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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wickelvorrichtung für (kleine) Spulen - wie bauen


Autor: Gwodcz (Gast)
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Hallo zusammen,

erstmal vorneweg: ich finde euer forum ja richtig klasse, zu allem
findet man was! nun meine Frage: ich muss in meiner Bachelorarbeit eine
wickelvorrichtung für kleine Spulen konstruieren. wie wickelt ihr denn
eure spulen auf, wenn es nicht mit dem Akkuschrauber passiert? hat sich
vielleicht schon jemand was gebaut? Wäre toll wenn ihr paar
Bilder/Skizzen reinstellt als anregung. auch gerne vom noch nicht
aufgewickelten draht selbst. und habt ihr schon berechnet wie schnell
man den Kupferdraht maximal aufwickeln kann? also erstmal eine ganze
Reihe von Fragen! thx und Grüße Gwodcz

Autor: chris (Gast)
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Kannst du mal reinposten, welche Spulen du wickeln willst,
auch die Glaskugel gibt keine Auskunft, wie einfach deine Aufgabe ist.
Und schau mal bei Alibaba, Ebay und co vorbei, da werden die für ein 
paar hundert Euro von HK angeboten. Einfach nur nachbauen. PS, vergiss 
nicht
zu schreiben, was du studierst, und wo. Nicht damit ich noch soeinen 
Einstelle.

Autor: Michael L. (michaelx)
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Es erweist sich fast immer als hilfreich, mehr als nur den Titel seiner 
Hausaufgabe bzw. Studienarbeit zu posten. Du darft nicht erwarten, dass 
sich jemand anderes deinen Kopf zerbricht. Ratschläge zu deinen eigenen 
Entwürfen werden dagegen meist gern gegeben.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ich habe soetwas mal gebaut. Der Wickelmotor war ein 5 1/2-Zoll 
Floppy-Spurmotor, der eine hervorragend feine Auflösung und 
Durchzugkraft hatte. Damit die Spulen gleichmäßig wurden, war noch ein 
weiterer Schrittmotor verbaut, der den Kupferdraht in der Breite der 
Spule über einen Federdraht führte. Der kupferdraht selbst war über 
Federdrähte und Gleitführungen vorgespannt, so daß die Wicklungen sehr 
ordentlich wurden und nichts schlaufte. Die Motoren waren von einem 
Mega16 mit ULN2803 angesteuert. So nu´ mach mal.

Autor: Gwodcz (Gast)
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Hi zusammen,

danke für eure Antworten. Also es geht darum einen dünnen Gummischlauch 
(DM ca. 5 mm) zu umwickeln. Zu welchem Zweck darf ich leider nicht 
sagen. Ich studiere übrigens Maschinenbau in Zwickau.
Bin wie gesagt gerade am Ideen sammeln und da sind mir eure Hinweise 
sehr recht. Wenn es dann konkreter wird poste ich die neuste Infos. 
@chris. wie finde ich die HK Maschinen bei Ebay (suchbegriff?)? Greez 
und thx Gwodcz

Autor: Bernd Funk (metallfunk)
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Also wenn du nur einen Prototyp brauchst, dann gibt es eine
einfache Lösung.

Auf der Uni gibt's eine mechanische Werkstatt.
Die haben eine Drehbank.
Die stellt man auf minimale Drehzahl.
( Meine kann 20 U/min )
Jetzt sucht du dir noch ein nettes Mädel als Hilfe.
( Die bedient den Start/ Stopp Knopf )
Spätestens beim 3. Versuch hast du deine Spule.

Am besten den Draht durch einen Lederhandschuh laufen
lassen!
Und viel Gefühl !

Autor: Andreas K. (derandi)
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Schon jemand einen Akkuschrauber vorgeschlagen?

Autor: Beginy (Gast)
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Hallo Travel Rec.

Klingt interessant. Wie spulst Du ab von der vollen (Vorrats-) Rolle ?
Stelle sie meist senkrecht (also Spulenachse senkrecht) habe aber das 
Risiko der Schlaufenbildung.

