DE860825C

DE860825C - Process for the production of split wound magnetic cores for transformers and similar devices

Info

Publication number: DE860825C
Application number: DEA14251A
Authority: DE
Inventors: Janis Blaus; Willy Olsen
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1950-11-03
Filing date: 1951-10-25
Publication date: 1952-12-22

Description

Verfahren zur Herstellung geteilter gewickelter Magnetkerne für Transformatoren und ähnliche Geräte Die Herstellung von gerolltem Magnetkernen für Transformatoren und ähnliche Geräte mit magnetischem Eisenband als Ausgangsmaterial wind u. a. so durchgeführt, daß das Band, das im voraus auf die gewünschte Breite zugeschnitten, isoliert und von einer Vorratsspule gezogen wird, auf einen Wickeldorn aufgewickelt und danach der fertige Kern wärmebehandelt wird.Process for the production of split wound magnetic cores for transformers and similar devices Manufacture of rolled magnetic cores for transformers and similar devices using magnetic iron tape as a starting material wind et al. so carried out that the tape, cut in advance to the desired width, is isolated and pulled from a supply reel, wound on a winding mandrel and thereafter the finished core is heat-treated.

Wenn der Kern darauf geteilt werden muß, um die Wicklung aufzunehmen, wird er einer Vakuumimprägnierung und -trocknu ng unterzogen, um die Bandwindungen zusammenzubacken. Darauf wird der Kern in eine Vorrichtung eingespannt und mit einem Schneidwerkzeug auseinandergeschnitten, worauf die Schnittflächen geschliffen werden. Nach Einsetzen der W icklung oder W i cklizngen werden die Kernhälften zusammengesetzt und beispielsweise durch eine verstellbare Bandage zusammengehalten. Wenn die Bandage festgezogen wird, haben die geraden Schenkel des Kerns die Neigung, sich zu spreizen oder sonstwie zu deformieren, so daß die Schnittflächen sich nur längs einer Linie oder schmalen Zone berühren. Es ist einleuchtend, daß dadurch die magnetischen Eigenschaften des Kerns verschlechtert werden. .Der größte Nachteil ist aber, daß die geteilten Bandkerne infolge des mangelhaften Anliegens der Schnittflächen zu brummen beginnen. Außerdem ist der Sehneid`vorgang ziemlich. schwierigundzeitraubend, und die Imprägnierung zwischen den einzelnen Bandteilen wird an den Schnittstellen zerstört.If the core needs to be split on to accommodate the winding, it is subjected to vacuum impregnation and drying in order to wrap the tape to bake together. The core is then clamped into a device and with a Cutting tool cut apart, whereupon the cut surfaces are ground. After inserting the winding or winding, the core halves are put together and held together, for example, by an adjustable bandage. When the bandage is tightened, the straight legs of the core have a tendency to spread apart or to deform it in some other way so that the cut surfaces are only along one line or narrow zone. It is evident that this gives rise to the magnetic properties of the core will be deteriorated. The main disadvantage, however, is that the split Tape cores begin to hum due to the poor fit of the cut surfaces. In addition, the cutting process is pretty. difficult and time consuming, and the impregnation between the individual belt parts is destroyed at the interfaces.

