СТАНОК СКОРОСТНОЙ НАМОТКИ ТОРОИДАЛЬНЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ
HIGH-SPEED WINDING MACHINE OF TOROIDAL MAGNETIC CORES

Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к технологическому оборудованию в радиотехнической и электронной промышленности.
Уровень техники
2
Известен станок для намотки тороидальных сердечников магнитопроводов /см. а.с. СССР №536534. Кл. Н01E 41/08/, содержащий устройство для закрепления и поворота сердечника, шпулю, изготовленную с возможностью вращения, проводосъемник и тормозное устройство с эластичным прижимом, который взаимодействует с торцовой и цилиндрической поверхностями проводосъемника.
Недостатком этой конструкции является сложный привод вращения шпули с помощью спиц и невозможность добиваться качественной раскладки намоточного провода, особенно внутри тора. Кроме того, отсутствие замка у шпули, который бы при большой скорости вращения не позволял ее концам расходиться, ведет к быстрому износу самой шпули и проводосъемника с корпусом, о которые она трется.
2
Известен и другой станок для намотки тороидальных сердечников /см. а.с. СССР №1837367. Кл. Н01Е 41/08/, содержащий шпулю, механизм привода шпули, механизм удержания и поворота тора, проводосъемник с канавкой для шпули, эластичный тормоз, ведущий шпулю ролик с конусной канавкой для провода на уровне рабочей поверхности проводосъемника, снабженного клином для подъема сброшенного со шпули над его поверхностью, а корпус станка снабжен пластинчатой пружиной, конец которой расположен между клином и роликом для предотвращения сбрасывания провода с ролика до затяжки петли на торе.
К недостаткам устройства затяжки петли относится то, что удерживающая провод пружина может иметь собственные колебания, которые не совпадают с частотой вращения шпули, что может вести к сбоям в работе. Кроме этого, не указано, что шпуля с замком, а это значит, что шпуля во время работы под действием центробежных сил по мере схода с нее запаса провода увеличивает свой размер, вступая в трение с обоймой и проводосъемником, что ведет к усиленному износу всех соприкасающихся деталей. Конструкция торцового тормоза не обеспечивает плотную укладку провода во внутреннем отверстии тора, так как при затяжке петли освободившийся из под торцового тормоза, ничем не удерживаемый, под действием сил упругости образует петлю /на фиг.1 она изображена пунктирной линией/, свободно охватывающую тор, с отклонением части витка в сторону центра тора. Последующая затяжка этой петли происходит через все четыре угла сечения тора, на которых и создается наибольшее сопротивление протягиванию провода. В процессе этой затяжки наименьшее усилие приходится на последнюю внутреннюю часть витка, поэтому он не прилегает плотно к ранее уложенным виткам, остается приподнятым над ними. В результате получается рыхлая укладка витков и недопустимо малое внутреннее остаточное отверстие.
По техническому решению в этом устройстве, взятом за прототип, привлекает проводосъемник, торцовый и ленточный цилиндрический тормозы, которые позволяют делать затяжку петли при высокой скорости вращения шпули.
Раскрытие изобретения
Целью изобретения является упрощение изготовления шпули станка скоростной намотки тороидальных магнитопроводов, способного работать устойчиво с повышенной скоростью вращения шпули при качественной укладке провода обмотки и с минимальными отходами.
Поставленная цель достигается тем, что заготовку шпули изготавливают из пружинной проволоки навивкой, в виде спирали, а отсеченный виток снабжают замком в виде входящих друг в друга пазов и шипов со штифтом, запрессованным в один из шипов и свободно входящим в другой конец шпули, которая содержит пронижение участка в зоне замка с возможностью свободного его прохода между приводными и прижимными роликами, а торцовый тормоз снабжен прижимом, уменьшающим ослабление затяжки витка провода на торе после выхода петли из под торцового тормоза.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - общий вид станка скоростной намотки тороидальных магнитопроводов:
- - - - - положение провода с применением прижима,
-  -  - - положение петли провода относительно сечения тора без дополнительного прижима.
Фиг.2 - разрез по А-А.
Фиг.3 - разрез по В-В.
Фиг.4 - вид по А и разрез по Б-Б.
Осуществление изобретения
Станок скоростной намотки тороидальных магнитопроводов /фиг.1/ содержит корпус 1, механизм 2 для удержания и поворота тора 3, кольцевую шпулю 4, которую изготавливают отсечением витка от заготовленной пружинной спирали с последующим изготовлением замка 5 в виде входящих друг в друга пазов и шипов со штифтом 6, запрессованным в один из шипов, со свободным вхождением в отверстие паза другого конца шпули /фиг.4/. Для привода шпули служат приводные 7 и прижимные 8 ролики. На участке шпули 4 в зоне замка 5 по следу прокатывания приводного ролика 7 сделано пронижение 9 /фиг.1 и 4/, которое исключает удары при проходе замка между приводными 7 и прижимными 8 роликами.
