<Desc/Clms Page number 1>
Zadelvormige afbuigspoel, meerdraads gewikkeld, en wikkelmethode.
De uitvinding heeft betrekking op een zadelvormige, zieh van een achterste uiteinde naar een voorste uiteinde toe waaiervormig verbredende afbuigspoel, van het type met een boogvormig verbindingsgedeelte aan het achterste uiteinde, en twee daartussen aan weerszijden van een venster gelegen zieh longitudinaal uitstrekkende spoelflanken. Een gebruikelijke werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke spoel omvat : a. het verschaffen van een mal met een tussen twee maldelen gevormde spleetvormige wikkelruimte, waarvan de vorm overeenkomt met de gewenste vorm van de spoel, voor het opnemen van continu toegevoerde wikkeldraad ; en b. het continu toevoeren van wikkeldraad aan de spleet voor het vormen van een aantal spoelwindingen.
Hierbij worden in het algemeen de longitudinale windingen van de spoel verdeeld over een aantal secties, waarbij elke winding van een sectie de windingen van de voorgaande secties omgeeft en elk paar aan elkaar grenzende secties over een deel van zijn lengte gescheiden wordt door ten minste één opening die gevormd wordt doordat langs de grens tussen de beide secties na het aanbrengen van het voor de eerste van die beide secties gewenste aantal windingen op ten minste twee aan weerszijden van het spoelvenster liggende plaatsen een pen in de wikkelruimte gebracht wordt, waarna de tweede sectie om deze pennen gewikkeld wordt.
Het is gebruikelijk om een stel zadelvormige lijnafbuigspoelen met een stel zadelvormige, of met een stel toroidaal op een kern gewikkelde, beeldafbuigspoelen tot een elektromagnetische afbuigeenheid te combineren. Het nominaal ontwerp van de spoelen kan zodanig zijn dat b. v. aan bepaalde eisen t. a. v. de geometrie van een m. b. v. de afbuigeenheid op het beeldscherm van een beeldbuis gescand raster en/of t. a. v. de convergentie van de elektronenbundels op het beeldscherm voldaan wordt.
Bij bovenstaande werkwijze kunnen de eigenschappen van de spoel bemvloed worden door bij het ontwerp de plaats van de open ruimten te bepalen en tijdens het wikkelen het aantal windingen per sectie te kiezen. Dit maakt het in vele
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
gevallen mogelijk, de draadverdeling en daarmee de verdeling van de door de spoel opgewekte magnetische flux aan de gestelde eisen aan te passen. Recentelijk is de wens opgekomen zadelspoelen i. met één draad met een aantal (parallele) draden tegelijk te gaan wikkelen (z. meerdraadswikkelen). Op deze wijze verkrijgt men afbuigspoelen die bij hogere (lijn) gebruikt kunnen worden. Voor gebruik bij (lijn) van 32 KHz of hoger moet de koperweerstand verlaagd worden, met behoud van het aantal windingen.
Dit betekent een aantal draden tegelijk (b. in bundels van 4, 8 of 16 draden) wikkelen (en parallel schakelen), zodat elke winding een aantal tegelijk gewikkelde draden bevat.
Een zadelvormige spoel van het in de aanhef beschreven type, waarbij de longitudinale windingsgedeelten van de spoel zijn verdeeld over een aantal secties en waarbij elke winding van een sectie de windingen van de voorgaande secties omgeeft en elk paar aan elkaar grenzende secties over een deel van zijn lengte gescheiden wordt door ten minste één opening, heeft derhalve volgens de uitvinding het kenmerk, dat elke winding een aantal tegelijk gewikkelde draden bevat.
Het blijkt nu echter veel moeilijker te zijn om een nominaal ontwerp te realiseren dat aan de gestelde eisen ten aanzien van b. raster performance en/of convergentie performance voldoet.
In conventionele t. ontvanger sets, of in monitor sets, wordt een raster gevormd door een elektronenbundel de frontplaat van de beeldbuis te laten aftasten. De (geometrische raster) rasterfouten die kunnen optreden zijn Noord-Zuid rasterfouten (fouten aan onder-en bovenzijde van het raster) en Oost-West rasterfouten (fouten aan de linker-en rechterzijde van het raster). Bij kleurenbeeldbuizen met een opstelling van de elektronenkanonnen uit de Oost-West rasterfout zieh als een kussen- tonvormige vertekening van de linker en rechter begrenzing van het op het beeldscherm gescande raster.
De uitvinding heeft in het bijzonder tot doel de ontwerper van een meerdraadsspoel een extra mogelijkheid te geven om de verdeling van de door de spoel opgewekte magnetische flux te beïnvloeden.
De afbuigspoel volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat van ten minste een winding de draden in ten minste twee bundels gesplitst zijn die zieh op twee aan weerszijden van het venster gelegen plaatsen langs verschillende zijden van een opening uitstrekken.
