CN102596538A - 用于制造由电线构成的线圈的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在供给加热能量和接下来的通过冷却来固定的情况下通过将电线(8)卷绕到带有互补的横截面的卷绕芯轴(4)上来制造带有纵向截段(9a)和窄的转向弯部(9b)的线圈(9)的方法和装置。为了实现将线圈(9)的回弹在最窄的曲率半径的部位处尽可能地切断并且以高的精度在高的效率下制造线圈(9)的目的，根据本发明提出，加热能量至少占优势地在窄的转向弯部(9b)的区域中被带到作用于线圈(9)。这可通过有目的地应用加热气体或热空气、激光辐射、接触加热、等离子辐射和超声波而实现。

Description

用于制造由电线构成的线圈的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于在供给加热能量和接下来的通过冷却来固定的情况下通过将电线(Draht)卷绕到带有互补的横截面的卷绕芯轴(Wickeldorn)上来制造带有纵向截段和窄的转向弯部(Umlenkbogen)的线圈(Wendel)的方法
背景技术
当线圈设有啮合部时，这种方法和为此设置的装置已知用于制造用于再加工成螺旋筛(Wendelsieb)、滤布、运输带和甚至成拉链的初级产品。
通过文件DE 34 21 849 C2已知一种方法和一种装置，通过其，由带有椭圆的或类似于跑道的包络面的热塑性的电线或单丝(Monofilament)来生产线圈。这通过将电线卷绕到带有与线圈形状互补的表面的静止的伸长的卷绕芯轴来实现，其布置在两个加热装置之间。该加热装置是红外线辐射器并且位于卷绕芯轴的最大横截面平面的两侧上，使得带有最小的曲率半径的绕组的周缘至少被加热。
这由于残余应力通过塑料的记忆效应导致线圈的回弹(Rueckfederung)，使得其纵轴线在卷绕芯轴的移出或滑出后呈现了突出的三维的波形。这又阻止在工作面上的平的支承和连接线或插接线的轴向插入，以便例如由这样的线圈制造上面所说明的平的面组织(Flaechengebilde)。
因为线圈在预应力下被卷绕在卷绕芯轴上，首要地在两个转向弯部中各建立有在拉应力与压应力之间的应力分布，其在分子的不完整的取向下通过在软化点附件的加热追求将单丝复原到其初始形状中，这被称为记忆效应。但是如果这种复原也仅在小范围中出现，那么该产品变得无用。而该记忆效应不出现在横截面的长侧处，因为其在卷绕时不变形，使得其不有助于线圈的回复变形。
例如在大容积的加热腔中加热功率的普通提高，对于已知的组件将导致电线的直线的或弯曲较小的周缘截段(所谓的“长侧”)也收缩直至25％，这又将导致在卷绕芯轴上的阻塞并且导致了生产的停止。也可仅非常由卷绕芯轴的更强的且均匀的逐渐变细引起反作用于其。
由于该关联，已知的方法和装置仅可在低的工作速度的范围中以低的热效率并且以高的废品率来执行。
发明内容
因此，本发明目的在于说明一种方法和一种装置，通过其将线圈的回弹在最窄的曲率半径的部位处尽可能地切断并且通过其可以以高的精度在高的效率下制造线圈。
所提出的目的的解决方案对于开头所说明的方法根据本发明由此实现，即加热能量至少占优势地在窄的转向弯部的区域中被带到作用于线圈。
然而由此不仅实现了所说明的目的，即线圈的回弹在最窄的曲率半径的部位处尽可能被切断，而且线圈以高的精度在高的效率下来制造。例如，在制造线圈时为了生产用于造纸机的罩盖(Bespannung)或者运输带记忆效应在转向弯部中被消除并且在直线的连接路段中被避免。由此，通过卷绕所建立的应力在单丝中瞬间被消除，分子被消除应力并且通过立即的冷却无应力地来凝固，并且线圈以理想形状持久地来固定。此外由此确保没有或仅非常小的收缩力在长侧处变得有效，由此，线圈可在卷绕芯轴上固定收缩。预热时间和缓慢的生产速度以及大于例如5％的废料和能量浪费被避免，并且(也对于最终产品)在少的停止时间下达到高的尺寸精确度。本发明简言之即在于将加热集中到最强的弯曲的部位上。
当单独地或者相组合时，在本方法的另外的设计方案中特别有利的是：
*加热能量到电线上的作用在转向弯部之外被克制，
*加热能量借助于通过喷嘴的加热气体被有目的地带到作用于转向弯部，
*加热能量借助于激光辐射被有目的地带到作用于转向弯部，
*加热能量借助于接触加热被有目的地带到作用于转向弯部(9b)，
*加热能量借助于等离子辐射被有目的地带到作用于转向弯部，
*加热能量借助于超声波被有目的地带到作用于转向弯部(9b)，
*加热能量的作用在线圈的纵向截段的区域中通过引导体被克制。
