CN106575572A - 用于无存放地卷绕环形铁芯的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于无存放地卷绕环形铁芯的装置和方法，利用环形铁芯保持部和基本上布置在芯线引导平面中的用于芯线引导和芯线存放的元件。根据本发明的装置包括第一输送辊子和第二输送辊子，其相对于环形铁芯保持部这样布置，即，使得在芯线引导平面中在输送辊子上需存放且需卷绕的芯线可在第一输送辊子和第二输送辊子之间引导穿过环形铁芯，根据本发明的装置还包括相对于第二输送辊子相邻地布置的芯线顶出器和芯线拉紧器。

Description

用于无存放地卷绕环形铁芯的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种具有环形铁芯保持部和无存放的芯线引导部的环形铁芯绕线装置以及一种与之相应的方法。

背景技术

例如从文献DE 10153896 A1中已知一种环形铁芯线圈绕线装置，其具有环形铁芯保持部和经引导穿过环形铁芯开口的环状的存放库，存放库具有用于芯线引导和芯线存放的元件。在该已知的装置中缺点在于，环形的存放库为了存放和卷绕而必须经引导穿过环形铁芯，并且因此不可卷绕小直径的环形铁芯或者存放库由于存放库的空间上的要求不能引导穿过的管式铁芯。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种绕线装置和相应的卷绕方法，这实现了直接卷绕具有很小的环形铁芯内直径的环形铁芯保持部以及管式铁芯。额外地，根据本发明的装置结构简单且牢固并且造价低廉。

为了实现该目的，本发明设置成，用于无存放地卷绕环形铁芯的装置具有环形铁芯保持部和基本上布置在芯线引导平面中的用于芯线引导和芯线存放的元件，其中，驱动需卷绕的环形铁芯的环形铁芯保持部和用于芯线引导和芯线存放的元件优选彼此垂直的取向。用于芯线引导和芯线存放的元件还包括：第一输送辊子和第二输送辊子，其相对于环形铁芯保持部这样布置，即，使得在芯线引导平面中需存放在输送辊子上且需卷绕的芯线可在第一输送辊子与第二输送辊子之间经引导穿过环形铁芯；以及包括相对于第二输送辊子相邻布置的芯线顶出器和芯线拉紧器。芯线顶出器在运行中这样设置，即，使得需卷绕的芯线的回环在穿过环形铁芯之后在侧方被推移离开芯线引导平面到第二输送辊子旁边，由此实现芯线回环从第二输送辊子脱离下落，或经过该第二输送辊子并且接下来运转到芯线拉紧器中。芯线拉紧器这样设置，即，首先拉紧芯线回环，然后再次放开芯线回环以进行后续卷绕。

为了实现该目的，还提出了一种用于借助于绕线装置以芯线无存放地卷绕环形铁芯的方法。在此，该方法包括如下的步骤：在芯线引导平面中，首先引导由一件式的芯线组成的旋转的芯线带经过第一输送辊子、通过在环形铁芯保持部中基本上垂直于芯线带的旋转的环形铁芯、再经过第二输送辊子并且再次到达第一输送辊子；在第一输送辊子旁边形成芯线带的芯线的回环；穿过环形铁芯并且通过芯线顶出器将芯线回环从芯线引导平面中推移到第二输送辊子旁边；在芯线拉紧器中拉紧芯线回环；通过芯线拉紧器放开芯线回环。

由此，根据本发明，通过将芯线直接存放到输送辊子上，储存绕组芯线无需传统的存放库。由此可取消用于绕组芯线的引导和储存的封闭的存放库。因为由于仅需引导需卷绕的芯线穿过环形铁芯，而不必引导存放库等，因为也可卷绕内直径小的环形铁芯或管式铁芯。

与传统的具有经引导穿过环形铁芯开口的环形存放库的环形铁芯(线圈)绕线装置相比，根据本发明的装置结构简单，原因在于可放弃环形的存放库。由于相对简单的结构，根据本发明的装置同样牢固并且造价低廉。由此，根据本发明的方法实现了自动地卷绕具有小的内直径的环形铁芯或管式铁芯或其他用传统的具有存放库的绕线装置不可卷绕的铁芯形状。

