Результат интеллектуальной деятельности: РУЧНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ НАМОТКИ МНОГОСЛОЙНОЙ КАТУШКИ

Способ и устройство относятся к электротехнике, к намотке катушек для электрофизических установок.

Известен способ ручной намотки многослойной катушки трансформатора, включающий вращение основания (вал намоточного устройства) с закрепленным на нем каркасом и рукояткой (А.Н. Подъяпольский «Как намотать трансформатор», Госэнергоиздат, Москва, 1953, с.11). Одной рукой вращают намоточное устройство с таким расчетом, чтобы провод ложился на каркас сверху, а другой рукой - придерживают и натягивают провод, направляя его движение так, чтобы он ложился равномерно виток к витку. Устройство для ручной намотки электрической многослойной катушки состоит из намоточного устройства с закрепленным на нем каркасом наматываемой катушки.

Известные способ и устройство предназначены для намотки катушек, имеющих круглое или квадратное сечение. Однако в некоторых электрофизических установках в случае необходимости отклонения электронного пучка, транспортируемого в цилиндрическом канале, наиболее рационально использование катушек, имеющих каркас с сечением в виде кольцевого сектора.

Известные способ и устройство не позволяют наматывать катушки, имеющие каркас с сечением в виде кольцевого сектора.

При создании заявляемого изобретения решалась задача создания устройства и способа для намотки многослойной катушки, имеющей каркас с сечением в виде кольцевого сектора.

Техническим результатом при решении данной задачи явилось расширение возможностей намотки на каркасы более сложной формы.

Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным ручным устройством для намотки многослойной катушки, содержащим основание с закрепленным на нем каркасом и с рукояткой для вращения, новым является то, что каркас имеет сечение в виде кольцевого сектора и закреплен на основании так, что оси цилиндрических поверхностей каркаса совпадают с осью основания, основание выполнено с выемкой, в которой расположен качающийся рычаг с рукояткой с возможностью установки на нем сменных роликов радиусом R так, что при повороте рычага ось роликов совпадает с осью основания, причем R=r-n·t, где r - радиус внутренней цилиндрической поверхности каркаса, n - количество слоев намотки, t - толщина провода, при этом рукоятки выполнены съемными, а рукоятка основания имеет возможность установки, по меньшей мере, в двух положениях.

Указанный технический результат достигается также тем, что по сравнению с известным способом намотки многослойной катушки, включающим вращение основания с закрепленным на нем каркасом за рукоятку, новым является то, что на каркас, имеющий сечение в виде кольцевого сектора, сначала наматывают часть витка до расположения провода напротив внутренней цилиндрической поверхности каркаса, останавливают вращение, устанавливают на рычаг ролик и рукоятку, переставляют рукоятку основания в положение, не препятствующее дальнейшему вращению, затем, поворачивая рычаг, прижимают провод к внутренней цилиндрической поверхности каркаса, удерживая ролик в прижатом состоянии, вращают основание до соприкосновения провода с роликом, образовывая второй виток, затем снимают ролик и рукоятку рычага, а рукоятку основания возвращают в исходное положение, и повторяют вышеуказанные операции.

Закрепление каркаса на основании так, что оси цилиндрических поверхностей каркаса совпадают с осью основания и совпадение оси ролика с осью основания при повороте рычага необходимо для прижатия провода равномерно по всей внутренней поверхности каркаса.

Рычаг установлен в выемке основания так, чтобы при намотке он не выступал над верхней поверхностью основания.

На рычаге устанавливается ролик для того, чтобы прижать провод к внутренней поверхности каркаса и сохранять его прижатым при дальнейшем вращении основания до тех пор, пока образовавшиеся изгибы на каркасе не позволят ему распрямиться при снятии ролика. Так как радиусы слоев намотки меняются, то меняются и ролики.

Рукоятки и ролики выполнены съемными, так как в некоторых положениях при намотке они мешают движению провода.

На фиг.1 изображено устройство ручной намотки многослойной катушки (вид сверху), а на фиг.2-3 - поперечное сечение устройства, где:

1 - основание;

2 - каркас для намотки;

3 - болты крепления каркаса к основанию;

4 - ось основания;

5 - рычаг;

6 - ось рычага;

7 - втулка;

8 - болт фиксации втулки;

9 - съемная рукоятка рычага;

10 - ролик;

11 - ось ролика;

12 - рукоятка основания;

Г и Д - положения для установки рукоятки основания.

На фиг.4 показано расположение элементов устройства на столе.

На фиг.5-9 схематически изображен процесс намотки катушки, имеющей каркас с сечением в виде кольцевого сектора, где:

13 - стол;

14 - смоточная катушка;

15 - изолированный провод.

Ручное устройство для намотки многослойной катушки содержит основание 1 с закрепленным на нем каркасом 2 для намотки и рукояткой 12 для вращения. Каркас, имеющий в сечении вид кольцевого сектора, закреплен при помощи болтов 3 на основании так, что оси цилиндрических поверхностей каркаса совпадают с осью 4 основания. Основание 1 выполнено с выемкой, в которой расположен качающийся рычаг 5 с рукояткой 9 и с роликом 10 радиусом R. Ролик 10 закреплен на рычаге 5 с помощью втулки 7, зафиксированной болтом 8. Втулка имеет эксцентрично расположенное отверстие для оси 11 ролика. Эксцентриситет позволяет точно регулировать расстояние от оси 6 рычага до оси 11 ролика. Обе рукоятки (рукоятка 12 основания и рукоятка 9 рычага) выполнены съемными, а рукоятка основания имеет возможность установки, по меньшей мере, в двух положениях Г и Д.

Способ намотки осуществляется следующим образом.

Каркас 2 закрепляют на основании 1 болтами 3 и в верхнюю щечку каркаса пропускается провод от смоточной катушки 14. В исходном положении рукоятка 9 рычага 5 и ролик 10 сняты, а рукоятка 12 основания установлена в положении Г. Намотка провода на каркас может производиться в любом направлении. На фиг.5-9 показаны этапы намотки по часовой стрелке. Поворачивают основание до положения, показанного на фиг.5. В этом положении провод располагается напротив внутренней цилиндрической поверхности каркаса. Затем производят установку ролика и рукоятки на рычаг, переставляют рукоятку для вращения основания в положение Д (фиг.6), прижимают провод к внутренней цилиндрической поверхности каркаса (фиг.7). Производят дальнейшее вращение, удерживая ролик в прижатом состоянии, до соприкосновения провода с роликом (фиг.8), при этом закончился первый виток, и началась намотка второго витка.

Снимают ролик и рукоятку рычага, а рукоятку основания возвращают в исходное положение (фиг.9) и повторяют вышеуказанные операции. После окончания намотки первого слоя ролик меняется на меньший (согласно формуле).

По предложенному способу на изготовленном устройстве для намотки была намотана партия трехслойных катушек изолированным проводом марки ПНЭТП сечением 1×3 мм². Радиус внутренней цилиндрической поверхности каркаса r=77 мм. Жесткость выбранного провода достаточна для того, чтобы при намотке после снятия ролика уложенный виток сохранял свое положение и форму.

Вместо устройства с рычагом может использоваться деталь с поверхностью, повторяющей форму внутренней поверхности каркаса, и другое устройство прижатия провода. Данная конструкция выбрана из условия максимальной простоты изготовления и удобства процесса намотки.