本发明还涉及一种用于通过将电线卷绕到卷绕芯轴上来制造带有纵向截段和窄的转向弯部的线圈的装置，卷绕芯轴带有互补的横截面并且带有用于供给加热能量的器件并且带有串联的用于通过冷却来固定的器件，其中，卷绕芯轴具有最大的横截面平面，其布置在窄的转向弯部的区域中。
为了实现相同的目的并且为了获得相同的优点，该装置特征在于，用于有目的的供给加热能量的器件布置在横截面平面的方向上。
当单独地或者相组合时，在本装置的其它的设计方案中特别有利的是：
*用于克制加热能量到电线上的作用的引导体布置在横截面平面的相对的侧面上，
*为了加热能量的供给，在平行于横截面平面的方向上布置有用于热空气的供给的喷嘴，
*为了加热能量的供给，布置有带有平行于横截面平面的辐射方向的激光辐射源，
*为了加热能量的供给，布置有带有平行于横截面平面的辐射方向的超声波源，
*为了加热能量的供给，布置有带有平行于横截面平面的辐射方向的等离子辐射源，
*为了加热能量的供给，布置有电加热的接触块，其由横截面平面穿过，并且/或者-当
*为了克制加热能量作用于线圈，在它的纵向截段的区域中在横截面平面的两侧布置有用于使加热气体偏转的引导体。
附图说明
接下来根据示意性的附图1至7详细地阐述本发明对象的实施例和它的作用原理和另外的优点。
其中：
图1显示了对卷绕和加热装置的功能重要的部分的俯视图，
图2显示了通过带有在通过热空气加热的区域中的线圈的卷绕芯轴的横截面，
图3显示了通过带有在通过热空气加热的区域中的线圈并且带有附加的空气引导系统的卷绕芯轴的横截面，
图4显示了通过带有在通过激光辐射加热的区域中的线圈的卷绕芯轴的横截面，
图5显示了通过带有在通过超声波加热的区域中的线圈的卷绕芯轴的横截面，
图6显示了通过带有在通过等离子辐射加热的区域中的线圈的卷绕芯轴的横截面以及
图7显示了通过带有在通过接触块加热的区域中的线圈的卷绕芯轴的横截面，
具体实施方式
在图1中显示了卷绕装置1，其具有带有夹紧装置3的不旋转的轴2，卷绕芯轴4可更换地夹紧到其中，其轮廓线这里仅以虚线示出。该卷绕芯轴4具有(简言之)斜撑(Schwert)的形状，它的倒圆的纵棱在向自由的端部的方向上略微逐渐变细。
在轴2上，借助于未示出的滚动轴承，但是彼此抗扭地支承有两个导向盘5，其在其边缘区域中各具有导向孔6，其纵轴线相互对齐。该装置具有带有卷起的电线8(所谓的单丝)的可更换的储备筒(Vorratstrommel)7，特别成形的线圈9应由电线8来制造。电线8由塑料或金属构成，其可在材料特定温度下塑性地变形，而此后可通过冷却在变形的状态中固定。电线8在进入导向盘5之前通过导向滚子10来导向，它的间隙包围了导向盘5的共同的回转轴线。
在卷起到卷绕芯轴4上之后，线圈9首先穿过两件式的加热装置11，其取向到卷绕芯轴4的相对放置的圆棱边4a和4b上。这种加热装置的不同的实施例接下来根据图2至7详细地讨论，其显示了沿着平面E-E的竖直的横截面。冷却装置12以一定间距跟随到加热装置11上，其可利用压缩空气来驱动。卷绕芯轴4的倒圆的纵棱的会聚在此应这样选取，使得排除线圈9的固定收缩。该结果在图1的左端示出：带有直的纵向截段9a和窄的转向弯部9b的线圈9。
图2显示了通过根据图1的在平面E-E中的卷绕芯轴4的横截面，带有对线圈9的绕组的俯视图。卷绕芯轴4在其纵轴线(其垂直于图纸平面)上具有最大的横截面平面4c，其以虚线示出并且以在圆棱边4a和4b处的宽度B结束。这也适用于其余的附图。加热装置11在该情况中由两个喷嘴13构成，它的间隙状的开口平行于圆棱边4a和4b伸延。喷嘴13将热空气辐射14对准到在圆棱边4a和4b处的它的最强的弯曲的区域中的线圈9上。在此重要的是，加热借助于带有高的温度、能量密度和速度的热空气实现，以便产生有效的热传递。
此外，此处应理解的是，也参考图1，该装置的空间位置(Raumlage)可任意选取。因此卷绕芯轴4的横截面平面4c的位置例如可不仅水平地而且竖直地来选取，前提是，加热装置11的作用方向被固定到线圈9的转向弯部9b或圆棱边4b上。
图3显示了图2的对象的改进方案。这里，线圈9的长侧以尽可能小的间距在加热装置11的区域中关联有用于热空气的空气引导系统15，其由两个相对于流动和谐地成形的引导体15a和15b构成。
在图4的对象中，带有类似的空间位置的加热装置11由两个激光辐射源16构成。在图5的对象中，带有类似的空间位置的加热装置11由两个超声波源17构成。在图6的对象中，带有类似的空间位置的加热装置11由两个等离子辐射源18构成。而在图7的对象中，带有类似的空间位置的加热装置11由两个电加热的接触块19构成。这样的加热装置(为了其它目的)本身是已知的并且包括它的用于供应加热能量的源在内可在专业厂家处获得。
附图标记清单
1 卷绕装置
2 轴
