DE102005062485A1 - Device and method for winding a closed ring core - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewickeln eines insbesondere geschlossenen ringkerns mit Wicklungsmaterial, wobei die Vorrichtung zumindest einen Magazinwickelträger zum Vorwickeln und anschließendem Umwickeln des Wicklungsmaterials auf einen Ringkern aufweist, und schlägt zur gebrauchsvorteilhaften Weiterbildung vor, dass der Magazinwickelträger (4) in seinem Querschnitt, der eine Ringkernpositionierebene der Vorrichtung (1) schneidet, zur Aufnahme eines Ringprofilquerschnitts eines in der Vorrichtung (1) bewickelbaren Ringkerns (2) einen Hohlraum (6) umgibt und in Umfangsrichtung abschnittsweise offen oder öffenbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Bewickeln eines insbesondere geschlossenen Ringkerns (2) mit Wicklungsmaterial (3), wobei das Wicklungsmaterial (3) zu einem Magazinwickel (36) vorgewickelt und von dem Magazinwickel (36) auf den Ringkern (2) umgewickelt wird, und schlägt zur vorteilhaften Weiterbildung vor, dass das Vorwickeln zu einem Magazinwickel (36) derart erfolgt, dass der Magazinwickel (36) einen inneren, im Vergleich zum Ringkernprofilquerschnitt größeren Hohlquerschnitt (6') ausbildet und darin einen Ringkernabschnitt umschließt. Die Erfindung betrifft ferner mit der erfindungsgemäßen vorrichtung und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare Ringkerndrosseln und Ringkerntransformatoren.The invention relates to a device for winding a particular closed ring core with winding material, wherein the device has at least one magazine winding carrier for pre-winding and then wrapping the winding material on a toroidal core, and proposes the use of advantageous development that the magazine winding carrier (4) in its cross section, the a Ringkernpositionierebene the device (1) intersects, for receiving a ring profile cross-section of an in the device (1) wound toroidal core (2) surrounds a cavity (6) and in the circumferential direction is partially open or can be opened. The invention also relates to a method for winding a particularly closed toroidal core (2) with winding material (3), wherein the winding material (3) is pre-wound into a magazine winding (36) and wound around the toroidal core (2) by the magazine winding (36). and proposes for advantageous development that the pre-winding into a magazine roll (36) takes place in such a way that the magazine roll (36) forms an inner hollow cross-section (6 ') which is larger in comparison to the ring core profile cross-section and encloses therein a ring core section. The invention further relates to the device according to the invention and producible by the process according to the invention toroidal core chokes and toroidal transformers.
Description
Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkerns mit Wicklungsmaterial, wie metallischem Draht oder Band, insbesondere zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für den Kilowatt- bis Megawatt-Bereich, wobei die Vorrichtung zumindest einen Magazinwickelträger zum Vorwickeln und anschließenden Umwickeln des Wicklungsmaterials auf einen Ringkern aufweist.The Invention relates first a device for winding a closed ring core with Winding material, such as metallic wire or tape, in particular for the production of chokes or transformers for the kilowatt to megawatt range, the device at least one magazine winding carrier for Vorwickeln and subsequent Wrapping the winding material has a ring core.
Ein mit einer solchen Vorrichtung insbesondere herstellbarer Ringkerntransformator für hohe Leistungen eignet sich zum Beispiel für die Verteilung elektrischer Energie und weist gegenüber dort derzeit gebräuchlichen sog. Öl- und Trockentransformatoren in Schenkelbauweise technische und wirtschaftliche Vorteile auf. Allerdings besteht bei den bekannten Ringtransformatoren für entsprechend hohe Leistungen bei der Fertigung die Schwierigkeit, Wicklungen mit dafür ausreichend großen Draht- oder Bandquerschnitten zufolge der entsprechend hohen Steifigkeit des Leitermaterials auf die vorgefertigten Ringkerne aufzubringen. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Bewickeln von geschlossenen Ringkernen für Transformatoren und Drosseln hoher Leistungen ist im Stand der Technik aus WO 95/12887 bekannt. Darin wird vorgeschlagen, dass das Wicklungsmaterial auf eine mit diesem durch die Ringkernöffnung hindurchpassende Wickelrolle, d. h. auf einen Magazinwickelträger, vorgewickelt und dieser anschließend um den Ringkern und durch dessen Innenöffnung hindurch geführt wird, wobei das Wicklungsmaterial auf den Ringkern umgewickelt wird. Eine Einschränkung liegt darin, dass sich die Größe der Wickelrolle mit dem darauf befindlichen Längenvorrat an Wicklungsmaterial nach dem lichten Innenquerschnitt des Ringkernes richtet. Die Druckschrift schlägt daher zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für hohe Leistungen mit entsprechend großen Leiterquerschnitten vor, dass mit dem begrenzten Längenvorrat zunächst auf einen Ringkernab schnitt spiralförmig ein erstes Wicklungssegment aufgebracht wird. Anschließend wird zum Aufbringen eines weiteren Wicklungssegments an einem anderen Ringkernabschnitt der Ringkern und die Wickelvorrichtung zueinander verdreht und danach das Umwickeln des Ringkerns mit einer weiteren Wickelrolle vorgenommen, so dass nach mehrfacher Wiederholung eine sternförmige Anordnung von mehreren, über den Ringkernumfang verteilten Wicklungssegmenten entsteht. Dies bedeutet, dass die bekannte Wickelmaschine für jede weitere Wickelrolle angehalten und neues Wicklungsmaterial darin eingelegt werden muss. Die Wicklungsmaterial-Magazinspulen haben eine bestimmte Größe, die dazu führen, dass der Ringkern nicht unter einer bestimmten Größe verkleinert werden kann. Es kommt hinzu, dass nach dem Umwickeln die zunächst separaten Wicklungen bzw. Spulen untereinander verschaltet werden müssen, was neben dem zusätzlichen Zeitaufwand und dem sich ggf. vergrößernden Gesamtkupferwiderstand auch bedeutet, dass Fehlerquellen möglich werden. Es kommt hinzu, dass eine vollständige Umschließung des Ringkerns nicht gewährleistet werden kann, so dass Einschränkungen bzgl. Baugröße und Wirkungsgrad in Kauf zu nehmen sind.One With such a device in particular producible toroidal transformer for high performance is suitable for example the distribution of electrical energy and points opposite there currently in use so-called oil and dry transformers in thigh construction technical and economic advantages. However, in the known ring transformers for correspondingly high Achievements in manufacturing the difficulty of winding with sufficient for this huge Wire or strip cross sections according to the correspondingly high rigidity of the conductor material applied to the prefabricated toroidal cores. A device of the type mentioned for winding of closed Ring cores for High power transformers and chokes are well known in the art WO 95/12887 known. Therein it is suggested that the winding material on a through this through the toroidal opening through the winding roll, d. H. on a magazine winding carrier, pre-wound and then around the toroidal core and through its inner opening is passed through wherein the winding material is wrapped around the toroidal core. A restriction lies in the fact that the size of the winding roll with the length stock on it directed to the winding material after the clear inner cross section of the toroidal core. The publication suggests therefore for the production of chokes or transformers for high performance with correspondingly large Conductor cross sections before that with the limited length stock first up a Ringkernab section spiral a first winding segment is applied. Subsequently, will for applying another winding segment to another Ring core portion of the toroidal core and the winding device to each other twisted and then wrapping the toroidal core with another Wickelrolle made, so that after repeated repetition one star-shaped arrangement of several, about The winding core segments distributed around the toroidal circumference are formed. This means that the known winding machine for each additional winding roll stopped and new winding material must be inserted therein. The winding material storage reels have a certain size, the cause that the toroid does not shrink below a certain size can be. It should be added that after wrapping the first separate Windings or coils must be interconnected, which is next to the additional Time and the possibly increasing total copper resistance it also means that sources of error become possible. It is added that a complete Enclosure of the Toroidal core not guaranteed can be, so restrictions regarding size and efficiency are to be accepted.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden, so dass insbesondere die bestehenden Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden.In front In this background, the invention is based on the object Device of the type mentioned use advantageous further, so that in particular the existing disadvantages avoided as much as possible become.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung zunächst und im Wesentlichen gemäß Anspruch 1 gelöst, wobei darauf abgestellt wird, dass der Magazinwickelträger in seinem Querschnitt, der eine Ringkernpositionierebene der Vorrichtung schneidet, zur Aufnahme eines Ringprofilabschnitts eines in der Vorrichtung bewickelbaren Ringkerns einen Hohlraum umgibt und in Umfangsrichtung abschnittsweise offen oder öffenbar ist. Dies erlaubt einerseits, dass der Magazinwickelträger in dem Querschnitt gemessen an dem Ringkernprofilquer schnitt einen vergleichsweise größeren Umfang besitzt und dass diesbezüglich auch keine Begrenzung durch die Größe der Ringkerninnenöffnung besteht, da ein einen Ringkernabschnitt in dem Querschnitt umschließender Magazinwickelträger zum Ab- bzw. Umwickeln des Wicklungsmaterials von dort auf den Ringkern nicht wie im Stand der Technik mit seinem gesamten Querschnitt durch die Ringkerninnenöffnung hindurch geführt werden muss. Der Durchmesser bzw. Umfang des Magazinwickelträgers kann in dem Querschnitt verglichen mit einem Ringkernquerschnitt in gewünschtem Maße größer ausgeführt sein, bspw. das etwa Doppelte, Dreifache oder mehr betragen. Es ergibt sich vorteilhaft, dass auf dem Magazinwickelträger beim Vorwickeln ein vergleichsweise großer Längenvorrat des Wicklungsmaterials, selbst bei großem, bspw. für Hochleistungstransformatoren benötigtem Draht- oder Bandquerschnitt, zu bevorraten ist. Nach dem Vorwickeln, bei welchem der Magazinwickelträger einen Abschnitt des Ringkerns umschließt, kann das Wicklungsmaterial von dort direkt, bzw. radial einwärts und vorzugsweise im Wesentlichen konzentrisch