DE4233419A1 - Production of windings for transformers and inductance coils - has adjustment provided to vary diameter of winding former using cone-shaped elements to radially displace supports - Google Patents

Production of windings for transformers and inductance coils - has adjustment provided to vary diameter of winding former using cone-shaped elements to radially displace supports

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Abstract

The production of electrical windings requires an adjustable unit that provides a variable winding former. The unit has a number of radial support arms (14) spaced around a winding axis. Each arm has fixed supports (24) with rollers (26) that engage the tapered surfaces of cone shaped elements (16) having a central spindle (22). By rotating the central spindle, the cones may be axially displaced and this causes the support elements to move radially outwards to vary the diameter. USE/ADVANTAGE - Improved adjustment for size of winding.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung ei­ ner Wicklung, insbesondere für Transformatoren und Drossel­ spulen, mit konzentrisch zu einer Wickelachse angeordneten Stützleisten, die mittels einer zugeordneten Verstellanord­ nung mit wenigstens einem Verstellkegel radial auslenkbar sind und einen kreiszylindrischen Wickeldorn bilden.The invention relates to a device for producing egg ner winding, especially for transformers and chokes coils, arranged concentrically to a winding axis Support strips, which by means of an assigned adjustment arrangement tion can be deflected radially with at least one adjusting cone are and form a circular cylindrical mandrel.

Bei der Herstellung von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen werden üblicherweise elektrische Leiter, z. B. aus Kupfer bzw. Kupferlegierung, um einen Wickeldorn gewickelt, so daß eine zylindrische Wicklung mit einem zen­ tralen zylindrischen Hohlraum entsteht, welcher beim ferti­ gen Transformator bzw. Drosselspule von einem Eisenkern ausgefüllt ist. Abhängig von den elektrischen Leistungsda­ ten und dem hieraus resultierenden magnetischen Fluß haben diese zentralen Wicklungshohlräume unterschiedlichen Durch­ messer. Demgemäß sind Wickeldorne mit unterschiedlichem Au­ ßendurchmesser erforderlich, um die entsprechenden Wicklun­ gen herstellen zu können. In the manufacture of windings for transformers and Choke coils are usually electrical conductors, e.g. B. of copper or copper alloy around a mandrel wound so that a cylindrical winding with a zen central cylindrical cavity is created, which in ferti gen transformer or choke coil from an iron core is filled out. Depending on the electrical power da th and the resulting magnetic flux these central winding cavities different through knife. Accordingly, mandrels with different Au are Outside diameter required to the appropriate winding to be able to produce gene.  

Um den Aufwand für die Lagerhaltung von Wickeldornen mit unterschiedlichem Durchmesser möglichst gering zu halten wurden Wickeldorne geschaffen, deren Wickeldurchmesser, d. h. der Außendurchmesser der Wicklungsauflage, verstell­ bar ist. Eine solche bekannte Verstelleinrichtung für Wic­ keldorne beruht darauf, daß eine zentral geführte Antriebs­ welle mit Kegelritzeln versehen ist, welche einzelne an ei­ nem Ende mit Kegelrädern versehene Gewindehülsen beauf­ schlagt, in welche Gewindehülsen passende Gewindestäbe ein­ greifen, die andererseits mit zur Welle konzentrisch ange­ ordneten Stützleisten verbunden sind. Durch Betätigung der Antriebswelle überträgt sich ihre Drehbewegung auf die Ge­ windehülsen, wodurch die Stützleisten radial nach auswärts bzw. nach innen bewegt werden und sich der Durchmesser des so gebildeten Wickeldorns verändert.To the expense of storing mandrels with to keep different diameters as small as possible winding mandrels were created, the winding diameters of which d. H. the outer diameter of the winding pad, adjustable is cash. Such a known adjustment device for Wic keldorne relies on a centrally guided drive shaft is provided with bevel pinions, which individual on egg Threaded bevel gears at the end strikes into which threaded sleeves suitable threaded rods grab the other hand with the shaft concentrically arranged support strips are connected. By pressing the The drive shaft transfers its rotary motion to the Ge wind sleeves, which causes the support strips to extend radially outwards or be moved inwards and the diameter of the thus changed winding mandrel.