3 夹紧装置
4 卷绕芯轴
4a 圆棱边
4b 圆棱边
4c 横截面平面
5 导向盘
6 导向孔
7 储备筒
8 电线(单丝)
9 线圈
9a 纵向截段
9b 转向弯部
10 导向滚子
11 加热装置
12 冷却装置
13 喷嘴
14 热空气辐射
15 空气引导系统
15a 引导体
15b 引导体
16 激光辐射源
17 超声波源
18 等离子辐射源
19 接触块
B 宽度
E-E 平面

Claims (16)

1.一种用于在供给加热能量和接下来的通过冷却来固定的情况下通过将电线(8)卷绕到带有互补的横截面的卷绕芯轴(4)上来制造带有纵向截段(9a)和窄的转向弯部(9b)的线圈(9)的方法，其特征在于，所述加热能量至少占优势地在所述窄的转向弯部(9b)的区域中被带到作用于所述线圈(9)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加热能量到所述电线(8)上的作用在所述转向弯部(9b)之外被克制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热能量借助于通过喷嘴(13)的加热气体被有目的地带到作用于所述转向弯部(9b)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热能量借助于激光辐射被有目的地带到作用于所述转向弯部(9b)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热能量借助于接触加热被有目的地带到作用于所述转向弯部(9b)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热能量借助于等离子辐射被有目的地带到作用于所述转向弯部(9b)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热能量借助于超声波被有目的地带到作用于所述转向弯部(9b)。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加热能量在所述线圈(9)的纵向截段(9a)的区域中的作用通过引导体(15a，15b)被克制。
9.一种用于通过将电线(8)卷绕到卷绕芯轴(4)上来制造带有纵向截段(9a)和窄的转向弯部(9b)的线圈(9)的装置，所述卷绕芯轴(4)带有互补的横截面并且带有用于供给加热能量的器件并且带有串联的用于通过冷却来固定的器件，其中，所述卷绕芯轴(4)具有最大的横截面平面(E-E)，其布置在所述窄的转向弯部(9b)的区域中，其特征在于，用于有目的的供给加热能量的所述器件布置在所述横截面平面(E-E)的方向上。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，用于克制所述加热能量到所述电线(8)上的作用的引导体(15a，15b)布置在所述横截面平面(E-E)的相对的侧面上。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，为了所述加热能量的供给，在平行于所述横截面平面(E-E)的方向上布置有用于热空气的供给的喷嘴(13)。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，为了所述加热能量的供给，布置有带有平行于所述横截面平面(E-E)的辐射方向的激光辐射源(16)。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，为了所述加热能量的供给，布置有带有平行于所述横截面平面(E-E)的辐射方向的超声波源(17)。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，为了所述加热能量的供给，布置有带有平行于所述横截面平面(E-E)的辐射方向的等离子辐射源(18)。
15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，为了所述加热能量的供给，布置有电加热的接触块(19)，其由所述横截面平面(E-E)穿过。
16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，为了克制所述加热能量作用于所述线圈(9)，在它的纵向截段(9a)的区域中在所述横截面平面(E-E)的两侧布置有用于使加热气体偏转的引导体(15a，15b)。
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