auf den Ringkern umgewickelt werden, wobei sich auch das angesprochene Wicklungsmaterial mit vergleichsweise großem Querschnitt zufolge der durch die Umschließung des Ringkernabschnitts gegebenen geometrischen Verhältnisse in geeigneter Weise verarbeiten lässt. Vorzugsweise können Ringkernpositioniermittel vorgesehen sein, die an eine Positionierung eines zu umwickelnden Ringkerns angepasst sind, so dass dieser während des Vor- und Umwickelns den Hohlraum im Magazinwickelträger durchgreift. Die Ringkernpositioniermittel können außerhalb und/oder innerhalb des Magazinwickelträgers angeordnet sein und insbesondere auch zum vorzugsweise motorischen Antrieb eines Ringkerns in dessen Ringumfangsrichtung geeignet sein. Wie eingangs ausgeführt, ist der Umfang des Magazinwickelträgers bzgl. eines Durchtrittsquerschnitts des Ringkerns abschnittsweise offen oder öffenbar ausgeführt. Dies bedeutet, dass in einem solchen Querschnitt der im Magazinwickelträger vorhandene Hohlraum innerhalb dieses abschnittsweise offenen oder öffenbaren Umfangs liegt und unter einer Umschließung eines Ringkernabschnittes durch den Magazinwickelträger im Sinne der Erfindung je nach Ausführung auch eine solche bei teilweise offenem bzw. unterbrochenem Umfang zu verstehen ist. Im Hinblick auf den im Querschnitt teilweise offenen oder öffenbaren Umfang kann der Magazinwickelträger als Vorrichtung entweder einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Durch den im Vergleich zu herkömmlichen Magazinspulen größeren möglichen Längenvorrat lässt sich erreichen, dass in zahlreichen Anwendungen selbst bei dickem Leiterquerschnitt beim Umwickeln auf den Ringkern zu einer Primär- oder Sekundärwicklung gänzlich auf einen Magazinwechsel zu verzichten bzw. dessen Häufigkeit deutlich zu verringern ist, wodurch die beschriebenen, im Stand der Technik in Verbindung mit der Mehrzahl von zu verschaltenden Wicklungssegmenten bekannten Nachteile verringert oder gar gänzlich vermieden werden. Bevorzugt ist weiter, dass Ringkernantriebsmittel vorgesehen sind, mittels denen ein Ringkern in dessen Umfangsrichtung drehantreibbar ist. Bevorzugt ist insbesondere, dass die Ringkernantriebsmittel drei in Ringebene des Ringkerns in Dreiecksanordnung angeordnete Rollen oder Rollenpaare aufweisen. Zur Anpassung an einen Ringkern bzw. zur inneren oder äußeren Anlage gegen dessen Wandung können zumindest einzelne der Rollen bzw. Rollenpaare in ihrer Lage einstellbar und zum Drehantrieb des Ringkerns ihrerseits mit einem Drehantrieb verbunden sein. In Verbindung mit einem Umfangsantrieb des Ringkerns besteht die Möglichkeit, das Wicklungsmaterial von dem Magazinwickelträger auf den Ringkern nicht nur spiralförmig, sondern im Bedarfsfall in gewünschter Weise auch schraubenförmig bzw. gewindeartig gewendelt umzuwickeln. In Kombination mit dem möglichen großen Längenvorrat eröffnet sich erfindungsgemäß die Möglichkeit, einen geschlossenen Ringkern mit einer entsprechend gewendelten, über einen gewünschten Teil des Ringkern-umfangs oder den gesamten Ringkernumfang, ggf. sogar über mehrere Umdrehungen, reichenden Wicklung zu umwickeln. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass zum Anlegen des Wicklungsmaterials an den Ringkern eine um einen Ringkernquerschnitt, ins besondere motorisch drehbare Anlegeeinrichtung vorgesehen ist. Diese kann zweckmäßig zumindest eine, insbesondere federnd oder mittels pneumatischer oder hydraulischer Druckmittel abgestützte, Anpressrolle aufweisen, mittels welcher das Wicklungsmaterial beim Umwickeln von dem Magazinwickelträger auf den Ringkern an diesen anpressbar ist. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass die Anlegeeinrichtung mehrere, vorzugsweise drei, Biegerollen aufweist, mittels welcher sich das von dem Magazinwickelträger ablaufende Wicklungsmaterial in der Weise vorbiegen lässt, dass eine gewünschte Umschlingung des Ringkernquerschnitts hierdurch im Weiteren insbesondere selbstständig zustande kommt oder ggf. in Kombination mit einem Anpresselement begünstigt wird.This object is achieved according to the invention first and essentially according to claim 1, wherein it is stated that the magazine winding carrier in its cross section which intersects a Ringkernpositionierebene the device surrounds a cavity for receiving a ring profile portion of a wound in the device ring core and in the circumferential direction partially open or openable. This allows on the one hand, that the magazine winding carrier in the cross section measured at the toroidal cross section has a relatively larger circumference and that in this respect no limitation by the size of the toroidal inner opening, as a toroidal core in the cross section enclosing magazine winding carrier for unwinding or wrapping the winding material from there to the ring core does not need to be performed as in the prior art with its entire cross section through the toroidal inner opening. The diameter or circumference of the magazine winding carrier can be made larger in the cross-section compared to a toroidal core cross-section to a desired extent, for example. Be about twice, three times or more. It is advantageous that a relatively large length supply of the winding material, even with large, eg. For high-power transformers required wire or tape cross-section, is to stockpile on the magazine winding carrier during pre-winding. After the pre-winding, in which the magazine winding support encloses a portion of the toroidal core, the winding material can be directly, or radially inwardly and preferably substantially concentrically wound on the toroidal core, whereby also the mentioned winding material with a comparatively large cross section according to the Enclosure of the toroidal core portion given geometric conditions can be processed in a suitable manner. Preferably Ringkernpositioniermittel may be provided which are adapted to a positioning of a toroidal core to be wound, so that it passes through the cavity in the magazine winding carrier during the pre-wrapping and. The ring corepo Positioning means can be arranged outside and / or inside the magazine winding carrier and in particular also be suitable for the preferably motorized drive of a toroidal core in its circumferential direction. As stated at the outset, the circumference of the magazine winding carrier is designed to be open or open in sections with respect to a passage cross section of the toroidal core. This means that in such a cross section the cavity present in the magazine winding carrier lies within this sectionally open or openable circumference and under an enclosure of a toroidal core section through the magazine winding carrier in the sense of the invention, depending on the embodiment, is also to be understood as partially open or interrupted , With regard to the partially open or openable in cross section circumference of the magazine winding carrier can be designed as a device either in one piece or in several parts. Due to the larger in comparison to conventional magazine reels possible length stock can be achieved that in many applications even with thick conductor cross section when wrapping on the toroidal core to a primary or secondary winding entirely to dispense with a magazine change or its frequency is significantly reduced, causing the described in the prior art in conjunction with the plurality of winding segments to be interconnected disadvantages known or even avoided altogether. It is further preferred that toroidal core drive means are provided, by means of which a toroidal core is rotationally drivable in its circumferential direction. In particular, it is preferred that the toroidal core drive means comprise three rollers or roller pairs arranged in a triangular arrangement in the ring plane of the toroidal core. For adaptation to a toroidal core or to the inner or outer abutment against its wall, at least some of the rollers or roller pairs can be adjustable in their position and connected in turn to the rotary drive of the toroidal core with a rotary drive. In connection with a circumferential drive of the toroidal core, it is possible to wrap the winding material from the magazine winding carrier to the toroidal core not only spirally, but also helically or helically when required in the desired manner. In combination with the possible large length supply opens up according to the invention the possibility to wrap a closed ring core with a correspondingly coiled, over a desired part of the ring core circumference or the entire ring core circumference, possibly even over several revolutions, reaching winding. Furthermore, there is the possibility that for applying the winding material to the ring core is provided around a ring core cross-section, in particular motor-rotatable application device. This can expediently have at least one, in particular resilient or supported by pneumatic or hydraulic pressure medium, pressure roller, by means of which the winding material during wrapping of the magazine winding carrier on the toroidal core is pressed against this. Alternatively or in combination, there is the possibility that the application device has a plurality, preferably three, bending rollers, by means of which the winding material running from the magazine winding carrier can be pre-bent in such a way that a desired looping of the toroidal core cross-section is thereby achieved, in particular independently or if necessary Combination with a pressing element is favored.