根据一个方面，用于芯线引导和芯线存放的元件还具有至少一个辅助辊子。至少一个输送辊子或辅助辊子实施成驱动辊子或牵引辊子。驱动辊子或牵引辊子驱动已存放的作为所谓的芯线带的芯线，使得该芯线带旋转经由第一输送辊子、穿过环形铁芯并且继续经由第二输送辊子。在此，驱动器还用于在芯线拉紧器中拉紧芯线，为此芯线回环也旋转并且在芯线的每个回转中拉紧芯线回环并且接下来又放开芯线回环。另外的辅助辊子优选地在半圆形的轨道上在从第二输送辊子到第一输送辊子的路径上引导芯线，使得可存放足够多数量的芯线并且有可能形成特别好的回环。在此，输送辊子或辅助辊子这样设置，即，使得在运行中在存放芯线时形成闭合的芯线带，该芯线带可经引导穿过环形铁芯。

在此，闭合的芯线带意味着，在存放时需卷绕的芯线优选以多个紧挨着的芯线线圈匝的方式卷绕在辊子上。

根据一方面，芯线带从芯线储存部中被存放到根据本发明的装置的辊子上，为此例如预定长度的芯线被卷绕到辊子上。

根据另一方面，在开始卷绕到环形铁芯上时，将存放成芯线带的和经引导穿过环形铁芯的芯线的一端固定，使得可围绕环形铁芯卷绕芯线。

根据另一方面，芯线拉紧器包括形成间隙的预紧的楔块。在此，芯线拉紧器这样设置和布置，即，使得在运行中芯线回环在穿过环形铁芯之后运转到间隙中并且在此在间隙中受引导并且沿芯线方向穿过间隙。在此，楔形的间隙在预紧的状态中在其最狭窄的位置处相当小，使得首先防止芯线回环沿径向方向滑离，为此在该状态中间隙在最狭窄的位置处小于芯线直径。由此，芯线回环继续沿芯线方向穿过间隙并且被拉紧。在此，芯线回环继续绕紧环形铁芯，使得产生了另一个线圈匝。通过芯线回环的集合，芯线的径向的牵引力沿间隙的楔块尖部逐渐增大。在楔块预紧之后并且在牵引力足够大时，楔块相对于预紧力脱离并且由此间隙增大。芯线回环在牵引力足够大时沿径向方向穿过间隙底部并且由此离开芯线拉紧器或被芯线拉紧器放开。在此，通过旋转芯线带继续运行的驱动器进一步拉动芯线回环。

根据另一方面，芯线顶出器作为旋转的器件这样构造和布置，即，使得运行时至少一个旋转的器件抓住芯线带中的芯线回环，推移芯线并且由此将芯线回环可靠且简单地顶出。芯线回环在顶出时脱离第二输送辊子。除此之外，避免了再次汇入到第二输送轮上。然后，芯线回环继续运行进入芯线拉紧器。根据一种实施方式，旋转的器件是具有至少一个带动件的轮盘或星形轮或齿轮或旋转的齿形传动带或具有至少一个在外部运行的凸轮或钩子的旋转的链条。在运行中，芯线顶出器与根据本发明的装置有利地这样同步，即，首先使多个旋转的带动件、齿、凸轮或钩子中的一个在每个芯线带回转中抓住一个芯线回环，即，从上一个芯线回环起算最靠近芯线带的芯线回环并推移该芯线回环，使得该芯线回环脱离第二输送辊子。

根据另一方面，根据本发明的装置还包括至少一个芯线引导件，其这样设置，即，使得其在运行中引导再次由芯线拉紧器放开的芯线经过上输送辊子，从而在此重新构造了芯线回环并且芯线不再汇入到第一输送辊子上。

根据另一方面，根据本发明的装置还包括至少一个平行于芯线引导平面的芯线引导板，芯线引导板至少部分覆盖上输送辊子并且由此可靠地避免了，芯线回环再次汇入到第一输送辊子上并且因此再次可靠地构造了芯线回环。

