[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum magazinlosen Bewickeln
von in einer Ringkernhalterung führbaren Ringkernen mit einem mehrere Drahtabschnitte
umfassenden Draht.
[0002] Eine Ringkernspulen-Wickelvorrichtung mit einer Ringkernhalterung und einem durch
die Ringkernöffnung geführten ringförmigen Magazin mit zur Drahtführung und Drahtmagazinierung
dienenden Elementen ist beispielsweise aus der
DE 101 53 896 A1 bekannt. Nachteilig wirkt sich bei dieser bekannten Vorrichtung aus, dass das ringförmige
Magazin zum Magazinieren und Bewickeln durch den Ringkern geführt werden muss und
somit Ringkerne mit kleinem Durchmesser oder Rohrkerne, durch die das Magazin wegen
der räumlichen Erfordernisse des Magazins nicht geführt werden kann, nicht bzw. bei
der Bewicklung mit dickeren Drähten nicht vollständig bewickelt werden können.
[0003] Eine weitere Ringkernen-Wickelvorrichtung mit einer Ringkernhalterung und einer magazinlosen
Drahtführung ist beispielsweise aus der
EP 2 953 149 B1 bekannt. Nachteilig wirkt sich bei dieser bekannten Vorrichtung aus, dass die Wickelqualität
aufgrund des im Betrieb zeitweise unkontrollierten Drahtes vermindert sein kann und
eine Genauigkeit der Drahtlagen auf dem Ringkern ohne Kreuzungen nicht immer gewährleistet
werden kann.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
magazinlosen Bewickeln von Ringkernen sowie ein entsprechendes Wickelverfahren zu
schaffen, die ein automatisiertes und magazinloses Bewickeln von Ringkernen mit insbesondere
vergleichsweise kleinem Ringkerndurchmesser sowie von Rohrkernen mit sehr kleinem
Durchmesser ermöglichen. Zusätzlich soll die Vorrichtung einfach und robust aufgebaut
und kostengünstig herstellbar sein. Als magazinloses Wickeln wird dabei verstanden,
dass nicht wie im Stand der Technik ein ringförmiges Magazin durch die Ringkernöffnung
geführt werden muss.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Vorrichtung mit einer Ringkernhalterung
zum Bewickeln von in der Ringkernhalterung führbaren Ringkernen mit einem mehrere
Drahtabschnitte umfassenden Draht vor, wobei die einen zu bewickelnden Ringkern antreibende
Ringkernhalterung und der Draht vorzugsweise senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin einen in einer zu dem Draht im Wesentlichen parallelen
Wickelebene angeordneten im Wesentlichen kreisförmigen Nadelkranz, der drehbeweglich
gelagert ist und relativ zu der Ringkernhalterung so positionierbar ist, dass der
Nadelkranz einen in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitt durch und um einen
im Betrieb in der Ringkernhalterung geführten Ringkern wickelt. Der Nadelkranz umfasst
ferner eine Umlenkrolle, die in einer ersten Aussparung in der Wickelebene an dem
Nadelkranz drehbeweglich gelagert und dazu eingerichtet ist, den in der Wickelebene
befindlichen Drahtabschnitt im Betrieb durch und um den Ringkern zu wickeln; und eine
Schikane, die in einer zweiten Aussparung in der Wickelebene benachbart zu der ersten
Aussparung an dem Nadelkranz angeordnet und dazu eingerichtet ist, den zu wickelnden
Draht im Betrieb über eine Führungsnut zwischen der Wickelebene und einer zur Wickelebene
im Wesentlichen parallel angeordneten Magazinierungsebene zu führen. Die Vorrichtung
umfasst ferner mehrere in der Magazinierungsebene angeordnete Magazinierungselemente,
die ortsfest und drehbeweglich gelagert und dazu eingerichtet sind, in der Magazinierungsebene
befindliche Drahtabschnitte zu magazinieren.
