EP1730755B1 - Vorrichtung zum bewickeln eines spulenkerns - Google Patents
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- H01F41/09—Winding machines having two or more work holders or formers
- H01F41/092—Turrets; Turntables
Definitions
- the invention relates to a device for winding a coil core with a wire for producing electrical coils with at least one rotary plate for rotating the coil core, which is essentially enclosed by a housing, wherein the enclosure is composed of at least two separate housing parts and at least one Umhausungs Part is movably arranged.
- Such devices for the production of electric coils have so far arranged around the rotary plate for rotating the bobbin housing, the height of which extends only slightly beyond the rotation plate out, in particular, these enclosures are not higher than about 1 ⁇ 4 of the bobbin height.
- Such relatively low enclosures are intended to prevent uncontrolled beating of the free wire end after the bobbin has been completely wrapped with the wire and thus to avoid damaging the uppermost wire layer of the full bobbin.
- known devices for the production of electric coils have at least one protective door which shields the entire device towards an operator side, in particular to a control console, in order to protect the rotating parts of the winding device against contact.
- a similar winding device is in the US Pat. No. 5,593,101 shown, in which also a cylindrical winding housing is provided.
- the enclosure is in this case displaceably mounted in the axial direction of the coil, and arranged movable between a non-use position and a shielding position. A transfer into the shielding position takes place only if the wire has been cut and the coil core, from which the wire has been unwound, has not yet come to a standstill. Again, this is a different coil housing.
- the aim of the present invention is now to provide a device of the type mentioned, in which a structurally simple manner both an uncontrollably beating, free end of the wire is avoided and at the same time the rotating parts of the winding device are protected from contact.
- the Umhausungs part which extends substantially over the entire height of the spool core and which thus serves as a shielding of the rotating parts of the winding device before contact, between an operating position in which it is arranged substantially on a user facing the coil outside and a change position in which the Umhausungs part is rotated by about 180 ° to move, it is advantageous if at least the movable Umhausungs part extends substantially over the entire height of the spool core.
- both Umhausungs parts extend substantially over the entire height of the spool, results in a particularly good shielding of the rotating parts of the device.
- a Umhausungs part is fixedly arranged on a base frame of the device, in which case, however, the finished electric coil must be lifted over the stationary Umhausungs part to be removed from the device for winding to be able to.
- both Umhausungs parts are arranged movable, after rotation of the completely wound with wire bobbin twisting the two Umhausungs parts can be done in one position, so that the finished electric coil is freely accessible to an operator side and thus in a simple manner the device can be removed.
- the or the mobile housing part (s) is or are each mounted on a turntable.
- the Umhausungs parts enclose the coil core in the form of a cylindrical surface in an operating position, the two Housing parts respectively are formed shell-shaped, and an inner Umhausungs part has a slightly smaller radius than an outer Umhausungs part.
- the position of the movable housing part (s) can be automatically detected, and hence automatic driving can be achieved.
- a control panel is provided, whose center is arranged substantially in a plane of symmetry between the rotary plate, wherein in an operating position, the two Umhausungs parts in an adjacent to the operator console, overlapping Position are arranged, the arranged between the two rotators operator panel or the entire operator side is reliably shielded from the rotating parts of the device.
- the two housing parts are arranged essentially in a position which is arranged between the two rotary plates and overlapping one another.
- FIGS. 1 to 3 is a device 1 for winding shown by two coil cores 2, 2 ', each on a rotary plate 3 (see. Fig. 2 ), which are driven by drive motors 4.
- a device 1 for winding shown by two coil cores 2, 2 ', each on a rotary plate 3 (see. Fig. 2 ), which are driven by drive motors 4.
- only one single reference number will be assigned to each of the doubly present parts (rotary plate 3, drive motors 4, housings 5, etc.), with the exception of the two coil cores 2, 2 ', wherein the explanations given for a specific reference number apply to both Parts have the same validity.
- the rotary plate 3 and the coil cores 2, 2 ' are each surrounded by a housing 5, which is composed of an inner housing part 6 and an outer housing part 6', wherein the outer housing part 6 'via a turntable to which the Umhausungs part 6 'is welded, is rotatably mounted.
- the turntable 7 is rotatably mounted on a turntable storage 8.
- the turntable 7 is driven by a toothed belt 9, wherein a drive motor gear 10 is provided for driving the toothed belt 9, which is arranged on the drive shaft of a turntable motor 11.
