BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Erzeugung von Innenwicklungen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3.

Bei Videorecordern oder Recordern für digitale

Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen auf oder von einem Magnetband ist es bekannt, rotierende Kopfräder mit einem oder mehreren Köpfen einzusetzen. Die Signale sind dabei mittels Schrägspuren auf dem Magnetband aufgezeichnet. Um die Signale zwischen einem Kopfrad und dem feststehenden Teil einer Kopftrommel übertragen zu können, werden bekanntermaßen Drehübertrager verwendet. Diese Drehübertrager sind in den meisten Fällen entsprechend der Darstellung nach Figur 4 aufgebaut. Die Drehübertrager bestehen aus einem feststehenden Teil 40, der der feststehenden Kopftrommel zugeordnet ist, und aus einem dem um die Achse 44 drehenden Kopfrad zugeordneten und mit diesem sich drehenden Teil 41. Beide Teile sind mit je einer Wicklung 42, 43 versehen. Eine Kopftrommel-Anordnung muß so viele Übertrager besitzen, wie Köpfe auf dem Kopfrad vorhanden sind.

Die Verwendung solcher Übertrager ist beispielsweise aus der DE 38 10 037 A1 bekannt. Die dort eingesetzten Übertrager bestehen aus inneren und äußeren Ferritkernen, die jeweils eine Wicklung besitzen. Die Signalübertragung erfolgt radial zwischen den im äußeren, feststehenden Teil und den im inneren, drehenden Teil befindlichen Ferritringen.

Bei der Miniaturisierung von Kopftrommel-Einheiten sowie bei der Erhöhung der zu übertragenden Frequenzen und/oder bei steigender Anzahl von Übertragern, wie es insbesondere bei Digital-Recordern der Fall ist, verringert sich zwangsläufig das Volumen der Übertrager. Das bedeutet, daß die Genauigkeitsforderungen, die an die Übertrager gestellt werden, immer größer werden. Das betrifft einerseits die Ferritringe selbst, wie zum Beispiel den Spalt zwischen Außen- und Innenring, und andererseits die Wicklungen. Die Wicklungen, die aus einem sehr dünnen Draht bestehen (zum Beispiel in der Größenordnung von 0,15 mm 0), müssen auf sehr engem Raum sehr exakt gewickelt werden. Um eine möglichst genau definierte Wicklung in einem Ferritkern unterzubringen, werden teilweise unterstützende Hilfsmittel eingesetzt.

So ist aus der DE 38 31 721 A1 ein Drehübertrager für einen Recorder bekannt, der einen radial wirkenden Übertrager verwendet. Zur exakten Führung der Drahtwicklung wird dort ein Kunststoffkörper mit Nuten verwendet, der einfach herstellbar ist und eine große Genauigkeit der Wicklung gewährleistet.

Die Verwendung eines solchen Hilfsmittels ist jedoch

relativ aufwendig und die Handhabung eines derartig kleinen Kunststoffringes ist sehr schwierig. Darüber hinaus ergeben sich bei der Erzeugung von Innenwicklungen 42, wie sie für den feststehenden Teil 40 des Übertragers benötigt werden, besondere Probleme.

In der nicht vorveröffentlichten DE 43 00 756 C2 wird eine Einrichtung zum Wickeln einer Innenspule eines Übertragers beschrieben. Mittels eines Wickeldorns, der eine

Quer-Längsbohrung zur Führung des Wickeldrahts aufweist, wird eine Innenspule in der Innennut eines Ferritrings erzeugt. Dazu wird der Ferritkern oder der Wickeldorn gedreht und zusätzlich in axialer Richtung entsprechend des Durchmessers des Wickeldrahts verschoben. Auf diese Weise werden exakte Innenwicklungen erzeugt. Nach Fertigstellung der Innenwicklung verbleibt der Wickeldorn im Ferritkern, damit die Innenwicklung ihre exakte Lage während der Befestigung der Innenwicklung im Ferritkern beibehält. Dazu wird der Ferritkern erhitzt, wodurch eine auf dem Wickeldraht angebrachte Haftschicht verbacken wird. Nach einer ausreichenden Abkühlung wird der Wickeldorn entfernt und steht für die weitere Erzeugung von Innenspulen zur Verfügung.

