DE1816517A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von ein- oder mehrdraehtigen elektrischen oder sonstigen Zwecken dienenden Wicklungen,hauptsaechlich von Widerstandswicklungen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von ein- oder mehrdraehtigen elektrischen oder sonstigen Zwecken dienenden Wicklungen,hauptsaechlich von WiderstandswicklungenInfo
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Description
ill .i.'.i :ί'νί=3;';°ίί 1 Berlin 33, den 18. Dezember 1968
h-r ··'· ^ni" Herbertstr. 22
Mjr/L
VERFAHREN UKD EINRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON EIN- ODER MEHRDRÄHTIGEN
ELEKTRISCHEN ODER SONSTIGEN ZWECKEN DIENENDEN WICKLUNGEN, HAUPTSACHLICH VON WIDERSTANDSWICKLUNGEN
Die Erfindung betrifft el kl Verfahren und Hinrichtung zur
Herstellung von ein- oder mehrdrähtigen elektrischen oder eonatigen
Zwecken dienenden Wicklungen, hauptsächlich von Widerstandewicklungen·
Bekanntlich besteht auf zahlreichen Gebieten der Technik
das Problem« an einem endlichen, inbezug zu seinem Querschnitt eine beliebige relative Länge besitzenden Trägermaterial eine
Wicklung mit bestimmter Steigung zu verfertigen, mit Hilfe ei nes solchen Konatsmktionselementea irgendeine gegebene Entfernt.
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nung, eine Verschiebung wiederholt zu messen, aufzuteilen, zu
empfinden, event, die aus zwei Teilen bestehenden, sog. diplizierten
Elemente entweder in der ursprünglichen Form oder den einen oder anderen Bentandteil desselben je separat zu verwenden.
Dieses Problem vertritt z.B. der in der Elektrotechnik besnnders in der Meßtechnik und auf dem Fachgebiet der Automatik
verwendete, auf einen isolierten Träger aufgewickelte Präzisionöstabwiderstand»
bzw. der Potentiometer der auf einem sehr weiten Gebiet angewendet wird und in Zukunft noch Anwendung finden
kann.
Nach der bekannten grundzügigen Ausführungsform von solchen Stabwiderständen bzw. Potentiometern wird auf einen, ein
geeignetes Profil besitzenden., allgemein auf einen isolierten
™ Metalldraht, dem sog. Träger, νυη allgemein Kreisquerschnitt ein
Widerstand3draht aufgewickelt, so daß zwischen den Windungsgängen
desselben kein Windungsschluß, weiters zwischen den Windungen und dem isolierten Träger kein Körperschluß entsteht. Der
auf diese Weise hergestellte, eine endliche Länge besitzende bewickelte Körper bildet einen Stabwiderstand, bzw. mit entsprechenden
Abnehmerkontakten ergänzt, einen Stabpotentione ter, bei dem der Wert de3 Widerstandes zwischen den Endpunkten regelbar
ist. Wegen ihrer, eine große Präzision bedingenden Verwendung, , besteht bei solchen Potentiometern - neben den grundzügigen eelektrischen
und mechanischen Eigenschaften - eine Bedingung erster Ordnung, nämlich die Ermöglichung einer maximalen Linear!-
h tat bzw. eines Auflösungsvermögens. Dieses Ziel sucht man bei
den bisherigen Verfahren mittels immer genaueren Vorschub sichernden komplizierten Spezialmaschinen, durch eine genaue Einstellung
der Fadenspannung, des Wickeldrahtes und durch sonstige Vorbereitungen des Materiales und der Oberfläche zu erreichen.