附图说明

接下来根据附图详细阐述本发明的实施例。其中：

图1和图2以不同的视角示出了环形铁芯绕线装置的实施方式的不完整的示意图，其中，出于简化视图的原因尤其未示出环形铁芯保持部、芯线顶出器和芯线拉紧器；

图3至图5以不同的视角示出了环形铁芯绕线装置的实施方式的不完整的示意图，其中，出于简化视图的原因尤其未示出环形铁芯保持部和芯线拉紧器；

图6至图8以不同的视角示出了环形铁芯绕线装置的实施方式的不完整的示意图，其中，出于简化视图的原因尤其未示出环形铁芯保持部和芯线顶出器；以及

图9至图10以不同的视角示出了环形铁芯绕线装置的实施方式的不完整的示意图，其中，出于简化视图的原因尤其未示出环形铁芯保持部和芯线顶出器。

具体实施方式

图1至图4的环形铁芯绕线装置100具有环形铁芯保持部(未示出)，需卷绕的环形铁芯110保持在该环形铁芯保持部中并且在卷绕时旋转。根据一种实施方式，环形铁芯保持部由三个压紧辊子构成，所述压紧辊子分别相对于彼此相距120°的间距围绕环形铁芯布置并且从外部压向环形铁芯、由此使其保持在所希望的位置。压紧辊子中的至少一个同时驱动环形铁芯并且因此使其移动到所希望的位置，以将绕组的线圈匝以所希望的间距置放在环形铁芯上。

取代存放库，根据本发明的装置具有布置在芯线引导平面的用于芯线引导和芯线存放的元件，尤其是具有共同称作芯线引导辊子的第一输送辊子120和第二输送辊子130、以及其他辅助辊子140、150、160、170(如果存在的话)，芯线引导辊子分别布置在彼此平行的旋转轴线上。在此，图1示出了具有辅助辊子的实施方式，图2示出了不带辅助辊子的实施方式。环形铁芯的旋转轴线优选基本上处于芯线引导平面中，使得环形铁芯和芯线引导辊子的旋转轴线优选地彼此垂直地取向。

根据在图中示出的实施方式，第一输送辊子120实施成上输送并且布置在环形铁芯保持部之上。第二输送辊子130相应地布置成下输送辊子，即，使得从上输送辊子引导至下输送辊子的芯线200穿过位于环形铁芯保持部中的需卷绕的环形铁芯110。

在根据本发明的装置不再具有用于芯线引导和芯线存放的存放库时，根据一种实施方式，首先在芯线引导辊子上引导线绳以及将其穿过环形铁芯，即，使得如接下来芯线应作为芯线带那样存放在包括环形铁芯的根据本发明的装置中。然后，将线绳例如相应地打结或以其他方式闭合成封闭的回环并且与(绕组)芯线起始端连结。备选地并且根据所使用的芯线强度，绕组芯线起始端也可直接经由芯线引导辊子引导并且穿过环形铁芯，然后在到达出发点时形成闭合。在此，绕组芯线例如被从储存辊子(未示出)中拉出并接下来通过芯线引导辊子的至少一个(至少一个驱动辊子或牵引辊子)的驱动存放到根据本发明的装置中的芯线引导辊子上。在此，足够长的芯线以多个环绕的线圈匝的形式装载在根据本发明的装置中。当足够长的芯线卷绕在芯线引导辊子上时，绕组芯线完成存放。芯线在此形成由多个线圈匝组成的芯线带210，如这在图2中示出的那样。在此，各个线圈匝优选地彼此紧挨着位于芯线引导辊子上。由此，芯线带形成了在由芯线引导辊子形成的辊子系统上的存放库式的芯线储存部，而不需要传统的存放库。图1和图2示出了芯线带如何完成存放。

接下来可开始卷绕环形铁芯。为此，首先固定芯线的自由端部220，如这在图1中表示的那样。适宜地，芯线的自由端部被固定在根据本发明的装置的合适的固定点处、例如在环形铁芯保持部处或者也可在卷绕期间由机械引导器保持固定。

为了真正以芯线卷绕环形铁芯，则芯线带由驱动辊子或牵引辊子160驱动并且因此进行旋转，使得芯线带经由第一输送辊子、穿过环形铁芯运动到第二输送辊子并且还经由可能的辅助辊子又运行到第一输送辊子，如这例如在图3中示出的那样。然后，芯线带的线圈匝首先被顶出第二输送辊子并且形成用于卷绕环形铁芯的芯线回环。

为此，芯线顶出器300适宜地布置在环形铁芯110之下并且靠近第二输送辊子130，如在图3至图5中示出的那样，并且在运行中这样设置成，即，使得需卷绕芯线的成为回环的线圈匝的区段230在穿过环形铁芯在侧方被这样推移离开芯线引导平面，即，使得芯线回环从第二芯线辊子脱落或不运转在第二输送辊子上而是进入芯线拉紧器中。

