DE885891C - Process and device for continuous measurement of the electrical resistance of wire spools during winding - Google Patents

Description

Verfahren und Einrichtung zur laufenden Messung des elektrischen Widerstandes von Drahtspulen während des Wickelns Die im folgenden näher beschriebene Erfindung bezieht sich darauf, den elektrischen Widerstand von Drahtspulen während ihrer Herstellung, d. h. während des Wickelns, laufend zu messen. Der besondere erfinderische Fortschritt ist dabei dann zu sehen, Idaß weder in den Wickelvorgang noch in die Drahtisolation eingegriffen wird.Method and device for continuous measurement of electrical resistance of wire spools during winding The invention described in more detail below refers to the electrical resistance of wire spools during their manufacture, d. H. to measure continuously while winding. The special inventive step it can then be seen that neither in the winding process nor in the wire insulation is intervened.

Beim Wickeln von Widerstandsspulen pflegt man im allgemeinen so vorzugehen, daß eine auf Grund von Berechnung oder Erfahrung ahgeschätzte Drahtlänge zur Spule gewickelt wird, deren elektrischen Widerstand man dann nachträglich mißt. Gleichgültig, ob man dabei auf die Drahtlänge oder auf eine bestimmte Windungszahl achtet, immer ergeben sich nicht zu vernachlässigende Abweichungen vom Sollwert des widerstandes, so daß die Reihenfertigung derartiger nach Schätzung gewickelter Spulen sehr uneinheitlich ausfällt. Dies rührt einesteils von Ungleichmäßigkeiten der Drähte bzw. ihrer Isolation, andernateils vonUngleichmäßigkeiten des Wickelns sellbst her. When winding resistance coils, the general procedure is as follows: that a wire length to the coil, estimated on the basis of calculation or experience is wound, the electrical resistance of which is then measured afterwards. Indifferent, whether you pay attention to the wire length or to a certain number of turns, always there are not negligible deviations from the target value of the resistance, so that the serial production of such estimated wound coils is very inconsistent fails. This is partly due to irregularities in the wires or their insulation, on the other hand from unevenness of the winding itself.

Nach einem anderen Verfahren unterbricht man den Wickelvorgang, um den Draht stellenweise abzuisolieren und den Widerstand der schon gewickelten Spule auf irgendeine bekannte Weise zu messen. Another method is to interrupt the winding process in order to stripping the wire in places and the resistance of the coil that has already been wound to measure in some known way.

Diese genannten Verfahren sind mit Nachteilen belastet. Beim erstgenannten Verfahren, bei dem man den Wickelvorgang nicht unterbricht, muß man ganz erhebliche Verluste an Draht mit in Kauf nehmen, weil im allgemeinen viel Draht abgewickelt werden muß. Das Abgleichen ist umständlich und teuer, auch wenn gelegentlich Drahtwindungen auf- gebracht statt abgenommen werden müssen. Das zweitgenannte Verfahren bedingt infolge des wiederholten Stillsetzens der Wickelvorrichtung beträchtliche Zeitverluste, deren Minderung von der Bedienung ein großes Maß an Geschicklichkeit beim Abschätzen verlangt, um mit möglichst wenig Messungen auszukommen. These processes mentioned have disadvantages. With the former Process in which the winding process is not interrupted is very significant Accept loss of wire because a lot of wire is generally unwound must become. Matching is cumbersome and expensive, even if there are occasional turns of wire on- brought instead of having to be removed. The second mentioned Due to the repeated shutdown of the winding device, the process is considerable Loss of time, the reduction of which by operating a great deal of skill required when estimating in order to get by with as few measurements as possible.

Beiden Verfahren ist überdies gemeinsam, daß ein Bruch der Drahtseele bis zur ersten Messung unbemerkt bleibt, so daß viel tote Spulen anfallen. Both methods also have in common that the wire core breaks remains unnoticed until the first measurement, so that there are many dead coils.

Dies geschieht erfahrungsgemäß um so häufiger, je geringer der Drahtdurchmesser wird; diese Verluste sind besonders unangenehm, da mit kleiner werdendem Durchmesser das Wickelgut auch entsprechend teurer wird. Dort, wo nach Indem einen-Verfahren blanke Drahtstellen im Innern der Spule geschaffen werden müssen, bricht bzw. reißt späterhin der Draht häufig während der Benutzung der Spulen.Experience has shown that this happens all the more frequently, the smaller the wire diameter will; these losses are particularly unpleasant because the diameter becomes smaller the winding material is also correspondingly more expensive. There, where after by a procedure bare wire spots have to be created inside the coil, breaks or tears later the wire often while the coils are in use.

Gemäß der Erfindung wird der elektrische Wi'derstand von Drahtspulen laufend während des Wickelvorganges bestimmt, und zwar dadurch, daß in den zur Spule anlaufenden Draht kapazitiv ein mittel-oder hochfrequenter Strom eingeschleust wird und man mit diesem den Scheinwiderstand des Kreises mißt, der aus der Drahtspule, dem Einschleuskondensator und einer regelbaren Induktivität besteht. According to the invention, the electrical resistance of wire coils determined continuously during the winding process, namely that in the to the coil A medium or high frequency current is introduced capacitively into the incoming wire and with this one measures the impedance of the circle, which comes from the wire spool, the infeed capacitor and an adjustable inductance.