Die hauptsächlichen Nachteile dieser Verfahren liegen darin, daß die Länge der mittels derselben herstellbaren Wickelkörper
stark begrenzt ist, die Werkstücke einzeln und abschnittweise hergestellt werden, so daß demzufolge die Genauigkeit und Zuverlässigkeit
der einzelnen Stüoke sich im Laufe der Produktion ändert und die Herstellung überdies auch kostspielig ist.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist gemäß der Erfindung außer daß mit demselben die obigen Nachteile behoben
werden können dazu geeignet, z.B* bei Stabwiderständen, Stabpo-
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tentiometern die maximal erreichbare Linearität und das Auflösungsvermögen
zu beliebigen Längen - bei beliebigen Trägerdurchmessern und* Wick eldrahtdurchinessern - zu sichern. Dies Bezieht
sich natürlich auch auf die, aus den, mit dem neuen Verfahren hergestellten Elementen, in (sonstiger geometrischer Anordnung
arbeitenden bogenförmigen, eingängigen Doppelspiralen, den 39g. Helikalen usw. hergestellten Widerständen und Potentiometern.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Einrichtung zum. Realisieren
derselben werden nachstehend durch ein Auaführungebeispiel
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrdrähtigen, für elektrische oder sonstige Zwecke
dienenden Wicklungen. Das Wesen des Verfahrens liegt darin, daß ein, zweckmäßig einen Kreiaquerschnitt besitzender Träger, zwischen
ortsfest verbleibenden wickelnden Klemmelementen, durch gleichfalls ortsfeste Klemmelemente gedreht wird, deren Klemmkraft
größer ist, als die Klemmkraft der Wickelklemma, so daß
der, eine beliebige Länge besitzende Träger, zwischen beiden Elementen hindurchgehend, mit dem, zwischen den wickelnden Klemmelementen
und dem Träger eingeführten - mit dem Anfang des Trägers fixierten Wickeldraht (bzw. Wickeldrähten) entlang seiner
Achse praktisch fortlaufend bewickelt wird.
Einrichtung zur Durchfüiliung des Verfahrens ist derart
hergestellt, daß ein zu bewickelnden Stab drehendes Klemmelement und ein, inbezug zu diesem entsprechend vorgesehenes Wickel-Klemmelement
besitzt. Die Neuheit der Einrichtung liegt darin» daß sowohl das den Träger drehende Klemmelement, als auch aas, den
Wickeldraht (die Wickeldrähte) zum Träger pressende, wickelnde Klemmelement ortsfest verbleiben, ihre Lage inbezug zu einander
fixiert ist und daß die Klemmkraft des drehenden Klemmelementes größer isti als die Klemmkraft des wickelnden Klemmelementea.
Auf einen inbezug zu seinem Querschnitt beliebig langen Träger von Kreisquerschnitt wird eine, mit geschlossenen Windungen
gebildete Wicklung praktisch derart aufgebracht, daß dieselbe unter Benutzung de3 an und für sich bekannten Klerambacken-Preßelement-Wicklungs-Prinzips
durch die ala Beispiel in Flg. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Bifriktionsvorrichtung
zweckmäßiger Anordnung von an einem Ort 1 rotierenden (drehenden) unäan einem Ort 1 stehenden (bremsenden) zweckmäßig angeordneten
reibenden und pressenden Elementen der Wickeldraht 4 auf den
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Träger 1 in der Reihe feat nebeneinander aufgewickelt wird.
, Die mit geschlossenen Windungen gebildete Wicklung wird ao hergestellt, daß der eine gerade M» besitzende Träger 1 vom
Kreisquerachnitt oder irgendeinem anderen Profil, mit den drehenden Klemmelementen 2 um seine eigene Ach* zwischen den
klemmenden Wickelelementen 3 gedreht wird, so daß sie dabei den
zum Träger mechanisch, z.B. mit einer Schlinge fixierten Wickeldraht 4 zwischen den Klemmelementen 3 auf die Mantelfläche des
Trägere 1 aufwickeln. Da die drehenden und wickelnden Kleramelemente
derart angeordnet sind, daß sie sich inbezug zu einander (in der Richtung der Aehft des Trägers) nicht verateilen können,
muß sich der bewickelte Träger 1 teilweise infolge des in der Wickelklemme 3 auftretenden zunehmenden Durchmessers und der
wegen der Bildung der Windungsgänge erfolgenden Drahteinführung
auftretenden gemeinsamen (Zug-) Wirkung, in axialer Richtung verschieben. Diese 8-xiale Verschiebung des Trägersl ist immer
gesichert, da die Drehung desselben durch Friktionsklemmelemente bewirkt wird, zwischen denen der Träger sowohl betreffend der
Änderung seiner Winkelgeschwindigkeit, als auch betreffend der axialen Verstellbarkeit eine gewisse Freiheit hat.