[0006] Zur Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein Verfahren zum magazinlosen Bewickeln von
einem in einer Ringkernhalterung führbaren Ringkern mit einem mehrere Drahtabschnitte
umfassenden Draht vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst dabei die Rotation eines eine
Schikane und eine Umlenkrolle umfassenden Nadelkranzes durch den Ringkern und ferner
folgende Schritte: Führen eines in einer Magazinierungsebene befindlichen Drahtabschnitts
des auf mehreren Magazinierungselementen magazinierten Drahtes von in der Magazinierungsebene
angeordneten Magazinierungselementen über eine Führungsnut der Schikane auf die Umlenkrolle,
die in einer zu der Magazinierungsebene im Wesentlichen parallel angeordneten Wickelebene
angeordnet ist; Führen des in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitts um die
Umlenkrolle hin zu dem Ringkern; Bewickeln des Ringkerns mit dem in der Wickelebene
befindlichen Drahtabschnitt; und Rückführen eines nicht gewickelten in der Wickelebene
befindlichen Drahtabschnitts über die Umlenkrolle durch die Führungsnut auf die mehreren
Magazinierungselemente in der Magazinierungsebene.
[0007] Die Magazinierung erfolgt damit erfindungsgemäß über die in der Magazinierungsebene
angeordneten Magazinierungselemente, indem die in der Magazinierungsebene befindlichen
Drahtabschnitte auf die Magazinierungselemente magaziniert werden. Da eine vorbestimmte
Länge des Drahtes aus einem Drahtvorrat gleichzeitig durch und um den Ringkern gewickelt
und auf die Magazinierungselemente magaziniert wird, verringert sich die Zykluszeit
des Bewickelns vergleichsweise. Da durch den Einsatz der Magazinierungselemente, die
beim Magazinieren und Wickeln nicht durch den Ringkern geführt werden, und den damit
verbundenen Verzicht auf ein herkömmliches Magazin zur Drahtbevorratung, wird am Ende
des Bewickelns lediglich ein in der Wickelebene befindlicher Drahtabschnitt durch
den Ringkern geführt, so dass auch Ringkerne mit sehr kleinem Restlochdurchmesser
(Innendurchmesser des bewickelten Ringkerns mit aufgewickelten Drahtlagen am Ende
des Bewickelns) bewickelt werden können. Des Weiteren können dadurch Ringkerne mit
kleinen Innendurchmessern oder mit dickeren Drähten bewickelt werden als dies mit
herkömmlichen Ringkernwickelmaschinen möglich ist.
[0008] Im Vergleich zu einer herkömmlichen Ringkern(spulen)-Wickelvorrichtung mit einem
durch die Ringkernöffnung geführten ringförmigen Magazin ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung einfach aufgebaut, da auf das ringförmige Magazin verzichtet werden kann.
Durch den relativ einfachen Aufbau ist die Vorrichtung ebenfalls robust und kostengünstig
herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit ein automatisiertes und
magazinloses Bewickeln auch von Ringkernen mit geringem Innendurchmesser oder Rohrkernen
oder anderen Kerngeometrien, die mit herkömmlichen Ringkern(spulen)-Wickelvorrichtung
mit Magazin nicht wickelbar sind.
[0009] Im Vergleich zu herkömmlichen Ringkern-Wickelvorrichtungen mit mehreren in der Wickelebene
magazinierten Drahtabschnitten ist die Erfindung einfach aufgebaut, da auf Transportrollen,
einen Drahtauswerfer und einen Drahtstraffer verzichtet werden kann. Durch den relativ
einfachen Aufbau ist die Vorrichtung ebenfalls robust und kostengünstig herzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit ein automatisiertes und magazinloses
Bewickeln auch von Ringkernen mit geringem Innendurchmesser oder Rohrkernen oder anderen
Kerngeometrien, die mit herkömmlichen Ringkern-Wickelvorrichtungen mit mehreren in
der Wickelebene magazinierten Drahtabschnitten nicht wickelbar sind.
[0010] Gemäß einem Aspekt unterbricht eine Unterbrechung die im Wesentlichen kreisförmige
Form des Nadelkranzes in einem Bereich, so dass der Ringkern in den Umfang des Nadelkranzes
bzw. der Nadelkranz in eine zum Bewickeln des Ringkerns vorgesehene Position positionierbar
ist, bei der der Nadelkranz so angeordnet ist, dass er durch den Ringkern rotierbar
ist. Nach Beendung des Bewickelns kann der Nadelkranz diese Position wieder verlassen
und der Ringkern kann aus der Ringkernhalterung entnommen werden. Dies ermöglicht
ein vereinfachtes Bewickeln, eine einfache Automatisierung des Prozesses und eine
Reduktion der Prozesszeit zum Bewickeln des Ringkerns.
