Bij een poging om een oude buizenradio te repareren (zie mijn BX549A blog) stuitte ik op een defecte uitgangstrafo. Helaas lukte het mij niet om een vervangend werkende exemplaar te vinden. Er zat dus niets anders op dan de trafo te repareren. Het gaat hier om rond de 3000 windingen van dun koperdraad (0.1 mm). Dit is niet te doen met de hand. Ik vermoed dat er nog wel professionele trafowikkelaars bestaan maar dat gaat zeker in de papieren lopen en is niet zo leuk als zelf doen. Er moet dus een machine worden gebouwd die het moeilijkste deel van het wikkelen kan doen. Mechanische gezien ben ik helemaal niet zo handig met hout en ijzer, ik doe liever software of elektronica. Wel heb ik in mijn kinderjaren heel veel met Fischer Technik gespeeld. Het leek me een goed idee om Fischer Technik als basis voor de wikkelmachine gebruiken. Op Marktplaats heb ik voor zo rond 30 Euro in totaal, bij 2 verkopers diverse Fischer Technik dozen gekocht (doos 200, 400 en nog wat losse aanvullingen zoals een elektro motor). Natuurlijk heb ik eerst bestaande wikkelmachines goed bestudeerd. Na vele avonden experimenteren heb ik dan eindelijk een werkend en bruikbaar prototype, klaar om te worden getoond aan de buitenwereld :-)
Helemaal onderaan is er een video van de wikkelmachine in actie...
Overzichtsfoto 1
Overzichtsfoto 2
Overzichtsfoto 3
Overzichtsfoto 4
Windingen-teller voor zowel wikkelen als afwikkelen. Dit is een mechanische 360 graden "Add-Substract" counter (ook wel rotation counter of rotary counter genoemd). Deze teller telt het aantal omwentelingen van de as en kan zowel op- als aftellen. De meeste tellers zijn impuls tellers en kunnen alleen omhoog tellen (of alles resetten op nul). Ik heb lang moeten zoeken waar ik zo een teller kon bestellen. Ik had geen zin om zelf te prutsen met een telwerk. Uiteindelijk heb ik deze teller gevonden op eBay (zoek naar "Mechanical Counter 360") en heb deze uit Hong-Kong laten komen. Om het geheel toch een beetje op zijn plaats te houden heb ik een veer aangebracht die de teller op zijn plaats houdt. Op de foto zie je naast/onder de teller een veer die de teller verbind met een as. De veer staat onder spanning en trekt de teller naar rechts, richting de wikkelspoel. De as met de wikkelspoel heeft zodoende ook geen last van speling meer. Dit is belangrijk om de wikkelingen mooi en gelijkmatig te wikkelen.
De teller is geen Fischer Technik onderdeel en past dus niet bij de rest. De teller is provisorisch op de juiste hoogte en positie gekelmd. Mechanisch gezien is dit niet de meeste solide oplossing. Hoewel deze Fischer Technik meer dan 40 jaar oud is, zijn er nog genoeg bouwstenen die heel stroef gaan waardoor de teller goed op zijn plaats blijft. De ronde draaiknop is voor het resetten van de teller.
De as van de teller had toevallig dezelfde diameter als dat van de Fischer Technik (beide diameter van 4 mm). Voor de koppeling kon dus een standaard klembus worden gebruikt. De teller "draagt" het linker deel van de as met de spoel. Dit was qua constructie het simpelste. Als ik de spoel wil verwijderen kan ik simpel de teller naar links schuiven en as van de teller uit de klembus halen. Door het los draaien van de naaf kan ik de spoel makkelijk verwijderen.
Dit is een eerste proefwikkeling. De draad heeft een dikte van 0.1 mm. Op de foto zie je 150 windingen. De oorspronkelijk spoel bevatte maar 142 windingen. Ondanks dat de windingen dichter op elkaar liggen zie je nog steeds wel wat ruimte. Ik ga nog meer experimenteren om te kijken of ik de windingen strakker tegen elkaar aan te krijgen. Tussen elke laag stop ik een blauw plastic folie (bedoeld om vliegers van te maken). De oorspronkelijke trafo bevatte dun papier. Dit folie is volgens mij niet strikt noodzakelijk voor de goede werking van de trafo. Door het blauwe folie contrasteert het wel heel goed met het koper zodat de windingen beter kunnen worden bekeken/gecontroleerd. Wel hoop ik dat dit folie geen stoffen bevat die de isolatie van de koperdraad aantasten (zoals bij zuurhoudend papier). Hier heb ik helaas geen kennis van. De spoelhouder van de trafo zit simpel geklemd tussen de 2 Fischer Technik naven. De trafo hoeft niet exact in het midden te zitten, wel belangrijk is dat er geen speling aanwezig is. Indien nodig kan je taps toelopende stukjes hout of kurk gebruiken om de spoel goed vast te zetten.
