DE102017204651A1

DE102017204651A1 - Wickelkamm, Wickelkern mit einem derartigen Wickelkamm sowie Verfahren zur Aufbringung einer Ummantelung auf einen Wickelkern

Info

Publication number: DE102017204651A1
Application number: DE102017204651.1A
Authority: DE
Inventors: Evelyn Osterwald; Nils Schiwiora
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-09-27

Abstract

Vorgeschlagen wird u.a. ein Wickelkamm (13) als Wickelhilfe und/oder Umlenkmittel für ein auf die Außenkontur (8) eines Wickelkerns (3') durch Umwicklung aufzubringendes und gegebenenfalls mit einem Bindemittel imprägniertes Fadenmaterial (7), wobei der Wickelkamm (13) durch ein im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns (3') auf denselben aufbringbares Ringelement (22) gebildet ist, welches Ringelement (22) eine Mehrzahl über den Umfang desselben mit Abstand zueinander verteilt angeordnete und nach Ringelement-außen weisende Stiftelemente (23) aufweist, wobei im Querschnitt gesehen die Breite „b“ des Ringelements (22) größer der Dicke „d“ desselben ist, und wobei über den Umfang des Ringelements (22) gesehen zumindest ein Teil der Stiftelemente (23) eine unterschiedliche radiale Erstreckung „R1“ aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelkamm als Wickelhilfe und/oder Umlenkmittel für ein auf die Außenkontur eines Wickelkerns durch Umwicklung aufzubringendes Fadenmaterial gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 5 der Erfindung betrifft dieselbe ferner einen Wickelkern mit zumindest einem derartigen Wickelkamm. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufbringung einer Ummantelung auf einen Wickelkern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 der Erfindung.
Die DE 31 41 013 C2 beschreibt eine Wickelvorrichtung zum Bewickeln einer langgestreckten Wickelform, in der Fachwelt auch als Wickelkern bezeichnet, mit nichtkreisförmigem, gestreckten Querschnitt mit mehreren einander überlagerten Schichten von mit Bindemittel behandelten Fadenmaterial zwischen wenigstens zwei Wendevorrichtungen. Die Wendevorrichtungen haben eine Form, die der Kontur des Querschnitts der Wickelform derart angepasst ist, dass sie gleiche oder geringfügig größere Abmessungen aufweisen. Beim Wickeln wird die Wickelform um ihre Drehachse gedreht, während sich der Wickelkopf der Wickelvorrichtung an der Wickelform entlang bewegt. Die Wendevorrichtungen bilden jeweils ein insgesamt ebenes Teil aus, dass im Wesentlichen die gleiche Form wie der Querschnitt der Wickelform hat und an ihrem Rand mit nach außen vorstehenden Stacheln versehen ist, die Fadenbänder festhalten, damit die Bänder um die Stirnfläche der Wendevorrichtung gewickelt werden können. Die Wendevorrichtungen stehen in ihrer Gesamtheit ausreichend weit nach außen vor, um das über die Stirnfläche der Wendevorrichtung zwischen deren äußerem Rand und der Wickelform gewickelte Fadenmaterial aufzunehmen. Die US 5 465 329 A beschreibt einen Stiftring als Einweg-Wickel-Wendehilfe aus einem thermoplastischen Kunststoff zur stationären Anordnung an einem Dorn bei einem Wickelverfahren, um mit Harz behandelte Endlosfasern in einem gewünschten Muster auf besagtem Dorn aufzuwickeln. Der Stiftring weist eine oder zwei Reihen von Stiften auf. Der Stiftring ist aus einem länglichen Trägerstreifen mit besagten Stiften gebildet und durch Biegen um den Dorn an dessen Querschnitt anpassbar. Die DE 10 2004 058 331 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Umlenken eines fadenartigen Gebildes an einem Wickelkern, wobei die Umlenkvorrichtung eine Trageeinrichtung aus Metall mit einer daran durch Schweißen angebrachten Vielzahl an Metallstiften aufweist. All den vorbeschriebenen Wende- bzw. Umlenkvorrichtungen ist gemein, dass deren Stifte eine gleiche radiale Erstreckung oder Stiftlänge aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wickelkamm als Wickelhilfe oder Umlenkmittel für ein auf die Außenkontur eines Wickelkerns durch Umwicklung aufzubringendes Fadenmaterial zu schaffen, welcher im Hinblick auf Wickelkerne verbessert ist, die im Querschnitt gesehen eine Breite „b“ aufweisen, die größer der Dicke „d“ derselben ist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, einen Wickelkern mit zumindest einem derartigen Wickelkamm zur Verfügung zu stellen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Aufbringung einer Ummantelung auf einen solchen Wickelkern anzugeben.