DE3124264A1

DE3124264A1 - Klappbarer wickeldorn

Info

Publication number: DE3124264A1
Application number: DE19813124264
Authority: DE
Inventors: Xenophon George Glavas; Rovert Everette 24019 Roanoke Va. Thompson
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1982-06-16
Also published as: US4354645A

Description

Y-- ■ ■·

Patentanwalt
Dipl.-Phys. Leo Thul
Kurze Straße 8
7000 Stuttgart 30

X.G.Glavas-R.E.Thompson 1-1

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Klappbarer Wickeldorn

Die Erfindung bezieht sich auf einen klappbaren Wickeldorn zum genauen Wickeln von Material mit rundem Querschnitt zu einer Spule.

Bisherige Spulen aus im Querschnitt rundem Material wurden auf festen Dornen oder Spindeln gewickelt. Für das genaue Wickeln von Material mit rundem Querschnitt sind diese Vorrichtungen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen klappbaren Wickeldorn anzugeben, mit dem Material mit rundem Querschnitt zu genau gewickelten Spulen aufgewickelt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den in Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Ausgestaltungen der Erfindung können den ünteransprüchen entnommen werden.

Das Material mit rundem Querschnitt kann aus einem einzelnen Draht eines metallischen Leiters, einem Kabel aus einer Vielzahl solcher Leiter, einer optischen Lichtleiterfaser oder einem optischen Kabel mit einer Vielzahl solcher Lichtleitfasern bestehen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Wr/V
11.06.1981

312Λ26Α

X.G.Glavas 1-1

Fig. 1 eine Seitenansicht eines klappbaren Wickeldorns, teilweise geschnitten;

Fig. 2 den linken Teil des Wickeldornes mit einer mehrlagigen Spule;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.

Der klappbare Wickeldorn weist zwei im Abstand voneinander angeordnete Flansche 1 auf, die einen Wickelkern 2 rechtwinklig zu sich einschließen. Der Wickelkern 2 sitzt koaxial der Länge nach auf einer Achse 3 und ist lösbar mit den Flanschen 1 durch in je einen Schwalbenschwanz 4 an den Enden verbunden. -

Der Wickelkern 2 enthält ein Paar rinnen- und halbkreisförmige Teile 5 und 6, die sich beide zwischen den Flanschen 1 erstrecken und die eine Bogenlänge von kleiner als 180° aufweisen. Jedes Teil 5 bzw. 6 ist auf einer anderen Seite der Achse 3 angeordnet und jedes Teil hat eine Oberfläche mit einer Vielzahl von nebeneinander liegenden Rillen 7 bzw. 8. Die Rillen 7 und 8 verlaufen parallel zu den Flanschen 1 und sie weisen einen Radius auf, der dem Radius des zu verarbeitenden Materials mit dem runden Querschnitt entspricht, aus dem die Spule gewickelt werden soll. Zwischen den Enden der Teile 5 und 6 sind Übergangsstücke 9 und 10 angeordnet, die rillenlos sind und einen äußeren Durchmesser entsprechend dem Durchmesser der Teile 5 und 6 am tiefsten Punkt der Rillen 7 und 8 und einen inneren Durchmesser gleich dem inneren Durchmesser der Teile 5 und 6 haben. Die Übergangsstücke 9 und 10 sind

X.G.Glavas 1-1

auf verschiedenen Seiten der Achse 3 und zwischen den Flanschen 1 angeordnet und sie haben eine gewählte Bogenlänge gleich der Differenz zwischen 180° und der gegebenen Bogenlänge der Teile 5 und 6.

Es hat sich gezeigt, daß zum Herstellen einer genau gewickelten Spule die Teile 5 und 6 eine Bogenlänge zwischen 160° und 170° haben sollen und entsprechend ist die Bogenlänge der Übergangsstücke 9 und 10 dann 10° bis 20° lang. Vorzugsweise ist die Bogenlänge der Teile 5 und 6 gleich 170° und die Bogenlänge der Übergangsstücke 9 und 10 ist dann gleich 10°.