Es hat sich gezeigt, daß man mit tonfrequentem Meßstrom zu sehr einfachen und infolgedessen betriebssicheren Einrichtungen zum Ausfüben des Verfahrens nach der Erfindung gelangt. Die Bestimmung der Frequenz muß im Hinblick auf die Kapazität der zu wickelnden bzw. der fertiggewickelten Spule nach bekannten Gesetzen erfolgen.It has been shown that audio-frequency measuring currents can be used to achieve very simple and consequently reliable facilities for carrying out the method the invention arrives. The determination of the frequency must be done with a view to the capacitance of the coil to be wound or the fully wound coil take place according to known laws.

Es ist zweckmäßig, mit Einschleuskondensatoren zu arbeiten, deren Kapazitätswerte hoch sind.It is advisable to work with transfer capacitors, their Capacitance values are high.

Mittels der regelbaren Induktivität wind der kapazitive Widerstand des Einschleuskondensators kompensiert. Das führt zu praktisch gut verwendbaren Einrichtungen für einen großen Bereich verschieden bemessener drahtspulen. Die Empfindlichkeit der laufenden Widerstandsmessung wird in Ausgestaltung der Erfindung dadurch gesteigert, daß mittels eines zusätzlichen Anpassungswiderstandes im Meßkreis dieser mit wenigstens großer Annäherung auf das Doppelte des spulenwiderstandes abgestimmt wird.The capacitive resistance is generated by means of the adjustable inductance of the transfer capacitor compensated. This leads to usable ones that are practically useful Facilities for a wide range of different sized wire spools. The sensitivity the ongoing resistance measurement is increased in an embodiment of the invention, that by means of an additional matching resistor in the measuring circuit this with at least close to double the coil resistance.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt. An embodiment according to the invention is shown in the figures shown.

In Abb. I läuft der zu wickelnde, isolierte Draht I von der Vorratsrolle 2 zur Spule 3, deren Körper auf den fliegenden Ansatz der bei 4 angetriebenen Welle einer wickelmaschine aufgedornt ist, wobei das Ende der Drahtseele elektrisch leitend mit der Wickelwelle 5 verbunden ist, gegen deren freie Stirnfläche die Kontaktfeder 6 drückt, die wiederum mit der Klemme 7 verbunden ist. Die Klemme 8 führt zu dem Anpassungswiderstand 9, einem Strommesser 10 als Anzeigegerät, der regelbaren Induktivität 11 und dem Einschleuskondensator 12, der praktisch nahe der Anlaufstelle des Drahtes I zur Spule 3 angeordnet sein soll. Über die Klemmen 7 und 8 wird der mittel- oder hochfrequente Meßstrom zugeführt, der über die Kapazität 12 in den zu wickelnden Draht eingeschleust wird. Die Meßvorrichtung selbst ist nur schematisch dargestellt, da grundsätzlich eine Reihe an sich bekannter Meßverfahren zur Anwendung kommen kann. Es sei hier nur auf die Verwendungsmöglichkeit von Kreuzspulinstrumenten, Brückenanordnungen u. dgl. hingewiesen. In Fig. I, the insulated wire I to be wound runs from the supply roll 2 to the coil 3, the body of which on the flying approach of the shaft driven at 4 a winding machine is thorn, the end of the wire core being electrically conductive is connected to the winding shaft 5, against the free end face of the contact spring 6 presses, which in turn is connected to terminal 7. Terminal 8 leads to that Adaptation resistor 9, an ammeter 10 as a display device, the adjustable inductance 11 and the inlet capacitor 12, which is practically close to the contact point of the wire I should be arranged to the coil 3. The medium or high-frequency measuring current fed through the capacitance 12 in the to be wound Wire is introduced. The measuring device itself is only shown schematically, since basically a number of known measurement methods are used can. Let us just refer to the possibility of using cross-coil instruments, Bridge arrangements and the like pointed out.

Der eine Belag Ides Einschleuskondensators 12 wird von der Seele des zur Spule anlaufenden Drahtes 1 gebldet, während der zweite Belag durch eine Röhre oder durch eine oder mehrere Trommeln aus elektrisch leitendem Werkstoff gebildet wird. One of the layers of Ides inlet condenser 12 is made by the soul of the wire 1 running up to the coil, while the second coating is formed by a Tube or formed by one or more drums made of electrically conductive material will.

Als Dielektrikum dient die Drahtisolation oder diese zusammen mit einer Ider Röhren- oder Trommeloberfläche anhaftenden Isolierschicht.Trifft man dabei Idie Anordnung weiterhin so, daß der Draht mit mindlestens einer Teilwindung durch jede Röhre bzw. über jede Trommel geführt und deren Gesamtheit gegen Masse isoliert ist, gelangt man zu einer Teileinrichtung gemäß Abb. 2.The wire insulation or this together with serves as the dielectric an insulating layer adhering to the tube or drum surface The arrangement continues in such a way that the wire has at least one partial turn passed through each tube or over each drum and their entirety against ground is isolated, one arrives at a partial device according to Fig. 2.

