Verfahren zum Aufbringen von Wickelkernen auf Spulen, z. B. auf Wieklungen Fon Transformatoren, Drosseln und Wandlern. Wickelkerne sind bekannt. Zu ihrer Auf bringung auf Spulen bezw. Wicklungen von Wandlern, Drosseln oder Transformatoren hatte man gewöhnlich bandförmigen Kern werkstoff von innen nach aussen um die Spule gewickelt, wobei das früher äussere Ende im fertigen Zustand innen zu liegen kam. Diese Herstellungsweise ist sehr umständlich und erfordert viel Zeit. Auch ist sie nur für weiches Kernmaterial geeignet, nicht aber für Eisen mit Silizium-.
Nickelgehalt usw., welches sehr hart ist und in der Elektrotech nik jetzt fast ausschliesslich Verwendung fin det. Es ist daher bereits ein Verfahren be kannt geworden, nach dem der bandförmige Kern\verkstoff vor dem Aufbringen mit an nähernd solchen Durchmessern bezw. Aus massen gewickelt wird, wie es auf die Wick lung zu liegen kommt. Der so vorgewickelte Kern wird sodann wärmebehandelt.
Nach Durchführung seines äussern Endes durch das Wicklungsfenster wird darauf die äussere Kernwindung zu. einer Schleife sowie durch einfaches Drehen derselben der fertige gern zunächst in Form einer Spule grösseren Durchmessers gebildet, die danach zusam mengezogen wird. Das ehemalige äussere Ende der Kernspule bleibt dabei als äusseres Ende erhalten. Dieses Verfahren ist auch für Werkstoffe mit Silizium- und Nickelgehalt, die also sehr hart sind, geeignet. Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist jedoch darin zu sehen, dass beim Wickeln des Kernes durch das Wicklungsfenster die Gefahr be steht, dass die hindurchgleitenden Kernwin dungen die Spulenwicklung beschädigen.
Das könnte zwar durch besondere Schutz- und Führungseinrichtungen vermieden werden, was jedoch einen zusätzlichen Aufwand be deuten würde. .
In Weiterbildung dieses Verfahrens wird nun gemäss der Erfindung der Wickelkern bei gleichbleibendem äussern Ende auf einen solchen Durchmesser umgewickelt, dass er über die Spule gelegt werden kann. Nach Durchführen des innern Kernendes durch das Spulenfenster wird dann durch Drehen um die Spule der Wickelkern hergestellt. Auf diese Weise können die obenerwähnten Nach teile der bekannten Verfahren vermieden werden.
Ausführungsbeispiele zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens seien an Hand der Zeichnung erläutert. Fig. 1 stellt zunächst den vorgewickelten Kern 11 dar. Seine Ausmasse entsprechen denen des Ker nes im fertigen Zustand. Indem der Wickel kern, dessen äussere Windung bei 12 etwa durch Schweissung festgelegt ist, so einer Wärmebehandlung unterzogen wird, kommen beim fertigen Kern später die einzelnen Stellen des Kernes in bezug aufeinander an nähernd an die gleichen Stellen zu liegen wie während der Wärmebehandlung.
Die Umwicklung auf den grösseren Durch messer erfolgt nun gemäss den folgenden Fig. 2 bis 5. Es wird eine äussere Windung 13 gebildet, deren Ende 14 wieder durch Schweissung bei 15 festgelegt ist, und der Wickelkern zweckmässig mittels zweier gegenläufiger Rollen 17, 18 auf den Durch messer der Schleife umgespult, so dass sich schliesslich die Spule 16 der Fig. 3 ergibt.. Die Enden 15 und 25 werden daraufhin ge gebenenfalls mit Bändern 19 befestigt, wie aus Fig. 4 hervorgeht.
Um nun den Kern auf die Wicklung etwa eines Wandlers zu übertragen, wird der Ring 16 nach Fig. 5 über die Wicklung 20 gelegte, ., .das innere Kernende gelöst und um den einen Wick lungsschenkel 21 gelegt. Um Beschädigun- gen der Wicklung zu vermeiden, ist sie mit einem Schutzzylinder etwa aus Isolierstoff versehen, der in Form von zwei Schalen 23, die durch Bänder 24 oder dergleichen zusam mengehalten werden, die Wicklung umgibt.
Sodann wird das innere Kernende 25 durch eine Klammer oder durch Bänder irgendwie befestigt und die innere. Kernwindung 26 hergestellt. Ein zwischen dieser Windung und der Wandlerwicklung bezw. deren Iso lation bestehender Raum 27 kann für den Kühlmitteldurchtritt dienen, was im übri gen in vergrössertem Massstab nochmals Fig. 6 zeigt.