Die zur lösbaren Sicherung des Wickelkernes 2 an den Flansch 1 vorgesehenen Schwalbenschwänze 4 enthalten einen sich erweiternden Zapfen 11 an beiden Enden des Teiles 5 und einen sich erweiternden Zapfen 12 an beiden Enden des Teiles 6, die dem Bogen und der Bogenlänge ihrer anliegenden Teile entsprechen. Die Zapfen 11 und 12 passen in Zapfenlager 13 und 14 in der Art von teilweisen halbkreisförmigen Nuten entsprechend der Bogenform und der Bogenlänge der Teile 5 bzw. 6. Die Übergangsstücke 9 und 10 sind ähnlich lösbar an den Flanschen 1 durch Schwalbenschwänze gesichert, die einen Zapfen 15 an beiden Enden der Übergangsstücke 9 und 10 aufweisen. Die Zapfen 15 sitzen in Zapfenlager 16 in der Art einer Nut in den Flanschen 1 entsprechend der Bogenform und der Bogenlänge der Übergangsstücke 9 und 10.

Die Flansche 1 und der Wickelkern 2 werden in ihrer Lage gemäß Figur 1 durch eine Welle 17 gehalten, die koaxial zur Achse 3 zwischen den Flanschen 1 verläuft, wobei ihr rechtes Ende im rechten Flansch eingebettet ist. und ihr linkes Ende durch den linken Flansch hindurch reicht. Das linke Ende der Welle 17 ist mit einem Gewinde 18 ver-

X.G.Glavas 1-1 . ? .

sehen,auf das eine Mutter 19 aufgeschraubt ist, die lösbar den Wickelkern 2 zwischen die Flansche 1 zu einer gemeinsamen Einheit hält, damit das Wickeln einer ein- oder mehr-, lagigen Spule ermöglicht wird. Nach dem Wickeln einer Spule wird die Mutter 19 von der Welle 17 abgeschraubt, um die Flansche 1 vom Wickelkern 2 entfernen zu können. Nachfolgend werden die Übergangsstücke 9 und 10 aus ihrer Lage relativ zu den Teilen 5 und 6 entfernt, so daß diese Teile in Richtung der Achse 3 bewegt und dann aus der fertigen Spule herausgezogen werden können, wodurch der Vorteil des klappbaren Wickeldorns dargestellt ist.

Der Abstand zwischen den Flanschen 1 und ihrer Senkrechten auf den Wickelkern 2, der Abstand zwischen den entsprechenden Rillen 7 und 8, der Versatz zwischen den Rillen 7 und 8, die Bogenlänge der Übergangsstücke 9 und 10 und der Abstand der ersten Rille, bspw. Rille 20, sowie der letzten Rille, bspw. Rille 21, von ihrem entsprechenden Flansch 1 müssen mit geringsten Toleranzen präzise hergestellt und aufrechtgehalten werden, damit eine gen^u gewickelte Spule hergestellt werden kann. Der Abstand zwischen den Flanschen 1 muß Nd + -j betragen, wobei N die Windungsanzahl der Spule und dementsprechend die Anzahl der Rillen 7 und 8 und d der Durchmesser des Materials der Spule ist. Wie aus der Figur 1 ersichtlich, ist der Abstand zwischen angrenzenden Rille 7 und 8 gleich dem Durchmesser des Materials, das zur Spule gewickelt werden soll. Der Versatz zwischen den Rillen 7 und 8 ist gleich dem halben Durchmesser (y) des Materials, das zur Spule gewickelt werden soll.

Der klappbare Wickeldorn gemäß der Erfindung erlaubt eine präzise Steuerung der Materiallage und des Abstandes während der Wicklung der Spule auf den Wickelkern 2. Das Material wird dabei senkrecht zur Achse 3 gehalten, die

X.G.Glavas 1-1 ****

die Rotationsachse des Wickeldorns darstellt und verläuft durch zwei von den Teilen 5 und 6 erzeugte diskrete Bogenlängen. Das zu wickelnde Material kann für jede durch die Teile 5 und 6 gegebene Bogenlänge, im gegebenen Beispiel gleich 170°, pro Wickeldornumdrehung einen halben Kabeldurchmesser vorrücken. Die Wickelsteigung ist durch den fließenden Übergang durch die Übergangsstücke 9 und 10 gegeben, die eine gewählte Bogenlänge, im Beispiel gleich 10°, aufweisen. Diese Steigung geschieht zweimal pro 360° Umdrehung des Wickeldornes.

Wenn das zu wickelnde Material bei einer Mehrlagenspule den Flansch 1 erreicht, wird es zwischen die vorhergehende Lage und dem Flansch 1 gezwungen, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Da das Wickelmaterial entlang der Achse 3 genau einen halben Durchmesser vom Flansch 1 entfernt positioniert ist, wandert dieses Material aus dem Wickelkern 2 heraus und beginnt die zweite Lage einer Mehrlagenspule. Eine selbsttragende Spule kann hergestellt werden, wenn während des Wickelvorganges einer Mehrlagenspule ein geeigneter Kleber benutzt wird, der alle Zwischenräume 22 der Spule ausfüllt nach dem Aushärten des Klebers können die Flansche 1 und der Wickelkern 2 entfernt werden und man erhält eine genau gewickelte, freitragende Spule. Für den Kleber können bspw. SILGARD 184 von Dow Corning oder ein Epoxidharz TRANSFLEXGEL von Isochem verwendet werden.