Hierbei sind die beiden Trommeln 13 und 14 untereinander auf parallelen Achsen angeordnet, und der zu wickelndeDraht 1 umschlingt die beiden Trommeln nach Art eines Seiltriebes. Grundsätzlich genügt für eine Einrichtung gemäß Ider Erfindung die Nutzbarmachung einer einzigen Trommel oder eines ihr elektrisch wirkungsgleichen Auflagers. Here, the two drums 13 and 14 are mutually parallel Axes arranged, and the wire 1 to be wound wraps around the two drums Type of rope drive. Basically sufficient for a device according to the invention the utilization of a single drum or one that has the same electrical effect Support.

Eine Mehrzahl von Trommeln an Stelle einer einzigen ist jedoch vorzuziehen. Die Einschleuskapazität ist nämlich bei mehreren Trommeln schärfer definiert und bleibt auch im Betrieb genauer aufrechterhalten als bei nur einer Trommel. Ferner ist bei Verwendung mehrerer Trommeln das Gesamtschwungmoment geringer als bei Benutzung nur einer Trommel, die elektrisch einer Mehrzahl von Trommeln wirkungsgleich ist.However, a plurality of drums rather than a single one is preferable. The infeed capacity is more precisely defined when there are several drums is more accurately maintained during operation than with just one drum. Further the total moment of inertia is lower when using several drums than when using them only one drum which is electrically equivalent to a plurality of drums.

Schließlich beruhigen mehrere Trommeln die Führung des zu wickelnden Drahtes wesentlich, und das erlaubt eine bedeutende Steigerung der Wickelgeschwindigkeit.Finally, several drums calm the guidance of what is to be wound Wire substantially, and this allows a significant increase in the winding speed.

Handelt es sich darum, den Widerstand von Bifilarspulen zu messen, so benutzt man zwei wirkunjgsgleiche und elektrisch parallel geschaltete Einschleuskondensatoren. When it comes to measuring the resistance of bifilar coils, so one uses two feed-in capacitors with the same effect and electrically connected in parallel.

Als besonderer Vorteil der geschilderten Erfindung ist noch der Umstand zu werten, (daß diese Widerstandsmeßeinrichtung nachträglich ohne große Mühe an schon worhandenen Wickelmaschinen angebracht werden kann. Another particular advantage of the described invention is the fact to evaluate, (that this resistance measuring device can be added subsequently without much effort already existing winding machines can be attached.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur laufenden Messung des elektrischen Widerstandes von Drahtspulen während des Wickelns, dadurch gekennzeichnet, daß in den zur Spule anlaufenden Draht kapazitiv ein mittel- oder hochfrequenter Strom eingeschleust und mit diesem der Scheinwiderstand des Kreises gemessen wird, der aus Spule, Einschleuskondensator und einer regelbaren Induktivität besteht. PATENT CLAIMS: 1. Method for ongoing measurement of electrical Resistance of wire spools during winding, characterized in that in the wire approaching the coil is capacitively a medium or high frequency current infiltrated and with this the impedance of the circle is measured, which consists of a coil, a transfer capacitor and an adjustable inductance. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer regelbaren In- duktivität der kapazitive Widerstand Ides Einschleuskondensators kompensiert wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that means an adjustable in- ductivity of the capacitive resistance of the feed-in capacitor is compensated. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittel;s eines zusätzlichen Anpassungswiderstandes im Meßkreis dieser mit großer Annäherung. auf Idas Doppelte des Spulenwiderstandes abgestimmt wird. 3. The method according to claim I and 2, characterized in that means; s an additional matching resistor in the measuring circuit this with a large approximation. is matched to Idas twice the coil resistance. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kondensatorbelag von der Seele des zur Spule anlaufenden Drahtes gebildet wird, während (der zweite Belag durch eine Röhre oder durch eine oder mehrere umlaufende Trommeln aus elektrisch leitendem Werkstoff dar. gestellt wird, wobei als Dielektrikum die Drahtisolation oder diese zusammen mit einer der Röhren- oder Trommeloberfläche anhaftenden Isolierschicht dient. 4. Device for performing the method according to claim I to 3, characterized in that the one capacitor coating from the core of the to the coil approaching wire is formed while (the second coating by a tube or by one or more rotating drums made of electrically conductive material. is provided, with the wire insulation or this together with as the dielectric an insulating layer adhering to the tube or drum surface is used. 5. Einrichtung nach anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zu wickelnde Draht mit mindestens einer Teilwindung durch die Röhre bzw. über jede Trommel geführt wird, deren Gesamtheit gegen Masse isoliert ist. 5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the wire to be wound with at least one partial turn through the tube or over each drum is guided, the entirety of which is isolated from ground. 6. Einrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messung von Bifilarspulen zwei wirkungsgleiche und elektrisch parallel geschaltete Einschleuskondensatoren benutzt werden. 6. Device according to claim I to 5, characterized in that When measuring bifilar coils, two functionally identical and electrically connected in parallel Inlet capacitors are used.