Eine andere bekannte Verstelleinrichtung bedient sich eines Hebelsystems, bei welchem auf einer zentralen Gewinde­ spindel Spindelmuttern angeordnet sind, an welchen sich Stützhebel gelenkig abstützen, die mit jeweils einer die zentrale Gewindespindel konzentrisch umgebenden Stützlei­ sten verbunden sind. Durch Drehung der Gewindespindel ver­ ändern die Spindelmuttern ihre Lage und ziehen bzw. drücken über die Stützhebel die daran angelenkten Stützleisten ra­ dial nach innen bzw. nach außen, so daß sich der Durchmes­ ser des so gestalteten Wickeldorns veränderlich einstellen läßt.Another known adjustment device uses one Lever system, on which on a central thread spindle spindle nuts are arranged on which Support the support lever articulated, each with one central threaded spindle concentrically surrounding support line are connected. By rotating the threaded spindle the spindle nuts change their position and pull or push Using the support levers, the support rails articulated to it ra dial inwards or outwards, so that the diam Set the winding mandrel designed in this way variably leaves.

Eine weitere Verstelleinrichtung weist zwei auf einer zen­ tralen Welle axial beweglich geführte Kegel auf, die mit den Spitzen einander zugewandt sind und mit einer aus kon­ zentrisch angeordneten Stützleisten gebildeten Hülse zusam­ menarbeiten. Durch Veränderung des axialen Abstandes der beiden Kegel gleiten die Stützleisten auf dem Kegelmantel und werden so entsprechen radial nach innen oder nach außen bewegt, wodurch sich der Durchmesser des so gebildeten Wic­ keldorns ändert. Another adjustment device has two on a zen tralen shaft axially movably guided cone with the tips are facing each other and with a con centrally arranged support strips formed sleeve together men work. By changing the axial distance of the The support strips slide on both cones on the cone jacket and will correspond radially inwards or outwards moves, causing the diameter of the wic so formed keldorns changes.  

Ungünstig bei der letztgenannten Variante ist die wenig präzise Führung der konzentrisch angeordneten Stützleisten, die auf den Mantelflächen des wenigstens einen Verstellke­ gels gleiten.The least is unfavorable in the latter variant precise guidance of the concentrically arranged support strips, the on the lateral surfaces of the at least one Verstellke glide.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es gestattet, die gewünschte Änderung des Durchmessers des Wickeldorns präzise einzustellen ohne Be­ einträchtigung der Tragfähigkeit der Vorrichtung.Based on this state of the art, it is the task of Invention to a device of the type mentioned create that allows the desired change of the Set the diameter of the mandrel precisely without loading impairment of the carrying capacity of the device.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Demgemäß weist die Verstallanordnung wenigstens zwei zentrale koaxial an­ geordnete Kegel auf, auf deren Kegelmantel Stützen geführt sind, die mit den einzelnen Stützleisten starr verbunden sind, wobei durch axiale Verstellung der Kegel in bezug auf die Stellung der Stützen die Stützleisten radial auslenken.According to the invention, this object is characterized by the solved the features of claim 1. Accordingly points the installation arrangement at least two central coaxially ordered cones, on the cone of which supports are guided are rigidly connected to the individual support strips are, by axial adjustment of the cone with respect to the position of the supports radially deflect the support strips.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist dabei vor­ gesehen, daß die Stützen mit Gleitstücken versehen sind, welche in hinterschnitten Längsnuten am Kegelmantel geführt sind. Diese Längsnuten können z. B. als Schwalbenschwanz­ führungen oder als Nuten mit T-Profil ausgebildet sein, d. h. als Nuten, bei welchen die Nutbreite am Grund größer ist als an der Oberfläche, um so eine radiale Halterung der Stützen sicherzustellen. Die an den Stützen angeformten Gleitstücke sind hierbei entsprechend dem Nutprofil ausge­ bildet und gewährleisten eine ruckfreie Verschiebung.In an advantageous development of the invention there is seen that the supports are provided with sliders, which are guided in undercut longitudinal grooves on the cone jacket are. These longitudinal grooves can, for. B. as a dovetail guides or be designed as grooves with a T-profile, d. H. than grooves in which the groove width at the bottom is larger is as on the surface, so as to hold the radial Ensure supports. The molded on the supports Sliders are out according to the groove profile forms and ensure a smooth shift.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Stützen mit Rollen versehen, die auf dem jeweiligen Kegel­ mantel laufen, und mittels Federn rückstellbar gehalten sind. Dabei sind zur eindeutigen radialen Führung der Stützleisten sogenannte Radialführungen vorgesehen, die je­ weils aus einem ortsfesten und einem radial verschieblichen Teil gebildet sind und dazu dienen, seitliches Auslenken der Stützleisten in axialer Richtung zu verhindern. Ferner dienen ihre Anschlußbereiche an den Stützleisten als Wider­ lager für die Rückstellfedern.According to another preferred embodiment, the Supports with casters on the respective cone run coat and held resettable by springs are. Here are the clear radial guidance Support strips so-called radial guides are provided, each because of a fixed and a radially movable  Part are formed and serve lateral deflection to prevent the support strips in the axial direction. Further serve their connection areas on the support strips as a counter bearings for the return springs.