Die angegebenen Dimensionen sind die wahren Durchmesser des zu verarbeitenden Materials plus einen Zuschlag für die auftretenden Toleranzen des Materials.

Leersei te

Claims

Patentanwalt Dipl.-Phys. Leo Thul Kurze Straße 8 7000 Stuttgart 30 X.G.Glavas-R.E.Thompson 1-1 INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK Patentansprüche

1. Klappbarer Wickeldorn zum genauen Wickeln von Material mit rundem Querschnitt zu einer Spule, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Paar im Abstand voneinander parallel angeordnete Flansche (1) und einen Wickelkern (2) enthält, auf den die Spule zwischen den Flanschen (1) gewickelt wird, der koaxial zur Längsachse (3) angeordnet ist und der lösbar an den Flanschen (1) gesichert ist, und daß der Wickelkern (2) folgende Teile enthält: ein Paar rinnen- und halbkreisförmiger Teile (5, 6) zwischen den Flanschen (1), wobei jedes Teil (5, 6) eine Bogenlänge von weniger als 180° aufweist, auf verschiedenen Seiten der Achse (3) angeordnet ist und eine Oberfläche mit einer Vielzahl von parallel in den Flanschen (1) laufenden Rillen (7, 8) aufweist und die Rillen (7, 8) einen gleichen Radius wie das Material haben, ein Paar rillenloser Übergangsstücke (9, 10) zwischen den Flanschen (T), wobei jedes Übergangsstück (9, 10) auf verschiedenen Seiten der Achse (3) zwischen den Enden der Teile (5, 6) angeordnet ist und eine gwählte Bogenlänge gleich der Differenz zwischen 180° und der Bogenlänge der Teile hat, eine Welle (17) koaxial zur Achse (3) und zwischen den Flanschen (1) im Wickelkern (2), wobei die Welle (17) in einem Ende ein Gewinde (18) trägt, auf das eine Mutter (19) außerhalb des

Wr/V

11.06.1981

X.G.Glavas 1-1 . <£.

Flansches (1) geschraubt ist, die den Wickelkern (2) und die Flansche (1) zu einer lösbaren zusammengehörenden Einheit verspannt, wenn die Spule gewickelt werden soll und die gelöst wird, wenn die Flansche (1), die übergangsstücke (9, 10) und die Teile (5, 6) nach dem Wickeln der Spule entfernt werden.

2. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar Teile (5, 6) und jedes Ende der Übergangsstücke (9, 10) lösbar durch einen Schwalbenschwanz (4) am jeweiligen Flansch (1) befestigt sind.

3. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenlänge der Teile (5, 6) zwischen 160° und 170° liegt, und daß die Bogenlänge der Übergangsstücke (9, 10) zwischen 20° und 10° liegt.

4. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenlänge 170° bzw. 10° beträgt.

5. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten der Rillen (7, 8) den Abstand des Durchmessers des Materials aufweisen.

6. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (7) in dem einen Teil (5) axial gegen die Rillen (8) des anderen Teiles (6) um den halben Durchmesser des Materials verschoben sind.

7. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet:, daß aufgrund dor axialen Verschiebung der Rillen (7, 8) das Material nach einer ersten gewickelten Lage auf dem Wickelkern (2) nach außen wandert und dann eine zweite Lage einer mehrlagigen Spule gewickelt wird.

X.G.Glavas 1-1 _m ß_#

8. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils erste Windung der zweiten und der weiteren geraden Lagen zwischen dem vorliegenden Flansch und der letzten Windung der ersten oder der jeweils ungeraden Lagen gezwungen wird.

9. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenräumen (22) bei einer Mehrlagenspule während des Wickeins der Spule ein Kleber eingegeben wird, so daß eine freitragende Spule nach dem Aushärten des Klebers und dem Entfernen des Wickeldornes entsteht.

10. Klappbarer Wickeldorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (7) des einen Teiles (5) in Bezug auf die Rillen (8) des anderen Teiles (6) so orientiert sind, daß das zu wickelnde Material am Ende der ersten Lage vom Wickelkern (2) nach außen wnadert und eine zweite Lage einer mehrlagigen Spule beginnt.