Die Erfindung bezweckt die Ausbildung eines Verfahrens zur Herstellung gewickelter magnetischer Bandkerne für Transformatoren und ähnliche Geräte, durch die die genannten Nachteile praktisch beseitigtund in allen Beziehungen zufriedenstellende Rollkerne erzielt werden.The invention aims to provide a method of manufacture wound magnetic tape cores for transformers and similar devices which practically eliminates the disadvantages mentioned and is satisfactory in all respects Roll cores can be achieved.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Hauptarbeit für die Teilung des Kerns ausgeführt wird, bevor das Band auf seinen Dorn gewickelt wird, so daß an dem fertig gewickelten Kern nur eine unbedeutende Fräs- oder Schleifarbeit zur endgültigen Teilung .des Kerns auszuführen ist. Dank dem neuen Verfahren werden die Vorteile gewonnen, daß das Entstehen von Kurzschlüssen zwischen benachbarten Teilen des Bandes in der Teilungsebene infolge -der Bildung von Graten praktisch vermieden wird, daß die Isolation oder Imprägnierung während des endgültigen Teilungsvorganges nicht beschädigt wird und daß' j ede beliebige Neigung a der Schnittflächen erreicht werden kann. Das hat wiederum zur Folge, daß die günstigste Abstufung an den Berührungsflächen der beiden Kernhälften erzielt werden kann; so daß die magnetischen Eigenschaften nicht verschlechtert werden, die Gefahr des Brummens praktisch beseitigt und der Endbearbeitungsprozeß verkürzt wird'.The essential feature of the invention is that the main work for the division of the core is carried out before the tape is wound onto its mandrel so that only an insignificant milling or grinding work on the finished wound core for the final division of the core. Thanks to the new procedure will be the advantages gained that the formation of short circuits between neighboring Dividing the belt in the plane of division due to the formation of burrs is practical it is avoided that the insulation or impregnation during the final division process is not damaged and that 'each reaches any inclination a of the cut surfaces can be. This in turn has the consequence that the most favorable gradation on the contact surfaces of the two core halves can be achieved; so that the magnetic properties not be worsened, the risk of hum and the practically eliminated Finishing process is shortened '.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß das magnetische Bandmaterial von einer Vorratsspule gezogen und durch ein Stanzwerkzeug geführt wird, durch das in das Band an den Stellen, wo der fertige Kern dann geteilt werden soll, gerade oder gekrümmte Schlitze quer zur Bandbreite gestanzt werden, wobei aber die beiden Randzonen des Bandes ungestanzt belassen werden. In .das Band können vorzugsweise Schlitze in Form einer Zunge gestanzt werden, um die Führung der Anlageflächen der Kernhälften beimZusammensetzen zu erleichtern und um die magnetischen Kontaktflächen zu vergrößern.The method according to the invention is that the magnetic Strip material is pulled from a supply reel and fed through a punching tool through that in the tape at the points where the finished core will then be divided is to be punched straight or curved slots across the tape width, whereby but the two edge zones of the tape are left unpunched. In .the band can preferably slots in the form of a tongue are punched to guide the contact surfaces of the core halves during assembly and around the magnetic contact surfaces to enlarge.

Wenn das Stanzwerkzeug in einem festen Abstand von der Achse des Wickeldorns angeordnet ist, so wird" der Abstand zwischen den gestanzten Schlitzen jeweils etwas weniger als eine halbe Windung an dem gewickelten 'Kern. Dieser Unterschied! hat zur Folge, daß .die Verbindungslinie der Stanzschnitte auf dem gewickelten Kern eine krumme Linie bildet, die die endgültige Teilung des Kerns erschwert. Diese Erscheinung findet ihre Erklärung darin, daß bei Anordnung des Stanzwerkzeuges in einem bestimmten Abstand von der Achse .des Wickeldorns der Stanzschlag bei einer Bandgeschwindigkeit erfolgt, die durch die Länge,des schon aufgewundenen Bandes bestimmt wird, während er bei der etwas W'heren Geschwindigkeit .erfolgen sollte, die dem Bandteil zwischen dem Wickeldorn und, dem Stanzwerkzeug erteilt würde, wenn es auf den Dorn gewickelt wäre. Mit anderen Worten, die Stanzschläge erfolgen für jede halbe Windung etwas zu früh, infolge des obenerwähnten notwendigen gleichen Abstandes. Dieser Fehler kann dadurch behoben werden, daß das Stanzwerkzeug durch eine Kompensierungsvorrichtung gesteuert wird. Die Kompensierung kann ,durch für jede halbe Umdrehung des Dorns fortschreitende Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Stanzwerkzeug und der Achse des Dorns oder der Länge des Bandes zwischen diesen Teilen oder durch Verzögerung der Stanzimpulse des Werkzeuges bei jeder halben Umdrehung des Dorns erzielt werden.When the punching tool is at a fixed distance from the axis of the winding mandrel is arranged, "the distance between the punched slots becomes somewhat less than a half turn on the wound 'core. That difference! Has As a result, the line connecting the die cuts on the wound core forms a crooked line that makes the final division of the nucleus difficult. These This phenomenon is explained by the fact that when the punching tool is arranged in a certain distance from the axis of the winding mandrel the punch stroke at a The tape speed is determined by the length of the tape that has already been wound is determined, while it should be done at the somewhat higher speed. which would be given to the band part between the winding mandrel and the punching tool, if it would be wound on the mandrel. In other words, the punches are made for every half turn a little too early, as a result of the above-mentioned necessary equalization Distance. This error can be corrected by turning the punching tool through a compensation device is controlled. The compensation can, by for every half turn of the mandrel progressively increasing the distance between the punch and the axis of the mandrel or the length of tape between them Split or by delaying the punching pulses of the tool every half revolution of the mandrel can be achieved.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläutert werden, in der eine Ausführung für die Durchführung der erstgenannten Alternative näher dargestellt ist, während die beiden anderen Alternativen nur schematisch dargestellt sind.The invention will be explained with reference to the drawing in which an embodiment for the implementation of the first-mentioned alternative is shown in more detail while the other two alternatives are only shown schematically.