Die Anordnung der Rückstellfedern kann dabei azimutal oder radial vorgesehen sein. Bei azimutaler Anordnung der Rück­ stellfeder kann diese als Spiralfeder ausgebildet sein, die eine gleichmäßige Umfangskraft auf die Stützen ausübt, de­ ren resultierende radial nach innen weist.The arrangement of the return springs can be azimuthal or be provided radially. With azimuthal arrangement of the back adjusting spring can be designed as a spiral spring, the exerts an even circumferential force on the supports, de ren resulting radially inward.

Anstelle von Spiralfedern können auch Zugfedern vorgesehen sein. Diese können sowohl ebenfalls in azimutaler Richtung zwischen den einzelnen Stützen angreifen. Es ist aber auch möglich, die Zugfedern radial anzuordnen und so eine ra­ diale Rückstellkraft auf die Stützen auszuüben. Dabei kön­ nen mehrere Stützen von einer Zugfeder gemeinsam beauf­ schlagt sein.Tension springs can also be provided instead of spiral springs his. These can also be in the azimuthal direction attack between the individual supports. It is also possible to arrange the tension springs radially and thus a ra exert the restoring force on the supports. You can Nen several supports jointly actuated by a tension spring be struck.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verstellkegel als Kegelabschnitte vor­ gesehen sind, auf deren Mantelfläche die Stützen laufen.According to an advantageous development of the invention provided that the adjusting cone before cone sections are seen, on the lateral surface of the supports run.

In Weiterbildung dieser bevorzugten Ausgestaltung der Er­ findung sind die Kegelabschnitte mittels wenigstens einer zur Verstellung der Kegel dienenden Zugspindel axial mit­ einander fluchtend miteinander verbunden, wobei es vorteil­ haft sein kann, daß die Zugspindel im formschlüssigen Ein­ griff mit der Kegel-Anordnung ist. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn die Zugspindel als Gewindespindel ausge­ bildet ist und die entsprechend eingreifenden Gegenelemente der Kegel-Anordnung als Spindelmuttern ausgebildet sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Zugspindel Teil ei­ ner hydraulischen Verstelleinheit ist, welche die axiale Verstellung der Kegel-Anordnung ausführt. In further development of this preferred embodiment of the Er invention are the cone sections by means of at least one for adjusting the tapering spindle axially connected in alignment with each other, being advantageous may be that the tension spindle in the form-fitting one handle with the cone arrangement is. This is particularly so then given when the pull spindle is turned out as a threaded spindle forms and the correspondingly engaging counter-elements the cone arrangement are designed as spindle nuts. It But it can also be provided that the traction screw part egg ner hydraulic adjustment unit, which is the axial Adjustment of the cone arrangement.  

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.These and other advantageous configurations are opposed stood the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels sollen die Erfindung, besondere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrie­ ben werden.Based on an exemplary embodiment shown in the drawing game are the invention, special configurations and Improvements of the invention explained and described be.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längs­ schnitt von der Seite Fig. 1 shows a device according to the invention in longitudinal section from the side

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt entlang der Schnittlinie II.2 in Fig. 1 Fig. 2 shows the device according to the invention in cross-section along the section line II.2 in Fig. 1