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Magazinwickelträger als Hohltorussegment ausgebildet ist, welches sich bzgl. einer Ringkernpositionierebene vorzugsweise über den etwa halben Umfang erstrecken kann, und dessen Kernmantel bezüglich eines quer zu dieser Umfangsrichtung liegenden Querschnittes öffenbar oder bereichsweise offen ist. Bevorzugt ist weiter, dass das Hohltorussegment zwei ringförmige Halbschalen aufweist, die an eine vorzugsweise der Ringebene bzw. Ringkernpositionier-ebene entsprechenden oder zu ihr parallelen Trennfuge miteinander verbindbar bzw. lösbar sind. In gelöstem bzw. in geöffnetem Zustand kann ein zu bewickelnder Ringkern in den Innenraum der Halbschalen eingegeben und diese dann miteinander verbunden werden. Der Ringtorus steht sodann als Magazinwickelträger zum Vorwickeln von Wicklungsmaterial zur Verfügung. Je nach Außen- bzw. Kerndurchmesser des Magazinwickelträgers in dem zum Torusumfang senkrechten Querschnitt und dessen Umfangserstreckung (bspw. über einen viertel, vorzugsweise den etwa halben oder einen dreiviertel Umfang) wird ein Magazinwickelträger, welcher zur Aufnahme eines beträchtlichen Längenvorrats an Wicklungsmaterial geeignet ist, bereitgestellt. Der zu bewickelnde Ringkern kann relativ zu dem hohlen Ringsegmenttorus in Ring-ebene und/oder dazu senkrechter Querschnittsebene vorzugsweise konzentrisch ausgerichtet werden. Zufolge konzentrischer Ausrichtung werden für das Um- bzw. Abwickeln von Wicklungsmaterial von dem Magazinwickelträger auf den Ringkern bzgl. eines zum Ringumfang senkrechten Querschnitts symmetrische, sich vorteilhaft auf eine gleichmäßige Umwicklung auswirkende Verhältnisse erreicht. Das Ab- bzw. Umwickeln von Wicklungsmaterial kann mittels der besagten Anlegeeinrichtung vorteilhaft direkt von dem Hohltorus-segment auf den Ringkern erfolgen, dies insbesondere unter fortwährender Verringerung des Biegeradius des Wicklungsmaterials. Das Hohltorussegment kann auf einen zu bewickelnden Ringkern vorzugsweise in der Weise abgestimmt sein, dass sein Hohlquerschnitt zur Aufnahme des Ringkernquerschnitts einschließlich der darauf anzubringenden Wicklungen groß genug ist und kann im Hinblick auf die Möglichkeit einer Anpassung an verschiedene Ringkerne und Wicklungen austauschbar sein.According to a first preferred embodiment, it is provided that the magazine winding carrier is designed as a hollow gate segment, which can preferably extend over approximately half the circumference with respect to a ring core positioning plane, and whose core shell is openable or partially open with respect to a cross section lying transversely to this circumferential direction. It is further preferred that the Hohltorussegment has two annular half-shells, which are connected to a preferably the ring plane or Ringkernpositionier-level corresponding or parallel to its parting line connectable or detachable. In dissolved or in the open state, a toroidal core to be wound can be inserted into the interior of the half-shells and these can then be connected to one another. The ring torus is then available as a magazine wrap for pre-winding of winding material available. Depending on the outer diameter or core diameter of the magazine roll carrier in the cross section perpendicular to the circumference of the torus and its circumferential extent (for example over a quarter, preferably about half or three quarters of a circumference), a magazine wrap carrier which is suitable for receiving a considerable length supply of winding material is provided , The toroidal core to be wound can preferably be aligned concentrically relative to the hollow ring segment torus in the ring plane and / or cross-sectional plane perpendicular thereto. According concentric alignment are achieved for the winding or unwinding of winding material from the magazine winding carrier on the toroidal with respect to. A circular cross-section perpendicular to the symmetrical symmetrical, advantageously on a uniform wrapping impacting conditions. The winding or wrapping of winding material can advantageously be carried out by means of the said application device directly from the hollow-tuyere segment to the toroidal core, in particular under constant reduction of the bending radius of the winding material. The Hohltorussegment may preferably be tuned to a toroidal core to be wound in such a way that its hollow cross-section for receiving the toroidal core cross-section including the windings to be mounted thereon is large enough and can with regard to the possibility of adaptation to different toroidal cores and windings interchangeable be.
Betreffend die erste bevorzugte Ausführungsform ist weiter bevorzugt, dass zum Vorwickeln eine Zuführeinrichtung für Wicklungsmaterial zu dem Hohltorussegment vorhanden ist, welche Biegerollen aufweist, deren zueinander relative Lage an ein Vorbiegen von Wicklungsmaterial auf einen bezüglich des auf dem Hohltorus resultierenden Vorwickelradius etwa gleich großen oder etwas größeren Vorbiegeradius anpassbar ist. Zur Verarbeitung von Wicklungsmaterialien mit unterschiedlichem elastischen und plastischen Werkstoffverhalten kann diesbezüglich eine Anpassbarkeit der Zuführeinrichtung beispielsweise durch zueinander lageverstellbare Biegerollen vorliegen. Weiter ist bevorzugt, dass die Zuführeinrichtung an eine Zufuhr von Wickelmaterial zu dem Hohltorussegment in eine Richtung, welche eine Komponente in Hohltorusumfangsrichtung, d. h. eine Komponente in bzw. parallel zu einer Ringkernpositionierebene, enthält, angepasst ist. Das Wicklungsmaterial wird dem Magazinwickelträger bzw. Hohltorus somit insgesamt bereits wendelartig vorgebogen zugeführt. Die Zufuhr kann zweckmäßig ausgehend von ei nem Stirn-ende des Hohltorussegments erfolgen, von wo aus sich das schraubenförmig vorgebogene Wicklungsmaterial bzw. sein freies Ende mit laufender Zufuhr auf den gekrümmten Ringmantel aufschiebt. Je nach Wicklungsmaterial und Vorbiegeverhältnissen kann beim Vorwickeln dieses Aufschieben auf den Ringtorus selbstständig ablaufen. Des Weiteren können im Bedarfsfall, wenn bspw. der Querschnitt des Wicklungsmaterials zu dick und/oder die Hemmung auf dem Ringtorussegment zu groß sein sollte, auf dem Ringtorussegment vorzugsweise auch zur Unterstützung des Umwickelns Gleitrollen vorgesehen sein. Auch können im Hohlraum des Ringkerntorus im Bedarfsfall Elemente zur zusätzlichen Lagerung des Ringkerns vorgesehen sein.Concerning the first preferred embodiment It is further preferred that for pre-winding a feeder for winding material is present to the Hohltorussegment having bending roles, their relative position to a pre-bending of winding material to one regarding the on the Hohltorus resulting Vorwickelradius about the same size or slightly larger prebending radius is customizable. For processing winding materials with different elastic and plastic material behavior can in this regard a Adaptability of the feeder be present for example by mutually position adjustable bending rollers. It is further preferred that the feed device to a feed of wrapping material to the hollow gate segment in a direction which a component in the hollow-torus circumferential direction, i. H. a component in or parallel to a toroidal core positioning plane, adapted is. The winding material is the magazine winding carrier or Hollow torus thus supplied in total already pre-bent helically. The Feed can be useful starting from ei a forehead end of the Hohltorussegments done, where from the helical pre-bent winding material or its free end with running Feeder on the curved Ring coat postponed. Depending on the winding material and pre-bending conditions can be self-contained during the pre-winding of this postponement on the Ringtorus. Furthermore you can if necessary, if, for example, the cross section of the winding material too thick and / or the inhibition on the ring torus segment should be too big, on the Ringtorus segment preferably also to support the Umwickelns be provided rollers. Also, in the cavity of the toroidal nucleus if necessary elements for additional Storage of the toroidal be provided.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass der Magazinwickelträger mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungselemente für das Wicklungsmaterial, insbesondere mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen, aufweist, wobei die radiale Position der Führungselemente mittels lösbarer Halterungen, insbesondere mittels in radial orientierten Langlöchern einer Haltefläche nach dem Lösen verschiebarer Halterungen, veränderbar ist. Vor dem Vorwickeln von Wicklungsmaterial auf den Magazinwickelträger kann ein zu bewickelnder, vorzugsweise geschlossener Ringkern mit einem Umfangsabschnitt zwischen benachbarten Führungsrollen des Magazinwickelträgers hindurch in dessen inneren, von den Führungsrollen umgebenen Hohlraum eingebracht werden, so dass der Magazinwickelträgerumfang den Ringkernabschnitt umgreift, worauf das im Folgenden mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren noch näher beschriebene Vorwickeln beginnen kann. Mit Bezug auf die zweite bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die zum Ab- bzw. Umwickeln von Wicklungsmaterial auf den Ringkern dienende Anlegeeinrichtung einen Rotationskörper aufweist, der zum Umschließen eines Ringkernabschnitts eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei der die Durchgangs öffnung quer zur Öffnungsachse umgebende Querschnitt entweder teilbar oder zur Durchgangsöffnung bereichsweise, insbesondere halbseitig, offen ist. Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform kann die Anlegeeinrichtung zur Erzielung der Drehbewegung um den Ringkernquerschnitt vorzugsweise einen motorischen Antrieb aufweisen. In Verbindung mit einem ebenfalls zweckmäßigen motorischen Antrieb zum Drehantrieb des Ringkerns in dessen Ringumfangsrichtung kann ebenfalls unabhängig von einer speziellen Ausführungsform eine elektrische Steuerung vorhanden sein, mit welcher sich die jeweiligen Antriebsgeschwindigkeiten zur Erzielung von Wicklungen auf dem Ringkern mit gewünschter Steigung beeinflussen bzw. auf ein geeignetes Verhältnis einstellen lassen.According to one second preferred embodiment it is possible, that the magazine winding carrier a plurality of annularly distributed guide elements for the winding material, in particular a plurality of guide rollers arranged to form a roller ring, wherein the radial position of the guide elements by means of releasable holders, in particular by means of radially oriented slots one holding surface after loosening adjustable holders, changeable is. Before pre-winding of winding material on the magazine winding carrier can a to be wound, preferably closed ring core with a Peripheral portion between adjacent guide rollers of the magazine winding carrier through in its inner, from the guide rollers Surrounding cavity are introduced so that the magazine winding carrier circumference surrounds the toroidal core portion, whereupon the reference below to a method according to the invention even closer can begin described pre-winding. With reference to the second preferred embodiment the device can be provided that for the unwinding or wrapping of Winding material on the toroidal core applying means a body of revolution which is to be enclosed a ring core portion has a through hole, wherein the the passage opening transverse to the opening axis surrounding cross-section either divisible or to the passage opening in regions, especially half-sided, open. As with the first preferred Embodiment can the applying device for achieving the rotational movement about the toroidal core cross section preferably have a motor drive. In connection with a likewise appropriate motor Drive for the rotary drive of the toroidal core in the ring circumferential direction can also be independent of a special embodiment an electrical control be present, with which the respective drive speeds to achieve windings on the toroid with desired Affect slope or adjust to a suitable ratio to let.