<Desc/Clms Page number 3>
De uitvinding is zowel geschikt om toegepast te worden bij (het wikkelen van) lijnafbuigspoelen als bij beeldafbuigspoelen.
Bij een werkwijze van het hiervoor beschreven type voor het vervaardigen van een zadelvormige spoel wordt volgens de uitvinding continu een aantal draden gelijk als bundel toegevoerd aan de wikkelruimte (wikkelspleet).
Worden volgens een verder aspekt van de uitvinding een aantal wikkelarmen voor het gelijk toevoeren van een aantal deelbundels draad aan de wikkelruimte gebruikt, dan blijkt dat een nauwkeurigere ligging van de draden in de spoelflanken verkregen wordt (minder wild twisten, minder spreidingsfouten).
Het gebruik van meer dan één wikkelarm leidt in het bijzonder tot een voordeel wanneer bij het wikkelen van de spoel op voorafbepaalde plaatsen uitsteeksels in de wikkelruimte ingebracht moeten worden.
Een deel van de totale draadbundel kan dan langs één zijde van het uitsteeksel en een ander deel van de bundel langs de andere zijde van het uitsteeksel gevoerd worden. Op deze wijze wordt slechts een deel van de totale draadbundel, "verlegd"in plaats van de hele draadbundel. Met het verleggen van slechts een deel van de draadbundel wordt bereikt dat de spoelontwerper een grotere vrijheid krijgt ten aanzien van het nominale spoelontwerp. Bovendien kunnen asymmetrieën weggeregeld worden.
Deze en andere aspekten van de uitvinding zullen worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont
Figuur 1 een schematische langsdoorsnede van een gedeelte van een beeldweergeefbuis met een afbuigeenheid ;
Figuur 2 een perspektivisch aanzicht van een konventionele zadelvormige afbuigspoel ;
Figuur 3 A, B en C wikkelschema's voor het wikkelen met respektievelijk een draadbundel, twee draadbundels en twee gesplitste draadbundels ;
Figuur 4 een schematische doorsnede van een bij het wikkelen van zadelspoelen toepasbare wikkelunit met 1 flyer ; en
Figuur 5 een vooraanzicht van een wikkelunit met 2 flyers F en F'.
Figuur 1 toont een kleurenbeeldbuis 1 met een elektronenkanonsysteem 2 voor het opwekken van drie elektronenbundels die naar een beeldscherm 3 dat een herhalingspatroon met rode, groene en blauwe fosforelementen bevat, worden gericht.
<Desc/Clms Page number 4>
Tussen het elektronenkanonsystem 2 en het beeldscherm 3 is coaxiaal met de as van de buis rond de weg van de elektronenbundels een elektromagnetisch afbuigsysteem 4 geplaatst. Het afbuigsysteem 4 bevat een trechtervormige kunststof spoelendrager 5 die aan zijn binnenzijde een lijnafbuigspoelensysteem 6,7 voor afbuiging in horizontale richting van de door het elektronenkanonsysteem 3 opgewekte elektronenbundels draagt.
De waaiervormige lijnafbuigspoelen 6,7 zijn van het zadeltype en hebben aan hun wijdste uiteinde een frontlens 8,9 die in hoofdzaak in een vlak onder een hoek met de beeldbuisas 10 ligt. Aan hun nauwste uiteinde hebben de spoelen 6,7 pakketten verbindingsdraden 11,12 die de longitudinale flankgedeelten van elk van de spoelen 6, 7 met elkaar verbinden en over het oppervlak van de beeldbuis 1 gelegd zijn. De spoelen 6,7 zijn dus in het getekende geval van het type met een"liggende"achterflens en een"opstaande"frontlens. Op alternatieve wijze kunnen ze van het type met "opstaande"achterflens en"opstaande"voorflens, of van het type met "liggende" achterflens en"liggende"voorflens, zijn.
De spoeldrager 5 draagt in dit geval aan zijn buitenzijde twee zadelvormige beeldafbuigspoelen 14, 15 voor het afbuigen van door het elektronenkanonsysteem 3 opgewekte elektronenbundels in vertikale richting. Een ferromagnetische ringkern 13 omgeeft de beide spoelstellen. In het getekende geval zijn de beeldafbuigspoelen van het type met een opstaande frontflens 16,17 en een liggende achterflens. Op alternatieve wijze kunnen ze van het type met opstaande achterflens en opstaande voorflens, of van het type met liggende achterflens en liggende voorflens zijn.