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei der Umwicklung eines im Querschnitt gesehen unrund ausgebildeten und um eine Wickelachse drehenden Wickelkerns mittels einer Wickelvorrichtung, deren Verlegekopf in einem bestimmten Abstand parallel zur Wickelachse des Wickelkerns verläuft, die Gefahr besteht, dass das Fadenmaterial nicht ordnungsgemäß von den nach dem Stand der Technik eine einheitliche radiale Erstreckung oder Stiftlänge aufweisenden Stiftelementen des Wickelkamms erfasst wird oder von denselben herunterrutscht, welches zu Fehlwicklungen führen kann.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe demnach zunächst durch einen Wickelkamm als Wickelhilfe und/oder Umlenkmittel für ein auf die Außenkontur eines Wickelkerns durch Umwicklung aufzubringendes und gegebenenfalls mit einem Bindemittel imprägniertes Fadenmaterial, wobei der Wickelkamm durch ein im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns auf denselben aufbringbares Ringelement gebildet ist, welches Ringelement eine Mehrzahl über den Umfang desselben mit Abstand zueinander verteilt angeordnete und nach Ringelement-außen weisende Stiftelemente aufweist, wobei im Querschnitt gesehen die Breite „b“ des Ringelements größer der Dicke „d“ desselben ist, und wobei über den Umfang des Ringelements gesehen zumindest ein Teil der Stiftelemente eine unterschiedliche radiale Erstreckung „R1“ aufweisen.
Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass unabhängig vom aktuell zu verzeichnenden Querschnitt des Wickelkerns allein durch definierte Wahl der radialen Erstreckung „R1“ eines jeden Stiftelements das Fadenmaterial immer sicher vom betreffenden Stiftelement erfasst wird.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
Danach ist vorgesehen, dass die radiale Erstreckung „R1“ aller Stiftelemente derart gewählt ist, dass der Abstand „R2“ der freien Enden der Stiftelemente zu einer zentral des Wickelkamms angeordneten Wickelachse gleich groß ist. Hierdurch ergibt sich bei Anlegen einer imaginären Verbindungslinie an die freien Enden der besagten Stiftelemente weitestgehend ein Kreis, woraus wiederum für alle Stiftelemente sowie das Fadenmaterial immer gleiche Wickelbedingungen resultieren, die ein sicheres Erfassen des endseitig des Wickelkerns umgelegten Fadenmaterials gewährleisten. Das Fadenmaterial befindet sich demnach immer im Eingriffsbereich der/des mittels des Verlegekopfes jeweils angefahrenen Stiftelemente/s. Fehlwicklungen sind vorteilhaft ausgeschlossen. Weiter bevorzugt ist das Ringelement elliptisch geformt, wodurch eine einfache und kostengünstige Gestaltung des Wickelkamms mit den zumindest teilweise unterschiedlich lang ausgebildeten Stiftelementen ermöglich ist. Insoweit ist vorgesehen, dass die radiale Erstreckung „R1“ der Stiftelemente derart gewählt ist, dass im Bereich der großen Halbachsen „HAgr.“ des elliptisch geformten Ringelements zumindest ein Stiftelement mit der geringsten radialen Erstreckung „R1“ und im Bereich der kleinen Halbachsen „HAkl.“ zumindest ein Stiftelement mit der größten radialen Erstreckung „R1“ angeordnet sind. Bevorzugt besteht der Wickelkamm aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff. Alternativ kann derselbe auch aus einem Metall oder aus einer Kombination aus einem Metall und einem Kunststoff bestehen.