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Herstellung einer Wicklung, insbesondere für Transformato­ ren und für Drosselspulen, im Längsschnitt von der Seite gezeigt, die konzentrisch zu einer Wickelachse 12 ange­ ordnete Stützleisten 14 aufweist. Dabei ist jede zweite Stützleiste 14 an ihrem einen, in Fig. 1 links gezeigten, Ende mit einer Aufkantung 15 versehen, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Aufkantung 15 ist rechtwinklig, d. h. radial nach außen weisend, an die Stützleiste 14 angeformt und dient als axiale Anlage für die herzustellende Wick­ lung. Konzentrisch zur Wickelachse 12, die mit der Mittel­ achse der Vorrichtung 10 identisch ist, ist ferner eine aus Kegelabschnitten 16 und in axialem Abstand hierzu befindli­ chen Radialführungen 18 gebildete Verstellanordnung 20 vor­ gesehen. Mittels im vorliegenden Beispiel 2 außermittig an­ geordneter Verstellspindeln 22 ist die Möglichkeit gegeben, die Kegelabschnitte 16 axial zu verstellen, wobei sie mit ihren Mantelflächen an den Stützleisten 14 befestigte Stüt­ zen 24 beaufschlagen, die erfindungsgemäß mit Rollen 26 versehen sind, die auf den Mantelflächen der Kegelab­ schnitte 16 abrollen können. In Fig. 1, a device 10 according to the invention for producing a winding, in particular for transformers and for choke coils, is shown in longitudinal section from the side, which has concentric to a winding axis 12 arranged support strips 14 . Each second support bar 14 is provided at its one end, shown on the left in FIG. 1, with a bevel 15 , as can also be seen from FIG. 2. The upstand 15 is formed at right angles, that is, pointing radially outward, to the support strip 14 and serves as an axial system for the winding to be produced. Concentric to the winding axis 12 , which is identical to the central axis of the device 10 , is also seen from cone sections 16 and axially spaced Chen radial guides 18 adjustment arrangement 20 seen before. By means of the present example 2 eccentrically on arranged adjusting spindles 22, there is the possibility of axially adjusting the tapered sections 16 , with their outer surfaces acting on the support strips 14 attached supports 24 , which according to the invention are provided with rollers 26 which are on the outer surfaces of the Kegelab sections 16 can roll.

Werden in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel einer Vor­ richtung 10 die infolge Betätigung der Verstellspindeln 22 die Kegelabschnitte 16 axial zur Mitte hin verstellt, so werden die hierdurch beaufschlagten Stützen 24 radial nach außen gegen die Kraft von mit den Radialführungen 18 gleichlaufenden Federn 28 verlagert, so daß sich der Außen­ durchmesser der Vorrichtung 10 wie in dem in Fig. 2 darge­ stellten Querschnitt der Vorrichtung 10 vergrößert. Zur Be­ tätigung der Verstellspindeln 22 ist im vorliegenden Bei­ spiel eine Handkurbel 23 vorgesehen, die unmittelbar auf die obere dargestellte Verstellspindel 22 und mittels Zahn­ radübersetzung auf die unterhalb angeordnete Verstellspin­ del 22 wirkt.Be in the state shown in FIG. 1, an on device 10 which the tapered portions 16 is axially displaced due to actuation of the adjusting spindles 22 towards the center, so that thereby acted upon supports 24 are displaced radially outwardly against the force of concurrent with the radial guides 18 springs 28 , so that the outer diameter of the device 10 increases as shown in Fig. 2 Darge cross section of the device 10 . To actuate the adjusting spindles 22 , a hand crank 23 is provided in the present example, which acts directly on the upper adjusting spindle 22 shown and by means of toothed wheel translation on the adjusting spindle 22 arranged below.

Die Radialführungen 18 sind entsprechend diesem Ausfüh­ rungsbeispiel als sternförmige Anordnung von Führungszylin­ dern mit darin längs verschiebbaren Kolbenstangen ausgebil­ det, welche Kolbenstangen an ihrem freien Ende mit der zu­ geordneten Stützleiste 14 verbunden sind.The radial guides 18 are in accordance with this embodiment, approximately as a star-shaped arrangement of guiding cylinders with longitudinally displaceable piston rods, which piston rods are connected at their free end to the associated support bar 14 .