Nachteilig bei der bekannten Einrichtung zum Wickeln einer Innenspule ist die Tatsache, daß der Wickeldorn für die Zeitdauer des Befestigungsvorgangs der Innenspule im

Ferritkern nicht benutzt werden kann. Zudem kann der durch den Wickeldorn geführte Wickeldraht durch die Erhitzung auch im Wickeldorn festkleben, bzw. die Haftschicht verändert sich so, daß die spätere Befestigung im Ferritring beeinträchtigt wird. Ein weiterer Nachteil ist die Führung des Wickeldrahts durch die Quer-Längsbohrung des Wickeldorns, wodurch die Nachführung des Wickeldrahts von einer Vorratsrolle erschwert wird, da sich der Wickeldraht um den Wickeldorn wickelt, falls dieser gedreht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, bei denen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Einrichtung liegen darin, daß nach der Erzeugung einer Innenspule sofort eine weitere Innenspule erzeugt werden kann, ohne vorher die endgültige Befestigung der zuerst erzeugten Innenspule abwarten zu müssen. Desweiteren ergibt sich durch die Führung des Wickeldrahts in angenähert axialer Richtung durch den Wickeldorn der Vorteil, daß die Nachführung des Wickeldrahts auch bei Drehung des Wickeldorns ohne Probleme von einer Vorratsrolle erfolgen kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung der Erfindung anhand von Zeichnungen.

Es zeigt

Figur 1 den Aufbau des erfindungsgemäßen Wickeldorns sowie den Aufbau des verwendeten Spulenkörpers,

Figur 2 in schematischer Form eine Vorgehensweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung von Innenwicklungen,

Figur 3 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen

Einrichtung zur Erzeugung von Innenwicklungen, und

Figur 4 den Schnitt durch den bekannten Drehtransformator.

Zur Erzeugung von Innenspulen wird ein zylindrischer Körper 1, wie in Figur 1A gezeigt, als Wickeldorn verwendet. Der Wickeldorn weist eine im wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Bohrung 2 zur Führung eines Wickeldrahts auf, die durch eine in der Zylinderfläche angeordnete Auslaßöffnung 3 fortgesetzt ist. Wie aus der in Figur 1B dargestellten Draufsicht zu entnehmen ist, weist die Auslaßöffnung 3 eine angenähert tangentiale Richtung zum zylindrischen Körper 1 auf, wodurch der Austritt des Wickeldrahts mit geringer Reibung in tangentialer Richtung zum Wickeldorn 1 ermöglicht wird. Um die Austrittseigenschaften weiter zu verbessern, kann die Auslaßöffung 3 aus hartmetallischem oder keramischem Material hergestellt sein.

Figur 1C zeigt einen ringförmigen Körper 4, der eine Innennut 5 und eine Nut 6 aufweist. Nut 6 wird als Ein- und Auslaß für den Wickeldraht verwendet, der die in der Innennut 5 liegende Innenwicklung bildet. Der ringförmige Körper 4 kann beispielsweise ein Ferritring sein.

Der Durchmesser des Wickeldorns 1 ist nur geringfügig (μm-Bereich) kleiner als der Innendurchmesser des Ferritrings 4, so daß der sich ergebende Innendurchmesser der zu erzeugenden Innenwicklung praktisch mit dem Innendurchmesser des Ferritrings 4 übereinstimmt.

Figur 2 zeigt eine Vorgehensweise zur Erzeugung einer einlagigen Innenwicklung.

Der von einer Vorratsrolle 20 kommende Wickeldraht 21, der durch den Wickeldorn 1 geführt ist, wird zu Beginn (Figur 2A) mittels einer Einrichtung 22 außerhalb des Ferritrings 4 befestigt.

Danach (Figur 2B) wird der Wickeldorn 1 über dem Ferritkern 4 so ausgerichtet, daß die Auslaßöffnung 3 mit der Nut 6 lagegleich zusammentrifft.

