Beschreibung
Verfahren zum Bewickeln eines Ringkerns
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewickeln eines
Ringkerns, wobei der Ringkern um eine senkrecht zur Ringebene stehenden Achse gedreht wird.
Es sind Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei de- nen der Ringkern mittels eines Drahtmagazins in einer ortsfesten Ebene bewickelt wird. Der Ringkern wird zwischen drei im Winkel von 120° versetzten Rollen gehalten und durch gleichmäßiges Drehen der Rollen in die entsprechende Wickelposition bewegt .
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die nach Beginn des AufWickelvorgangs einsetzende Größenänderung des Ringkerns aufgrund der aufgebrachten Wicklungen eine exzentrische Lage des Kerns zum Drahtmagazin bewirkt. Dabei ist die sich erge- bende Exzentrizität um so größer, je Dicker der aufgewickelte
Draht ist . Das Loch in der Mitte des Ringkerns muß aus diesem Grund wesentlich größer sein als der Querschnitt des verwendeten Drahtmagazins. Somit ist das bekannte Verfahren zum Bewickeln von Ringkernen mit einem sich ergebenden Restloch in der Größe des verwendeten Magazinquerschnitts nicht geeignet.
Zudem führt das bekannte Verfahren mit dem Rollenantrieb zu einem Taumeln des Ringkerns während des Bewickeins, wodurch ebenfalls das Loch in der Mitte des Ringkerns größer sein muß.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Bewickeln eines Ringkerns anzugeben, das die Bewicklung kleiner Ringkerne ermöglicht.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Bewickeln eines Ringkerns nach Patentanspruch 1 erreicht . Vor-
teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Bewickeln eines Ringkerns mit einem Draht an, wobei die Bewicklung des Ringkerns in einer ortsfesten Wickelebene erfolgt . Während des Bewik- kelns wird der Ringkern von einem mit dem Ringkern mitlaufenden Greifer gehalten und um seine senkrecht zur Ringebene stehenden Achse gedreht .
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Ringkern unabhängig von seiner Bewicklung immer fest von dem Greifer gehalten wird und dadurch Exzentrizitäten vermieden werden können. Die Bewicklung des Ringkerns kann beispiels- weise mittels eines Drahtmagazins, das im wesentlichen auch die Form eines Rings hat, durchgeführt werden. Dabei kann der Greifer den Ringkern in oder gegen den Uhrzeigersinn um das Magazin herumführen.
Die von dem Greifer auf dem Ringkern benutzte Fläche kann klein gehalten werden, und ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nur so groß, wie es dem zur elektrischen Isolation erforderlichen Abstand zwischen zwei Wicklungen entspricht, so daß durch die vom Greifer eingenommenen Fläche keine Einschränkung der Bewicklung des Ringkerns resultiert .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bedeckt der Greifer weniger als 4% des Umfangs des Ringkerns. Dadurch kann dafür Sorge getragen werden, daß für die Bewicklung des Ringkerns mit Wicklungen keine Einschränkung besteht, da ohnehin zwischen den einzelnen Wicklungen aus Gründen der elektrischen Isolierung eines Mindestabstand eingehalten werden muß. Gegebenenfalls kann der Greifer an den Mindestabstand zwischen zwei Wicklungen angepaßt werden, so daß eine Einschränkung der Wicklungen durch den Greifer ausgeschlossen wird.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn während des Bewickeins des Ringkerns in der Nähe der Wickelebene ein Gegenlager angeordnet ist, durch das der Ring gleiten kann und das die beim Wickeln auftretenden Zugkräfte des Drahtes aufnimmt. Das Gegenlager ist insbesondere erforderlich für Greiferstellungen, wo die Ebene, in der der Greifer liegt, senkrecht auf der Wickelebene steht. In diesem Fall sind die durch die Drahtzugkräfte erzeugten, am Greifer anliegenden auftretenden Momente am größten.
Um den Kern über seinen vollen Umfang bewickeln zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Gegenlager nur so lange im Eingriff mit dem Ringkern bleibt, bis sich der Greifer gegen Ende des Wickelprozesses zwangsläufig dem Gegenlager nähert. Zu diesem Zeitpunkt kann das Gegenlager ausschwenken und der Greifer noch eine weitere Drehbewegung des Ringkerns erzeugen. Dadurch kann der Kern nahezu ganz bewickelt werden. In dieser Greiferposition sind auch die durch die Zugkräfte erzeugten Biegemomente, die auf dem Greifer wirken, nicht mehr kritisch, da die Greiferebene nur noch einen sehr kleinen
Winkel zur Wickelebene einschließt.