- the coil core 2 has already been completely wrapped with a wire (not shown in detail), so that subsequently the outer housing part 6 'is turned over the turntable 7 by 180 ° inwards to completely enclose the finished coil and thus to avoid a beating of the free wire end.
- an exchange roller 12 In order to change the wire feed from the spool core 2 to the spool core 2 ', an exchange roller 12 is provided, which guides the wire into a position in which the wire can be caught by a catch hook 13 on the rotation plate 3.
- the wire 3 is thus transferred to the still empty bobbin 2 ', during which process the housing parts 6, 6' in connection with the bobbin 2 'in the Fig. 1-3 shown, the coil core completely enclosing position are arranged. In this position, a complete contact protection is ensured and at the same time it is prevented that the loose wire end of the already fully wound spool core is led to standstill of the coil and thus prevented from hitting.
- the outer housing 6 'of the spool core 2' is rotated by 180 ° outwards into the operating position, and the spool core 2 is wrapped with wire.
- Position sensors 16 and sensor webs 17 cooperating with the sensors 16 are provided for detecting the position of the movable housing part 6 '.
- At least one of the housing parts 6, 6 ' substantially has the height of the spool core 2, 2' or the finished spool, so that the rotating parts of the device 1 from an operator side 19, in particular from a control panel 20, are shielded and thus the provision of additional safety doors adjacent to a control panel 20 can be omitted.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewickeln eines Spulenkerns mit einem Draht zur Herstellung von Elektrospulen mit zumindest einem Rotationsteller zum Drehen des Spulenkerns, der im Wesentlichen von einer Umhausung umschlossen ist, wobei die Umhausung zumindest aus zwei gesonderten Umhausungs-Teilen zusammengesetzt ist und zumindest ein Umhausungs-Teil beweglich angeordnet ist.
- Derartige Vorrichtungen zur Herstellung von Elektrospulen weisen bisher eine um den Rotationsteller zum Drehen des Spulenkerns angeordnete Umhausung auf, deren Höhe sich lediglich geringfügig über den Rotationsteller hinaus erstreckt, insbesondere sind diese Umhausungen nicht höher als ca. ¼ der Spulenhöhe ausgeführt. Derartige relativ niedrige Umhausungen sind dazu vorgesehen, um ein unkontrolliertes Schlagen des freien Drahtendes, nachdem der Spulenkern vollständig mit dem Draht umwickelt wurde, zu verhindern und somit eine Beschädigung der obersten Drahtlage der vollen Spule zu vermeiden.
- Zusätzlich zu einer derartigen Umhausung weisen bekannte Vorrichtungen zur Herstellung von Elektrospulen zumindest eine Schutztüre auf, welche die gesamte Vorrichtung zu einer Bedienerseite, insbesondere zu einem Bedienerpult, hin abschirmt, um die rotierenden Teile der Wickelvorrichtung vor Berührung zu schützen.
- In der
US 4 015 785 A ist eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Behandlung eines Endstücks eines Drahtes in einer Drahtaufspulvorrichtung gezeigt, wobei sowohl der vollgespulten Spule als auch der leeren Spule jeweils eine zylindrische Hauptabdeckung und eine zylindrische Hilfsabdeckung zugeordnet sind, die in Achsrichtung zueinander verschieblich angeordnet sind. Um den Draht von der vollgespulten Spule zu führen, werden die Haupt- und die Hilfsabdeckung in eine Stellung gebracht, in welcher ihre zylindrischen Mantelflächen einander überlappen. - Eine ähnliche Wickelvorrichtung ist in der
US 5 593 101 A gezeigt, bei welcher ebenfalls eine zylindrische Wickelumhausung vorgesehen ist. Die Umhausung ist hierbei in Achsrichtung der Spule verschieblich gelagert, und zwischen einer Nicht-Gebrauchsstellung und einer Abschirm-Stellung bewegbar angeordnet. Ein Überführen in die Abschirm-Stellung erfolgt hierbei nur sofern der Draht geschnitten wurde und der Spulenkern, von welchem der Draht abgewickelt wurde, noch nicht zum Stillstand gelangt ist. Auch hierbei handelt es sich somit um eine andersartige Spulenumhausung. - Weiters ist aus
US 3 698 652 A eine Wickelvorrichtung bekannt, bei welcher mehrere um den Umfang des Spulenkerns ortsfest angeordnete Drahtfangvorrichtungen angeordnet sind. - Aus der
US 3 698 062 sowie derUS 3 698 981 sind Drahtwickelvorrichtungen mit einem einteiligen Gehäuse mit einem Zuführschlitz geoffenbart. - Ziel der vorliegenden Erfindung ist nun eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, bei welcher auf konstruktiv einfache Weise sowohl ein unkontrolliert schlagendes, freies Drahtende vermieden wird und zugleich die rotierenden Teile der Wickelvorrichtung vor Berührung geschützt sind.
