DE102019207865A1 - Winding needle, winding system for wire windings and method for producing a wire winding - Google Patents

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Abstract

Gemäß Ausführungsformen betrifft die Erfindung eine Wickelnadel (100) zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes (110) während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung. Die Wickelnadel (100) ist als Hohlnadel ausgeführt, und der zu wickelnde Draht (110) wird durch die Wickelnadel (100) geführt. Die Wickelnadel umfasst einen Dehnungssensor (107) zur Erfassung einer Biegung der Wickelnadel (100).According to embodiments, the invention relates to a winding needle (100) for feeding a wire (110) to be wound during a winding process for producing a wire winding. The winding needle (100) is designed as a hollow needle, and the wire (110) to be wound is guided through the winding needle (100). The winding needle comprises a strain sensor (107) for detecting a bending of the winding needle (100).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wickelnadel zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung, ein Wickelsystem sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Drahtwicklung.The present invention relates to a winding needle for feeding in a wire to be wound during a winding process for producing a wire winding, a winding system and a method for producing a wire winding.

In der Elektrotechnik sind Spulen ein essentielles Element in einer Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise Elektromotoren, Transformatoren, Relais und anderen. Spulen können beispielsweise als eine Wicklung eines Stromleiters beispielsweise aus isoliertem Kupferdraht ausgeführt sein.In electrical engineering, coils are an essential element in a variety of applications such as electric motors, transformers, relays, and others. Coils can be designed, for example, as a winding of a current conductor, for example made of insulated copper wire.

Beispielsweise weist eine Drehstrom-Elektromaschine einen Rotor und einen Stator auf. Der Stator ist dabei üblicherweise aus einem Statorblechpaket und einer Drehstromwicklung aufgebaut. 1A zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines Stators. Eine Vielzahl von Statorzähnen 310 ist jeweils durch eine Nut 320 voneinander beabstandet auf der Innenseite eines Gehäuses angeordnet. Die Statorzähne 310 bilden jeweils den Kern der Spulen.For example, a three-phase electric machine has a rotor and a stator. The stator is usually constructed from a stator core and a three-phase winding. 1A FIG. 11 shows a schematic view for explaining an exemplary method for manufacturing a stator. A plurality of stator teeth 310 are each arranged at a distance from one another by a groove 320 on the inside of a housing. The stator teeth 310 each form the core of the coils.

Statoren mit unterschiedlichen Typen von Wicklungen, beispielsweise konzentrierten oder verteilten Wicklungen, können beispielsweise mit der Nadelwickeltechnologie hergestellt werden. Bei diesem Verfahren wird der Draht mit einer Wickelnadel, die als Hohlnadel ausgeführt ist, unter Drahtzug direkt in die Nuten des Stators gewickelt, wie in 1A angedeutet ist. Die Wickelnadel 100 kann an einem Nadelhalter 120 befestigt sein. Der zu wickelnde Draht 110 wird durch die Wickelnadel 100 geführt.Stators with different types of windings, for example concentrated or distributed windings, can be produced, for example, with needle winding technology. In this process, the wire is wound directly into the slots of the stator with a winding needle, which is designed as a hollow needle, under wire tension, as in 1A is indicated. The winding needle 100 can be attached to a needle holder 120. The wire 110 to be wound is passed through the winding needle 100.

Allgemeines Ziel bei einer Bewicklung ist das Erreichen eines möglichst gleichmäßigen Wicklungsaufbaus. Im besten Falle wird ein orthozyklischer Wicklungsaufbau erreicht, bei dem die Mittelpunkte der Drahtwindungen benachbarter Windungen jeweils an Positionen eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. In diesem Fall kann ein hoher elektrischer Füllfaktor (Kupferfüllfaktor) erreicht werden. Dieser bewirkt eine Reduzierung der Leitungsverluste und damit eine Steigerung des Wirkungsgrads und eine Erhöhung der Leistungsdichte.The general aim of a winding is to achieve a winding structure that is as uniform as possible. In the best case, an orthocyclic winding structure is achieved in which the center points of the wire windings of adjacent windings are each arranged at positions of an equilateral triangle. In this case, a high electrical fill factor (copper fill factor) can be achieved. This brings about a reduction in line losses and thus an increase in efficiency and an increase in power density.

Allgemeine Nadelwickelverfahren werden beispielsweise in EP 1 759 446 B1 oder DE 10 2011 008 662 A1 beschrieben. Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Regelung der Drahtspannung eines Spulenwickeldrahtes werden in DE 10 2005 028 053 B3 beschrieben.General needle winding processes are described in, for example EP 1 759 446 B1 or DE 10 2011 008 662 A1 described. A method and a device for regulating the wire tension of a coil winding wire are disclosed in DE 10 2005 028 053 B3 described.