[0011] Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst der Nadelkranz einen Zahnkranz, der in einer
zur Wickelebene im Wesentlichen parallel angeordneten Antriebsebene angeordnet und
dazu eingerichtet ist, den Nadelkranz rotatorisch anzutreiben. Der Zahnkranz weist
eine Verzahnung auf, über die er von einer externen Antriebseinheit rotatorisch angetrieben
wird. Die rotatorische Bewegung des Zahnkranzes wird auf den Nadelkranz übertragen,
so dass der Ringkern bewickelt werden kann. Dies erhöht die Prozessbeherrschung und
vereinfacht die Handhabung der Vorrichtung.
[0012] Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Nadelkranz dazu eingerichtet, den im Betrieb
in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitt gleichzeitig durch und um den in der
Ringkernhalterung geführten Ringkern zu wickeln und den in der Magazinierungsebene
befindlichen Drahtabschnitt auf die mehreren Magazinierungselemente zu magazinieren.
Der Draht wird zu Beginn aus einem Drahtvorrat in die Vorrichtung eingebracht, bis
eine vorbestimmte Länge des Drahtes zugeführt ist. Die vorbestimmte Länge des Drahtes
aus dem Drahtvorrat wird gleichzeitig durch und um den Ringkern gewickelt und auf
die in der Magazinierungsebene befindlichen Magazinierungselemente magaziniert. Wenn
die vorbestimmte Länge des Drahtes aus dem Drahtvorrat zugeführt ist, wird der Draht
von dem Drahtvorrat getrennt, so dass kein weiterer Draht aus dem Drahtvorrat zugeführt
wird und die in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitte durch und um den Ringkern
gewickelt werden. Dadurch kann eine Menge an Restdraht, die nicht auf den Ringkern
gewickelt werden kann, minimiert werden und es wird eine einfache Automatisierung
des Prozesses ermöglicht.
[0013] Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Umlenkrolle dazu eingerichtet, den in der Wickelebene
befindlichen Drahtabschnitt zentrisch durch und um den Ringkern zu wickeln. Dadurch
kann die Qualität der bewickelten Ringkerne erhöht werden, indem die Drahtwindungen
über den Wickelprozess jeweils senkrecht auf Ringkerne mit im Wesentlichen kreisförmiger
Geometrie aufgewickelt werden. Darüber hinaus bietet dieser Aspekt mehr Platz innerhalb
des Ringkerns während des Bewickelns. Dies ermöglicht eine seitliche Relativbewegung
zwischen dem Ringkern und dem Nadelkranz, um beispielsweise Ringkerne mit nicht-kreisförmiger
Geometrie in eine zentrische Position gegenüber dem Nadelkranz zu bringen.
[0014] Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Vorrichtung ferner zumindest eine Drahtbremse,
wobei die zumindest eine Drahtbremse dazu eingerichtet ist, den in der Magazinierungsebene
befindlichen Drahtabschnitt, durch Anpressen an zumindest eines der mehreren Magazinierungselemente,
intervallmäßig zu bremsen und den Draht im Betrieb zu straffen. Dadurch kann die Zugbelastung
des Drahtes reguliert und die Belastung auf den Draht konstant gehalten und somit
die Gefahr eines Abrisses sowie auch ein zu lockeres Aufwickeln des Drahtes auf den
Ringkern vermindert werden.
[0015] Gemäß einem weiteren Aspekt sind die mehreren Magazinierungselemente als Rollen ausgeführt,
die in einer Wechselwirkung mit der zumindest einen Drahtbremse intervallmäßig rotatorisch
angetrieben sind. Die Magazinierungselemente sind in einer bevorzugten Ausführungsform
auf einer dem Nadelkranz abgewandten Seite gelagert und durch umgebende Bereiche abgeschlossen.