Betreffend den besagten Rotationskörper der Anlegeeinrichtung ist bevorzugt, dass dieser mittels eines Anlegeeinrichtungsantriebes um den Ringkernquerschnitt herum drehantreibbar ist und dass an dem Rotationskörper zumindest eine innerhalb der Rotationsebene pneumatisch zum Ringkernquerschnitt schwenkbare Anpressrolle vorgesehen ist. Bevorzugt ist, dass die Anpressrolle an dem Rotationskörper an einer Schwenkachse exzentrisch angebracht ist und dass die Anpressrolle mittels eines insbesondere exzentrisch auf die Schwenkachse einwirkenden Pneumatikzylinders oder -kolbens verschwenkbar ist, wobei der Pneumatikzylinder zur Druckspeicherung ein Rückschlagventil aufweist. Das Wicklungsmaterial, d.h. das Band oder der Draht, lässt sich demgemäß mittels der Anlegeeinrichtung unter pneumatischem Druck gegen den Ringkern um diesen herum spiralförmig oder vorzugsweise schraubenartig gewendelt aufwickeln. Es besteht die Möglichkeit, dass der Pneumatikzylinder vor Inbetriebnahme mittels einer Pneumatikleitung zunächst mit einem Druck in einer für die jeweilige Anwendung gewünschten Höhe aufgeladen wird und dann die Zuleitung wieder abgenommen wird, worauf der Pneumatikdruck im Zylinder zufolge des Rückschlagventils erhalten bleibt. Die Anlegeeinrichtung kann so ungehindert, d.h. ohne Einschrän kung durch Versorgungsleitungen, zur Drehung des Rotationskörpers um den Ringkernquerschnitt angetrieben werden. Am Ende des Wickelvorganges kann der Druck im Pneumatikzylinder durch Betätigung des Pneumatikventils gezielt wieder verringert werden, so dass sich die Anpressrolle vom Ringkern problemlos abheben lässt.Concerning the said body of revolution of Mooring device is preferred that this means of a Anlegeeinrichtungsantriebes is rotatably drivable around the toroidal core and around that the rotational body at least one within the plane of rotation pneumatically to the toroidal core cross section pivotable pressure roller is provided. It is preferred that the Pressure roller on the rotating body is mounted eccentrically on a pivot axis and that the pressure roller by means of a particular eccentric acting on the pivot axis Pneumatic cylinder or piston is pivotable, wherein the pneumatic cylinder for pressure storage a check valve having. The winding material, i. the tape or the wire, lets itself accordingly by means of the applicator under pneumatic pressure against the toroidal core Spiral around it or preferably helically wound coiling. It exists the possibility, that the pneumatic cylinder before commissioning by means of a pneumatic line with a pressure in one for the particular application desired Height charged and then the supply line is removed again, whereupon the pneumatic pressure in the cylinder, according to the check valve preserved. The application device can thus unhindered, i. without restriction through supply lines, for rotation of the rotating body to the toroidal core cross section are driven. At the end of the winding process can the pressure in the pneumatic cylinder by pressing the pneumatic valve be specifically reduced again, so that the pressure roller can lift off the toroidal core easily.
Ein weiterer, im Rahmen der Erfindung sowohl als Weiterbildung als auch im Rahmen möglicher selbstständiger Ansprüche bedeutsamer Aspekt betrifft eine Ausgestaltung eines Magazinwickelträgers für die erfindungsgemäße Vorrichtung, welcher mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, dass eine oder mehrere der Führungsrollen mit einem Führungsrollenantrieb zur Unterstützung des Auf- und/oder Abwickelvorgangs des Magazinwickels gekoppelt sind. Während beim Ab- bzw. Umwickeln von Wicklungsmaterial auf den Ringkern bei einer ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegenden Ausführung mit frei drehbaren, d.h. nicht angetriebenen, Führungsrollen, der Magazinwickel je nach Drehstellung der Anlegeeinrichtung bzw. deren Anpressrolle bedarfsgerecht selbstständig mit gewisser Trägheit Umfangsbewegungen in die gerade erforderliche Richtung vollführt, kann diese Umfangsbewegung bei motorischem Antrieb der Führungsrollen erleichtert und insofern verbessert werden. Bevorzugt ist, dass die Rotationsebene der Anlegeeinrichtung zu der Magazinwickelebene parallel ist oder mit dieser zusammenfällt, wobei der Rotationskörper in einer Projektion auf die Magazinwickelebene ganz oder teilweise innerhalb des Magazinwickels liegt. Wird das Wicklungsmaterial am Magazinwickel von radial innen abgenommen und der Anlegeeinrichtung zugeführt, resultiert abhängig von der Phasenlage der mit dem Rotationskörper um den Ringkernquerschnitt herum bewegten Anpressrolle ein zeitabhängig variierender Abstand zwischen dem Innenumfang des Magazinwickels und der Andruckstelle des Wicklungsmaterials am Ringkernquerschnitt. Dies bedingt eine zeitabhängig unterschiedlich starke Länge und Krümmung des der Anlegeeinrichtung zugeführten Abschnittes des Wicklungsmaterials, so dass der Magazinwickel bei frei drehbaren Führungsrollen zum Ausgleich selbstständig quasi bedarfsgerecht eine schaukelnde Drehbewegung vollführen kann. Durch den vorgeschlagenen motorischen Antrieb wird dabei nun der Einfluss der Trägheit des Magazinwickels beseitigt oder zumindest reduziert. Es besteht die Möglichkeit, sämtliche oder nur einen gewissen Anteil der Führungsrollen mit jeweils einem separaten Antrieb, bspw. mit einem Elektromotor, Schrittmotor usw., auszustatten. Alternativ wäre aber auch ein zentraler bzw. insofern gemeinsamer Antrieb denkbar. Zweckmäßig besteht die Möglichkeit, dass Mittel zur Steuerung, insbesondere zur Programmsteuerung, und/oder zur Regelung des Anlegeeinrichtungsantriebs und/oder des Führungsrollenantriebs vorgesehen sind, geeignet zur Erzielung eines gewünschten, insbesondere zeitlich veränderlichen, Verhältnisses der Geschwindigkeiten von Anlegeeinrichtung- und Führungsrollenantrieben. Insbesondere besteht auch die Möglichkeit, die Führungsrollen zeitabhängig nicht nur mit unterschiedlichem Geschwindigkeitsbetrag, sondern auch in unterschiedlichen Richtungen bzw. mit unterschiedlichem Vorzeichen anzutreiben. Weiter ist bevorzugt, das Mittel zur programmtechnischen Steuerung des Anlegeeinrichtungsantriebs und/oder des Führungsrollenantriebs vorgesehen sind, geeignet zur Abstimmung der Geschwindigkeit der Antriebsmittel zur zeitabhängig bedarfsgerechten Bereitstellung von Wicklungsmaterial des Magazinwickelträgers für die Anlegeeinrichtung. Es wird so ermöglicht, dass der von der Innenwindung des Magazinmittels zu der Anlegeeinrichtung führende Draht- bzw. Bandabschnitt in Abstimmung auf die zeitlich veränderliche Drehstellung der Anlageeinrichtung eine jeweils geeignete Länge aufweist. Eine zweckmäßige Weiterbildung kann daran liegen, dass die Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebe daran angepasst sind, auch die Geschwindigkeit des Ringkernantriebs in Abstimmung mit der Geschwindigkeit von Anlegeeinrichtungsantrieb und/oder Führungsrollenantrieb in gewünschter Weise zu beeinflussen. Alternativ oder kombinativ zu einer programmtechni schen Steuerung, bei der geeignete Kennlinien für das Geschwindigkeitsverhältnis auch anhand von vorhandenen Erfahrungswerten vorbestimmt werden können, kann ein Sensor vorhanden sein, der ein von einem oder mehreren den Wickelvorgang beeinflussenden Größen, insbesondere ein von der Phasenlage der Anlegeeinrichtung und/oder des Magazinwickels und/oder des Ringkerns und/oder der Lage bzw. dem Verlauf des Wicklungsmaterials zwischen Magazinwickel und Anlegeeinrichtung abhängiges Signal erzeugt, das den Mitteln zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebe zugeleitet wird.Another, in the context of the invention so Probably as a development as well as in the context of possible independent claims significant aspect relates to an embodiment of a magazine winding carrier for the device according to the invention, which has a plurality of arranged to a roller ring guide rollers. According to this embodiment, there is the possibility that one or more of the guide rollers are coupled to a guide roller drive for supporting the winding and / or unwinding operation of the magazine reel. While when winding or wrapping of winding material on the toroidal in a likewise within the scope of the invention with freely rotatable, ie non-driven, guide rollers, the magazine winding depending on the rotational position of the applicator or the pressure roller as needed independently with some inertia circumferential movements in the just executes required direction, this circumferential movement can be facilitated in motor drive of the guide rollers and thus improved. It is preferred that the plane of rotation of the application device is parallel to the magazine winding plane or coincides with it, wherein the rotational body lies in a projection on the magazine winding plane wholly or partly within the magazine winding. If the winding material is removed from the radially inside of the magazine winding and fed to the application device, a time-dependent varying distance between the inner circumference of the magazine reel and the contact point of the winding material at the toroidal core cross section results depending on the phase position of the pressing body moving around the annular core cross section. This requires a time-dependent different length and curvature of the applicator section supplied portion of the winding material, so that the magazine winding can independently perform quasi-demand a swirling rotational movement with freely rotatable guide rollers to compensate. The proposed motor drive now eliminates or at least reduces the influence of the inertia of the magazine reel. It is possible, all or only a certain proportion of the guide rollers, each with a separate drive, eg. With an electric motor, stepper motor, etc., equip. Alternatively, however, a central or so far common drive would be conceivable. Appropriately, there is the possibility that means for controlling, in particular for program control, and / or to control the Anlegeeinrichtungsantriebs and / or the guide roller drive are provided, suitable for achieving a desired, in particular temporally variable, ratio of the speeds of Anlegeeinrichtung- and guide roller drives. In particular, it is also possible to drive the guide rollers time-dependent not only with different speed amount, but also in different directions or with different signs. It is further preferred that means are provided for the program control of the applicator drive and / or the guide roller drive, suitable for matching the speed of the drive means for the time-dependent provision of winding material of the magazine winding carrier for the application device. It is thus made possible that the wire or belt section leading from the inner turn of the magazine means to the applying device has a respectively suitable length in coordination with the time-varying rotational position of the contact device. An expedient development may be because the means for controlling and / or regulating the drives are adapted to also influence the speed of the toroidal core drive in coordination with the speed of Anlegeeinrichtungsantrieb and / or guide roller drive in the desired manner. Alternatively or in combination with a programmtechni rule control in which suitable characteristics for the speed ratio can also be determined based on existing experience, a sensor may be present, one of one or more the winding process influencing variables, in particular one of the phase position of the application device and / or the magazine reel and / or the toroidal core and / or the position or the course of the winding material between magazine winding and applying device generates dependent signal, which is fed to the means for controlling and / or regulating the drives.