Fig. i zeigt einen Teil des Bandes mit einer eingestanzten Zunge und Fig. 2 einen geteilten Rollenkern; Fig. 3 a ist eine Draufsicht und Fig. 3 b eine Ansicht, die als Beispiel eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen VerfahrenS zeigen.Fig. I shows part of the tape with a stamped tongue and Fig. 2 shows a split roll core; Fig. 3a is a plan view and Fig. 3b is a View showing, as an example, an arrangement for carrying out the invention ProcedureS show.

Die in Fig. i gezeigte Zunge im Band läßt zwei Randzonen ca ungestanzt, so daß .das Band trotz der Stanzschnitte aufgewickelt werden kann. Diese Randstege werden an dem gewickelten Kern beseitigt, z. B. durch Fräsen oder Schleifen, so daß zwei Kernhälften nach Fi.g. 2 entstehen.The tongue shown in Fig. I in the tape leaves two edge zones ca unpunched, so that .the tape can be wound up in spite of the die cuts. These edge walkways are eliminated on the wound core, e.g. B. by milling or grinding, so that two core halves according to Fi.g. 2 arise.

In Fig. 3 a und 3 b ist mit i dieVorratsspule, mit 2 das Band, mit 3 das Stanzwerkzeug, mit q. ein Auslösemech?,nismu.s für :die Stanze, mit 5 der Wickeldorn und mit 6 und 7 Zahnradübertragungen bezeichnet. Das Band wird von,. der Spule i abgewickelt und auf den Dorn 5 aufgewickelt. Das Stanzwerkzeug 3 besteht im wesentlichen aus einem Stempel 8, einer- Matrize 9 und einer Druckfeder io. An dem Stanzwerkzeug ist ein Auslösemechanismus angeordnet, der durch eine Zahnradübertragung 7 betätigt wird, in Gestalt von Nocken, die so arbeiten, daß der Stempel 8 durch die Mitnehmerstange ii gehoben und auf das Band .durch die Wirkung der Druckfeder zweimal geschlagen wird, während der Dorn eine Umdrehung macht. Die erforderliche Verschiebung des Stanzwerkzeuges 3 während des Stanzvorganges wird dadurch erreicht, daß das Werkzeug mit einer Wandermutter 12 versehen ist, in der sich eine Schraube 13 dreht, die an der Zahnradübertragung 6 befestigt ist. Damit der Stempel bei seinem Niederschlag nicht als Bremse für das Band wirkt, ist er so eingerichtet, da,ß er dem Band in diesem Augenblick folgt. Dies ist schematisch dadurch. angedeutet, daß der Stempel mit der Mitnehmerstange i i gelenkig verbunden und daß das Gehäuse des Stanzwerkzeuges an der einen Seite nach unten erweitert ist.In Figs. 3 a and 3 b, i denotes the supply reel, 2 denotes the tape 3 the punching tool, with q. a trigger mechanism, nismu.s for: the punch, with 5 the Winding mandrel and designated with 6 and 7 gear transmissions. The tape is made of ,. the coil i unwound and wound onto the mandrel 5. The punching tool 3 consists essentially consisting of a punch 8, a die 9 and a compression spring io. At A trigger mechanism is arranged on the punching tool, which is triggered by a gear transmission 7 is operated, in the form of cams that work so that the punch 8 through the driving rod ii lifted and on the belt .by the action of the compression spring is hit twice while the mandrel makes one turn. The required Displacement of the punching tool 3 during the punching process is achieved that the tool is provided with a traveling nut 12 in which there is a screw 13 rotates, which is attached to the gear transmission 6. So that the stamp on his Precipitation does not act as a brake on the tape, it is set up in such a way that it is follows the tape at this moment. This is schematic by this. indicated that the punch with the driver rod i i articulated and that the housing of the Punching tool is expanded on one side downwards.