Ferner sind in einer bevorzugten Ausführungsform auf einer dem Nadelkranz zugewandten
Seite der Magazinierungselemente Mittel vorgesehen, um ein ungewolltes Herunterfallen
der in der Magazinierungsebene befindlichen Drahtabschnitte von den Magazinierungselementen
während des Bewickelns zu vermeiden. Vorzugsweise handelt es sich bei diesen Mitteln
um eine umlaufende Fase. In einem Bereich der Umlaufbahn des Nadelkranzes, den die
Umlenkrolle mit dem in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitt innerhalb einer
Umdrehung passiert hat, wird der in der Magazinierungsebene befindliche Drahtabschnitt
über die Rollen in Drehrichtung des Nadelkranzes angetrieben und nicht über die zumindest
eine Drahtbremse gebremst. In einem Bereich der Umlaufbahn des Nadelkranzes, den die
Umlenkrolle mit dem in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitt innerhalb einer
Drehung noch nicht passiert hat, wird der in der Magazinierungsebene befindliche Drahtabschnitt
nicht über die Rollen in Drehrichtung des Nadelkranzes angetrieben und über die zumindest
eine Drahtbremse gebremst. Dadurch kann die Belastung auf den Draht konstant gehalten
und die Gefahr eines Abrisses vermindert werden. Ferner wird dadurch verhindert, dass
sich der Draht während des Bewickelns lose im System bewegt, wodurch die Qualität
des Bewickelns erhöht werden kann.
[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Figuren
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine rudimentäre schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung
zum magazinlosen Bewickeln von Ringkernen, bei der u.a. die Ringkernhalterung und
der Drahtvorrat zur Vereinfachung nicht gezeigt sind;
Fig. 2 eine rudimentäre schematische Vorderansicht eines Ausschnitts einer Ausführungsform
der Vorrichtung zum magazinlosen Bewickeln von Ringkernen, bei der u.a. die Ringkernhalterung
und der Drahtvorrat zur Vereinfachung nicht gezeigt sind;
Fig. 3 eine rudimentäre schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung
zum magazinlosen Bewickeln von Ringkernen, bei der u.a. die Ringkernhalterung und
der Drahtvorrat zur Vereinfachung nicht gezeigt sind;
Fig. 4 eine rudimentäre schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung
zum magazinlosen Bewickeln von Ringkernen, bei der u.a. die Ringkernhalterung und
der Drahtvorrat zur Vereinfachung nicht gezeigt sind;
Fig. 5 eine rudimentäre schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung
zum magazinlosen Bewickeln von Ringkernen, bei der u.a. die Ringkernhalterung und
der Drahtvorrat zur Vereinfachung nicht gezeigt sind;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum magazinlosen Bewickeln von Ringkernen
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[0017] Die Vorrichtung 1000 zum magazinlosen Bewickeln von Ringkernen 2000 nach den Fig.
1 bis 3 weist vorzugsweise eine Ringkernhalterung (nicht dargestellt) auf, in der
der zu bewickelnde Ringkern 2000 gehalten und beim Bewickeln rotiert wird. Die Ringkernhalterung
ist gemäß einer Ausführungsform durch drei Andruckrollen (nicht dargestellt) ausgebildet,
die bevorzugt jeweils im Winkel von 120° zueinander um den Ringkern 2000 angeordnet
sind und von außen gegen den Ringkern 2000 drücken und ihn damit in der gewünschten
Position halten. Zumindest eine der Andruckrollen treibt gleichzeitig den Ringkern
2000 an und versetzt ihn somit in die gewünschte Rotation, um die Windungen in einem
gewünschten Abstand um den Ringkern 2000 zu wickeln.
[0018] Anstelle eines Magazins weist die Vorrichtung 1000 zum magazinlosen Bewickeln von
Ringkernen 2000 mehrere in der Magazinierungsebene 4200 angeordnete Magazinierungselemente
1210, 1220, 1230, 1240 auf, die ortsfest und drehbeweglich gelagert und dazu eingerichtet
sind, in der Magazinierungsebene 4200 befindliche Drahtabschnitte 3200 zu magazinieren.
Die Rotationsachse des Ringkerns 2000 liegt bevorzugt im Wesentlichen in der Wickelebene
4100, und die Rotationsachsen des Ringkerns 2000 und der Magazinierungselemente 1210,
1220, 1230, 1240 sind vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet.