Ein weiterer Aspekt, der im Rahmen der Erfindung als bevorzugte Ausführung oder auch im Rahmen selbständiger Ansprüche Bedeutung haben kann, betrifft die Führungsrollen eines Magazinwickelträgers, an welchem diese zu einem Rollenkranz angeordnet sind. Demgemäß besteht die Möglichkeit, dass die Drehachsen der Führungsrollen am Magazinwickelträger in Wickelradialrichtung längsverschieblich gehalten sind, wobei weiter insbesondere Mittel zur Erzeugung einer federartigen Kraft vorhanden sind, mit der die Führungsrollen nach radial innen wirkend beaufschlagt werden. Unter einer federartigen Kraft wird dabei eine bspw. durch eine Feder und/oder durch einen Dämpfer oder auf vergleichbare Weise erzeugte Kraft verstanden. Es besteht unter anderem auch die Möglichkeit, den Magazinwickel sogleich radial innerhalb des aus den Führungsrollen gebildeten Rollenkranzes aufzuwickeln bzw. zu erstellen, indem das Wicklungsmaterial dem spiralförmigen Magazinwickel als jeweils äußerste Lage, an deren Außenseite die Führungsrollen abrollen, zugeführt wird, wobei die Führungsrollen mit zunehmendem Durchmesser des Magazinwickels nach radial außen ausweichen können. Zweckmäßig kann eine Zuführeinrichtung zur aktiven Zufuhr von Wicklungsmaterial zum Magazinwickelträger vorgesehen sein, die zumindest drei Walzen aufweist, von welchen zumindest eine mit einem Drehantrieb verbunden ist, wobei die Walzen so zueinander angeordnet sind, dass das Wicklungsmaterial unter Erzeugung einer Krümmung durch zwei von den Walzen gebildete Walzenspalte läuft und dabei gegen die angetriebene Walze angedrückt wird. Das Erstellen des Magazinwickels radial innerhalb der Führungsrollen bietet den Vorteil, dass vor dem Um- bzw. Abwickeln des Wicklungsmaterials vom Magazinwickel auf den Ringkern auf das Umsetzen der Führungsrollen von radial innen nach radial außen verzichtet werden kann.Another aspect, which may have meaning in the context of the invention as a preferred embodiment or in the context of independent claims, relates to the guide rollers of a magazine winding carrier on which they are arranged to form a roller ring. Accordingly, there is the possibility that the axes of rotation of the guide rollers are held longitudinally displaceable in the winding radial direction on the magazine winding carrier, further comprising, in particular, means for generating a spring-like force with which the guide rollers are acted upon radially inward. A spring-like force is understood to mean, for example, a force generated by a spring and / or by a damper or a comparable manner. It is also possible, among other things, to wind up the magazine reel radially within the roller ring formed from the guide rollers or create by the winding material to the spiral magazine reel as the outermost layer on the outside of the guide rollers unroll, is fed with the guide rollers increasing diameter of the magazine winding can escape radially outward. Suitably, a supply device for the active supply of winding material to the magazine winding carrier may be provided, which has at least three rollers, of which verbun verbun at least one with a rotary drive that is, with the rollers arranged to each other such that the winding material passes through two nips formed by the rollers to create a curvature while being pressed against the driven roller. The creation of the magazine reel radially inside the guide rollers has the advantage that prior to the rewinding or unwinding of the winding material from the magazine reel to the toroidal core, it is possible to dispense with the conversion of the guide rollers from radially inward to radially outward.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkerns mit Wicklungsmaterial, wie metallischem Draht oder Band, insbesondere zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für den Kilowatt- bis Megawattbereich, wobei das Wicklungsmaterial zu einem Magazinwickel vorgewickelt und von dem Magazinwickel auf den Ringkern umgewickelt wird.The The invention further relates to a method for winding a closed Ring core with winding material, such as metallic wire or tape, especially for the production of chokes or transformers for the kilowatt to megawatt range, wherein the winding material to a magazine winding pre-wound and wrapped by the magazine winding on the toroidal core becomes.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist ebenfalls aus WO 95/12887 bekannt, wozu auf die dazu vorangehenden Ausführungen verwiesen wird. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren vorteilhaft weiterzubilden, so dass die bestehenden Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden.One generic method is also known from WO 95/12887, to which the preceding versions is referenced. Proceeding from this, the object of the invention to develop such a method advantageous, so that the existing disadvantages possible be largely avoided.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung zunächst und im Wesentlichen gemäß Anspruch 13 gelöst, wobei darauf abgestellt wird, dass das Vorwickeln des Wicklungsmaterials zu einem Magazinwickel derart erfolgt, dass der Magazinwickel einen inneren, im Vergleich zum Ringkernprofilquerschnitt größeren Hohlquerschnitt ausbildet und darin einen Ringkernabschnitt umschließt. Zu den sich dadurch ergebenden Wirkungen und Vorteilen wird auf die diesbezüglichen, die erfindungsgemäße Vorrichtung betreffenden Ausführungen verwiesen. Bevorzugt ist, dass das Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel bezüglich dessen Mittelachse nach radial einwärts unter insbesondere kontinuierlicher Verringerung des Wicklungsradius auf den Ringkern umgewickelt wird. Eine kontinuierliche Verringerung, d. h. eine zwischenzeitliche Vergrößerung ausschließende Änderung, des Wicklungsradius stellt sich besonders zur Verarbeitung von Wicklungsmaterial mit großem, insbesondere für Anwendungen in Kilowatt- bis Megawatt-Bereich benötigten, Querschnitten als vorteilhaft dar, während die Verarbeitung gerade solchen Wicklungsmaterials zufolge der Steifigkeit dieser Leiter speziell in Verbindung mit geschlossenen Ringkernen bisher problematisch war. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass der Ringkern während des Ab- bzw. Umwickelns von Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel bzw. von einem Magazinwickelträger kontinuierlich in Ringkernumfangsrichtung angetrieben wird, so dass auf dem Ringkern eine schrauben- bzw. gewindeartig gewendelte Wicklung gebildet wird. Beim Umwickeln kann das Wicklungsmaterial vorzugsweise mittels einer um den Ringkernquerschnitt rotierenden Anlegeeinrichtung an den Ringkern-umfang angelegt werden. Insbesondere besteht hier die Möglichkeit, dass das Wicklungsmaterial beim Umwickeln mittels einer an der Anlegevorrichtung vorgesehenen Anpressrolle gegen den Ringkern angepresst wird. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass das Wicklungsmaterial beim Umwickeln mittels an der Anlegevorrichtung vorgesehener Biegerollen zur Anlage gegen den Ringkern vorgebogen wird.These Object is according to the invention first and foremost according to claim 13 solved, taking care that the pre-winding of the winding material to a magazine winding is done such that the magazine winding a inner, compared to the ring core profile cross section larger hollow cross-section forms and encloses a ring core section therein. To the the resulting effects and benefits will be related to the concerning the device according to the invention versions directed. It is preferred that the winding material from the magazine reel with respect Central axis under radially inward in particular continuous reduction of the winding radius the toroid is wrapped. A continuous reduction, d. H. an interim enlargement excluding change, the winding radius is particularly suitable for processing winding material with big, especially for Needed applications in kilowatts to megawatts, Cross sections are advantageous while the processing is just such a winding material due to the rigidity of these conductors specifically in connection with closed ring cores so far problematic was. Alternatively or in combination, there is the possibility that the toroidal core while wrapping or wrapping of winding material from the magazine reel or from a magazine winding carrier is driven continuously in the toroidal circumferential direction, so that on the toroidal core a helical or spiral wound winding is formed. When wrapping, the winding material may preferably by means of a rotating about the toroidal cross-section application device the toroidal circumference are created. In particular, here is the Possibility, that the winding material when wrapping by means of a on the applicator provided pressing roller is pressed against the ring core. alternative or in combination there is the possibility that the winding material when wrapping by means of the application device provided bending rolls to the plant pre-bent against the toroidal core becomes.