- Dies wird bei der Vorrichtung gemäß dem Ansprüche 1-10 dadurch erzielt, dass sich zumindest ein Umhausungs-Teil im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns erstreckt. Durch das Hochziehen eines Umhausungs-Teils, so dass dieser sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns erstreckt, können alle rotierenden Teile der Wickelvorrichtung zu einer Bedienerseite hin abgeschirmt werden. Somit kann durch diesen Um-hausungs-Teil nicht nur ein Schlagen des freien Drahtendes verhindert werden, sondern zugleich auch ein Zugriff auf die rotierenden Teile der Vorrichtung zuverlässig verhindert werden. Das Vorsehen von zusätzlichen Schutztüren zum Abschirmen der rotierenden Teile kann somit vorteilhafter Weise entfallen.
- Um den Umhausungs-Teil, der sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns erstreckt und welcher somit als Abschirmung der rotierenden Teile der Wicklungsvorrichtung vor Berührung dient, zwischen einer Betriebsstellung, in welcher er im Wesentlichen auf einer dem Bediener zugewendeten Spulen-Außenseite angeordnet ist und einer Wechselstellung, in welcher der Umhausungs-Teil um ca. 180° verdreht ist, bewegen zu können ist es von Vorteil, wenn sich zumindest der bewegliche Umhausungs-Teil im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns erstreckt.
- Wenn sich beide Umhausungs-Teile im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns erstrecken, ergibt sich eine besonders gute Abschirmung der rotierenden Teile der Vorrichtung.
- Hinsichtlich einer konstruktiv einfachen kostengünstigen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn ein Umhausungs-Teil ortsfest an einem Grundgestell der Vorrichtung angeordnet ist, wobei in diesem Fall jedoch die fertige Elektrospule über den ortsfesten Umhausungs-Teil gehoben werden muss, um aus der Vorrichtung zum Bewickeln entnommen werden zu können.
- Wenn beide Umhausungs-Teile beweglich angeordnet sind, kann nach dem Stillstand des vollständig mit Draht umwickelten Spulenkerns ein Verdrehen der beiden Umhausungs-Teile in eine Position erfolgen, so dass die fertig gestellte Elektrospule zu einer Bedienerseite hin frei zugänglich ist und somit auf einfache Weise aus der Vorrichtung entnommen werden kann.
- Um ein automatisches Verdrehen einer bzw. beider Umhausungs-Teile zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn der bzw. die bewegliche(n) Umhausungs-Teil(e) jeweils auf einem Drehteller gelagert ist bzw. sind.
- Um einen Bediener von den rotierenden Teilen der Vorrichtung möglichst gut abzuschirmen und zugleich ein ungehindertes Verdrehen der beiden Umhausungs-Teile zueinander zu ermöglichen, ist es günstig, wenn die Umhausungs-Teile in einer Betriebsstellung den Spulenkern in Form einer zylindrischen Mantelfläche umschließen, wobei die beiden Umhausungsteile jeweils halbschalenförmig ausgebildet sind, und ein innerer Umhausungs-Teil einen geringfügig kleineren Radius als ein äußerer Umhausungs-Teil aufweist.
- Wenn zumindest ein Positionssensor zum Erfassen der Position des bzw. der beweglichen Umhausungs-Teile(s) vorgesehen ist, kann automatisch die Position des bzw. der beweglichen Umhausungs-Teile erkannt werden und demzufolge eine automatische Ansteuerung erzielt werden.
- Wenn zwei nebeneinander angeordnete Rotationsteller vorgesehen sind, wobei an einer Bedienerseite der Vorrichtung ein Bedienerpult vorgesehen ist, dessen Mitte im Wesentlichen in einer Symmetrieebene zwischen dem Rotationsteller angeordnet ist, wobei in einer Betriebsstellung die beiden Umhausungs-Teile in einer an das Bedienerpult angrenzenden, einander überlappenden Stellung angeordnet sind, wird der zwischen den beiden Rotationstellern angeordnete Bedienerpult bzw. die gesamte Bedienerseite zuverlässig gegenüber den rotierenden Teilen der Vorrichtung abgeschirmt.