[0019] Gemäß der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind die Magazinierungselemente
1210, 1220, 1230, 1240 entlang der Umlaufbahn des Nadelkranzes 1100 gleichmäßig verteilt
angeordnet. Der in der Magazinierungsebene 4200 befindliche Drahtabschnitt 3200 ist
auf die Magazinierungselemente 1210, 1220, 1230, 1240 magaziniert und wird während
des Bewickelns bedarfsmäßig davon entnommen. Die Anzahl der Magazinierungselemente
1210, 1220, 1230, 1240 ist dabei nicht limitiert, bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen
mit mindestens vier Magazinierungselementen 1210, 1220, 1230, 1240.
[0020] Zum weiteren Bewickeln wird der Ringkern 2000 von dem Nadelkranz 1100 mit der Umlenkrolle
1111 mit dem in der Wickelebene 4100 befindlichen Drahtabschnitt 3100 bewickelt. Durch
die Rotation des Nadelkranzes 1100 und der Umlenkrolle 1111 wird ein in der Magazinierungsebene
4200 befindlicher Drahtabschnitt 3200 des auf die mehreren Magazinierungselemente
1210, 1220, 1230, 1240 magazinierten Drahtes 3000 von den Magazinierungselementen
1210, 1220, 1230, 1240 über die Führungsnut 1121 der Schikane 1122 auf die Umlenkrolle
1111 geführt. Der in der Wickelebene 4100 befindliche Drahtabschnitt 3100 wird anschließend
um die Umlenkrolle 1111 hin zu dem Ringkern 2000 geführt und um den Ringkern 2000
gewickelt. Nach dem Bewickeln des Ringkerns 2000 mit dem in der Wickelebene 4100 befindlichen
Drahtabschnitt 3100 wird der nicht gewickelte in der Wickelebene 4100 befindliche
Drahtabschnitt 3100 über die Umlenkrolle 1111 durch die Führungsnut 1121 auf die mehreren
Magazinierungselemente 1210, 1220, 1230, 1240 in der Magazinierungsebene 4200 rückgeführt.
Mit dem fortschreitenden Bewickeln des Drahtes 3000 auf den Ringkern 2000 reduziert
sich die Menge an Draht 3000, d.h. die in der Wickelebene 4100 befindlichen Drahtabschnitte
3100 und die in der Magazinierungsebene 4200 befindlichen Drahtabschnitte 3200, die
durch den Ringkern 2000 geführt werden. Daher können insbesondere auch Ringkerne 2000
bewickelt werden, deren Restlochdurchmesser (Innendurchmesser des bewickelten Ringkerns
2000 mit aufgewickelten Drahtlagen beim Fortschreiten des Bewickelns) im Verlauf des
Bewickelns klein werden.
[0021] Der noch nicht gewickelte in der Magazinierungsebene 4200 befindliche Drahtabschnitt
3200 wird von der zumindest einen Drahtbremse 1510, 1520, 1530, 1540 durch Anpressen
an zumindest eines der mehreren Magazinierungselemente 1210, 1220, 1230, 1240 intervallmäßig
gebremst und somit im Betrieb gestrafft. Die mehreren Magazinierungselemente 1210,
1220, 1230, 1240 sind gemäß einer Ausführungsform als Rollen ausgeführt, die in Wechselwirkung
mit der zumindest einen Drahtbremse 1510, 1520, 1530, 1540 intervallmäßig rotatorisch
angetrieben sind. Die Magazinierungselemente 1210, 1220, 1230, 1240 sind in einer
bevorzugten Ausführungsform auf einer dem Nadelkranz 1100 abgewandten Seite gelagert
und durch umgebende Bereiche abgeschlossen. Ferner sind in einer bevorzugten Ausführungsform
auf einer dem Nadelkranz 1100 zugewandten Seite der Magazinierungselemente 1210, 1220,
1230, 1240 Mittel vorgesehen, um ein ungewolltes Herunterfallen der in der Magazinierungsebene
4200 befindlichen Drahtabschnitte 3200 von den Magazinierungselementen 1210, 1220,