Gemäß einer ersten bevorzugten Variante des Verfahrens, welche vorzugsweise mittels der ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verwirklichen ist, kann der Ringkern umfangsabschnittsweise, insbesondere konzentrisch, im Hohlraum eines als Hohltorussegment mit querschnittsöffenbarem oder teilweise querschnittsoffenem Kernmantel gestalteten Magazinwickelträgers angeordnet und anschließend das Wicklungsmaterial auf den Magazinwickelträger vorgewickelt werden. Zweckmäßig kann das Wicklungsmaterial beim Vorwickeln vor Erreichen des Magazinwickelträgers auf einen gegenüber dem resultierenden Vorwickelradius auf dem Magazinwickelträger kleineren oder etwa gleich großen Vorbiegeradius vorgebogen werden. Auch ist bevorzugt, dass das Wicklungsmaterial beim Vorwickeln dem Wickelkern zur Erzielung eines schraubenartig gewendelt aufgewickelten Magazinwickels in einer Richtung zugeführt wird, welche eine Komponente in Magazinwickelträgerumfangsrichtung enthält.According to one first preferred variant of the method, which preferably by means of the first preferred embodiment of the device according to the invention can be realized, the toroid core can be circumferentially sectioned, in particular concentric, in the cavity of a hollow torus segment with cross section openable or partially open cross-core sheath shaped magazine winding carrier arranged and subsequently the winding material are pre-wound on the magazine winding carrier. Appropriately the winding material during pre-winding before reaching the magazine winding carrier one opposite the resulting Vorwickelradius on the magazine winding carrier smaller or about the same size Prebending radius are pre-bent. It is also preferable that the winding material when winding the winding core to achieve a helical coiled wound magazine reel is fed in one direction, which includes a component in the magazine roll carrier circumferential direction.
Betreffend eine zweite bevorzugte Variante des Verfahrens, welche vorzugsweise mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß deren zweiten bevorzugten Ausführungsform zu verwirklichen ist, kann das Wicklungsmaterial auf einen mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungselemente aufweisenden, insbesondere auf einen mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen aufweisenden, Magazinwickelträger vorgewickelt werden. Nach dem Vorwickeln besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass die Führungs-elemente bzw. Führungsrollen nacheinander von der Innenseite des Magazinwickels abgenommen und zur ersatzweisen Abstützung entsprechend schrittweise gegen die Außenseite des Magazinwickels umgesetzt werden. Es ergibt sich vorteilhaft, dass der Magazinwickel, d. h. das auf den Magazinwickelträger vorgewickelte Wicklungsmaterial, beginnend mit dem auf dem Magazinwickelträger inneren freien Ende nach radial innen direkt auf den Ringkern umgewickelt werden kann, was sich speziell auch für die Verarbeitung von Wicklungsleitern mit großem Querschnitt zur Vermeidung der sonst durch deren große Steifigkeit verursachten Schwierigkeiten als Vorteil erweist. Auch betreffend die zweite bevorzugte Variante des Verfahrens kann das Vorwickeln auf den Magazinwickelträger spiral- bzw. wendelförmig, ggf. auch in mehreren Lagen, erfolgen, bevorzugt wird allerdings bei dieser Variante, dass das Vorwickeln zumindest im Wesentlichen spiralförmig erfolgt. Vorzugsweise kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zum Drehantrieb des Magazinwickels geeignete Antriebsmittel aufweisen sowie vorzugsweise eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung zur Vorgabe eines den Umwickelvorgang begünstigenden Verhältnisses der Drehantriebsgeschwindigkeiten von Magazinwickel und Anlegeeinrichtung. Entsprechend kann mit Bezug auf die zweite bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens so vorgegangen werden, dass der Magazinwickel beim Um- bzw. Abwickeln von Wicklungsmaterial vorzugsweise motorisch drehangetrieben wird, wobei vorzugsweise eine gezielte Abstimmung auf die Geschwindigkeit, mit welcher die Anlegeeinrichtung drehangetrieben wird, zur Unterstützung des Umwickelvorgangs erfolgt. Zur Ausführung der Erfindung sind grundsätzlich Ringkerne jeder bekannten Machart geeignet, d. h. insbesondere Ringkerne mit massivem oder mit sog. gewickeltem Querschnitt. Dabei kann der Querschnitt eine bspw. runde oder auch je nach Bedarf poligonale, mehreckige oder dergleichen Form besitzen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Verfahren sind ferner sowohl zur Umrichtung von geschlossenen Ringkernen wie andererseits grundsätzlich auch offenen, geschlitzten u.s.w. Ringkernen geeignet. Auch hinsichtlich des Wicklungsmaterials kommen sämtliche, einem Fachmann bekannte Materialien in Betracht, insbesondere mit bspw. rundem Draht- oder bspw. rechteckigem, flachem Bandquerschnitt. Geeignet ist einerseits blankes, d. h. keinen Isoliermantel aufweisendes, Wicklungsmaterial. Dabei kann zur Herstellung von Isolierschichten auf dem Ringkern das Wicklungsmaterial gemeinsam mit einem gesonderten Isoliermaterial (bspw. Isolierband) auf den vorzugsweise gleichen Magazinwickelträger vorgewickelt und von dort gemeinsam schichtweise benachbart auf den Ringkern umgewickelt werden. Des Weiteren kann auch bereits mit einer Isolierschicht bzw. einem Isoliermantel versehenes Wicklungsmaterial Verwendung finden.With regard to a second preferred variant of the method, which is preferably to be realized by means of a device according to the invention according to the second preferred embodiment, the winding material can be pre-wound on a plurality of annularly distributed guide elements having, in particular on a plurality of arranged to a roller ring guide rollers, magazine winding carrier. After the pre-winding according to the invention there is the possibility that the guide elements or guide rollers are successively removed from the inside of the magazine reel and implemented for replacement support according to gradually against the outside of the magazine reel. It is advantageous that the magazine winding, ie the pre-wound on the magazine winding carrier winding material, starting with the inner end on the magazine winding carrier free end radially inward can be directly wrapped on the toroidal core, which is especially for the processing of Winding conductors with a large cross-section to avoid the otherwise caused by the great rigidity difficulties proves to be an advantage. Also with regard to the second preferred variant of the method, the pre-winding on the magazine winding carrier spiral or helical, possibly in several layers, carried out, but is preferred in this variant that the pre-winding is at least substantially spiral. Preferably, a device according to the invention according to the second preferred embodiment for the rotary drive of the magazine reel suitable drive means and preferably a control or regulating device for specifying a Umwickelvorgang favoring ratio of the rotational drive speeds of magazine winding and applying device. Correspondingly, with reference to the second preferred variant of the method according to the invention, the procedure is such that the magazine reel is preferably rotationally driven by motor when rewinding or unwinding winding material, preferably by selective adjustment to the speed with which the application device is rotationally driven the wrapping process takes place. For carrying out the invention, toroidal cores of any known design are basically suitable, ie in particular toroidal cores with solid or with so-called wound cross section. In this case, the cross-section may have, for example, a round shape or, as required, a polygonal, polygonal or the like shape. The device according to the invention or the method are also suitable both for the conversion of closed toroidal cores and, on the other hand, basically also open, slotted and so forth toroidal cores. With regard to the winding material, all materials known to a person skilled in the art are also suitable, in particular with, for example, a round wire or, for example, a rectangular, flat band cross section. On the one hand, it is suitable for bare, ie no insulating jacket exhibiting, winding material. In this case, for the production of insulating layers on the toroidal core, the winding material together with a separate insulating material (eg. Insulating tape) are pre-wound on the preferably same magazine winding carrier and from there co-layered adjacent to the toroidal core. Furthermore, winding material already provided with an insulating layer or an insulating jacket can also be used.