Die Eisenbandspule wird nun derart in Umdrehung versetzt, dass die Spule 16 schliesslich in die Spule 28 des Wicklungs schenkels übergeht (vergleiche den Kern auf dem Schenkel 22 der Wicklung). Hierzu die nen im wesentlichen zwei Paar gegenläufige Rollen 30, 31 bezw. 32 A, von denen das eine auf die Kernspule 16 einwirkt und das andere auf den herzustellenden Wickelkern. Weitere auf den Umfang der Spule 16 ver teilte Rollen 32 sind zur Führung vorgesehen.
Der Antrieb aller oder einiger Rollen er folgt zweckmässig durch einen nicht dar gestellten Motor. Diese gleiche Vorrichtung kann auch für die TJmwicklung nach Fig. 2 Anwendung finden, wo an Stelle der Wand- lerwicklung ein freier Raum 33 besteht. Nach Fertigstellung der Wickelkerne ergibt sich schliesslich die Fig. 7. Die Kernenden sind bei 29 wieder verschweisst.
Weitestgehend wird endlich eine Beschä digung der Wicklungsisolation dadurch ver mieden, dass ein klammerartiger Metallzylin- der 34 auf dem Wicklungsschenkel ergänzend oder ausschliesslich angeordnet ist.. wie aus Fig. 8 und 9 hervorgeht. Die Ecken 35 des Zylinders sind vortcilliaft abgerundet und die Kanten 36 des Schlitzes 37 nach innen umgebördelt. Der Schutzzylinder wird nach her, sofern ein Kühlkanal zwischen \Vick- lung und Kern erwünscht ist, wieder ent fernt.
Dieses Verfahren lässt sich auch bei ge ringfügiger Abänderung für mehrschenklige Spulen, bei denen der Kern zwei aneinander liegende Schenkel verschiedener Spulen um fassen soll, anwenden. Im Verlauf des Ver fahrens wird der auf grösseren Durchmesser gewickelte Kern um sämtliche Schenkel ge legt und dann unter Drehung mit seinem innern Ende um den mittleren Schenkel ge wickelt.
Im folgenden soll das Verfahren an Hand der Fig. 10 bis 12 näher erläutert werden. Der Kern wird aus Bandmaterial spiralig als Hohlzylinder auf eine aus mehreren kreis zylindrischen Spulengruppen bestehende Wicklungsanordnung gewickelt. Derartige Anordnungen haben gewöhiilicli einen ge meinsamen magnetischen Fern, der allen Windungen der Wicklungsanordnung zuge ordnet ist. Ein Beispiel eines fertigen Gerä tes, z. B. eines Transformators, ist in Pig. 12 dargestellt.
Im dargestellten Beispiel sind nur zwei Spulengruppen 42 und 43 vorhainden, die von der Mitte ausgehen, so dass ein im Querschnitt dreischenkliger Wicklungsauf- bau entsteht, der den mittleren Schenkel 41 und die äussern Schenkel 44 und 45 enthält. Jede Spulengruppe besteht aus je zwei kon zentrischen Wicklungen 46 und 47. die einander umgeben und von denen die eine die primäre, die andere die sekundäre Wicklung ist. Selbstverständlich kann dieser Aufbau in gleicher Weise auch für andere Wicklungs anordnungen gewählt werden.
Zu beachten ist, dass der Wicklungsquerschnitt so ausge bildet ist, dass beim Zusammenbringen der verschiedenen Spulengruppen der mittlere Schenkel 41 von solchem Querschnitt ist, dass er eine kreisförmige Öffnung 48 in dem Magnetkern 49 ausfüllt, so dass die mittlere Länge der Kernwindungen mit Rücksicht auf Stahlersparnis möglichst klein wird. Im gezeichneten Fall hat der mittlere Schenkel einen kreuzförmigen Querschnitt.
Zum Herstellen des Magnetkernes 49 wird die grössere Spule 16 um die Windun gen der Spulen 50 gelegt, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. Das innere Ende 25 des Ban des kann nun um den Drittelschenkel 41 der Wicklungsanordnung 50 gewunden werden. Die Drehrichtung der Spule 16 wird dann umgekehrt, so .dass die kleinere Spule 49 um den Mittelschenkel 41 gewickelt werden kann. Die einfache Drehung der grösseren Spule 16 und der kleineren Spule 49 bewirkt, dass sich die innern Windungen der grösseren Spule als äussere Windungen auf -die kleinere Spule aufwickeln.