Eine Bedingung der richtigen Tätigkeit liegt im Falle von
gleichen Friktionsbedingungen darin, daß die den Träger drehende
Kraft P^ etwas größer zu sein hat als die wickelnde Kraft Pg,
wobei diese Kräfte durch die Regelung der Klemmkräfte einstellbar sind. In diesem Fall wird sich der inbezug &u dem drehenden
Klemmelement 2 mit Gleitung (sllpp) drehende Träger 1 zwischen
den Klemmelementen 3, mit dem Widerstandsdraht bewickelt, wobei sich derselbe während dem Vorgang als retierender Körper auch in
axialer Richtung verschiebt, so daß als Folge hievon die enge Wicklung des Trägers, von Windungsgang zu Windungsgang an einer
beliebigen Länge sich kontinuierlich wiederholt und der mit einer geschlossenen Wicklung versehene Körper.5 sich zwischen den
Klemmelementen 3 bewegend, fortlaufend entfernt. Danach ist es möglich den bewickelten Körper durch die Flachdrtickung auf
Stücke gewünschter Länge zu schneiden.
Mit dieser beispielsweisen Konstruktion wird die abweichungsfreie, sog. dislokationslose kontinuierliche Wicklung
dadurch gesioherti daß sowohl der Antrieb, das Drehen des Trägers
lt als auch das, an dem Wicklungsabschnitt erfolgende Bremsen
durch diet miteinander in Koppelung stehenden Friktionsele-
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raente gesichert iatj wobei zwischen derselben die Koppelung gerade
den au bewickeln gewünschten Träger 1 eine, ohn^ bleibende
Formänderung an der ganzen Länge deB Trägers gleichmäßig entlanglaufende
geringe Torsionabeanapruchung sichert;.
Mit dem erfindung3gemäßen Verfahren kann nicht nur eine
raonofilare, sondern auch eine bifilare oder pol.yfilare Bewicklung
derart hergestellt werden, daß gleichzeitig zwei oder mehrere von einander unabhängige Wicklungsdrb'.hte 4 über das Klemmelement
geführt und auf den Träger 1 aufgebracht werden. Auf diese Weise kanu man zwei oder mehrere, von einander unabhängige Widerstandswicklungen an denselben Träger herstellen, mit deren weiterer·
Formung oder ohne einer solchen, durch die Verwendung von zweckmäßig
ausgebildeten Kontakten solche Potentiometer erzeugt werden können, bei denen der selbstständige elektrische Anschluß
und die Ableitung der Gleitkontakte vermieden werden kann, bzw. überflüssig ist. Dabei sind die einzelnen Widerstände mit großer
Genauigkeit gleichlaufend, ausgebildet, besitzen äquipotentiale
Punkte ugw. und vereinfachen daher den Aufbau von zahlreichen Stromkreisen.
■ Die weitere Verformung dee nach dem neuen Verfahren erzeugten
bewickelten Körpers, z.B. die Vergrößerung der Windung—· Steigung des Wicklungsdrahtes (r" ?r Wicklungsdrähte) für die
Verwendung von Wid era t and spot ent ioine tern oder zu sonstigen Zwecken,
kann ζ.Br mit an und für sich bekannten Walzvorgängen nach Fig.