Die Erfindung betrifft auch einen Wickelkern mit zwei Endbereichen, wobei im Querschnitt gesehen der Wickelkern eine Breite „b“ aufweist, die größer der Dicke „d“ desselben ist, und wobei der Wickelkern beidenends jeweils zumindest einen im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns an demselben angebrachten Wickelkamm der vorbeschriebenen Art aufweist. Bevorzugt ist der Wickelkamm form- und/oder stoffschlüssig mit dem Wickelkern verbunden, wodurch eine sichere Umwicklung desselben mit dem Fadenmaterial insbesondere in der Anfangsphase der Umwicklung gewährleistet ist. Besonders vorteilhaft ist auch ein als Hohlkörper ausgebildeter Wickelkern einsetzbar, welcher beispielsweise eine versteifende Ummantelung erhalten soll.
Das Verfahren zur Ummantelung eines Wickelkerns durch Umwicklung des Wickelkerns mit einem auf die Außenkontur desselben aufzubringenden und gegebenenfalls mit einem Bindemittel imprägnierten Fadenmaterial, zeichnet sich durch folgende Schritte aus:

a) Bereitstellung einer Wickelvorrichtung, mit zumindest einem Verlegekopf,
b) Bereitstellung eines Wickelkerns und Anordnung desselben in der Wickelvorrichtung, wobei der Wickelkern zwei Endbereiche und im Querschnitt gesehen eine Breite „b“ aufweist, die größer der Dicke „d“ desselben ist sowie beidenends desselben jeweils zumindest einen im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns an demselben angebrachten Wickelkamm aufweist, wobei die Wickelkämme jeweils durch ein formkomplementär zum Außenumfang des Wickelkerns geformtes Ringelement sowie eine Mehrzahl über den Umfang desselben mit Abstand zueinander verteilt angeordnete und nach Ringelement-außen weisende Stiftelemente gebildet sind, und wobei über den Umfang eines jeden Ringelements gesehen zumindest ein Teil der Stiftelemente eine unterschiedliche radiale Erstreckung „R1“ aufweisen,
c) Umwickeln des Wickelkerns mit besagtem Fadenmaterial, wobei der zumindest eine Verlegekopf auf einem definierten Verfahrweg parallel zu einer Wickelachse des Wickelkerns betrieben wird.

Vorteilhaft ist nach besagtem Verfahren ein definiertes und sicheres Verlegen von Fadenmaterial auf dem Wickelkern ermöglicht, da unabhängig vom aktuell zu verzeichnenden Querschnitt des Wickelkerns allein durch definierte Wahl der radialen Erstreckung „R1“ eines jeden Stiftelements das Fadenmaterial immer sicher vom betreffenden Stiftelement erfasst wird. Fehlwicklungen, wie sie bei Verwendung von eine gleiche radiale Erstreckung aufweisenden oder gleichlangen Stiftelementen eines Wickelkamms nach dem Stand der Technik auftreten können, sind hiermit wirkungsvoll verhindert.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, wird im Hinblick auf den Schritt b) bevorzugt ein Wickelkern mit Wickelkämmen bereitgestellt, bei denen die radiale Erstreckung „R1“ aller Stiftelemente eines jeden Wickelkamms derart gewählt ist, dass der Abstand „R2“ der freien Enden der Stiftelemente zu einer zentral des Wickelkamms oder des Wickelkerns angeordneten Wickelachse gleich groß ist. Hierdurch ergibt sich bei Anlegen einer imaginären Verbindungslinie an die freien Enden der besagten Stiftelemente weitestgehend ein Kreis, woraus wiederum für alle Stiftelemente sowie das Fadenmaterial immer gleiche Wickelbedingungen resultieren, die ein sicheres Erfassen des endseitig des Wickelkerns umgelegten Fadenmaterials gewährleisten. Das Fadenmaterial befindet sich demnach immer im Eingriffsbereich der/des mittels des Verlegekopfes jeweils angefahrenen Stiftelemente/s. Fehlwicklungen sind vorteilhaft ausgeschlossen. Weiter bevorzugt wird im Hinblick auf den Schritt b) ein Wickelkern mit einem im Querschnitt gesehen elliptisch geformten Außenumfang bereitgestellt, dessen Wickelkämme jeweils ein elliptisch geformtes Ringelement aufweisen, wobei die radiale Erstreckung „R1“ der Stiftelemente eines jeden Wickelkammes derart gewählt ist, dass im Bereich der großen Halbachsen „HAgr.