根据一种实施方式，芯线顶出器实施成星形轮或者具有至少一个带动件310的轮盘，其中，轮盘这样旋转，即，使得星形轮的齿或带动件抓住需卷绕的芯线的成为回环的线圈匝的区段230并且从侧方推移离开芯线引导平面。备选的芯线顶出器包括具有至少一个在外部运转的带动件、凸轮、钩子等等的旋转的传动带或链条。图5从一个视角示出了根据本发明的装置在图3中画出的平面A-A'中的局部；图4类似于图2示出了根据本发明的装置的局部，但具有芯线顶出器300。

然后，芯线回环如图3至图5所示出的那样不再运转在第二输送辊子上，而是继续运动到芯线拉紧器中，接下来参考图6至图6进一步阐述芯线拉紧器的工作方式。芯线拉紧器400首先拉紧芯线回环，然后又放开芯线回环。根据一种实施方式，芯线拉紧器包括形成间隙的预紧的楔块410。该楔块与根据本发明的装置的对置的基本上平行于芯线引导平面布置的侧面430一起形成间隙440，芯线区段240运转到该间隙中。通过如下方式，即，芯线拉紧器相对于旋转的芯线带并且因此也相对于芯线回环固定并且芯线带210继续在辊子上旋转，芯线回环被拉紧成新的围绕环形铁芯的线圈匝并且多个芯线回环集合收紧。芯线回环的集合产生了作用于芯线、尤其针对于间隙中的楔块尖部的径向力。根据一种实施方式，楔块或对置的侧面例如通过弹簧420受到预紧，并且这样安置，即，使得楔块420和对置的侧面430经弹力推向彼此并且形成在一定程度上封闭的间隙440，在该间隙的较狭窄的侧部小于芯线直径，使得芯线沿芯线方向运动或经引导通过间隙，但沿径向方向不滑出间隙。在通过位于间隙中的芯线240产生足够大的力(大于所产生的弹力)沿楔块尖部(相应于间隙的较狭窄的侧部)作用于楔块和对置侧面时，楔块和对置的侧面这样彼此分离，即，使得间隙扩大或打开并且芯线可沿径向方向滑出间隙底部或间隙的狭窄的侧部。在此，弹力选择成使得芯线回环首先被拉紧，集合收紧至卷绕过程所需程度，且芯线不断裂。在达到作用于芯线的预定的牵引力时，则因此芯线回环被拉出打开的或扩大的间隙。根据作用于芯线和芯线直径等的牵引力，适宜地通过调节弹力(箭头450)和选择楔块的斜度、亦即在楔块与对置的侧面之间的角度对间隙的开口进行确定。在此，图6又示出了如已在图1和图3中示出的根据本发明的装置的侧视图。图7类似于图2和图4中的示出，其中，在图7中视线平面位于环形铁芯之后并且因此未示出环形铁芯，但是示出了辅助辊子140、150、160、170以及芯线拉紧器400(箭头B)。图8示出了图6中的从上方围绕芯线拉紧器400的局部(箭头C)。

在通过芯线拉紧器拉紧并且接下来放开芯线回环之后，根据在图9和图10中示出的一种实施方式，芯线回环由至少一个芯线引导件引导经过上输送辊子120。根据另一种实施方式，芯线引导件包括平行于芯线引导平面的至少一个芯线引导板500，芯线引导板至少部分覆盖上输送辊子和可能的辅助辊子。所示出的是，放开的芯线回环在其由芯线拉紧器放开之后，通过由虚线示出的芯线区段250、260、270、280时在时间推移下的运动情况由此，芯线回环不再在上输送辊子上运转，而是形成了所谓的松弛的状态，尤其在芯线区段280的位置上，在后续过程并且在穿过环形铁芯后通过芯线顶出器在此顶出或推移芯线回环如上述说明的那样继续进行芯线的卷绕。该过程如此重复直至所希望的数量的芯线线圈匝放置在环形铁芯上。

根据一种实施方式，如下总结了一种用于卷绕的方法。在环形铁芯保持部中引导环形铁芯。绕组芯线穿过环形铁芯进入所谓的芯线带存放到垂直于环形铁芯取向的芯线引导部上，且固定芯线的一端。通过借助芯线顶出器(例如呈形轮、顶出轮或其他顶出件)将芯线带中的芯线回环以所谓的松弛的状态顶出芯线引导部。芯线接下来在芯线拉紧器中被拉紧并且在此同时拉紧固定在环形铁芯上。由芯线拉紧器放开的芯线回环经过芯线引导部再次运送到松弛的状态中并且开始卷绕下一线圈匝。