In figuur 2 is een konventionele lijnafbuigspoel 6 in perspektivisch aanzicht weergegeven. Deze spoel bestaat uit een aantal windingen van bijvoorbeeld koperdraad en bevat een achterste eindgedeelte 18 en een voorste eindgedeelte 17 waartussen zieh aan weerszijden van een venster 19 twee flankgedeelten 21,22 uitstrekken. Zoals uit de figuur blijkt zijn in dit geval het voorste eindgedeelte 17 en het achterste eindgedeelte 18 "omhoog" gebogen. Met het achterste eindgedeelte 18 hoeft dit niet altijd het geval te zijn. Het is duidelijk, dat het wel of niet omhoog buigen van een of beide eindgedeelten een ontwerpparameter is, die. los staat van de maatregelen volgens de uitvinding. Al deze mogelijke uitvoeringsvormen worden samengevat onder het begrip"zadelvormige afbuigspoelen".
De spoel 6 verbreedt zieh van achteren naar voren toe waaiervormig, zodat hij is aangepast aan de trechtervorm van het gedeelte 5 van de beeldweergeefbuis.
<Desc/Clms Page number 5>
De voor de afbuiging van elektronenbundels benodigde magnetische flux wordt nagenoeg geheel in de flankgedeelten 21,22 opgewekt. De in de eindgedeelten 18 en 17 opgewekte flux draagt aan de afbuiging nagenoeg niet bij. In elk van de flank gedeelten 21,22 kan zieh bijvoorbeeld in het zieh verwijdende (kelvormige) gedeelte, maar eventeel ook in het cilindrische (hals) gedeelte een aantal openingen bevinden voor het vormen van een aantal secties. Zoals in de figuur te zien is, heeft de als voorbeeld getoonde afbuigspoel in het kelkvormige gedeelte een opdeling in een eerste sectie I en een tweede sectie n. Elke winding van de tweede sectie omgeeft de windingen van de meer naar binnen (dichter bij het venster 19) gelegen eerste sectie.
Door het kiezen van het aantal, de plaats en de vorm van de openingen I, n nabij het voorste uiteinde, alsmede van het aantal windingen in elk van de secties kan een ontwerper de nominale verdeling van de in de aktieve gedeelten 21, 22 opgewekte magnetische flux beinvloeden. De uitvinding zelf zal nu aan de hand van de figuren 3,4 en 5 beschreven worden. Figuur 3 toont schematisch een aanzicht van een bij het wikkelproces gebruikte wikkelunit. Het wikkelen gebeurt in een spleet (wikkelruimte) 53 die is uitgespaard in de in Figuur 3 getoonde mal 50 die deel uitmaakt van een wikkelmachine. Ter vereenvoudiging van de figuur is de wikkelmachine niet in detail weergegeven.
De mal 50 omvat twee helften 51 en 52 waartussen de wikkelruimte 53 is uitgespaard die wordt begrensd door wanden 54,55 waarvan de vorm overeenkomt met de buitenste begrenzingen van de te wikkelen spoel.
Deze wikkelmachine wikkelt een deflektiespoel in een stilstaande mal met behulp van één wikkelarm F (flyer) waar de draad doorheen geleid wordt. Tijdens dit wikkelen worden op een aantal plaatsen pennen in de mal gebracht waardoor gaten in het spoellichaam ontstaan.
Blijkt nu het ontwerp van een spoel niet te voldoen dan is de korrektiemethode als volgt. De pen wordt een omwenteling eerder of later ingebracht, waardoor een bundel draad verschuift en het magnetisch veld wijzigt.
Bij spoelen voor een hogere lijnfrequentie dan 32 kHz moet de koperweerstand omlaag, met behoud van het aantal windingen ; dus een aantal draden "parallel". Nu wordt het korrigeren lastiger. Dit wordt toegeschreven aan het feit dat in een keer een groot aantal draden (draadbundel) verlegd wordt. Zo'n hele bundel verleggen zou wel eens een te groot effekt op bijvoorbeeld de konvergentie kunnen geven.
<Desc/Clms Page number 6>
Indien we de machine uitvoeren met twee wikkelarmen (figuur 5) kunnen we een deel van de bundel verplaatsen, want de totale bundel draden is uiteengevallen in twee (al of niet gelijke) sub-bundels en we kunnen één sub-bundel verplaatsen en de andere niet. Beide armen draaien even hard en dezelfde kant uit, met een hookafwijking van 0 . Indien een pen ingebracht moet worden tussen de beide bundels in dan gaat het toerental sterk omlaag, een arm gaat een hoekafwijking krijgen van ongeveer 90 ten opzichte van de andere, de pen wordt ingebracht, de hoekafwijking gaat terug naar 0 en het toerental neemt weer toe tot nominaal. Als een pen niet tussen de bundels moet (beide bundels verplaatsen) dan gebeurt dit op de normale manier.
Desgewenst is het ook mogelijk om met 3 wikkelarmen te werken.
Een en ander wordt toegelicht aan de hand van figuur 4.