“ des elliptisch geformten Ringelements zumindest ein Stiftelement mit der geringsten radialen Erstreckung „R1“ und im Bereich der kleinen Halbachsen „HAkl.“ zumindest ein Stiftelement mit der größten radialen Erstreckung „R1“ angeordnet sind. Hierdurch ist eine einfache und kostengünstige Gestaltung des Wickelkamms mit den zumindest teilweise unterschiedlich lang ausgebildeten Stiftelementen ermöglicht. Nach Beenden des eigentlichen Wickelschritts c) können sich aus der erzeugten Ummantelung herausragende Stiftabschnitte der oder einzelner Stiftelemente ergeben. In Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass besagte herausragende Stiftabschnitte der oder einzelner Stiftelemente entfernt respektive abgetrennt werden, woraus sich eine weitestgehend glatte Oberfläche der gebildeten Ummantelung ergibt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:

1 äußerst schematisch eine Wickelvorrichtung nach dem Stand der Technik,
2 eine perspektivische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Wickelkerns, welcher unter Zuhilfenahme erfindungsgemäßer Wickelkämme durch Umwicklung eines Fadenmaterials eine Ummantelung erhalten hat,
3 die Einzelheit „Z“ nach 2,
4 die Ansicht „A“ nach 3,
5 eine Einzelansicht eines der Wickelkämme,
6 eine Schnittdarstellung eines der Wickelkämme nach 2 bis 5, und
7 bis 9 weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wickelkamms.

1 zeigt zunächst ausschnittsweise eine an sich bekannte Wickelvorrichtung 1, in welcher ein beidenends mittels Dorne 2 (nur ein Dorn 2 gezeigt) drehgelagerter Wickelkern 3 um eine Wickelachse 4 drehangetrieben oder drehantreibbar ist. Die Wickelvorrichtung 1 weist einen Verlegekopf 5 mit einem Verlegeauge 6 auf, durch welches ein mit einem Bindemittel, beispielsweise einem Kunstharz imprägniertes Fadenmaterial 7 hindurch und zum Wickelkern 3 geführt ist. Vorliegend ist das Fadenmaterial 7 bandförmig bereitgestellt. Während der Drehung des Wickelkerns 3 um besagte Wickelachse 4 wird der Verlegekopf 5 parallel zur Wickelachse 4, d. h. in einer konstanten Entfernung zu derselben, von einem Ende des Wickelkerns 3 zum anderen Ende desselben und zurück bewegt, wodurch auf der Außenkontur 8 des Wickelkerns 3 eine definierte Wicklung respektive Ummantelung 9 aufgebracht wird. Gemäß 1 dienen die Stirnflächen 10 des Wickelkerns 3 als Wickelhilfe oder Umlenkmittel für das bandförmig bereitgestellte Fadenmaterial 7.
2 zeigt demgegenüber einen Wickelkern 3', welcher besagte, als Wickelhilfe und/oder Umlenkmittel für das bandförmig bereitgestellte Fadenmaterial 7 fungierende Stirnflächen 10 nicht zur Verfügung stellt. Statt dessen findet in den beiden Endbereichen 11, 12 des Wickelkerns 3' je ein sogenannter Wickelkamm 13 Anwendung, der jeweils ringförmig ausgebildet ist und im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns 3' auf demselben aufgebracht ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Wickelkern 3' einen langgestreckten Hohlkörper 14 auf. Der Hohlkörper 14, der gelegentlich auch als „Liner“ bezeichnet wird, geht beidenends, sich jeweils verjüngend, in einen einstückig mit demselben ausgebildeten hohlzylindrischen Abschnitt 15 über. Ein jeder hohlzylindrische Abschnitte 15 ist in je einem Anschlusselement 16 des Wickelkerns 3' mediendicht gelagert und bildet eine Durchtrittsöffnung 17 für ein im Hohlkörper 14 zu lagerndes Medium, beispielsweise ein druckbeaufschlagtes Medium, wie Druckluft, aus.
Der Hohlkörper 14 besteht bevorzugt aus einem Kunststoff, weiter bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie einem Polyethylen, und ist beispielsweise nach einem Blasformverfahren hergestellt. Alternativ kann der Hohlkörper 14 auch aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, oder aus einem Verbundwerkstoff bestehen.
