СТАНОК ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ТОРОИДАЛЬНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к намоточному оборудованию для изоляции тороидальных магнитопроводов и для нанесения межслоевых и межобмоточных изоляций при изготовлении трансформаторов, дросселей и других кольцевых обмоток.
Известен станок для изолирования тороидального магнитопровода, содержащий шпулю, образующую с роликами кольцевой магазин и имеющую вырыв для надевания на нее магнитопровода, приводные ролики, бобину, электродвигатель для натяжения ленты к валу бобины, датчик контроля нанесения изоляции и механизм обрезания ленты (см. МПК H01F 41/12, описание изобретения к патенту Российской Федерации №2046428, опубл. 20.10.1995 г.)
Недостатками известного станка являются невысокая производительность, обусловленная необходимостью поворота магнитопровода при нанесении изоляции, и ограниченные возможности по номенклатуре изготавливаемых изделий.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является станок для изоляции тороидальных катушек, содержащий станину, столик круговой намотки, намоточную головку, замкнутую шпулю со съемным сектором и с пазом для прохождения изоляционной ленты, ременный привод, ролики, удерживающие шпулю, диски для удерживания петли при несимметричной намотке, сматывающее устройство и пульт управления (см. file://:\CHT-2.ОИ - «Станок для изолирования тороидальных катушек», изготовитель АО «Производство намоточного оборудования» опубл. 18.09.2004 г.) - ближайший аналог (Приложение 1).
Недостатками данного станка являются:
- невысокая производительность, обусловленная низкой скоростью намотки, сложного съема и установки сектора шпули при установке сердечника на стол круговой намотки;
- невысокое качество готового изделия из-за малого усилия затяжки ленты при низком коэффициенте сцепления ременного привода со шпулей, а также из-за неравномерного натяжения изоленты при каждом обороте шпули, обусловленного несимметричной намоткой, при этом происходит сбой шага и создается рыхлость изоляционного слоя, что в конечном итоге при эксплуатации изделия может привести к пробою и короткому замыканию на сердечник.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эксплутационных характеристик станка и качества нанесения изоляции при одновременном снижении себестоимости готовых изделий.
Технический результат достигается тем, что станок для изоляции тороидальных сердечников, содержащий станину, столик круговой намотки, намоточную головку с приводом, шпулю, сматывающее устройство и пульт управления дополнительно содержит привод съемного столика круговой намотки, а на корпусе намоточной головки установлен зубчатый челнок, приводимый в действие зубчатой парой и с закрепленной на нем шпулей, представляющей собой кольцо П-образной формы и имеющей сегментный вырез, соответствующий вырезу зубчатого челнока, при этом внутри шпули расположены независимо вращающиеся ролики, и она охвачена тормозным ремнем, снабженным устройством регулирования натяжения, а станина выполнена в виде тумбы на поворотных роликах, внутри которой расположены электронно связанные приводы столика круговой намотки и намоточной головки.
Введение второго привода позволяет создать двухприводную систему обеспечения функций станка с электронной синхронизацией, а выполнение столика круговой намотки съемным расширить номенклатуру габаритных размеров сердечников по внешнему диаметру и высоте.
Выполнение челнока зубчатым, приводимым в действие зубчатой парой, обеспечивает максимальное усилие натяжения изоляционной ленты,
точный счет витков в соответствии с заданными значениями и строгий контроль углового положения челнока во время намотки.
Наличие внутри шпули независимо вращающихся роликов и ее охват тормозным ремнем обеспечивают качественную намотку изоляционной ленты с плотным прилеганием слоев.
Выполнение станины в виде тумбы на поворотных роликах и размещение внутри приводов обеспечивает быструю замену модулей с унифицированными местами крепления не только для различных типов изоляции, но и для различных типов изоляции, но и для намотки проводом всех тороидальных трансформаторов, улучшает его транспортировку и обслуживание, а также позволяет формировать многостаночные рабочие места, что в целом повышает его эксплутационные характеристики и снижает себестоимость готовых изделий.
Предлагаемая полезная модель станка для изоляции тороидальных сердечников представлена на чертежах, где на фиг.1 изображен общий вид станка сбоку; на фиг.2 - вид шпули в разрезе по оси роликов шпули; на фиг.3 - узел крепления шпули, взятый по линии А-А фиг.1.
Станок для изоляции тороидальных сердечников содержит станину, выполненную в виде тумбы 1 на поворотных роликах 2 и 3, на горизонтальной плите 4 которой установлены столик 5 круговой намотки, намоточная головка 6 и сматывающее устройство 7. Столик 5 круговой намотки выполнен съемным с возможностью замены и установлен на двух колонках 8 и 9 с цанговыми зажимами 10 и снабжен винтом 11 для регулирования высоты, ведущими роликами 12, 13 и прижимным роликом 14 свободного вращения.