- Um die fertige Elektrospule auf einfache Weise von der Vorrichtung entnehmen zu können, ist es von Vorteil, wenn in einer Spulenentnahmestellung die beiden Umhausungs-Teile im Wesentlichen in einer zwischen den beiden Rotationstellern angeordneten, einander überlappenden Stellung angeordnet sind.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
-
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Bewickeln von Spulenkernen mit zwei Rotationstellern zum Drehen der Spulenkerne; -
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäßFig. 1 ; -
Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäßFig. 1 ; -
Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht von unten auf einen Drehteller zum Verdrehen eines beweglichen Umhausungs-Teiles; -
Fig. 5 eine perspektivische Detailansicht von unten ähnlichFig. 4 ; und -
Fig 6 eine perspektivische Detailansicht von Positionssensoren zum Erfassen der Position der Umhausungs-Teile. - In den
Figuren 1 bis 3 ist eine Vorrichtung 1 zum Bewickeln von zwei Spulenkernen 2, 2' gezeigt, jeweils auf einem Rotationsteller 3 (vgl.Fig. 2 ), die über Antriebsmotoren 4 angetrieben werden. Nachfolgend wird für die jeweils doppelt vorliegenden Teile (Rotationsteller 3, Antriebsmotoren 4, Umhausungen 5, usw.) jeweils - mit Ausnahme der beiden Spulenkerne 2, 2' - nur eine einzige Bezugsziffer vergeben, wobei die zu einer bestimmten Bezugsziffer vorgebrachten Ausführungen jeweils für beide Teile gleiche Gültigkeit haben. - Die Rotationsteller 3 bzw. die Spulenkerne 2, 2' werden jeweils von einer Umhausung 5 umgeben, die aus einem inneren Umhausungs-Teil 6 und einem äußeren Umhausungs-Teil 6' zusammengesetzt ist, wobei der äußere Umhausungs-Teil 6' über einen Drehteller 7, an welchem der Umhausungs-Teil 6' angeschweißt ist, verdrehbar gelagert ist.
- Wie insbesondere aus
Fig. 4 ersichtlich, ist der Drehteller 7 auf einer Drehteller-Lagerung 8 verdrehbar gelagert. Der Drehteller 7 wird über einen Zahnriemen 9 angetrieben, wobei zum Antrieb des Zahnriemens 9 ein Antriebsmotor-Zahnrad 10 vorgesehen ist, das an der Antriebswelle eines Drehteller-Motors 11 angeordnet ist. - In den
Figuren 1 bis 3 ist der Spulenkern 2 bereits vollständig mit einem Draht (nicht im Detail gezeigt) umwickelt worden, so dass darauffolgend der äußere Umhausungs-Teil 6' über den Drehteller 7 um 180° nach innen gedreht wird, um die fertig gestellte Spule vollständig zu umschließen und somit ein Schlagen des freien Drahtendes zu vermeiden. - Um die Drahtzuführung von dem Spulenkern 2 auf den Spulenkern 2' zu wechseln ist eine Wechselrolle 12 vorgesehen, welche den Draht in eine Position führt, in welcher der Draht von einem Fanghaken 13 am Rotationsteller 3 gefangen werden kann. Der Draht 3 wird somit auf den noch leeren Spulenkern 2' umgelegt, wobei während dieses Vorgangs die Umhausungs-Teile 6, 6' in der im Zusammenhang mit dem Spulenkern 2' in den
Fig. 1-3 gezeigten, den Spulenkern vollständig umschließenden Position angeordnet sind. In dieser Position ist ein vollständiger Berührungsschutz gewährleistet und zugleich wird verhindert, dass das lose Drahtende des bereits vollständig bewickelten Spulenkerns bis zum Stillstand der Spule geführt wird und somit an einem Schlagen gehindert wird. - Nach dem Stillstand des bereits vollständig bewickelten Spulenkerns 2 wird die äußere Umhausung 6' des Spulenkerns 2' um 180° nach außen in die Betriebsstellung verdreht, und der Spulenkern 2 mit Draht umwickelt.