Die Anschlusselemente 16 bestehen bevorzugt aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und weisen jeweils einen orthogonal zur Längsachse 18 des Hohlkörpers 14 angeordneten Flansch 19 auf, der hohlkörperseitig einstückig in einen trichterförmigen Abschnitt 20 übergeht. Die besagte Längsachse 18 entspricht der vorstehend erwähnten Wickelachse 4 des als Wickelkern 3' ausgebildeten Hohlkörpers 14. Die Innenkontur des trichterförmigen Abschnitts 20 ist derart gewählt, dass diese beim Aufstecken des Anschlusselements 16 auf den Hohlkörper 14 der Außenkontur desselben sozusagen formkomplementär folgt. Der besagte Flansch 19 weist Mittel 21 zur Befestigung des Hohlkörpers 14 an einer nicht zeichnerisch dargestellten Tragstruktur, beispielsweise einer Tragstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, auf. Vorliegend sind besagte Mittel 21 zur Befestigung durch Bohrungen im Flansch 19 gebildet, welche im Zusammenbau mit der Tragstruktur von nicht zeichnerisch dargestellten mechanischen Befestigungselementen, wie Befestigungsschrauben, durchsetzt sind.
Der Hohlkörper 14 weist eine denselben verstärkende Ummantelung 9 auf, welche bis in den Bereich der Anschlusselemente 16 reicht. Die Ummantelung 9 ist durch Umwicklung des als Wickelkern 3' fungierenden Hohlkörpers 14 samt Teilabschnitten eines jeden Anschlusselementes 16, vorliegend des trichterförmigen Abschnitts 20 desselben, nach einem an sich bekannten Nasswickelverfahren mit einem Faserverbundwerkstoff erzeugt. Der Faserverbundwerkstoff besteht bevorzugt aus einem Fadenmaterial 7 aus sogenannten Endlosfasern, welche weiter bevorzugt mit einem Bindemittel imprägniert sind. Bei dem Faserverbundwerkstoff kann es sich beispielsweise um einen carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) handeln.
Ein jeder als Wickelhilfe oder Umlenkmittel für das bandförmig bereitgestellte Fadenmaterial 7 fungierender Wickelkamm 13 ist durch ein Ringelement 22 gebildet, welches eine Mehrzahl über den Umfang desselben mit Abstand zueinander verteilt angeordnete und nach Ringelement-außen weisende Stiftelemente 23 aufweist (vgl. 2-9). Der Wickelkamm 13 kann bereits als geschlossener Ring bereitgestellt sein oder aus einem, zwei oder mehreren Bandabschnitt/en mit Stiftelementen 23 gebildet sein, welche/r Bandabschnitt/e erst bei der Montage zu einem geschlossenen Ring geformt und gegebenenfalls gefügt wird/werden. Ein jeder ringförmig ausgebildeter Wickelkamm 13 ist im Bereich des Außenumfangs des trichterförmigen Abschnitts 20 eines jeden Anschlusselements 16 auf den Wickelkern 3' aufgebracht.
Der Wickelkern 3' weist in den Endbereichen 11, 12, die durch den jeweiligen trichterförmigen Abschnitt 20 des betreffenden Anschlusselements 16 gebildet sind und in denen der jeweilige ringförmige Wickelkamm 13 aufgebracht ist, im Querschnitt gesehen eine Breite „b“ auf, die größer der Dicke „d“ desselben ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine elliptisch geformte Umfangsfläche zu verzeichnen. Das Ringelement 22 eines jeden Wickelkamms 13, zumindest jedoch die Innenkontur des Ringelements 22, ist formkomplementär zur besagten Umfangsfläche und demgemäß ebenfalls elliptisch ausgebildet (vgl. 5).
Um während des oben bereits beschriebenen Wickelprozesses ein sicheres Erfassen des Fadenmaterials 7 mittels der Stiftelemente 23 des als Wickelhilfe und/oder Umlenkmittel fungierenden Wickelkamms 13 zu gewährleisten, weisen über den Umfang des betreffenden Ringelements 22 gesehen zumindest ein Teil der Stiftelemente 23 eine unterschiedliche radiale Erstreckung „R1“ auf (vgl. insbes. 4 und 5). D.h., die radiale Erstreckung „R1“ der Stiftelemente 23 variiert über den Umfang des Ringelements 22.