Bei der zweiten obenerwähnten Alternative kann eine Verlängerung der zwischen dem Stanzwerkzeug und dem Wickeldorn befindlichen Bandlänge in einfacher Weise durch Niederdrücken oder Heben d'es Bandes zwischen diesen Teilen für jeden Schlag des Stempels erreicht werden, wie durch gestrichelte Linien in Fig. 3 a angedeutet ist. Die dritte Alternative, bei der die Schlagimpulse für den Stempel verzögert werden, ist bei 15 angedeutet. In den beiden genannten Fällen steht natürlich das Stanz-Werkzeug still.In the second alternative mentioned above, an extension of the tape length located between the punching tool and the winding mandrel in a simple Way by depressing or lifting d'es ribbon between these parts for each Impact of the punch can be achieved, as indicated by dashed lines in Fig. 3a is. The third alternative, in which the impact impulses for the punch are delayed is indicated at 15. In the in both cases mentioned of course the punching tool still.

Bei der Herstellung von Rollkernen mit sich ändernder Bandbreite, z. B. für Kerne mit kreisförmigem Querschnitt, muß das Stanzwerkzeug Zungen od. dgl. einstanzen, deren Länge mit der Breite des Bandes sich ändert. Das kann dadurch erreicht werden, daß die Schlagtiefe des Stempels in Übereinstimmung mit der Bandbreite gesteuert wird.In the manufacture of rolling cores with changing bandwidth, z. B. for cores with a circular cross-section, the punching tool must od tongues. Like. Punch, the length of which changes with the width of the tape. It can do that can be achieved that the impact depth of the punch in accordance with the bandwidth is controlled.

Der gewickelte Kern kann darauf wärmebehandelt werden. Die Kernhälften werden dann über .die Wicklung des Transformators. od. dgl. geschoben und beispielsweise mit einer verstellbaren Bandage festgezogen.The wound core can then be heat treated. The core halves are then over .the winding of the transformer. od. Like. Pushed and for example tightened with an adjustable bandage.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for making split wound Magnetic cores for transformers and similar devices, in which the magnetic tape material pulled from a supply spool, wound on a winding mandrel and the so produced Mandrel is divided, characterized in that the magnetic tape material through a punching tool is guided and inserted into the tape at the points where the finished core is to be divided, punched straight or curved slots across the strip width the two edge zones of the tape are left unpunched.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the punching tool at every half Rotation of the winding mandrel performs a stamping in the form of a tongue in the band.

3. Method according to claim i, characterized in that the descents of the punching tool of the. The shaft of the winding mandrel can be controlled by a compensation arrangement, which is so constituted that the course of the connecting line of the die cuts on the finished wound core can be regulated at will.

4. Procedure according to the Claims i, 2 and 3, characterized in that the compensation for the companionways of the punching tool by increasing the distance between the punching tool and the winding mandrel is effected for each calf revolution of the latter, namely with the help of a traveling nut connected to the punching tool and one in this screw rotated indirectly through the shaft of the winding mandrel.

5. Procedure after the Claims i, 2 and 3, characterized in that the compensation for the companionways of the punching tool by increasing the length of the tape between the tool and the Winding mandrel is effected for every half turn of the latter with the help of a device which more and more depresses or lifts this part of the band. f.

procedure according to claims i,: z and 3, characterized in that the compensation for the declines of the punching tool by delaying the impact impulses for each half turn of the winding mandrel with the help of one of the winding mandrel; Delay device is effected.

7. Method of making cores with changing bandwidth according to one of the preceding claims, characterized in that that the punching tool performs punching cuts, the length of which is the width of the tape adapts by adjusting the stroke depth of the punch by the width of the band will.