1230, 1240 während des Bewickelns zu vermeiden. Vorzugsweise handelt es sich bei den
Mitteln um eine wie in Fig. 2 dargestellte umlaufende Fase 1211, 1221, 1231, 1241.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird in einem Bereich der Umlaufbahn des Nadelkranzes 1100,
den die Umlenkrolle 1111 mit dem in der Wickelebene 4100 befindlichen Drahtabschnitt
3100 innerhalb einer Umdrehung passiert hat, der in der Magazinierungsebene 4200 befindliche
Drahtabschnitt 3200 über die Rollen in Drehrichtung des Nadelkranzes 1100 angetrieben
und nicht über die zumindest eine Drahtbremse 1510, 1520, 1530, 1540 gebremst. In
einem Bereich der Umlaufbahn des Nadelkranzes 1100, den die Umlenkrolle 1111 mit dem
in der Wickelebene 4100 befindlichen Drahtabschnitt 3100 innerhalb einer Drehung noch
nicht passiert hat, wird der in der Magazinierungsebene 4200 befindliche Drahtabschnitt
3200 nicht über die Rollen in Drehrichtung des Nadelkranzes 1100 angetrieben und über
die zumindest eine Drahtbremse 1510, 1520, 1530, 1540 gebremst. Dadurch kann die Belastung
auf den Draht 3000 konstant gehalten und die Gefahr eines Abrisses vermindert werden.
Ferner wird dadurch verhindert, dass sich der Draht 3000 während des Bewickelns lose
im System bewegt, wodurch die Qualität des Bewickelns erhöht werden kann.
[0022] Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren 6000 zum magazinlosen Bewickeln von
Ringkernen 2000 wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 beschrieben
werden. Der Ringkern 2000 wird in der Ringkernhalterung gehalten und beim Bewickeln
rotiert. Zunächst wird ein Drahtende 3300 aus dem Drahtvorrat um die Umlenkrolle 1111
und an dem Ringkern 2000 vorbei geführt, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt. Das an dem
Ringkern 2000 vorbei geführte Drahtende 3300 wird fixiert (als Kreuz dargestellt)
und der Nadelkranz 1100 wickelt eine erste Windung um den Ringkern 2000. Die ersten
Windungen fixieren nun den Draht 3000 während des weiteren Bewickelns und der Nadelkranz
1100 kann ohne eine externe Fixierung weitere Windungen wickeln. Nachfolgend wird
eine vorbestimmte Länge des Drahtes 3000 aus dem Drahtvorrat in die Vorrichtung 1000
eingebracht. Die vorbestimmte Länge des Drahtes 3000 aus dem Drahtvorrat wird, wie
in Figur 5 dargestellt, somit gleichzeitig durch und um den Ringkern 2000 gewickelt
und auf die Magazinierungselemente 1210, 1220, 1230, 1240 magaziniert. Der Draht 3000
ist vollständig in die Vorrichtung 1000 eingebracht, wenn die vorbestimmte Länge des
Drahtes 3000 auf die in der Magazinierungsebene 4200 befindlichen Magazinierungselemente
1210, 1220, 1230, 1240 magaziniert ist. Wenn die vorbestimmte Länge des Drahtes 3000
aus dem Drahtvorrat zugeführt und auf die Magazinierungselemente 1210, 1220, 1230,
1240 magaziniert ist, wird der Draht 3000 von dem Drahtvorrat getrennt und somit kein
weiterer Draht 3000 aus dem Drahtvorrat zugeführt und der in der Wickelebene 4100
befindliche Drahtabschnitt 3100 wird weiterhin durch und um den Ringkern 2000 gewickelt,
wie in Fig. 3 dargestellt. Dadurch kann eine Menge an Restdraht, die nicht auf den
Ringkern 2000 gewickelt werden kann, minimiert werden und es wird damit ein automatisiertes
und magazinloses Bewickeln von Ringkernen 2000 ermöglicht.