Claims (16)

1. Vorrichtung (10) zur Herstellung einer Wicklung, insbesondere für Transformatoren oder Drosselspulen, mit konzentrisch zu einer Wickelachse (12) angeordneten Stütz­ leisten (14), die mittels einer zugeordneten Verstellanord­ nung (20) radial auslenkbar sind und einen Wickeldorn bil­ den, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellanordnung (20) wenigstens zwei zentrale koaxial angeordnete Kegel oder Ke­ gelabschnitte (16) aufweist, auf deren Kegelmantel mit den einzelnen Stützleisten (14) starr verbundene Stützen (24) geführt sind, und daß durch axiale Verstellung der Kegel oder Kegelabschnitte (16) in bezug auf die Stellung der Stützung (24) die Stützleisten (14) radial auslenken.1. Device ( 10 ) for producing a winding, in particular for transformers or choke coils, with supports arranged concentrically to a winding axis ( 12 ) ( 14 ), which can be deflected radially by means of an associated adjustment arrangement ( 20 ) and form a winding mandrel, characterized in that the adjustment arrangement ( 20 ) has at least two central coaxially arranged cones or cone sections ( 16 ), on the cone surface of which are rigidly connected supports ( 24 ) to the individual support strips ( 14 ), and in that the cone or Cone sections ( 16 ) radially deflect the support strips ( 14 ) with respect to the position of the support ( 24 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützen (24) mit Rollen (26) versehen sind, die auf dem Mantel des zugeordneten Kegels oder Kegelab­ schnitts (16) laufen, und daß die Stützleisten (14) mittels Federn (28) rückstellbar sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the supports ( 24 ) are provided with rollers ( 26 ) which run on the jacket of the associated cone or Kegelab section ( 16 ), and that the support strips ( 14 ) by means of springs ( 28 ) can be reset. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützen (24) mit Gleitstücken versehen sind, die in hinterschnittenen Längsnuten am Mantel des Kegels oder Kegelabschnitts (16) geführt sind.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the supports ( 24 ) are provided with sliders which are guided in undercut longitudinal grooves on the jacket of the cone or cone section ( 16 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsnuten als Schwalbenschwanzführungen aus­ gebildet sind.4. The device according to claim 3, characterized net that the longitudinal grooves as dovetail guides are formed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern azimutal angeordnet sind. 5. The device according to claim 2, characterized net that the return springs are arranged azimuthally.   6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern (28) radial angeordnet sind.6. The device according to claim 2, characterized in that the return springs ( 28 ) are arranged radially. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern als Spiralfedern ausgebildet sind.7. The device according to claim 5, characterized net that the return springs are designed as spiral springs are. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern als Zugfedern ausgebildet sind.8. The device according to claim 6, characterized net that the return springs are designed as tension springs are. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere benachbarte Stützleisten (14) jeweils von einer Rückstellfeder (28) beaufschlagt sind.9. The device according to claim 2, characterized in that a plurality of adjacent support strips ( 14 ) are each acted upon by a return spring ( 28 ). 10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellanordnung (20) Ra­ dialführungen (18) umfaßt.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting arrangement ( 20 ) comprises Ra dial guidance ( 18 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Radialführungen als sternförmig angeord­ nete Führungszylinder mit darin längs verschieblich ange­ ordneten Führungskolben ausgebildet sind.11. The device according to claim 10, characterized records that the radial guides are arranged as a star Nete guide cylinder with longitudinally displaceable therein ordered guide pistons are formed. 12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegel oder Kegelabschnitte (16) mittels wenigstens einer Verstellspindel (22) axial miteinander fluchtend miteinander verbunden sind.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cone or cone sections ( 16 ) are axially aligned with one another by means of at least one adjusting spindle ( 22 ). 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstellspindel (22) in formschlüssigem Eingriff mit den Kegeln oder Kegelabschnitten (16) zusam­ menarbeitet.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the adjusting spindle ( 22 ) works together in positive engagement with the cones or cone sections ( 16 ). 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Verstellspindeln (22) vorgesehen sind, die formschlüssig miteinander im Eingriff sind. 14. The apparatus of claim 12 or 13, characterized in that two adjusting spindles ( 22 ) are provided which are positively engaged with each other. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Verstellspindeln durch Fremdkraft beaufschlagt ist.15. The apparatus according to claim 14, characterized records that one of the adjusting spindles by external force is acted upon. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Beaufschlagung eine Handkurbel dient.16. The apparatus according to claim 15, characterized records that a hand crank is used for loading.
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