Ist alles Bandmaterial der grösseren Spule auf die kleinere Spule übcr- gega.ngen, so ist ein Kern entstanden, wie er in Fig. 12 zu sehen ist. Wenn man die Spule 16 beim Übergang vom Arbeitsgang der Fig 3 zum Arbeitsgang der Fig. 10 um<B>180'</B> um einen ihrer Durchmesser dreht, so braucht man die Drehung der Antriebsrollen 17 und 18 nicht zu ändern.
Im Hinblick auf den Reibungsantrieb der Windungen durch die nicht dargestellte Antriebseinrichtung hat die kleinere Spule 49 die Neigung, sich nicht voll ständig fest zu wickeln bezw. den ursprüng lichen Durchmesser wieder einzunehmen. Es kann daher erforderlich sein, die Bandwin dungen der kleineren Spule 49 mit der Hand oder mittels Druckrollen fester aneinanderzu- bringen.
Es versteht sich, dass die Leitungswick lung 50 mit Hilfe geeigneter Einrichtungen, die hier nicht dargestellt sind, in die richtige Lage gebracht wird und dass das Verfahren bei senkrechten oder horizontalen Achsen der Spulen 16 und 49 ausgeführt werden kann. Im letzteren Fall dienen die Rollen 17, 18 zusammen mit den Führungsrollen 32 zum Transport des Bandmaterials der Spule 16. Die Führungsrollen 32 dienen zusammen mit der zusätzlichen Führungsrolle 38 dazu, ein Einschrumpfen der grössenren Spule 16 zu verhindern.
Wird das Verfahren bei verti kalen Achsen der Spulen 16 und 49 ausge führt, so wird zweckmässig ein geeigneter, hier nicht dargestellter Tisch für den Trans port des Bandes verwendet. In diesem Tisch kann eine Vertiefung zur Aufnahme der Lei tungswicklung 50 vorhanden sein.
Bei Geräten mit grossen Abmessungen wird das Kernmaterial ziemlich schwer und die Reibung des Bandes 16 auf dem Trans porttisch wird gross, wenn das Verfahren mit vertikaler Achse der Spule 16 ausgeführt wird. Um die Reibung zu verkleinern und die Spulen 16 und 49 leichter und mit gleichen Geschwindigkeiten laufen zu lassen, kann die Vorrithtung gemäss Fig. 11 benutzt werden. Sie ist in Draufsicht dargestellt. Die Spulen 16 und 49 liegen hier horizontal. Ver hältnismässig lange zylindrische Rollen 53 sind für den Transport des Bandmaterials vorgesehen.
Sie führen die grosse Spule 16 um die vertikalen Rollen 54, die ein vorzei tiges Zusammenschrumpfen der Spule 16 ver hindern. Die Rollen 53 haben, wie darge stellt, horizontale Achsen und sind zu dem Mittelschenkel 41 radial angeordnet, an den sie genügend weit. heranreichen müssen, um die kleinere Spule 49 zu tragen, während ihre äussern Enden unter die Windungen der Spule 16 greifen. Obwohl die Rollen 53 an sieh vom innern die Spule 49 tragenden bis zum äussern die Grössere Spule 16 tragenden Ende nicht durchgehend zu sein brauchen.
macht man sie zweckmässig doch durch- (Y ehend, weil so die Gewähr dafür gegeben ist, dass die Geschwindigkeiten der innern und der äussern Lagen gleich sind und das Material der innern Spule stetig in der Weise zugeführt. wird, wie es der äussern Spule ent nommen wird. Die an der linken Seite be findlichen Rollen 53 mit den Enden 55 wer den allerdings auch deshalb zweckmässig durchgehend ausgeführt, damit der von der äussern zur innern Spule verlaufende Band teil eine dauernde Führung hat. Die Rollen 53 sind natürlich auf geeigneten Gestellen gelagert, die nicht dargestellt sind.
Um Handarbeit zu vermeiden, ist ein Motor antrieb vorgesehen, der alle Rollen 53 vor zugsweise mit @-leicher Geschwindigkeit an treibt. Hierbei kann irgendein geeigneter Übertragungsmechanismus bezw. ein Getriebe verwendet werden.
Zum Beispiel kann ein Antriebsmotor 61 mit der Achse einer Rolle 53 verbunden sein. Um alle Rollen gleichmässig anzutreiben, ist ein Zahnkranz 62 (nur teilweise dargestellt) vorgesehen. der mit Zahnrädern 63 in Ein griff steht, welche an den Enden der Rollen achsen sitzen.