Autor: Chris (Gast)
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Der begriff lautet "coil winding" aber ohne Anführungszeichen eingeben, 
sowie
und auf Weltweite Suche gehen. Da gibt es auch manuelle auch china.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Beginy schrieb:
> ... Wie spulst Du ab von der vollen (Vorrats-) Rolle ?
> Stelle sie meist senkrecht (also Spulenachse senkrecht) habe aber das
> Risiko der Schlaufenbildung.


Sowohl die Akkuschrauber- als auc hdie FloppyMotor-variante 
funktionieren sehr gut.

Die Vorratsrolle benötigt aber eine Bremse - z.B. rein mechanisch als 
Reibungsbremse. Dann klappt es auch mit etwas Probieren ohne 
Schlaufenbildung.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Wie spulst Du ab von der vollen (Vorrats-) Rolle ?
>Stelle sie meist senkrecht (also Spulenachse senkrecht) habe aber das
>Risiko der Schlaufenbildung.

Die Vorratsrolle steht senkrecht auf einer Achse und wird durch ihre 
eigene Reibung gebremst. Bei Wickelgeschwindigkeiten von 5...10cm pro 
Sekunde kein Problem.

Autor: Michael L. (michaelx)
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Travel Rec. schrieb:
> Die Vorratsrolle steht senkrecht auf einer Achse und wird durch ihre
> eigene Reibung gebremst. Bei Wickelgeschwindigkeiten von 5...10cm pro
> Sekunde kein Problem.

Also "kein Problem" ist relativ. Die ganze Sache ist ja nun von mehreren 
Faktoren abhängig. Wenn man einfach so drauf los wickelt, sollte man 
sich nicht wundern, wenn spätestens kurz von dem Ziel der Draht reißt.

Damit es nach deinem Vorschlag kein Problem gibt, müssen schon 
Drahtdurchmesser, Gewicht der Spule und deren Reibung auf der 
senkrechten Achse mit der Wickelgeschwindigkeit schon einigermaßen 
zusammenpassen. Sonst reißt der Draht, oder wird zumindest unzulässig 
gestreckt.

In meiner Lehrzeit haben wir u.a. auch Trafos und Motoren gewickelt, ich 
spreche da also aus Erfahrung.

Aber leider hat uns zum einen der OP nicht viel darüber verraten, was 
und mit was er genau wickeln möchte, zum Anderen schüttelt man die 
optimalen Parameter dafür nicht so einfach aus dem Ärmel. Früher war das 
hauptsächlich Erfahrungssache, heute wird man eine Maschine bauen, und 
auf der Messreihen fahren.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Also "kein Problem" ist relativ. Die ganze Sache ist ja nun von mehreren
>Faktoren abhängig. Wenn man einfach so drauf los wickelt, sollte man
>sich nicht wundern, wenn spätestens kurz von dem Ziel der Draht reißt.

Gebe ich Dir Recht. Man kann allerdings über langsames Starten und 
Bremsen der Wickelspindel einiges erreichen.

Autor: Beginy (Gast)
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An den kommerziellen Wickelmaschinen, die ich früher benutzt habe
wurden Vorratsrollen mit dickerem Draht , Achse horizontal, durch den 
Wickelzug "abgerollt" und hatten eine
Rollenbremse, die automatisch durch den Wickelzug (Arm mit 
Drahtlaufrolle)
einstellbar , gebremst wurden. Dünnere Drähte, schätze mal D < 0,3 mm) 
wurden von der senkrecht, Achse vertikal, still stehenden Rolle 
abgespult. Die Vorrats- Drahtspule stand dabei in einem transparenten , 
oben offenen Plexiglas- Behälter, der den Schlag des Drahtes in radialer 
Richtung bei höheren Wickelgeschwindigkeiten begrenzte .
Ebenso mache ich es derzeit auch mit einer axial montierten , 
drehzahlregulierbaren Bohrmaschine , in deren Futter ich die Wickeldorne 
für die Spulenkörper spanne. Merkwürdigerweise entstehen hierbei immer 
wieder Draht- Schleifen.