Im nächsten Schritt (Figur 2C) wird der Wickeldorn 1 so weit in den Ferritkern 4 eingeführt, daß die Auslaßöffnung 3 auf der Höhe der Flanke 25 von Innennut 5 liegt. Der Wickeldraht 1 liegt somit an der Flanke 25 an.

Gleichzeitig wird der zylindrische Körper 24 von der anderen Seite in den Ferritring 4 eingeführt, bis er plan am Wickeldorn 1 anliegt. Der zylindrische Körper 24 kann beispielsweise von einer Hülse gebildet werden und weist den selben Durchmesser wie der Wickeldorn 1 auf. Statt Wickeldorn 1 und Hülse 24, wie oben beschrieben, in den Ferritkern 4 einzuführen, kann die Hülse 24 beispielsweise mittels einer Feder so in den Ferritkern 4 eingeschoben werden, daß sie zumindest die Innennut 5 vollständig abdeckt. Beim oben beschriebenen Einführen des Wickeldorns 1 erfolgt die exakte Positionierung der Hülse 24 dann automatisch.

Nach der Positionierung von Wickeldorn 1 und Hülse 24 wird der Wickeldorn 1 in die mit dem Pfeil 27 gekennzeichnete

Richtung gedreht (Figur 2D, 2E) . Entsprechend des

Durchmessers des Wickeldrahts 21 und der

Drehgeschwindigkeit des Wickeldorns 1 wird die Anordnung bestehend aus Wickeldorn 1 und Hülse 24 in axialer Richtung gegen die Flanke 26 verschoben, so daß sich eine

Innenwicklung 28 mit exakt aneinanderliegenden Windungen ergibt. Der für die Innenwicklung 28 benötigte Wickeldraht

21 wird fortlaufend von der Vorratsspule 20 nachgeliefert.

Neben der beschriebenen Bewegung in axialer Richtung von Wickeldorn 1 und Hülse 24 sowie der Drehung von Wickeldorn

1 ist auch die Bewegung und Drehung des Ferritkerns 4 möglich.

Ist die für die Innenwicklung 28 gewünschte Windungszahl erreicht, wird der Wickeldorn 1 so gestoppt, daß die

Auslaßöffnung 3 des Wickeldorns 1 lagegleich mit der Nut 6 zusammentrifft.

Anschließend (Figur 2F) wird der Wickeldorn 1 aus dem Ferritring 4 entfernt und der Wickeldraht 21 wird außerhalb des Ferritrings 4 mittels einer Einrichtung 23 ein zweites Mal befestigt. Zeitgleich zur Entfernung des Wickeldorns 1 wird die Hülse 24 zumidest so weit in den Ferritring 4 eingeführt, daß die Innennut 5 vollständig überdeckt ist. Somit ist sichergestellt, daß die Innenwicklung 28 ihre exakte Lage beibehält.

Schließlich kann die Innenwicklung 28 im Ferritring 4 durch Erhitzen verbacken und damit befestigt werden. Die beiden Enden des Wickeldrahts 21 an den Einrichtungen 22 und 23 können sodann auf die gewünschte Länge abgeschnitten werden und die Hülse 24 kann aus dem Ferritkern 4 entfernt werden.

Neben der beschriebenen Methode des Verbackens in einem Ofen kann ein mit einer Haftschicht versehener Wickeldraht auch durch einen entsprechend bemessenen Stromfluß erhitzt und verbacken werden. Eine weitere Möglichkeit zur

Befestigung der Innenspule stellt die Verwendung eines Klebstoffs oder eines Lösungsmittels, welches den Lack des Wickeldrahts anlöst und somit ein Verkleben erzielt, dar. Vorstehend genannter Klebstoff und Lösungsmittel können durch geeignete Bohrungen in der Hülse 24 in den Ferritring 4 eingebracht werden. Bei allen oben geschilderten Befestigungsmethoden hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Hülse 24 mit einer Beschichtung zu versehen, die ein Anhaften der Innenwicklung vermeidet. Dazu eignet sich beispielsweie eine Teflonbeschichtung.