Im Hinblick auf das gemäß diesem Ausführungsbeispiel zu verzeichnende elliptisch geformte Ringelement 22 ist die radiale Erstreckung „R1“ derart gewählt, dass im Bereich der großen Halbachsen „HAgr.“ des elliptisch geformten Ringelements 22 zumindest ein Stiftelement 23 mit der geringsten radialen Erstreckung „R1“ und im Bereich der kleinen Halbachsen „HAkl.“ zumindest ein Stiftelement 23 mit der größten radialen Erstreckung „R1“ angeordnet sind. Darüber hinaus ist die radiale Erstreckung „R1“ aller Stiftelemente 23 derart gewählt, dass der Abstand „R2“ der freien Enden 24 eines jeden Stiftelementes 23 zur zentral des Wickelkamms 13 bzw. des Wickelkerns 3' angeordneten Wickelachse 4 gleich groß ist. Hierdurch ergibt sich bei Anlegen einer imaginären Verbindungslinie 28 (vgl. 5, gestrichelte Linienführung) an die besagten freien Enden 24 der Stiftelemente 23 weitestgehend ein Kreis, woraus für alle Stiftelemente 23 sowie das Fadenmaterial 7 immer gleiche Wickelbedingungen resultieren, die ein sicheres Erfassen des endseitig des Wickelkerns 3' umgelegten Fadenmaterials 7 gewährleisten.
Bevorzugt ist der aus dem Ringelement 22 und den Stiftelementen 23 bestehende Wickelkamm 13 einstückig aus einem formstabilen Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet und demnach äußerst einfach und kostengünstig nach beispielsweise einem Kunststoff-Spritzgießverfahren herstellbar. Alternativ kann derselbe auch aus einem Metall oder aus einer Kombination aus einem Metall und einem Kunststoff bestehen.
Weiter bevorzugt ist ein jeder Wickelkamm 13 form- und/oder stoffschlüssig mit dem Wickelkern 3', vorliegend dem trichterförmigen Abschnitt 20 des betreffenden Anschlusselements 16 verbunden. Die 3 und 4 zeigen insoweit eine Ausführungsform, bei der das Ringelement 22 im Querschnitt gesehen eine nach radial innen gerichtete Wölbung 25 aufweist, die von einer formkomplementär ausgebildeten Ringnut 26 des besagten trichterförmigen Abschnitts 20 formschlüssig aufgenommen ist. Der bewirkte Formschluss kann mit einem Stoffschluss durch insbesondere Klebung kombiniert sein. 7 zeigt demgegenüber ein Ringelement 22, welches einen nach radial innen gerichteten ringförmigen Vorsprung 27 mit eckigem Querschnitt aufweist, der im nicht zeichnerisch dargestellten Montagefall von einer formkomplementär ausgebildeten Ringnut 26 des besagten trichterförmigen Abschnitts 20 zumindest formschlüssig aufgenommen ist. 6 zeigt ferner einen Wickelkamm 13, dessen Ringelement 22 mit einer an die Außenkontur 8 des Wickelkerns 3'respektive des trichterförmigen Abschnitts 20 des Anschlusselements 16 angepasste Innenkontur aufweist und auf den Wickelkern 3' beispielsweise stoffschlüssig durch Kleben oder aufgrund Presspassung befestigt ist.