Autor: Gast (Gast)
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Den Draht direkt auf den Schlauch wickeln kann Probleme geben, vor allem 
bei weichen Silikonschläuchen.
An deiner Stelle würde ich mir einen Wickelkörper mit z.B. 5,1mm 
Durchmesser drehen. Nach dem Wickeln kannst du dir Spule dort 
herunterschieben (etwas WD40 hilft) und auf den Schlauch auffädeln.
Den Durchmesser kannst du so anpassen, dass die Spule leicht klemmt. Das 
sollte mit 2-3 Versuchen zu schaffen sein.
Ansonsten müsstest du den Schlauch mit Druckluft, Wasser etc. füllen, 
damit dieser nicht zusammengedrückt wird.
Da dann immernoch die Gefahr besteht, dass der Draht den Mantel 
zusammendrückt und nach der Druckentlastung den ganzen Schlauch 
quetscht, kann man nicht mit viel Spannung arbeiten.
Dadurch werden die Wicklungen unsauberer, keine Ahnung wie wichtig das 
für deinen Versuch ist.

Allerdings gehe ich dabei von einem Draht aus, der sich nach dem Wickeln 
nicht wieder verbiegt, also schon größere Durchmesser.
Weiter Infos wären wirklich angebracht. Wie viele Spulen, wie viele 
Lagen, wie viel Draht, etc.

Ansonsten konstruieren dir die Leute hier eine Maschine, die dir den 
kleinen Finger in feinsten Golddraht wickeln kann, deinen Anforderungen 
aber überhaupt nicht trifft.
Etwas selber überlegen musst du sowieso, aber wenn man Hilfe anfordert, 
sollte man doch schon konkrete Fragen stellen.

Autor: Peter R. (pnu)
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Die Vorratsrolle sollte auf jeden Fall auf einer waagerechten Achse 
gelagert sein, damit erspart man sich sehr viel Ärger. Wenn der 
ablaufende Draht eine Schlaufe bildet, hängt er dann nur etwas herunter 
und verfängt sich nicht auf dem Flansch der Spule oder gar auf der 
Spulenachse. Auch kann man dann mit dem geringsten Drahtzug, nämlich dem 
durch das Eigengewicht der Vorratsspule arbeiten.

>Zu welchem Zweck darf ich leider nichts sagen.

Wenn es ein Top-Geheimnis sein soll, worauf und warum der Draht so 
gewickelt werden soll, warum fragst Du dann in einem Forum?

Irgendwie stinken mir die Leute, die mit Selbstverständlichkeit Hilfe 
erwarten, aber bitte ja nichts wissen lassen, was sie damit vorhaben und 
erst recht nichts von einem Resultat herausgeben wollen.

Entweder Offenheit in beide Richtungen oder keine, alles andere ist 
irgendwie schäbig.

Autor: Gwodcz (Gast)
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Hallo zusammen, danke erstmal für eure Antworten. Die bringen mich auf 
jeden Fall ein riesen Stück weiter. Ich finde es auch sehr wichtig eure 
Erfahrungen zu hören (z.b. Anordnung der Spulen) , das sind Sachen und 
Erfahrungswerte die man in keinem Buch nachlesen kann! Die 
Drehvorrichtung baue ich für Versuche ein Forschungsprojekt, das sich 
eben mit der Anwendung des umwickelten Schlauchs befasst. Und das kann 
ich, leider, echt nicht in ein Forum posten, hoffe mal ihr versteht das. 
Ist aber denke ich auch nicht soooo schlimm^^
Ich werd mal ausrechnen wie stark man den Draht beschleunigen darf bis 
er reißt und das hier posten(s. Beitrag von Travel rec). Zur Versteifung 
dachte ich an die zeitweise Einführung eines kleinen 
Versteifungselements während des wickelns (kleine Rolle etc.), das exakt 
den Innendurchmesser des Schlauchs hat. Kann das Auswirkungen auf das 
Wickelergebnis haben?? Wie ist das Ergebnis nach Herunterschieben des 
Drahts auf den schlauch? Vergleichbar mit direkter Wicklung auf den 
Schlauch??? Greez Gwodcz

Autor: Peter R. (pnu)
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Auch wenn folgende Bemerkung nur geunkt ist, oder keine Bedeutung hat, 
muss ich sie trotzdem loswerden:

Ein Problem ist doch das dauernde feste Platzieren des Drahtes auf dem 
Schlauch.