Намоточная головка 6 представляет собой законченный модульный блок, состоящий из корпуса 15, в котором крепится корпус 16 зубчатого челнока 17, приводимый в действие приводными зубчатыми колесами 18, 19 и делительным зубчатым колесом 20. Шпуля 21 (см. фиг.2) представляет собой кольцо П-образной формы, крепящееся пятью винтами 22 к зубчатому
челноку 17. Внутри шпули 21 расположены независимо вращающиеся четыре ролика 23. Шпуля 21 имеет сегментный вырез 24, соответствующий вырезу зубчатого челнока 17, и охвачена тормозным ремнем 25. Компенсация выреза на зубчатом челноке 17 осуществляется за счет приводных зубчатых колес 18 и 19, расположенных между делительным зубчатым колесом 20 и зубчатым челноком 17 (см. фиг.3). Тормозной ремень 25, охватывающий шпулю 21, и устройство 26 натяжения обеспечивают равномерное натяжение как при симметричной, так и несимметричной обмотке.
Привод 27 намоточной головки 6 и привод 28 столика 5 круговой намотки расположены внутри тумбы 1. Привод 27 выполнен с ременной трансмиссией (асинхронный двигатель, управляемый через преобразователь частоты пульта управления, на чертеже не показан). Привод 28 столика 5 круговой намотки соединен с роликами 12 и 13 шлицевым валом 29.
Станок также содержит устройство 30 для счета метража, электронно связанное с электромагнитными ножницами 31, устройство 32 для удержания и натяжения ленты, направляющие ролики 33 направления ленты в шпулю 21 с устройством снятия напряжения с изоляционной ленты (на чертеже не показано). В задней части тумбы 1 расположен электрошкаф 34, обеспечивающий электронные и электрические функции станка во время работы. Внизу на раме 35 тумбы 1 установлена стационарная педаль 36 с предохранительной планкой 37 для пуска и остановки станка. В зоне намоточной головки 6 установлена лампа 39, обеспечивающая стандартное освещение в зоне намотки.
До начала процесса намотки тороидальный сердечник (на чертеже не показан) устанавливают на столик 5 круговой намотки таким образом, чтобы шпуля 21 вращалась в центре, не задевая внутреннего диаметра сердечника, затем в программу вводится шаг намотки в зависимости от ширины изоляционной ленты и коэффициента перекрытия, рассчитанную исходя из длины витка и количества витков. Слой изоляционной ленты с бобины 38
через ролик 40 рычага 39, ролик 41 устройства счета метража 30, устройство 32 для удержания и натяжения ленты, электромагнитные ножницы 31, направляющие ролики 33 и через ведущие ролики 23 в шпуле 21 подводится к магнитопроводу (на чертеже не показан). Конец ленты закрепляется или удерживается пальцами руки.
При запуске станка шпуля 21 вращается вокруг тороидального сердечника и происходит обматывание магнитопровода слоем изоляционной ленты с одновременной намоткой на шпулю 21, при этом зубчатый челнок легко вращается под действием зубчатых колес 18,19, а делительное зубчатое колесо 20 с расположенными на нем «флажками» 42 обеспечивает угловое положение зубчатого челнока 17 со шпулей 21 во время намотки через систему бесконтактных индуктивных датчиков электронно связанных контроллером пульта управления программой намотки и обеспечивающих счет оборотов зубчатого челнока 17 согласно установленным значениям. Одновременно обработанный импульс является командой пуска привода 28, обеспечивая угол поворота сердечника в роликах 12, 13, 14 на установленный шаг.
Натяжение изоляционной ленты осуществляется за счет натяжения тормозного ремня 25 устройством 26. При достижении заданного значения метража изоляционной ленты и не прерывая процесса намотки, происходит ее обрезание электромагнитными ножницами 31. Оставшаяся часть ленты продожает изолировать сердечник до заданного количества витков, после чего конец ленты закрепляется на магнитопроводе.
Заявляемая полезная модель позволяет устанавливать на столике 5 круговой намотки сердечники с внешним диаметром от 50 до 120 мм и высотой 100 мм.
ПРИМЕР. Изолирован тороидальный сердечник 80 вольт ампер.
Размеры сердечника 80×45×25
Два слоя изоленты ПЭТ - Э0,5
Ширина изоленты 15 мм
Толщина изоленты 50 мкм
Коэффициент перекрытия 50%
Количество витков 40
Время изоляции 35 сек.
В отличие от ближайшего аналога станок представляет собой модульную систему с заменой узлов в течение 5-10 минут, обеспечивает безреверсивный тип намотки с одновременной загрузкой в шпулю и намоткой ленты на сердечник, дает возможность заменять шпулю при изменении ширины изоляции.
Предлагаемая полезная модель позволяет значительно сократить издержки при изготовлении тороидальных трансформаторов за счет быстрой взаимозаменяемости сменных узлов, что в свою очередь повышает технологическую многооперационность и позволяет быстро перестраиваться на освоение новых видов изделий без расширения парка намоточного оборудовании, что снижает себестоимость выпускаемых изделий.