[0023] Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm 6000 eines Verfahrens zum magazinlosen Bewickeln
von Ringkernen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß Schritt
6100 wird während des Wickelvorgangs der in der Magazinierungsebene 4200 befindliche
Drahtabschnitt 3200 des auf den mehreren Magazinierungselementen 1210, 1220, 1230,
1240 magazinierten Drahtes von den in der Magazinierungsebene 4200 angeordneten Magazinierungselementen
1210, 1220, 1230, 1240 über eine Führungsnut 1121 der Schikane 1122 auf die Umlenkrolle
1111 geführt. Die Umlenkrolle 1111 ist dabei bevorzugt in der zu der Magazinierungsebene
4200 im Wesentlichen parallel angeordneten Wickelebene 4100 angeordnet. Gemäß einem
weiteren Schritt 6200 wird der in der Wickelebene 4100 befindliche Drahtabschnitt
3100 um die Umlenkrolle 1111 hin zum Ringkern 2000 geführt. Gemäß einem weiteren Schritt
6300 wird der Ringkern 2000 mit dem in der Wickelebene 4100 befindlichen Drahtabschnitt
3100 bewickelt. Der Ringkern 2000 wird dabei von der Ringkernhalterung gehalten und
während des Wickelvorgangs rotiert. Gemäß einem weiteren Schritt 6400 wird ein nicht
gewickelter in der Wickelebene 4100 befindlicher Drahtabschnitt 3100 über die Umlenkrolle
1111 durch die Führungsnut 1121 auf die mehreren Magazinierungselemente 1210, 1220,
1230, 1240 in der Magazinierungsebene 4200 rückgeführt.
[0024] Im Sinne der Erfindung schließt der Begriff Ringkern auch Rohrkerne oder Kerne mit
besonderer Öffnungsgeometrie ein und betrifft insbesondere solche Ringkerne mit kleinem
Innendurchmesser oder Kerne mit verwinkelter Öffnungsgeometrie sowie Rohrkerne, die
gemäß ihrer Dimensionierung nicht mit herkömmlichen Ringkern-Wickelvorrichtung bewickelt
werden können, da das Magazin aufgrund des für das Magazin erforderlichen Raumes nicht
durch die Ringkernöffnung geführt werden kann. Die hier beschriebenen Ausführungsformen
eignen sich jedoch ebenfalls zum Bewickeln von sonstigen Ringkernen oder Kernen mit
sonstiger Öffnung und auch solchen mit größeren Innendurchmessern und erlauben ein
einfaches und komfortables Bewickeln.
[0025] Im Sinne der Erfindung schließt der Begriff Draht auch sämtlichen sonstigen Materialien
ein, mit denen sinnvoller Weise Ringkerne oder ähnliche Gegenstände erfindungsgemäß
zu bewickeln sind.
[0026] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Abwandlungen ergeben sich für den Fachmann
aus den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen und werden von ihm als zur Erfindung
gehörig verstanden.
1. Vorrichtung mit einer Ringkernhalterung zum Bewickeln von in der Ringkernhalterung
führbaren Ringkernen mit einem mehrere Drahtabschnitte umfassenden Draht, ferner umfassend:
einen in einer zu dem Draht im Wesentlichen parallelen Wickelebene angeordneten im
Wesentlichen kreisförmigen Nadelkranz, der drehbeweglich gelagert ist und relativ
zu der Ringkernhalterung so positionierbar ist, dass der Nadelkranz einen in der Wickelebene
befindlichen Drahtabschnitt durch und um einen im Betrieb in der Ringkernhalterung
geführten Ringkern wickelt, wobei der Nadelkranz ferner:
eine Umlenkrolle, die in einer ersten Aussparung in der Wickelebene an dem Nadelkranz
drehbeweglich gelagert und dazu eingerichtet ist, den in der Wickelebene befindlichen
Drahtabschnitt im Betrieb durch und um den Ringkern zu wickeln; und
eine Schikane, die in einer zweiten Aussparung in der Wickelebene benachbart zu der
ersten Aussparung an dem Nadelkranz angeordnet und dazu eingerichtet ist, den zu wickelnden
Draht im Betrieb über eine Führungsnut zwischen der Wickelebene und einer zur Wickelebene
im Wesentlichen parallel angeordneten Magazinierungsebene zu führen, umfasst, und
die Vorrichtung ferner umfasst:
mehrere in der Magazinierungsebene angeordnete Magazinierungselemente, die ortsfest
und drehbeweglich gelagert und dazu eingerichtet sind, in der Magazinierungsebene
befindliche Drahtabschnitte zu magazinieren.