Bei hartem Träger wird der Draht unter Zug aufgewickelt und haftet durch 
elastische Dehnung auf der Unterlage. Wenn diese Spannung wegfällt, bei 
weicher Unterlage leicht möglich, verrutscht die Wicklung und aus ist es 
mit dem gleichmäßig aufgewickelten Draht.

Bei einem Schlauch muss doch der aufgewickelte Draht auf irgendeine 
Weise befestigt werden. Also in der Form dass unmittelbar vor dem 
Wickeln eine elastische Kleberschicht aufgebracht wird, in die der Draht 
"eingewickelt" wird. Oder unmittelbar nach dem Wickeln den Draht mit 
einem elastischen Überzug auf dem Schlauch befestigen.

Sonst dürfte doch die Wicklung bei jeder Bewegung des elastischen 
Trägers wandern. Nicht umsonst wird Draht auf einem beweglichen Träger 
üblicherweise in Form eines Maschengeflechts aufgebracht, wodurch sich 
die Drähte gegenseitig vor Verschieben stützen.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...habe gerade den "Funkamateur" (Heft 11-09) aus dem Briefkasten 
gefischt:
Dort ist ab Seite 1178 ein Artikel "Spulenwickelgerät mit elektronischem 
Windungszähler" drin.

Gibt vielleicht ein paar Anregungen (so würde ich z.B. das kleine 
TTL-Grab durch einen AVR ersetzen).

Autor: Michael L. (michaelx)
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Gwodcz schrieb:
> Drehvorrichtung baue ich für Versuche ein Forschungsprojekt, das sich
> eben mit der Anwendung des umwickelten Schlauchs befasst. Und das kann
> ich, leider, echt nicht in ein Forum posten, hoffe mal ihr versteht das.


Klingt mir sehr nach der hundertsten Auflage dieses komischen 
Wasserentkalkungsgerätes!

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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In den 5mm Schlauch steckst Du eine Gewindestange, damit ist es stabil 
beim Wickeln. Wenn die Wicklung gesichert ist, kannst Du die Stange 
rausdrehen, falls ziehen nicht geht.
MfG Dirk

Autor: Bernd Funk (metallfunk)
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Es könnte auch sinnvoll sein, die erste Lage mit Epoxydharz
zu tränken und erst nach Aushärtung weiterzumachen.

Damit könnte vieleicht eine zu starke Verformung des
Schlauches verhindert werden.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Dirk J. (dirk-cebu)

>In den 5mm Schlauch steckst Du eine Gewindestange, damit ist es stabil
>beim Wickeln. Wenn die Wicklung gesichert ist, kannst Du die Stange
>rausdrehen, falls ziehen nicht geht.

Kannst du vergessen. Hab ich mal gemacht, keine Chance.

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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Schade, war nur mal so eine Idee.

Autor: Gast123 (Gast)
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>>In den 5mm Schlauch steckst Du eine Gewindestange, damit ist es stabil
>>beim Wickeln. Wenn die Wicklung gesichert ist, kannst Du die Stange
>>rausdrehen, falls ziehen nicht geht.

>Kannst du vergessen. Hab ich mal gemacht, keine Chance.

Die Gewindestange geht -> am Ende 2 x Mutter gegenkontern -> Fett auf 
das Gewinde (so richtig zähflüssiges) -> nach Wickeln mit Maulschlüssel 
raus drehen -> Problem: der Schlauch wird auf der Innenseite beschädigt. 
Selber schon Spulen so hergestellt - sieht nicht schön aus aber wenn 
juckt es..sollnage nur zum Testen.


Was soll es den werden mr. ichwillideensageabernichtwasichbauenwill... 
eine Coilgun?

Autor: Gwodcz (Gast)
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hi, an so eine Verteifung habe ich auch schon gedacht. Warum muss es 
eine Gewindestange sein? Kann man da nicht einen glatten Stab einführen 
und den Schlauch durch Schellen o.ä. axial sichern? dann dürfte doch 
auch die Oberfläche keinen Schaden nehmen... Habt ihr da Erfahrungen? 
Grüße Gwodz

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Gwodcz (Gast)

>eine Gewindestange sein? Kann man da nicht einen glatten Stab einführen
>und den Schlauch durch Schellen o.ä. axial sichern? dann dürfte doch
>auch die Oberfläche keinen Schaden nehmen... Habt ihr da Erfahrungen?