Als weiterer Aspekt, der im Rahmen der Erfindung sowohl als bevorzugte Ausführung als auch im Rahmen selbstständiger Ansprüche von Bedeutung sein kann, bei einem Verfahren zum Bewickeln eines insbesondere geschlossenen Ringkerns mit Wicklungsmaterial von einem Magazinwickel vorgesehen sein, dass das Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel in mehreren gewindeartig gewendelten und im wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen auf den Ringkern aufgewickelt wird unter Ausbildung zumin dest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges, dessen Gesamtquerschnittsdicke einem insbesondere ganzzahligen Mehrfachen der Querschnittsdicke des Wicklungsmaterials entspricht. Ein solches Verfahren eignet sich dazu, um insbesondere mit einer der zuvor beschriebenen Vorrichtungen auch auf einen geschlossenen Ringkern einen Leiter mit einem dicken, vorzugsweise für den Kilowatt- bis Megawatt-Bereich einer Spule bzw. eines Transformators geeigneten Querschnitt aufzuwickeln. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Wicklungsstrang kann bspw. einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzen, dessen Kantenlängen vorzugsweise im Bereich von einigen Millimetern bis einigen Zentimetern (bspw. im Bereich von 6–12 cm) liegen kann. Das Verfahren vermeidet die Schwierigkeiten, die bisher bei der Verarbeitung von einteiligen bzw. einlagigen Leitern mit entsprechenden Querschnitten vorhanden waren. Diese lagen darin, dass zur Erzielung der hohen Biegekräfte entsprechend starke und dadurch aufwendige Wickelvorrichtungen benötigt wurden. Es kommt hinzu, dass beim Aufwickeln eines dicken Leiters zufolge des großen Querschnittes, d.h. aufgrund der in der Randphase auftretenden Dehnungen und Zugkräfte, die Gefahr von Spannungsrissen gegeben war und das Aufwickeln einlagiger Leiter mit großem Querschnitt dadurch sehr teuer war. Nach dem Vorschlag der Erfindung, dass das Wicklungsmaterial in mehreren passgenauen Lagen auf den Ringkern aufgewickelt wird, kann als Wicklungsmaterial vorteilhaft Bandmaterial verwendet werden, dessen Querschnittsbreite größer, insbesondere um zumindest etwa eine Größenordnung, (d.h. etwa um den Faktor 10) größer ist als die Querschnittsdicke bzw. Baudicke. Ein derartig dünnes Band aus Leitermaterial ist gut verformbar und kann durch mehrfache passgenaue Wiederholung des schraubenförmigen Aufwickelvorganges zu einem Wicklungsstrang mit gewünschtem dickerem Leiterquerschnitt verarbeitet werden. Soll bspw. mit einem Band von 60 mm Breite und einer Dicke von 0,5 mm ein quadratischer Querschnitt hergestellt werden, kann das schraubenförmige Aufwickeln auf dem Ringkern kontinuierlich über 120 Umdrehungen des Ringkernes durchge führt werden (oder analog bei einer Banddicke von 1 mm über 60 Umdrehungen). Es besteht die Möglichkeit, dass bei jeder Aufwickel-Umdrehung des Ringkerns das Band wieder in seiner Querrichtung passgenau auf die bereits von der vorherigen Drehung vorhandene schraubenförmige Umwicklung aufgelegt wird. Je nach gewählten Drehgeschwindigkeiten von Ringkern einerseits und Anlegeeinrichtung andererseits kann eine gewünschte Anzahl von Schraubengängen über den Ringkernumfang hinweg, bspw. im Bereich von 10– 20 Schraubengängen, erhalten werden. Zur Erzielung einer zumindest im wesentlichen passgenauen Übereinanderlage der Lagen besteht die Möglichkeit, dass vor dem Aufwickeln des Wicklungsmaterials auf den Ringkern dieser gewindeartig gewendelt mit einem Führungsband umwickelt wird, entlang dessen zumindest einer Längsseite Führungshilfsmittel nach radial außen vorstehen. Das Führungsband kann vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Durch die Führungshilfsmittel wird das Wicklungsmaterial, vorzugsweise Bandmaterial, beim Aufwickeln in seiner Querrichtung passgenau positioniert. Eine Alternative zu dem Führungsband kann darin liegen, dass der Ringkern vor dem Bewickeln mit einem querschnittsöffenbaren Hohltorus ummantelt wird, von dessen Außenmantel Führungshilfsmittel für das Wicklungsmaterial nach radial außen hervorstehen, wobei die Führungshilfsmittel voneinander beabstandet entlang zumindest einem gewindeartig gewendelten Verlauf angeordnet sind und wobei das Wicklungsmaterial auf den Hohltorus unter seitlicher Anlage an den Führungshilfsmitteln aufgewickelt wird. Dabei kann ausreichen, wenn je nach Anzahl der Schraubengänge eine gewisse Anzahl Führungshilfsmittel nur an gegenüberliegenden Umfangsbereichen des Ringkernquerschnittes liegen. Als weitere Alternative kommt in Betracht, dass für das passgenaue Aufwickeln des Wicklungsmaterials Sensoren verwendet werden, deren Signal bspw. abhängig von der tage des Wicklungsmaterials ist und zur Antriebssteuerung des Ringkerns und/oder der Anlegeeinrichtung zur Erzielung eines zum passgenauen Aufwickeln geeigneten Geschwindigkeitsverhältnisses der Antriebe verwendet wird. Nach dem Aufwickeln besteht die Möglichkeit, dass der gebildete Wicklungsstrang zur Herstellung von Anschlüssen an zumindest einer Stelle aufgetrennt und die beiden Enden örtlich separiert werden, um die Anschlüsse zu bilden. Wenn bspw. für eine Ringkernspule mehrere Wicklungen gebildet werden sollen, kann der Wicklungsstrang analog an mehreren über den Umfang verteilten Stellen aufgetrennt werden. Der Antrieb der Vorrichtung kann so konzipiert sein, dass der Ringkern motorisch angetrieben (d.h. gedreht) wird und die Anlegeeinrichtung für den Bandleiter je nach gewünschter Schraubengangzahl der Wicklung mit entsprechend angepasster Geschwindigkeit um den Ringkernquerschnitt rotiert. Dabei kann der Magazinwickel entweder selbstständig bedarfsgerecht schaukelnde Drehungen in Umfangsrichtung vollführen oder auf die zuvor beschriebene Weise auch selbst angetrieben werden. Die Führungshilfsmittel, bzw. -noppen können unter anderem auch als Inkremente zur Ermittlung der Ringkern-Drehgeschwindigkeit Verwendung finden.As a further aspect, which may be of importance in the context of the invention both as a preferred embodiment and in the context of independent claims, be provided in a method for winding a particular closed ring core with winding material of a magazine winding that the winding material from the magazine reel in several thread-like coiled and substantially precisely aligned superimposed layers is wound onto the toroidal core to form at least one coiled winding strand whose total cross-sectional thickness corresponds to a particular integer multiples of the cross-sectional thickness of the winding material. Such a method is suitable, in particular with one of the devices described above, to wind a conductor with a thick cross-section, which is preferably suitable for the kilowatt-to-megawatt range of a coil or of a transformer, also on a closed toroidal core. The winding strand produced by the process according to the invention may, for example, have a square or rectangular cross-section whose edge lengths may preferably be in the range of a few millimeters to a few centimeters (for example in the range of 6-12 cm). The method avoids the difficulties previously encountered in processing one-piece or single-layer conductors with corresponding cross-sections. These were that in order to achieve the high bending forces correspondingly strong and therefore expensive winding devices were needed. It should be added that when winding a thick conductor due to the large cross-section, ie due to the strains and tensile forces occurring in the edge phase, the risk of stress cracks was given and the winding single-layer conductor with a large cross section was very expensive. According to the proposal of the invention, that the winding material is wound onto the toroidal core in several precisely fitting layers, it is advantageous to use strip material whose cross-sectional width is greater, in particular larger by at least about one order of magnitude (ie by a factor of 10) than that Cross-sectional thickness or Baudicke. Such a thin band of conductor material is well deformable and can be processed by multiple accurate repetition of the helical winding process to a winding strand with a desired thicker conductor cross-section. If, for example, a square cross-section is to be produced with a band of 60 mm width and a thickness of 0.5 mm, the helical winding on the ring core can be carried out continuously over 120 revolutions of the ring core (or analogously at a band thickness of 1 mm 60 turns). It is possible that at each winding rotation of the toroidal core, the tape is placed back in its transverse direction accurately to the already existing from the previous rotation helical wrapping. Depending on the selected rotational speeds of the toroidal core on the one hand and applying means on the other hand, a desired number of screw threads can be obtained over the toroidal core circumference, for example in the range of 10 to 20 screw flights. In order to achieve an at least substantially accurate superimposition of the layers, it is possible in that prior to the winding of the winding material onto the toroidal core, it is coiled in a thread-like manner with a guide band, along which guide aids project radially outwards along at least one longitudinal side thereof. The guide band may preferably consist of an electrically insulating material. By means of the guide means, the winding material, preferably strip material, is accurately positioned during winding in its transverse direction. An alternative to the guide band may be that the toroidal core is covered with a cross-sectional openable hollow torus prior to winding, from the outer shell guide means for the winding material protrude radially outward, the guide aids spaced from each other along at least one helical course are arranged and wherein the Winding material is wound on the Hohltorus under lateral contact with the guide aids. It may be sufficient if, depending on the number of screw threads, a certain number of guide aids lie only on opposite circumferential regions of the toroidal core cross section. As a further alternative, it is contemplated that are used for the accurate winding of the winding material sensors whose signal is, for example, depending on the days of the winding material and used to drive control of the toroidal core and / or the application device to achieve a tailor-made winding suitable speed ratio of the drives becomes. After winding, it is possible for the formed winding strand to be cut in at least one place to make connections and for the two ends to be spatially separated to form the terminals. If, for example, a plurality of windings are to be formed for a toroidal coil, the winding leg can be separated analogously at a plurality of points distributed over the circumference. The drive of the device can be designed so that the ring core is driven by a motor (ie rotated) and the application device for the strip conductor rotates around the toroidal cross section, depending on the desired number of screw threads of the winding with a correspondingly adapted speed. In this case, the magazine reel can either independently perform needs-based rocking turns in the circumferential direction or driven in the manner described above themselves. The guide aids, or nubs can be used inter alia as increments to determine the toroidal rotation speed.