2. Vorrichtung zum Bewickeln von Ringkernen nach Anspruch 1, wobei eine Unterbrechung
die im Wesentlichen kreisförmige Form des Nadelkranzes in einem Bereich unterbricht,
so dass der Nadelkranz in eine zum Bewickeln des Ringkerns vorgesehene Position positionierbar
ist, bei der der Nadelkranz so angeordnet ist, dass er durch den Ringkern rotierbar
ist.
3. Vorrichtung zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
der Nadelkranz einen Zahnkranz umfasst, der in einer zur Wickelebene im Wesentlichen
parallel angeordneten Antriebsebene angeordnet und dazu eingerichtet ist, den Nadelkranz
rotatorisch anzutreiben.
4. Vorrichtung zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
der Nadelkranz dazu eingerichtet ist, den im Betrieb in der Wickelebene befindlichen
Drahtabschnitt gleichzeitig durch und um den in der Ringkernhalterung geführten Ringkern
zu wickeln und den in der Magazinierungsebene befindlichen Drahtabschnitt auf die
mehreren Magazinierungselemente zu magazinieren.
5. Vorrichtung zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die Umlenkrolle dazu eingerichtet ist, den in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitt
zentrisch durch und um den Ringkern zu wickeln.
6. Vorrichtung zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner
umfassend zumindest eine Drahtbremse, wobei die zumindest eine Drahtbremse dazu eingerichtet
ist, den in der Magazinierungsebene befindlichen Drahtabschnitt, durch Anpressen an
zumindest eines der mehreren Magazinierungselemente, intervallmäßig zu bremsen und
den Draht im Betrieb zu straffen.
7. Vorrichtung zum Bewickeln von Ringkernen nach Anspruch 6, wobei die mehreren Magazinierungselemente
Rollen sind, die in Wechselwirkung mit der zumindest einen Drahtbremse intervallmäßig
rotatorisch angetrieben sind.
8. Verfahren zum Bewickeln von einem in einer Ringkernhalterung führbaren Ringkern mit
einem mehrere Drahtabschnitte umfassenden Draht, wobei das Verfahren die Rotation
eines eine Schikane und eine Umlenkrolle umfassenden Nadelkranzes durch den Ringkern
und ferner folgende Schritte umfasst:
a. Führen eines in einer Magazinierungsebene befindlichen Drahtabschnitts des auf
mehreren Magazinierungselementen magazinierten Drahtes von in der Magazinierungsebene
angeordneten Magazinierungselementen über eine Führungsnut der Schikane auf die Umlenkrolle,
die in einer zu der Magazinierungsebene im Wesentlichen parallel angeordneten Wickelebene
angeordnet ist;
b. Führen des in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitts um die Umlenkrolle hin
zum Ringkern;
c. Bewickeln des Ringkerns mit dem in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitt;
und
d. Rückführen eines nicht gewickelten in der Wickelebene befindlichen Drahtabschnitts
über die Umlenkrolle durch die Führungsnut auf die mehreren Magazinierungselemente
in der Magazinierungsebene.
9. Verfahren zum Bewickeln von Ringkernen nach Anspruch 8, wobei der in der Ringkernhalterung
geführte Ringkern im Betrieb senkrecht zu der Rotation des Nadelkranzes rotiert.
10. Verfahren zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der
Draht auf den Magazinierungselementen durch zumindest eine Drahtbremse intervallmäßig
gestrafft wird.
11. Verfahren zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das
Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung zum Bewickeln von Ringkernen nach einem
der Ansprüche 1 bis 7 durchgeführt wird.
12. Verfahren zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei zu
Beginn des Verfahrens der in der Wickelebene befindliche Drahtabschnitt gleichzeitig
durch und um den Ringkern gewickelt und die benötigte Drahtmenge auf die mehreren
Magazinierungselemente in der Magazinierungsebene magaziniert wird.
13. Verfahren zum Bewickeln von Ringkernen nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die Schritte a. bis d. wiederholt durchlaufen werden, um die gewünschte Anzahl von
Windungen des Drahtes auf den Ringkern zu wickeln.