Figuur 4A illustreert het konventionele wikkelen met één flyer, en één draadbundel 23. Na inbrengen van pen 24 in de wikkelruimte wordt het wikkelen van een volgend draadpakket gestart. Het aantal draden in zo'n pakket is gelijk aan het aantal draden in de draadbundel 23 x het aantal windingen. De pennen kunnen op een aantal verschillende longitudinale posities worden ingebracht (verschillende Z-nivo's).
Fig. 4B en 4C illustreren het wikkelen met twee flyers, en twee subdraadbundels 25, 26, één sub-draadbundel per flyer. Beide flyers staan normaal gelijk gericht. De afstand tussen beide flyers is klein. De verdeling van de draden over de twee sub-draadbundels is vrij te kiezen.
In de situatie van figuur 4B blijven de beide flyers gelijk gericht en kan er met een hoog toerental gewikkeld worden, ook bij het inbrengen van pen 27.
In de situatie van figuur 4C wordt pen 30 tussen de sub-draadbundels 28 en 29 door ingeschoten. Hiertoe wordt het toerental van de flyers tijdelijk verlaagd en ze worden uit elkaar bewogen (tot een hoekverschil ontstaat van ongeveer 90 ). Bij deze aktie wordt sub-bundel 29 nog om de (oude) pen 31 gelegd, en wordt sub-bundel 28 om de (nieuwe) pen 30 gelegd. Door het splitsen van de draadbundel in twee sub-bundels kan dus op deze manier "beheerst" verlegd worden.
Het gebruik van twee (of meer) flyers is niet zonder problemen. Het eenvoudigste zou zijn indien we een tweede flyer op dezelfde as als de eerste zouden kunnen plaatsen. Echter de draden worden door vast opgestelde draadgevers via een niet roterende doorvoerpijp aan de flyer toegevoerd. Zolang er een flyer aan dit stelsel zit, gebeurt er niets bijzonders. Immers, de diverse draden worden ineen getwist en
<Desc/Clms Page number 7>
verwerkt via de flyer-wielen naar de wikkelmal. Plaatsen we nu een tweede flyer op dezelfde as, dan ontstaat de situatie dat de draden ineen getwist worden en daarna uit elkaar worden getrokken omdat de ene helft over de linker wielenset en de andere over de rechter wielenset van de dubbele flyer moet. Dit kan inhouden dat draden kapot worden getrokken en de spoel niet wordt afgewerkt.
Plaatsen we de tweede flyer op een tweede as, welke op kleine afstand naast de eerste as ligt, dan kan dit stelsel wel de draden verwerken, maar dan komt een ander probleem om de hoek kijken. De beide flyers moeten met hetzelfde toerental en dezelfde kant op draaien. Dit kan zolang de onderlinge hoek niet te groot is. Bij een hoekafwijking van 7 totaal raken de flyers elkaar, of bovenaan of onderaan. Deze afwijking is te klein om tussen de draden in te kunnen schieten. Om dit op te lossen wordt het toerental vlak voor en tijdens inbrengen van een pen van enkele honderden toeren per minuut tot 10 ä 20 omwentelingen/minuut verlaagd.
Als het flyer-stel de penpositie tot op een zekere afstand genaderd is, wordt de hoek van de flyers vergroot tot 90 , de pen ingeschoten, en de hoek wordt weer verkleind tot 0 . Hierna kan het toerental weer worden opgevoerd.
De flyers kunnen elk evenveel draden voeren, bijvoorbeeld elk 4 of 8, of verschillende aantallen draden, bijvoorbeeld de ene drie draden en de ander 4. Of de ene 4 en de andere 6. Enz.
De draden kunnen zelf enkelvoudig zijn. Maar ze kunnen ook meervoudig zijn, van het parallele of van het getwiste litze type.
Figuur 5 toont een vooraanzicht van een wikkelunit met twee op twee assen vlak naast elkaar geplaatste flyers F en F'. Deze draaien beide dezelfde kant op.
Hun onderlinge posities zijn een maal per 900 weergegeven.
Resumerend verschaft de uitvinding dus een zadelvormige, zieh waaiervormige verbredende afbuigspoel voor beeldbuizen, met twee boogvormige verbindingsgedeelten aan de uiteinden en twee daartussen, aan weerszijden van een venster gelegen, spoelflanken. Bij het wikkelen van de spoel is van twee (met behulp van twee wikkelarmen) gelijktijdig toegevoerde draadbundels gebruik gemaakt. De wikkelarmen kunnen op bepaalde tijdstippen tijdens het wikkelen zodanig uit elkaar worden bewogen dat een pen tussen de draadbundels kan worden ingebracht. Het resultaat is een spoel met (driehoekige) openingen in de flankgedeelten waarbij zieh
<Desc/Clms Page number 8>
langs één zijde van elke opening de ene draadbundel uitstrekt en langs een andere zijde de andere draadbundel.