Ja, hab ich gemacht. Wenn man den Draht nur mit etwas Spannung 
aufwickelt wird er auf den Stab gepresst und man kriegt ihn nicht mehr 
runter. Man kann versuchen das gaaaaaanz locker zu wicklen, das geht 
aber wahrscheinlich nur mit sehr dünnem Draht um die 0,1mm und weniger.

MFg
Falk

Autor: Lobender (Gast)
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Ich habe da mal was gebaut, da ich ein ähnliches Problem hatte:

Mein Ansatz war einen alten Tintenstrahldrucker zu nehmen, der hatte 
schon einen linearen Encoder dabei. Auch die Mechanik war "mehr oder 
weniger" geeignet. Diese lineare Führung machte den Drahtvorschub. Da 
habe ich einen kleinen Aufbau auf den Patronenwagen aufgebaut.

Als Hauptdrehachse habe ich einen alten Schrittmotor verwendet.

Mit dem Parametriergerät kann man die gewünschte Windungszahl und die 
Drahtdicke eingeben. Die beiden Endpunkte der Spule können manuell 
angefahren und gespeichert werden. Nach dem Anwicklen der ersten Windung 
wickelte diese Maschine dann automatisch fertig.

Beim manuellen Modus konnte man nur die Windungszahl und die gewünschte 
Steilheit der Drehzahlrampe eingeben. Der Schrittmotor beschleunigte 
dann sorgfältig bis zur gewünschten Endrehzahl. Der Draht konnte so 
gemütlich von Hand geführt werden.

Das ganze wurde von einem PIC16F877 gesteuert. Als Paramtriergerät 
diente eine alte Bedienungseinheit eines Muffenschweissgerätes, welche 
auf Basis eines 8051 lief und umgebaut wurde.

Hoffe das kann dir als Beispiel dienen.

Autor: Lobender (Gast)
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..

Autor: Lobender (Gast)
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Angehängte Dateien:

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Gesamtansicht

Autor: Kai Grau (Gast)
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Autor: Lobender (Gast)
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Und hast du schonwas gebaut? :)

Würde mich noch interessieren wie du die Sache dann gelöst hast...

Autor: gwodcz (Gast)
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Hi, ich bin noch dran! ich werde es wohl mit einem DC motor und einem 
professionellen Linearsystem lösen. ausschlaggebend für das Wickelbild 
soll wohl die Absolutgenauigkeit des Chargierantriebs sein, und die ist 
bei Linearsystemen am höchsten,. Zwischen beiden werde ich eine 
drahtbremse (federbelastete Filzbacken o.ä, setzen. Bin gerade am 
rechnen wegen der Federkraft. Was hast du als Rüückzugsbremse genommen? 
Grüße Gwodcz

Autor: Michael_ (Gast)
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>professionellen Linearsystem lösen. ausschlaggebend für das Wickelbild
>soll wohl die Absolutgenauigkeit des Chargierantriebs sein, und die ist
>bei Linearsystemen am höchsten,. Zwischen beiden werde ich eine
Für wieviel tausend Stück Forschungsprojekte soll denn das sein?
Für eine Spule auf einen Schlauch(!) reicht eine Wickelvorrichtung aus 
dem vorigen Jahrhundert. Außerdem ist es wohl die beste Lösung, einen 
Spulenwickler des Vertrauens in der Nähe das produzieren lassen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Der akademische Nachwuchs . . .

Autor: Lobender (Gast)
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Ich sage mal der Weg ist das Ziel :D

Als Bremse habe ich spezielle "Keramikfederbremsen" verwendet. Diese 
werden auch von einem bekannten Elektromotrenhersteller zur Wicklung 
seiner Rotoren verwendet..

Autor: Agent Smith (Gast)
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>Also es geht darum einen dünnen Gummischlauch
>(DM ca. 5 mm) zu umwickeln.

Klingt verdächtig nach einer Rogowskispule ?

Autor: min (Gast)
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Ist das vielleicht um Ströme in Elektroleitungen zu messen?

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