Wie den 6 bis 9 weiter zu entnehmen ist, kann auch die Geometrie der Stiftelemente 23 und deren Anbindung an das Ringelement 22 in weiten Grenzen variieren. So zeigen die 6 bis 8 Stiftelemente 23, welche in einem Neigungswinkel „α“ von bevorzugt 60° bis 90° zur Wickelachse 4 bzw. Längsachse 18 des Wickelkerns 3' gegen eine während des Wickelprozesses auf die Stiftelemente 23 durch das aufgebrachte und umgelegte Fadenmaterial 7 wirkende Belastung 29 geneigt respektive ausgerichtet angeordnet sind. Der Fuß 27 der Stiftelemente 23 der 6 und 7 ist klein und ohne scharfe Kanten ausgebildet, welches den Kraftfluss vom Stiftelement 23 in das Ringelement 22 begünstigt. 8 zeigt demgegenüber einen Stiftelement-Fuß 27, welcher im Querschnitt gesehen rechteckig ohne scharfe Kanten und in Richtung der Belastung 29 länger als quer dazu, d. h., in der Breite ausgebildet ist. Hieraus resultiert ein besonders hoher Verformungswiderstand des Stiftelements 23 gegen besagte Belastung 29. Wie den 6 und 8 noch zu entnehmen ist, weist gemäß dieser Ausführungsformen auch das Stiftelement 23 selbst zumindest abschnittsweise einen bevorzugt rechteckigen und zum freien Ende 24 des Stiftelements 23 hin sich verjüngenden Querschnitt auf, wogegen die Ausführungsform nach 7 einen runden oder gerundeten, beispielsweise elliptischen und zum freien Ende 24 des Stiftelements 23 hin sich verjüngenden Querschnitt vorsieht. Zur besseren Ablage des Fasermaterials 7 verjüngen sich die Stiftelemente 23 der 6 und 8 erst ab ca. der Hälfte der Länge „a“ der Stiftelemente 23. Sämtliche Stiftelemente 23 weisen ein gerundetes freies Ende 24 auf, welches einen sicheren Einlauf des Fadenmaterials 7 in die zwischen den Stiftelementen 23 gebildeten Lücken erlaubt. 9 zeigt schließlich eine äußerst einfache und kostengünstige Gestalt der Stiftelemente 23, welche über ihre gesamte Länge orthogonal zur Wickelachse 4 verlaufen und einen vom Stiftelement-Fuß 27 zum freien Ende 24 hin sich stetig verjüngenden runden Querschnitt aufweisen.
Wie den 2 bis 4 noch zu entnehmen ist, ergeben sich nach Beenden des eigentlichen Wickelschritts aus der erzeugten Ummantelung 9 herausragende Stiftabschnitte 23a der oder einzelner Stiftelemente 23. Es ist demgemäß angezeigt und durch die Erfindung miterfasst, dass herausragende Stiftabschnitte 23a entfernt respektive abgetrennt werden, woraus sich eine weitestgehend glatte Oberfläche der gebildeten Ummantelung 9 ergibt (nicht zeichnerisch dargestellt).
Bezugszeichenliste

1: Wickelvorrichtung
2: Dorn
3: Wickelkern
3': Wickelkern
4: Wickelachse
5: Verlegekopf
6: Verlegeauge
7: Fadenmaterial
8: Außenkontur (Wickelkern 3')
9: Ummantelung
10: Stirnfläche
11: Endbereich (Wickelkern 3')
12: Endbereich (Wickelkern 3')
13: Wickelkamm
14: Hohlkörper
15: hohlzylindrischer Abschnitt (Hohlkörper 14)
16: Anschlusselement
17: Durchtrittsöffnung
18: Längsachse
19: Flansch
20: trichterförmiger Abschnitt
21: Mittel zur Befestigung
22: Ringelement
23: Stiftelement
23a: Stiftabschnitt
24: freies Ende (Stiftelement 23)
25: Wölbung
26: Ringnut
27: Stiftelement-Fuß (Stiftelement 23)
28: Verbindungslinie
29: Belastung
„R1“: radiale Erstreckung (Stiftelement 23)
„R2“: Abstand (freies Ende 24 zu Wickelachse 4)
„HAgr.“: große Halbachse
„HAkl.“: kleine Halbachse
„α“: Neigungswinkel (Stiftelement 23)
„b“: Querschnitts-Breite (Wickelkern 3 / Ringelement 22)
„d“: Querschnitts-Dicke (Wickelkern 3 / Ringelement 22)
„a“: Länge (Stiftelement 23)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3141013 C2 [0002]
US 5465329 A [0002]
DE 102004058331 A1 [0002]

Claims

Wickelkamm (13) als Wickelhilfe und/oder Umlenkmittel für ein auf die Außenkontur (8) eines Wickelkerns (3') durch Umwicklung aufzubringendes und gegebenenfalls mit einem Bindemittel imprägniertes Fadenmaterial (7), wobei der Wickelkamm (13) durch ein im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns (3') auf denselben aufbringbares Ringelement (22) gebildet ist, welches Ringelement (22) eine Mehrzahl über den Umfang desselben mit Abstand zueinander verteilt angeordnete und nach Ringelement-außen weisende Stiftelemente (23) aufweist, wobei im Querschnitt gesehen die Breite „b“ des Ringelements (22) größer der Dicke „d“ desselben ist, und wobei über den Umfang des Ringelements (22) gesehen zumindest ein Teil der Stiftelemente (23) eine unterschiedliche radiale Erstreckung „R1“ aufweisen.