Тормозное устройство, которое воздействует на цилиндрическую поверхность проводосъемника 10, состоит из драповой ленты 11 с регулятором натяжения 12. В зоне выборки петли и затяжки провода на торе 3 тормозная лента 11 прижата эластичной колодкой 13, приклеенной к металлической ленте 14, закрепленной одним концом к стойке 15, а другим - с регулятором 16.
Шпулю 4 охватывают: с одной стороны проводосъемник 10, который в левом нижнем секторе имеет вырез 17 для свободного схода провода со шпули 4. а с другой обойма 18.
Эластичный торцовый тормоз 19 с регулятором 20 служит для образования петли нужных размеров. Торцовый тормоз 19 снабжен прижимом 21 в виде полоски из прозрачной полиэтиленовой пластины. Фрикционное зацепление приводных роликов 7 со шпулей 4 регулируется прижимными роликами 8 с гайками 22 /фиг.1 и 2/.
Работа намоточного станка
После установки тора 3 и намотки запаса провода на шпулю 4 заводят провод под тормозную ленту 11 в положение . При ходе из положения  в положение  провод, прижатый колодкой 13 через тормозную ленту 11 к проводосъемнику 10, испытывает повышенное натяжение, регулируемое гайкой 16 вплоть до момента выхода из-под действия колодки 13 в точке m. В этот момент натянутый провод, зашедший под прижим 21, останавливается в точке m1.
При продолжении вращения шпули провод из положения  в положение  проходит со слабым натяжением, поэтому точка защемления m1 практически остается в том же месте. Поджатие прижима 21 регулируют подгибанием так, чтобы при этом ходе провода из положения  в положение  и  точка защемления m1 не опускалась вниз, что легко наблюдать при прозрачном материале прижима. Ослабленное натяжение провода в зоне от точки выхода из-под влияния колодки 13 в точке m до точки m2, где провод выходит из-под тормозной ленты 11, регулируется винтом 12. При увеличении поджатия образуемая петля  меньше, а при уменьшении - больше. После выхода провода из-под влияния тормозной ленты 11 в точке m2 и до начального положения провода  в точке m3 он сходит со шпули 4 свободно, без натяжения, сохраняя петлю , которая защемлена прижимом 21 в точке m1 и торцовым тормозом 19. При втором обороте шпули провод, защемленный в точке m3, наматывается на шпулю, выбирая петлю , которая по мере своего уменьшения затягивается на торе, проходя следующие этапы. Выйдя из-под торцового тормоза 19, петля  приобретает вид  Она опирается на три угла сечения тора и защемлена в точке m1 прижимом 21. /При отсутствии точки защемления m1 петля , двигаясь под тормозом 19, имела бы свое продолжение, изображенное пунктиром /см. фиг.1/, так как под действием упругих сил провода ранее с натягом уложенный виток приподнимается, что в дальнейшем ведет к недостаточно плотной его укладке./ При наличии прижима 21 ранее уложенный виток, защемленный в точке m1, и при движении петли  под тормозом 19, и при выходе из-под него в точке m4 не раскручивается. Только в момент выхода петли  из-под прижима петли 21 в точке m5, которая приобретает вид , и до момента затяжки нового витка на торе ранее уложенный виток получает возможность раскрутиться. Но ввиду малой длины провода петли  и недостаточного времени с момента выхода петли из-под прижима в точке m5 и до момента окончания затяжки ранее уложенный виток практически не успевает раскручиваться. Поэтому наблюдается при высокой скорости намотки более плотная укладка витков.
Предлагаемое устройство намоточного станка выгодно отличается от существующих. Если у известных станков разрезная шпуля выполнена без пружинного сжатия ее концов, то при их расхождении даже не при высокой скорости намотки происходит усиленный износ шпули и соприкасающихся с ней обоймы и проводосъемника. Вследствие этого износа в конце расхода провода со шпули ее концы все больше под действием центробежных сил расходятся, образуя щель, в которую западает провод, вызывая его обрыв. В целях сохранения сведенных концов шпули намотчицы набирают на шпулю избыточный провод, который после завершения намотки тора выбрасывают. Как показали наблюдения, эти потери достигают 30-50% от необходимого.
Шпули с предварительным напряжением для сведения их концов из-за ограниченного усилия поджатия не позволяют применять высокую скорость намотки. Серийно изготавливаемые станки с такими шпулями имеют скорость вращения порядка 600-1000 об/мин.
Испытания предлагаемой шпули показали возможность увеличения скорости ее вращения до 2000 и более об/мин. Достоинством предлагаемого станка является и его способность производить качественную укладку намоточного провода при высокой скорости намотки и практически полностью исключить отходы.
Конструкция ленточного тормоза обеспечивает плавную регулировку натяжения провода и быструю смену износившейся тормозной ленты.
Положительным элементом предлагаемого является и простота изготовления шпули, снабженной замком.
На основании изложенного можно полагать, что предлагаемая конструкция станка должна найти широкое применение в производстве.