Das Verfahren zum Bewickeln eines Ringkerns kann weiterhin verbessert werden, indem der Greifer durch einen präzisen Schrittmotor gesteuert wird. Dadurch wird eine exakte Steigungsvorgabe, das heißt, der notwendige Vorschub des Ringkerns in Relation zum Drahtdurchmesser auch für mehrlagige Drosseln ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den Vorteil, daß auch extrem kleine Ringkerne mit einem Außendurchmesser < 4 mm, welche mit Hilfe der Rollenlagerung nicht mehr bewik- kelt werden können, nun der Bewicklung mit automatischen Bewicklungsmaschinen zugänglich sind.
Darüber hinaus ermöglicht es die Bewicklung von Ringkernen mit relativ kleinem Innenloch, wobei die Bewicklung mit dik- ken Drähten oder hoher Windungszahl erfolgen kann.
Der Kern kann bei einem sehr kleinen bzw. schmalen Greifer über einen Winkel von mindestens 350° bewickelt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt beispielhaft eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Anfang des Bewicklungsvorgangs in einer schematischen Darstellung.
Figur 2 zeigt eine Vorrichtung nach Figur 1 etwa nach der Hälfte des Bewicklungsvorgangs.
Figur 3 zeigt eine Vorrichtung nach Figur 1 gegen Ende des Bewicklungsvorgangs.
Figur 4 zeigt den Schnitt durch eine Vorrichtung nach Figur 1, der das Gegenlager zeigt.
Figur 5 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach Figur 1, der den Greifer zeigt.
Figur 1 zeigt einen Ringkern 1 in Form eines Kreisringes, dessen Ober- und Unterseite jeweils durch eine ebene Fläche begrenzt ist. Der Ringkern 1 wird mittels eines Drahtmagazins 6, das in Figur 1 im Schnitt dargestellt ist, und das sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt, in der ortsfesten Wik- kelebene 3 bewickelt. Der auf dem Drahtmagazin 6 aufgewickelte Draht 2 wird auf den Ringkern 1 aufgewickelt .- Der Ringkern 1 wird von einem Greifer 4, der den Ringkern hält, bewegt.
Der gekrümmte Pfeil zeigt die Drehrichtung des Greifers 4 an. Auf der dem Greifer 4 entgegengesetzten Seite des Drahtmaga-
zins 6 ist ein Gegenlager 5 angeordnet, das die Biegemomente, die aus dem DrahtZugkräften resultieren, aufnimmt.
Figur 2 zeigt die Vorrichtung nach Figur 1, wobei etwa die Hälfte des Wickelvorgangs beendet ist.
Figur 3 zeigt die Vorrichtung nach Figur 1, kurz vor Beendigung des Wickelvorgangs. Um einen möglichst großen Bereich des Ringkerns 1 bewickeln zu können, wird das Gegenlager 5 gegen Ende des Wickelvorgangs durch eine mit dem Pfeil angezeigte Bewegung ausgerückt, so daß der Greifer 4 den Kern 1 im Wickelsinn weiterführen kann und sich nahe an die Wickelebene 3 annähern kann. Dabei übernimmt er die Stützfunktion des Gegenlagers 5. In diesem Zustand treten auch, keine großen Biegemomente auf, da die Ebene des Greifers 4 mit der Wickelebene 3 nur einen sehr kleinen Winkel einschließt.
Figur 4 zeigt den von dem Gegenlager 5 gehaltenen Ringkern 1. Ferner sind verschiedene Positionen des aufgewickelten Drah- tes 2 dargestellt. Die Zugkräfte F werden dabei jeweils in Drahtrichtung ausgeübt. Sie erzeugen ein Biegemoment M, welches durch den gekrümmten Doppelpfeil illustriert ist.
Der Ringkern 1 kann dabei in dem Gegenlager 5 mittels eines Kugellagers 7 gelagert sein. Es ist aber auch möglich, den Ringkern 1 mittels eines gleitfähigen Kunststoffs in dem Gegenlager 5 zu lagern.
Figur 5 zeigt den vom Greifer 4 festgehaltenen Ringkern 1, wobei die Schnittebene in der Wickelebene liegt. Zusätzlich ist der Draht 2 schematisch in verschiedenen Momentaufnahmen während des Bewickeins dargestellt. Die Darstellung der Zugkräfte F und des Biegemoments M entspricht der Darstellung in Figur 4. Der Greifer 4 kann aus zwei Hälften bestehen, die durch Auseinanderdrücken in der mit dem Doppelpfeil gekennzeichneten Richtung vom Ringkern 1 entfernt werden können,
wodurch der Ringkern 1 nach dem Bewicklungsvorgang entnommen werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern wird in ihrer allgemeinsten Form durch Patentanspruch 1 definiert .