Wickelkamm (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung „R1“ aller Stiftelemente (23) derart gewählt ist, dass der Abstand „R2“ der freien Enden (24) der Stiftelemente (23) zu einer zentral des Wickelkamms (13) angeordneten Wickelachse (4) gleich groß ist.
Wickelkamm (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (22) elliptisch geformt ist
Wickelkamm (13) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung „R1“ der Stiftelemente (23) derart gewählt ist, dass im Bereich der großen Halbachsen „HAgr.“ des elliptisch geformten Ringelements (22) zumindest ein Stiftelement (23) mit der geringsten radialen Erstreckung „R1“ und im Bereich der kleinen Halbachsen „HAkl.“ zumindest ein Stiftelement (23) mit der größten radialen Erstreckung „R1“ angeordnet sind.
Wickelkern (3') mit zwei Endbereichen (11, 12), wobei im Querschnitt gesehen der Wickelkern (3') eine Breite „b“ aufweist, die größer der Dicke „d“ desselben ist, und wobei der Wickelkern (3') beidenends jeweils zumindest einen im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns (3') an demselben angebrachten Wickelkamm (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.
Wickelkern (3') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkamm (13) form- und/oder stoffschlüssig mit dem Wickelkern (3') verbunden ist.
Verfahren zur Ummantelung eines Wickelkerns (3') durch Umwicklung des Wickelkerns (3') mit einem auf die Außenkontur (8) desselben aufzubringenden und gegebenenfalls mit einem Bindemittel imprägnierten Fadenmaterial (7), gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellung einer Wickelvorrichtung (1), mit zumindest einem Verlegekopf (5), b) Bereitstellung eines Wickelkerns (3') und Anordnung desselben in der Wickelvorrichtung (1), wobei der Wickelkern (3') zwei Endbereiche (11, 12) und im Querschnitt gesehen eine Breite „b“ aufweist, die größer der Dicke „d“ desselben ist sowie beidenends desselben jeweils zumindest einen im Bereich des Außenumfangs des Wickelkerns (3') an demselben angebrachten Wickelkamm (13) aufweist, wobei die Wickelkämme (13) jeweils durch ein formkomplementär zum Außenumfang des Wickelkerns (3') geformtes Ringelement (22) sowie eine Mehrzahl über den Umfang desselben mit Abstand zueinander verteilt angeordnete und nach Ringelement-außen weisende Stiftelemente (23) gebildet sind, und wobei über den Umfang eines jeden Ringelements (22) gesehen zumindest ein Teil der Stiftelemente (23) eine unterschiedliche radiale Erstreckung „R1“ aufweisen, c) Umwickeln des Wickelkerns (3') mit besagtem Fadenmaterial (7), wobei der zumindest eine Verlegekopf (5) auf einem definierten Verfahrweg parallel zu einer Wickelachse (4) des Wickelkerns (3') betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Schritt b) ein Wickelkern (3') mit Wickelkämmen (13) bereitgestellt wird, bei denen die radiale Erstreckung „R1“ aller Stiftelemente (23) eines jeden Wickelkamms (13) derart gewählt ist, dass der Abstand „R2“ der freien Enden (24) der Stiftelemente (23) zu einer zentral des Wickelkamms (13) oder des Wickelkerns (3') angeordneten Wickelachse (4) gleich groß ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Schritt b) ein Wickelkern (3') mit einem im Querschnitt gesehen elliptisch geformten Außenumfang bereitgestellt wird, dessen Wickelkämme (13) jeweils ein elliptisch geformtes Ringelement (22) aufweisen, wobei die radiale Erstreckung „R1“ der Stiftelemente (23) eines jeden Wickelkammes (13) derart gewählt ist, dass im Bereich der großen Halbachsen „HAgr.“ des elliptisch geformten Ringelements (22) zumindest ein Stiftelement (23) mit der geringsten radialen Erstreckung „R1“ und im Bereich der kleinen Halbachsen „HAkl.“ zumindest ein Stiftelement (23) mit der größten radialen Erstreckung „R1“ angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beenden des eigentlichen Wickelschritts c) aus der erzeugten Ummantelung (9) herausragende Stiftabschnitte (23a) der oder einzelner Stiftelemente (23) entfernt werden.