vorgenommen werden. In diesem Fall kann von den Mitnehmerwalzen
der Walzvorrichtung durch eine entsprechende Wahl des Zylinder
mantels, durch die Einstellung des Walzenabstandes und der Drahteinführung, der bewickelte Körper 5 durch fortwährendes Walzen
zu einer axialen Streckung gezwungen werden, wobei an der Oberfläche des gestreckten Trägers 1 die einzelnen Drahtwindungen 4
in die Oberflächenschicht desselben eingedrückt, von einander
entfernt werden. Auf diese Weise kann z.B. der in Fig. 4 dargestellte gewalzte bewickelte Körper 7 hergestellt werden, ohne
dad, zwischen dem Metallkern des, im Falle eines, mit einer Isolierschicht bedeckten Trägers, und dem Bewicklungsdraht ein Körperschlufl auftreten würde. So kann man durch fortlaufendes Walzen, »wischen dtn einzelnen Gängen Luftspalten, Windungslücken
herateilen eowi· solohe bewickelte Profilkörper in beliebiger
Länge produzieren, dit sich zur Herateilung von aublinearen Stabwiderstand·»! Stabpotentiometern von großer Präzision und mit
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weiterer Formung auoh von Doppelspiralen eignen.
Das Wicklungaverfahren gemäß der Erfindung sichert die Bedingung von weiterer Formgebung dadurch, daß sich die benachbarten
Drahtwindungen in beliebiger Länge gleichmäßig und eng nebeneinander am Träger anordnen. Zufolge dieser gegenseitigen,
abstützenden Fixierung werden bei einem beliebigen Profil und Abstandausbildung diese Eigenschaften auch nach weiteren mechanischen
Verformungen, sowohl betreffend der Fixierung der Wickeldrähte, als auch des Querschnitts ungeändert verbleiben und diese
an der Oberfläche in vorzüglicher Weise noch erhöht werden, wobei eine mehrfache Formgebung durchgeführt wurde, ohne daß die
wesentlichen elementaren maßlichen und Genauigkeitswerte eine Änderung erfahren würden.
Ein weiterer Vorteil des gewalzten, beispielsweise ein Blattprofil aufweisenden Körpers liegt darin, daß derselbe ohne
der Gefahr einer Auflösung (eines Zerfallene) beliebig aufgeteilt werden kann, wodurch die Anwendungsmöglichkeit des Produktes
weiter erstreckt wird.
Aus der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der Einrichtung folgt, daß es außer der hochstabilen Stabwiderständen und den aus diesen herstellbaren Potentiometern,
z.B. auch für elektrische Netziuchbildungen, für Trimmerkondensatoren,
weiters durch Trennung bzw. Entfernung des Trägers für
hohle Wicklungen, Heizspiralen, für Zug- und Druckfedern, für Rippensta.be usw. verwendbar ist.
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Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrdrähtigen, für elektrische oder uonstige Zwecke dienenden Wicklungen, dadurch
gekennzeichnet , daß ein, zweckmäßig einen
Kreisqueraehnitt besitzender Träger, zwischen ortsfest verbleibenden
wickelnden Klemme!eraenten, durch gleichfalls orstfeete
Klemmelemente gedreht wird, deren Klemmkraft größer ist, als die
Klemmkraft der V/i ekel klemme, so daß der, eine beliebige Länge
besitzende Träger, zwischen beiden Elementen hindurchgehend*
mit dein, zwischen den wickelnden Kletnmelementen und dem Träger
eingeführten - mit dem Anfang des Trägers fixierten Wickeldraht (bzw. Wickeldrähten) entlang seiner Ad» praktisch fortlaufend
bewickelt wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1», die ein, den zu bewickelnden Stab drehendes Klemmelement
und ein, inbezug su diesem entsprechend vorgesehenes
V/ickel-Klemmelement besitzt, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl das den Träger (l) drehende Klemmelement (2), als auch das, den Wickeldraht (die Wickeldrähte) (4) zum Träger
pressende, wickelnde Klemmelement (3) ortsfest verbleiben, ihre
Lage inbezug zu einander fixiert ist und daß die Klemmkraft (P^)
des drehenden Klemmeleraentes größer ist» als die Klejjrokraft
des wickelnden Klemmelementes, m\
" W
909840/"(All
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Legal Events
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---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |