Elementen und magnetischen Elementen von Digitalrechnern eine stetige Zunahme erfahren wird.
Bei der Konstruktion und Erzeugung solcher Elemente müssen in den meisten Fällen ringförmige (Toroid-) Magnetkerne wegen ihrer ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften verwendet werden. Das Wickeln eines geschlossenen Ringkernes bietet aber grosse Schwierigkeiten. Die Lösung des Problems einer maschinellen Bewicklung, insbesondere von Miniaturringkernen, ist daher von weitgehender wirtschaftlicher Bedeutung.
Ein Nachteil der bisherigen Wickelmaschinen beruht darin, dass der zum Wickeln auf den. Ringkern bestimmteDraht vorerst auf ein rotierendes Rundschiff aufgewickelt werden muss, das beim Wickeln durch den Kern hindurchtritt. Hieraus folgt, dass in dem Ringkern nach dem Wickeln eine so grosse Öffnung verbleiben muss, um dem Rundschiff den Durchtritt zu ermöglichen. Dadurch ist nicht nur der Gesamtquerschnitt der Wicklung, die auf den Kern aufgewickelt werden kann, sondern auch der geringste Innendurchmesser des Kernes selbst begrenzt. Dies führt zu einer ungenügenden Ausnutzung der Kerne und es müssen unnötig grosse Kerne gewählt werden. Das Wickeln kleiner Kerne (gewöhnlich mit einem Innendurchmesser unter 10 mm) ist derzeit sehr mühsam und zeitraubend, da der Draht mit der Hand hindurchgezogen werden muss.
Es sind weiters Spulenwickelmaschinen zum Bewickeln von ringförmigen Magnetkernen bekannt, bei welchen statt eines rotierenden Rtindschiffes, aus dem der zumBewickeln des Kernes bestimmte Draht aufgewickelt ist, ein Stahlband mit einer Führung verwendet wird, welches wie das Schiff einer normalen Wickelmaschine arbeitet. Dieses Stahlband und insbesondere die Führung erfordern jedoch einen ausreichend grossen Raum, so dass Miniaturkerne nicht gewickelt werden können.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Maschine zu schaffen, die insbesondere auch das Wickeln von Miniaturkernen (mit einem Innendurchmesser von unter 10 mm) ermöglicht.
Dies wird bei einer schifflosen Wickelmaschine für ringförmige Magnetkerne, bei welcher der zum Aufwickeln auf den Ringkern bestimmte Draht von zwei Tragrollen derart getragen wird, dass durch die Öffnung des Ringkernes nur ein Vorratsbündel dieses Drahtes hindurchtritt und eine der Tragrollen mittels einer einstellbaren Gleitkupplung in bestimmter Richtung angetrieben ist, wobei oberhalb dieser Tragrollen ein bewegliches Abhebeglied angeordnet ist, welches zum Abnehmen des Drahtes aus dem Vorratsbündel dient, erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Abhebeglied eine bewegliche Abheberolle ist, die bei ihrer Bewegung den Draht auffängt, ihn in bekannter Weise sukzessivevon beiden Tragrollen abhebt und nach dem Herabgleiten sich zurück in ihre Ausgangslage ausserhalb der Öffnung des Ringkernes bewegt,
in welcher Öffnung ein von einer dünner Stahlsaite od. dgl. gebildetes Trennglied angeordnet ist, welches zum Abtrennen des Drahtes der in Vollendung begriffenen Windung vom Vorratsbündel dient, wobei dieAbheberolle auf ihrerBahn von einem Doppelkurbel-Hebelmechanismus geführt wird, welcher aus einem dieAbheberolle tragenden Hebel und zwei Kurbeln besteht, von welchen die erste Kurbel vom Motor angetrieben und die zweite Kurbel durch eine mechanische Hilfskopplung aus der Totlage des Mecha-
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nismus bei der ersten Umdrehung der ersten Kurbel in einer Richtung und bei der zweiten Umdrehung der ersten Kurbel in der andem Richtung ausgeschwenkt wird.
Gemäss einer besonders zweckmässigen Ausgestaltung ist in der Nähe des Ringkemes eine Drahtführung angeordnet, welche aus zwei elastischen gegeneinander anliegenden Backen besteht, die zum Auffangen des im Aufwickeln begriffenen Drahtes in der Weise dienen, dass die bisher aufgewickelte Windung festgehalten wird und dass der aufzuwickelnde Draht genau auf die vorbestimmte Stelle des Ringkemes gelegt wird.
Durch den Ringkern tritt somit bei der erfindungsgemässen Wickelmaschine lediglich dasDrahtvorrats- bündel und das einfache Trennglied hindurch, welch letzteres z. B. von einer Stahlsaite gebildet wird, die durch die Öffnung im Ringkern parallel zum Vorratsbündel hindurchgeht. Diese Saite kann bei sehr kleinen Kernen einen Durchmesser unter 0,5 mm aufweisen. Beim Wickeln sinkt die Anzahl der Windungen des Vorratsbündels, so dass nach Beendigung des Wickelvorganges durch die Öffnung des Ringkernes ausser derStahlsaite bloss die Grundschlinge des Vorratsbündels hindurchtritt. Man kann daher den inneren Querschnitt des Kernes praktisch restlos ausnutzen und auch Kerne mit sehr kleinem Innendurchmesser maschinell bewickeln.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Wickelmaschine ist in den Zeichnungen veranschau- licht. Darin zeigen Fig. l schematisch die Seitenansicht (Kreuzriss) der Anordnung von zwei Tragrollen und der benachbarten Teile, Fig. 2 dieselbe Anordnung im Aufriss, Fig. 3 im Grundriss, Fig. 4 das Schema des Antriebes und der mechanischen Bewegungsorgane der Wickelmaschine, Fig. 5 schematisch den Vorgang bei der Bildung des Vorratsbündels im Aufriss, Fig. 6 die Drahtführung im Grundriss und Fig. 7 eine schematische Darstellung des Abhebens und der Ablage des Drahtes beim Wickeln.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen die Anordnung von zwei Tragrollen 2 und 3, auf welchen ein Draht-Vorratsbündel 1 aufgewickelt ist, das durch die Öffnung eines Ringkernes 4 hindurchtritt. Diese Figuren zeigen ferner die Gestalt und Lage des von einer dünnen Stahisaite od. dgl. gebildeten Trenngliedes 5, welches zum Abtrennen des Drahtes der in Vollendung begriffenen Windung vom Vorratsbündel l dient. Fig. 3 veranschaulicht die Lage der Abheberolle 6 gegenüber den Tragrollen 2 und 3.
Fig. 4 zeigt, wie bereits erwähnt, das Schema des Antriebes und der mechanischen Bewegungsorgane der Wickelmaschine. Die Tragrolle 2 wird von einem Motor 13 über ein Getriebe 14, 15 und eine einstellbare Gleitkupplung 16 in der angedeuteten Richtung angetrieben. Der Motor 13 treibt auch die Welle 11 an. Die Wellen 11 und 12 sind mit Kurbeln 9 und 10 versehen, die mit einem die Abheberolle 6 tragenden Hebel 8 verbunden sind. Durch eine mechanische Kopplung der Wellen 11 und 12 wird erreicht, dass bei der ersten Umdrehung der Welle 11 in der angedeuteten Richtung die Kurbel 10 auf der Welle 12 aus ihrer Ausgangslage (Totlage) in Uhrzeigerrichtung und bei der zweiten Umdrehung der Welle 11 in ent- gegengesetzter Richtung ausschwingt.
DieAbheberolle 6beschreibtdann eine auszweiEllipsen zusammengesetzte Bahn, die in Fig. 4 strichpunktiert dargestellt ist und durch die Punkte 17-18-17-19-17 in der angedeuteten Richtung hindurchgeht. Die Abheberolle 6 bewegt sich dicht oberhalb der Tragrollen 2 und 3 (Fig. 3). Das mechanische Moment der Gleitkupplung 16 wird entsprechend der Dicke des gewickelten Drahtes eingestellt. Die Übersetzung des Getriebes 15 wird derart gewählt, dass der gewickelte Draht stets gespannt ist und die Gleitkupplung 16 etwas schlüpft. Die Tragrollen 2 und 3, der Kurbelmechanismus mit der Abheberolle 6 und der Kern 4 sind auf einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet, der Motor mit dem Getriebe befindet sich unterhalb dieser Platte.
Fig. 5 veranschaulicht schematisch den Vorgang bei der Bildung des Vorratsbündels 1. Durch den in einemHalter üblicher Bauart angeordneten Ringkern 4 wird der Draht hindurchgezogen und auf den Trag- rollcn 2 und 3 eine Grundschlinge gebildet. Die Wickelmaschine wird in Gang gesetzt und auf die Rollen 2 und 3 die erforderliche Drahtlänge aufgewickelt. In den Fig. 5 und 6 ist auch die Drahtführung 7 eingezeichnet, welche von zwei an der Grundplatte befestigten elastischen Backen gebildet wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Drahtführung 7 nur in den Fig. 5 und 6 dargestellt : in diesen Figuren wurde jeweils das Trennglied 5 weggelassen.
Fig. 7 zeigt schematisch das Abnehmen und Auflegen des Drahtes beim Wickelvorgang. Der ganze Wickelvorgang wird an Hand der Zeichnungen im weiteren eingehend beschrieben.
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festigt wird. Die Drahtführung 7 (Fig. 5 und 6) wird bis dicht an den Kern 4 angenähert, um eine genaue Lagerung der aufgewickelten Windung auf der vorbestimmten Stelle des Kernes zu sichern. Gemäss Fig. 5 wird an den Tragrollen 2 und 3 ein Draht-Vorratsbündel l gebildet. Das Ende des Drahtes aus dem Bün- del l (d. h. derAnfang der Wicklung des Ringkernes 4) wird über die Stahlsaite 5 hinausgezogen und an
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