Figur 3 stellt schematisch den Aufbau einer Anordnung zur Erzeugung von Innenwicklungen dar. Auf einem Drehteller 30 sind auf der Oberfläche, entlang des äußeren Randes, Befestigungen 36 in äquidistanten Abständen angebracht. Die Befestigungen 36 dienen zur Aufnahme von Ferritringen 4 und weisen neben geeigneten Einrichtungen zur Halterung der Ferritkerne 4 die in Figur 2 gezeigte Hülse 24 auf. Jeder Befestigung 36 sind zudem die in Figur 2 gezeigten Einrichtungen 22 und 23 zur Befestigung des Wickeldrahts 21 zugeordnet.

Der Drehteller 30 dreht sich schrittweise um jeweils eine Befestigung 36 in die durch Pfeil 38 gekennzeichnete Richtung, so daß sich die Befestigungen jeweils vor einer Einrichtung 31 bis 37 befinden. Die Einrichtung 37 legt Ferritringe 4 in die Befestigungen 36 des Drehtellers 30 ein, wobei darauf geachtet wird, daß die Nut 6 in radialer Richtung des Drehtellers 30 nach außen weist. Die Ferritringe 4 werden von einer nicht näher gezeichneten Halterung fixiert und die Hülse 24 wird beispielsweise durch Federkraft in den Ferritring 4 eingeführt.

An der zwei Drehschritte entfernten Einrichtung 31 erfolgt die oben geschilderte Erzeugung der Innenwicklung. Zur Befestigung des Wickeldrahts können die Einrichtungen 22 und 23 als Klemmen ausgebildet sein. Eine andere Möglichkeit ist es, den Wickeldraht mittels des Wickeldorns 1 um Stifte zu wickeln, die die Einrichtungen

22 und 23 bilden. Somit wird der Wickeldraht, nachdem er an einer ersten Einrichtung 22 befestigt wurde, in den Ferritkern gewickelt, an einer ersten Einrichtung 23 befestigt, nach einer Teildrehung des Drehtellers 22 an einer zweiten Einrichtung 22 befestigt, usw.

Nach der nächsten Teildrehung wird an der Einrichtung 32 die Isolation des Wickeldrahts in der Nähe der Befestigungen 22 und 23 entfernt. Die Isolation kann beispielsweise abgeschmolzen werden. Dies ermöglicht es, daß nach der darauf folgenden Teildrehung von der Einrichtung 33 ein Strom in die Innenspule eingespeist wird, wodurch diese mittels einer auf dem Wickeldraht aufgebrachten Haftschicht innerhalb des Ferritrings befestigt wird.

Die nachfolgende Einrichtung 34 schneidet die aus dem Ferritring 4 ragenden Wickeldrahtenden auf die gewünschte Länge ab. Einrichtung 35 entnimmt schließlich den mit Innenwicklung versehenen Ferritring. Dazu wird die Hülse 24 aus dem Ferritkern entfernt und die Halterung 36 gelöst.

Die Steuerung und Koordination der einzelnen Einrichtungen 31 bis 37 sowie des Drehtellers 30, insbesondere auch des Wickeldorns 1 und der Hülse 24 in Einrichtung 31, kann durch einen Mikrocomputer oder durch eine bekannte CNC-Steuerung erfolgen.

Neben der beschriebenen Anordnung ist eine Vielzahl von abgeänderten, aber gleichwirkenden Anordnungen möglich, die sich für den Fachmann aus dem Beschriebenen ergeben.

Beispielsweise ist eine andere Anordnung der Einrichtungen 31 bis 37 um den Drehteller oder eine Zusammenfassung einiger der Einrichtungen 31 bis 37 möglich. Dazu könnten die Einrichtungen 32 und 33 (abisolieren und befestigen) zusammengefaßt werden oder die Einrichtungen 35 und 37 (auflegen und entfernen der Ferrittinge) könnten durch manuelle Bedienung ersetzt werden.

Ebenso kann eine von der Form des Drehtellers abweichende Anordnung der Halterungen 36 gewählt werden. Beispielsweise können die Halterungen 36 sowie die Einrichtungen 22 und 23 in der Art eines Fließbandes angeordnet werden.

Schließlich ist es möglich, statt Wickeldorn und Hülse axial zu bewegen und zu drehen, entsprechende Bewegungen mit dem Ferritring auszuführen.