Met behulp van een elektromotor wordt het geheel aangedreven. Door de Fischer Technik constructie kan ik de motor makkelijk ontkoppelen door deze te verdraaien. De eerste paar windingen van elke laag doe ik namelijk met de hand. Daarna koppel ik de motor pas aan.
Dit is de "versnellingsbak" met 2 vaste reductie verhoudingen. De as met de 2 draaischijven waarop de aandrijfriem zit heeft een reductie verhouding van 1:4. Deze 2 draaischijven (en de aandrijfriem) kunnen verplaatst worden naar de "lege" as daaronder voor een reductie verhouding van 1:2. Voor een reductie verhouding van 1:1 moeten de 2 tandwielen links van plaats worden verwisseld (groot naar beneden en klein naar boven). Tussen de 2 draaischijven ingeklemd, zit een op maat gemaakt wiel met een zwarte rubberen rand.
Het wiel met de rubberen zwarte rand bestaat uit een MDF schijf met daar omheen een rubberen rand van een oude fiets binnenband. Door de diameter te variëren tussen 56.6 en 28.3 mm, kan een extra reductie tussen de 1:1 en 1:2 worden bereikt. De rode draaischijf, in de hoek rechtsonder, heeft een binnendiameter van 56.6 mm en is verbonden met een spindel met een spoed van 0.7 mm. Door de vaste reductie verhoudingen en de custom-made variabele reductie kan er tussen de 114 en 14 wikkelingen per cm worden gemaakt. Dit zou voldoende moeten zijn voor de meest gebruikte koperdraad diktes (van 0.1 mm tot 0.7 mm)
Overzichtsfoto van de draad geleiding. Links-onder de spoel met koperdraad. Midden-onder de vilt klem constructie om de draad gecontroleerd af te klemmen. Rechts de spanner, Boven, de spindel met daaraan vast een katrol voor het begeleiden van de koperdraad naar de te wikkelen spoel. Deze spindel zorgt ervoor dat alle windingen netjes, met de juiste afstand, worden gewikkeld.
Koperlakdraad besteld bij Conrad. Type: CUL 1351 meter, merk Block, Bestelnr.: 605034-89. Draad diameter is 0.1mm
4 viltjes (bedoeld voor onder stoelpoten), een M4 bout en een vleugelmoer zorgen ervoor dat ik de weerstand waarmee de draad de wikkelmachine ingaat kan regelen. Een bijkomend voordeel van de viltjes is dat eventueel vuil van de koperdraad wordt geveegd.
Aanzicht viltjes van de andere kant. De 2 assen tussen de viltjes en koperdraad-rol geleiden de draad van de rol naar de viltjes. De draad loopt tussen de 2 assen in.
Spanner voor het op spanning houden van de koperdraad. Een goede gelijkmatige spanning zorgt voor mooiere regelmatige windingen. Door middel van het verschuiven van de rode klembus kan de "hefboom" van de veer worden aangepast. Hiermee kan de "veersterkte" voor de spanner worden aangepast. De juiste instelling hangt af van het dikte van de koperdraad. Bij dikker koperdraad moet de klembus meer naar rechts. Op de foto de stand voor dun koperdraad (0.1 mm doorsnede). De klembus staat hier in de meest linkse stand. De spanning mag natuurlijk ook niet te hoog zijn omdat de koperdraad dan kan breken. Het instellen blijft een beetje een kwestie van gevoel
Nog meer niet-Fischer Technik. De spindel bestaat uit M4 RVS draadijzer waarover een zeskant afstandsbusje van 12 mm glijdt. M4 schroefdraad heeft een spoed van 0.7 mm, dat wil zeggen dat het zeskante busje per omwenteling van het draadijzer 0.7 mm verplaatst . Haaks op dat zeskante busje is een ander zeskant busje gesoldeerd (in de bankschroef met behulp van brander). Daar ingedraaid een Fischer Technik as waar M4 schroefdraad is in getapt (je had ook stukje draadijzer kunnen nemen). Daarboven op een ring voor de geleiding en een M5 moer voor de afstand (beide liggen los) en last but not least een Fischer Technik katrol voor de geleiding van de koperdraad.
Door de trekspanning in de koperdraad wordt het katrol altijd in een bepaalde hoek getrokken (in de foto naar rechts en naar voren). Dit is nodig om de speling in dit deel te neutraliseren. Een bijwerking is dat de zeskante afstandsbusje op het draadijzer een beetje wringt. Om dit iets soepeler te laten bewegen heb ik 1 druppeltje naaimachine olie aangebracht op het draadijzer.
Aandrijving van de spindel. Op de video kan je zien dat de spindel een klein beetje schokkerig beweegt. Dit is maar een klein beetje en maakt volgens mij voor het eindresultaat niets uit.
Door de aandrijfriem te kruizen kan de richting van de spindel worden omgedraaid.