- Selbstverständlich ist es auch möglich zunächst den Spulenkern 2' und darauf folgend den Spulenkern 2 mit Draht zu bewickeln, wobei die vorstehend beschriebenen Arbeitsvorgänge dann sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.
- In den
Fig. 2 und3 ist noch ersichtlich, dass der Drehteller 3 ein Gegengewicht 14 für den mit dem Rotationsteller 3 rotierenden Fanghaken 13 aufweist. - Wie insbesondere aus den
Figuren 4 und5 ersichtlich, wird der Rotationsteller 3 zum Drehen der Spulenkerne 2, 2' jeweils über einen Zahnriemen 15, der über den Antriebsmotor 4 angetrieben wird, gedreht. - Zur Positionserfassung des beweglichen Umhausungs-Teils 6' sind Positionssensoren 16 und mit den Sensoren 16 zusammenwirkende Sensorfahnen 17 vorgesehen.
- Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwar nur der äußere Umhausungs-Teil 6' auf dem Drehteller 7 drehbar gelagert und der innere Umhausungs-Teil 6 mit einem Grundgestell 18 über eine Schraubverbindung ortsfest befestigt. Selbstverständlich könnte jedoch auch zusätzlich der innere Umhausungs-Teil 6 verdrehbar gelagert sein, so dass beide Umhausungs-Teile 6, 6' in eine innere zwischen den beiden Spulenkernen 2, 2' vorgesehene Wechselstellung verfahren können, um einen einfachen Zugriff auf die fertig gestellten Spulen zu erlangen.
- Wesentlich ist jedoch lediglich, dass zumindest einer der Umhausungs-Teile 6, 6' im Wesentlichen die Höhe des Spulenkerns 2, 2' bzw. der fertigen Spule aufweist, so dass die rotierenden Teile der Vorrichtung 1 von einer Bedienerseite 19, insbesondere von einem Bedienerpult 20, abgeschirmt sind und somit das Vorsehen von zusätzlichen Schutztüren angrenzend an ein Bedienerpult 20 entfallen kann.
Claims (10)
- Vorrichtung (1) zum Bewickeln eines Spulenkerns (2, 2') mit einem Draht zur Herstellung von Elektrospulen mit zumindest einem Rotationsteller (3) zum Drehen des Spulenkerns (2, 2'), der im Wesentlichen von einer Umhausung (5) umschlossen ist, wobei die Umhausung (5) zumindest aus zwei gesonderten Umhausungs-Teilen (6, 6') zusammengesetzt ist und zumindest ein Umhausungs-Teil (6, 6') beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest ein Umhausungs-Teil (6, 6') im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns (2, 2') erstreckt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest der bewegliche Umhausungs-Teil (6') im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns (2, 2') erstreckt.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich beide Umhausungs-Teile (6, 6') im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spulenkerns (2, 2') erstrecken.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umhausungs-Teil (6) ortsfest an einem Grundgestell (18) der Vorrichtung (1) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Umhausungs-Teile (6, 6') beweglich angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die bewegliche(n) Umhausungs-Teil(e) (6, 6') jeweils auf einem Drehteller (7) gelagert ist bzw. sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausungs-Teile (6, 6') in einer Betriebsstellung den Spulenkern (2, 2') in Form einer zylindrischen Mantelfläche umschließen, wobei die beiden Umhausungsteile (6, 6') jeweils halbschalenförmig ausgebildet sind, und ein innerer Umhausungs-Teil (6) einen geringfügig kleineren Radius als ein äußerer Umhausungs-Teil (6') aufweist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Positionssensor (16) zum Erfassen der Position des bzw. der beweglichen Umhausungs-Teile(s) (6, 6') vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei nebeneinander angeordnete Rotationsteller (3) vorgesehen sind, wobei an einer Bedienerseite (19) der Vorrichtung ein Bedienerpult (20) vorgesehen ist, dessen Mitte im Wesentlichen in einer Symmetrieebene zwischen den Rotationstellern (3) angeordnet ist, wobei in einer Betriebsstellung die beiden Umhausungs-Teile (6, 6') in einer an das Bedienerpult angrenzenden, einander überlappenden Stellung angeordnet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Spulenentnahmestellung die beiden Umhausungs-Teile (6, 6') im Wesentlichen in einer zwischen den beiden Rotationstellern (3) angeordneten, einander überlappenden Stellung angeordnet sind.
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