Zu weiteren Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren und insbesondere dessen bevorzugte Varianten zweckmäßig weiterzubilden, wird auch Bezug auf die vorangehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung genommen. Wie die vorangehende Beschreibung zeigt, eignet sich die Erfindung zur Herstellung von unterschiedlichsten Ringspulen, speziell mit geschlossenem Ringkern und mit dickem Wicklungsmaterial (Leiterdraht oder – band), wie dieses bei Ringkerndrosseln und Ringtransformatoren für den Hochleistungsbereich, speziell für den Kilowatt- bis Megawattbereich, gebräuchlich ist. Dabei ermöglicht die Erfindung, Wicklungsmaterial auch mit vorzugsweise steifem Querschnitt von einem Magazinwickelträger unter Verkleinerung des Biegeradius direkt entweder spiralförmig oder schraubenförmig gewendelt jeweils radial einwärts gerichtet auf einen Ringkern aufzuwickeln. Die Erfindung beseitigt die Schwierigkeit, die im Stand der Technik mit der Steifigkeit dieser Leiter zusammenhängt. Durch den auf dem Magazinwi ckel ermöglichten großen Längenvorrat lassen sich Spulen mit Primär- und im Bedarfsfall zusätzlich Sekundärwicklung herstellen, welche Wicklungen für sich anstelle aus mehreren Segmenten aus einem durchgehenden Leiter bestehen können, so dass keine internen Verschaltungen benötigt werden und entsprechend Schaltungsfehler und Übergangswiderstände vermieden werden. Gegenüber bekannten Techniken wird die Herstellung von Ringspulen vereinfacht, und der Ringkern kann noch etwas kleiner ausgeführt werden, so dass bspw. ein Transformator noch kompakter herstellbar ist. Hinzu kommt der Vorteil, dass selbst ein geschlossener Ringkern mit den Wicklungen in Ringkernumfangsrichtung wendelartig vollständig umschlossen werden kann, was sich im Hinblick auf den Wirkungsgrad als Vorteil erweist. Überdies besteht die Möglichkeit, eine Primär- und eine Sekundärwicklung auf den Ringkern übereinander aufzuwickeln, wobei dies im Bedarfsfall jeweils durchgehend um den gesamten Ringkernumfang erfolgen kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, bspw. die innere Primärwicklung wendelförmig umlaufend und hierauf mehrere äußere, jeweils spiralförmige Sekundärwicklungen aufzubringen.To other ways the inventive method and in particular to further develop its preferred variants expediently, is also related to the foregoing description of the device according to the invention taken. As the foregoing description shows, the invention is suitable for the production of different ring coils, especially with closed ring core and with thick winding material (conductor wire or - band), like this with toroidal core chokes and ring transformers for high power applications, especially for the kilowatt to megawatt range, in use. This allows the Invention, winding material also with preferably rigid cross-section of a magazine winding carrier with reduction of the bending radius directly either spirally or helically coiled each directed radially inwardly to wind on a toroidal core. The invention eliminates the difficulty which in the prior art is related to the stiffness of these conductors. By on the magazine wi ckel enabled huge length reserve can coils with primary and if necessary in addition Produce secondary winding, which windings for instead of several segments from a continuous ladder can exist, so that no internal interconnections are needed and corresponding circuit errors and avoid contact resistance become. Across from known techniques simplifies the manufacture of toroidal coils, and the ring core can be made even smaller, so that, for example, a Transformer is even more compact. Add to that the advantage that even a closed ring core with the windings in Ringkernumfangsrichtung helical complete can be enclosed, which is in terms of efficiency proves to be an advantage. moreover it is possible, a primary and a secondary winding to wind on the toroidal core, this if necessary, in each case continuously around the entire ring core circumference can be done. But there is also the possibility, for example, the inner primary helically circulating and then several outer, respectively spiral secondary windings applied.
Die Erfindung betrifft auch eine Ringkerndrossel, aufweisend einen geschlossenen Ringkern und zumindest eine Wicklung, welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweist, wobei darauf abgestellt wird, dass der Querschnitt des Wicklungsmaterials an einen Leistungsbereich der Ringkerndrossel in Kilowatt- bis Megawatt-Bereich angepasst ist. Die Wicklung kann sich bezüglich der Ringkernebene bevorzugt durchgehend über den zumindest überwiegenden Anteil des Ringkernumfangs oder über den im Wesentlichen ganzen Ringkernumfang erstrecken.The The invention also relates to a toroidal core choke comprising a closed core Toroidal core and at least one winding, which spirally wound having around the toroidal winding material, wherein on it is turned off that the cross section of the winding material a power range of the toroidal core choke in kilowatt to megawatt range is adjusted. The winding may be preferred with respect to the ring core plane continuously over the at least predominant Proportion of the ring core circumference or over extend the substantially entire ring core circumference.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Ringkerntransformator, aufweisend einen geschlossenen Ringkern und zumindest jeweils eine Primärwicklung und Sekundärwicklung, von welchen eine oder beide gewindeartig gewendelt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweisen, wobei darauf abgestellt wird, dass der Querschnitt des Wicklungsmaterials der zumindest einen Primär- und/oder Sekundärwicklung an einen Leistungsbereich des Ringtransformators im Kilowatt- bis Megawatt-Bereich angepasst ist. Zweckmäßig kann sich zumindest eine Wicklung mit an den Kilowatt- bis Megawatt-Bereich angepasstem Querschnitt bezüglich der Ringkernebene durchgehend über den zumindest überwiegenden Anteil des Ringkernumfangs oder über den im Wesentlichen ganzen Ringkernumfang hinweg erstrecken.The invention further relates to a toroidal transformer, comprising a closed ring core and at least one primary winding and one secondary winding, one or both of which having helically wound winding material running around the toroidal core, wherein the cross section of the winding material of the at least one primary and / or or seconds därwicklung is adapted to a power range of the ring transformer in the kilowatt to megawatt range. Expediently, at least one winding with a cross section adapted to the kilowatt to megawatt range with respect to the toroidal core can extend continuously over the at least predominant portion of the toroidal core circumference or over the substantially entire toroidal core circumference.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Ringkerndrossel, aufweisend einen insbesondere geschlossenen Ringkern und zumindest eine Wicklung, welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweist, wobei das Wicklungsmaterial in mehreren, im wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen aus Wicklungsmaterial unter Ausbildung zumindest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges, dessen Dicke größer, als die Dicke des Wicklungsmaterials, insbesondere dessen Dicke ein ganzzahliges Mehrfaches der Dicke des Wicklungsmaterials beträgt, aufgewickelt ist. Bevorzugt kann als Wicklungsmaterial Bandmaterial vorgesehen sein, dessen Querschnittsbreite größer, insbesondere um zumindest etwa eine Größenordnung (etwa Faktor 10) größer als die Querschnittsdicke ist. Eine derartige Ringkerndrossel kann selbst bei Verwendung eines sehr dünnen und dadurch gut zu verarbeitenden Wicklungsmaterials hinsichtlich des Querschnittes des Wicklungsstranges an Leistungen im Kilowatt- bis Megawatt-Bereich angepasst sein. Es besteht insbesondere die Möglichkeit, dass der Wicklungsstrang einen rechteckigen, bspw. quadratischen Querschnitt aufweist, dessen Dicke im Wertebereich von mehreren Millimetern bis zu einzelnen oder mehreren Zentimetern liegt.According to one In another aspect, the invention relates to a toroidal core choke, comprising a particular closed ring core and at least one winding, which thread wound around the toroidal core winding material wherein the winding material in a plurality, substantially precisely on top of each other lying layers of winding material under training at least a thread-like coiled winding strand whose thickness is greater than the thickness of the winding material, in particular its thickness is an integer Is several times the thickness of the winding material, wound up. Prefers can be provided as a winding material strip material whose Cross-section width larger, in particular at least about an order of magnitude (about factor 10) greater than the cross-sectional thickness is. Such a toroidal core choke can itself when using a very thin and thereby well-processed winding material in terms of the cross-section of the winding strand in kilowatts of be adapted to megawatt range. There is in particular the Possibility, that the winding strand has a rectangular, for example. Square cross-section whose thickness is in the range of several millimeters up to a few or several centimeters.
Die Erfindung umfasst ferner einen Ringkerntransformator, aufweisend eine Ringkerndrossel, bei welcher das Wicklungsmaterial in mehreren, im Wesent lichen passgenau übereinanderliegenden Lagen unter Ausbildung zumindest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges, dessen Dicke größer als die Dicke des Wicklungsmaterials ist, aufgewickelt ist, wobei der gewindeartig gewendelte Wicklungsstrang die Primärwicklung des Ringkerntransformators bildet und wobei die Sekundärwicklung eine Anzahl von Wicklungsmaterial aufweisenden Spiralwicklungen aufweist, welche die Primärspule umgreifen und miteinander in Serie verbunden sind. Bevorzugt kann eine Mehrzahl von Spiralwicklungen vorgesehen sein, die über den überwiegenden oder im wesentlichen ganzen Ringkernumfang im wesentlichen etwa äquidistant zueinander beabstandet angeordnet sind.The The invention further includes a toroidal transformer comprising a toroidal core choke, in which the winding material in several, Essentially matching exactly superimposed Layers to form at least one helically wound Winding strand whose thickness is greater than the thickness of the winding material is wound, wherein the thread-like coiled winding strand the primary winding of the toroidal transformer and wherein the secondary winding a Having a number of winding material having spiral windings, which embrace the primary coil and connected to each other in series. Preferably, a plurality be provided by spiral windings, which are over the predominant or substantially Whole ring core circumference substantially equidistantly spaced apart are arranged.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen, näher beschrieben. Darin zeigt:The Invention will be described below with reference to the attached figures, which preferred embodiments show, closer described. It shows:
Die
Wirkungs- bzw. Verfahrensweise der mit Bezug auf die
Auf
die beschriebene Weise können
mit der Vorrichtung
Die
Die
Die
Rückansicht
gemäß
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are (for itself) essential to the invention. In the disclosure of the application will hereby also the disclosure content of the associated / attached priority documents (Copy of the advance notice) fully included, too for the purpose, features of these documents in claims present Registration with.
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