在本发明中，术语环形铁芯也包含管式铁芯或者具有特定的开口形状的铁芯并且尤其涉及这种具有小的内直径的环形铁芯、或者具有弯弯曲曲的开口形状的铁芯、或者根据其尺寸不可利用传统的环形铁芯线圈绕线装置来卷绕的管式铁芯，由于存放库需要空间，因而其无法通过引导而穿过环形铁芯的开口。然而，在此说明的实施方式同样适用于卷绕其他环形铁芯或者具有其他开口的铁芯以及这种具有更大的内直径的铁芯，并且实现了简单且舒适的卷绕。

在本发明中，术语芯线或绕组芯线也包括下列所述全部其他材料，即，通过利用所述材料能够以重要的方式卷绕环形铁芯或类似的物体。

对于本领域技术人员来说，从此处说明的实施例中可得出另外的有利的设计方案和变型，并且对本领域技术人员来说可理解为从属于本发明的内容。

Claims (12)

1.一种用于无存放地卷绕环形铁芯的装置，该装置利用环形铁芯保持部和基本上布置在芯线引导平面中的用于芯线引导和芯线存放的元件，该装置包括：

第一输送辊子和第二输送辊子，其相对于所述环形铁芯保持部这样布置，即，使得在芯线引导平面中在输送辊子上需存放且需卷绕的芯线可在第一输送辊子和第二输送辊子之间受引导穿过环形铁芯；

相对于第二输送辊子相邻地布置的芯线顶出器；以及

芯线拉紧器；

其中，所述芯线顶出器在运行中这样设置，即，使得需卷绕的芯线的回环在穿过环形铁芯之后在侧方被推移离开所述芯线引导平面到第二输送辊子旁边，所述芯线然后运转到所述芯线拉紧器中并且所述芯线拉紧器这样设置，即，使得芯线回环首先被拉紧并且然后又被放开以进行后续卷绕。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，用于芯线引导和芯线存放的所述元件还包括至少一个辅助辊子，所述输送辊子或辅助辊子中的至少一个实施用作驱动辊子或牵引辊子。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述输送辊子或辅助辊子这样设置，即，使得在运行中在存放所述芯线时形成了闭合的芯线带。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述芯线拉紧器包括一个形成间隙的预紧的楔块，并且所述芯线拉紧器这样设置和布置，即，使得在运行中所述芯线回环运转到所述间隙中、在间隙中被拉紧并且在达到作用于芯线的预定的牵引力时所述芯线回环被拉离间隙底部。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述芯线顶出器作为旋转的器件这样构造并且布置成，即，使得在运行中所述旋转的器件抓住所述芯线并且从侧方推移。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其还包括至少一个芯线引导件，其中，所述芯线引导件这样设置，即，使得在运行中由芯线拉紧器又放开的芯线回环经引导经过所述上输送辊子。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述芯线引导件包括平行于所述芯线引导平面的至少一个芯线引导板，所述芯线引导板至少部分覆盖所述上输送辊子。

8.一种用于借助绕线装置以芯线无存放地卷绕环形铁芯的方法，该绕线装置利用环形铁芯保持部和基本上布置在芯线引导平面中的用于芯线引导和芯线存放的元件并且包括第一输送辊子和第二输送辊子、芯线顶出器和芯线拉紧器，其中所述方法包括如下的步骤：

a.在所述芯线引导平面中引导芯线带，所述芯线带包括一根一件式的芯线，经过所述第一输送辊子、穿过在所述环形铁芯保持部中基本上垂直于所述芯线带旋转的环形铁芯、再经过所述第二输送辊子并且又到达所述第一输送辊子；

b.在所述第一输送辊子旁边形成所述芯线带的芯线的回环；

c.穿过环形铁芯并且通过所述芯线顶出器将芯线回环从所述芯线引导平面中推移到所述第二输送辊子旁边；

d.在所述芯线拉紧器中拉紧芯线回环；

e.通过所述芯线拉紧器放开所述芯线回环。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在使用根据权利要求1至7中任一项所述的环形铁芯线圈绕线装置的情况下执行所述方法。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其中，所述芯线带从芯线存放部中存放到所述输送辊子上。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，在卷绕过程开始时固定存放为芯线带的芯线的一端。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，重复进行所述步骤b至e，以将所希望数量的芯的线圈匝带到所述环形铁芯上。