Obwohl die Beschreibung sich im Wesentlichen auf die Herstellung von Drahtwicklungen an einem Stator bezieht, ist selbstverständlich, dass das beschriebene Verfahren und die beschriebenen Elemente auch auf die Herstellung von anderen Wicklungen, insbesondere von Wicklungen bei Rotoren aber auch auf Wicklungen bei anderen elektrischen Bauelementen anwendbar ist.Although the description essentially relates to the production of wire windings on a stator, it goes without saying that the described method and the described elements can also be used for the production of other windings, in particular windings for rotors but also for windings for other electrical components .

Der elektrische Füllfaktor ist ein wesentlicher Parameter, der über Leistungsdichte und Wirkungsgrad elektrischer Maschinen und Transformatoren bestimmt. Der elektrische Füllfaktor beschreibt das Verhältnis des Querschnitts aller Leiter zur Fläche des für die Drahtablage vorgesehenen Raums (z.B. Nut einer elektrischen Maschine). Eine Maximierung des elektrischen Füllfaktors ist für die Anwendung des Elektromotors als Traktionsantrieb in einem Elektroauto von entscheidender Bedeutung.The electrical fill factor is an essential parameter that determines the power density and efficiency of electrical machines and transformers. The electrical fill factor describes the ratio of the cross-section of all conductors to the area of the space provided for wire storage (e.g. the groove of an electrical machine). Maximizing the electrical fill factor is of crucial importance for the use of the electric motor as a traction drive in an electric car.

Um den elektrischen Füllfaktor zu maximieren, wird in automatisierten Wickelverfahren versucht, eine möglichst optimale Drahtablage zu erreichen. Dies kann beispielsweise unter Verwendung der Nadelwickeltechnik erreicht werden, bei der mit einer geführten Hohlnadel der Draht direkt in die Nut abgelegt wird. Dadurch ist eine exakte Drahtablage möglich. Durch die geschickte Ablage der Drähte in der Nut ist es möglich, den elektrischen Füllfaktor in der Nut zu optimieren.In order to maximize the electrical fill factor, an attempt is made in automated winding processes to achieve the best possible wire storage. This can be achieved, for example, using the needle winding technique, in which the wire is deposited directly into the groove with a guided hollow needle. This enables exact wire storage. By cleverly storing the wires in the slot, it is possible to optimize the electrical fill factor in the slot.

1B zeigt eine Querschnittsansicht durch den Stator zwischen I und I' wie in 1A angedeutet. 1B veranschaulicht schematisch einen Bewegungsvorgang von Wickelnadel und Stator bei der Herstellung einer Drahtwicklung mit Hilfe der Nadelwickeltechnologie. Die Wickelnadel wird radial in eine Statornut 320 zugestellt. Für die Wicklungserzeugung führt der Nadelhalter 120 oder die Wickelnadel 100 anschließend eine vertikale Bewegung (Bewegung 1) aus, so dass die horizontal ausgerichtete Wickelnadel in der Nut in vertikaler Richtung verfährt. Erreicht die Wickelnadel 100 das Ende des Blechpakets, kann beispielsweise der Stator um eine Nutteilung gedreht werden (Bewegung 2). Anschließend verfährt die Wickelnadel 100 vertikal in zur ersten Nut entgegengesetzter Richtung (Bewegung 3). Sobald die Wickelnadel die andere Stirnseite des Blechpakets erreicht hat, erfolgt eine weitere, rückwärtige Drehung des Stators (Schritt 4). Dabei wird die Wickelnadel 100 in einer parallelen Bewegung radial um den Betrag des Drahtdurchmessers verfahren, so dass die einzelnen Windungen nebeneinander auf dem zu bewickelnden Zahn 310 des Blechpakets angeordnet werden. Diese Prozessschritte wiederholen sich, bis die festgelegte Anzahl an Windungen erzeugt ist. 1B FIG. 13 shows a cross-sectional view through the stator between I and I 'as in FIG 1A indicated. 1B illustrates schematically a movement process of the winding needle and stator during the manufacture of a wire winding with the aid of needle winding technology. The winding needle is advanced radially into a stator slot 320. To generate the winding, the needle holder 120 or the winding needle 100 then performs a vertical movement (movement 1), so that the horizontally aligned winding needle moves in the vertical direction in the groove. If the winding needle 100 reaches the end of the laminated core, the stator can, for example, be rotated by one slot pitch (movement 2). The winding needle 100 then moves vertically in the direction opposite to the first groove (movement 3). As soon as the winding needle has reached the other face of the laminated core, the stator rotates backwards again (step 4). In this case, the winding needle 100 is moved in a parallel movement radially by the amount of the wire diameter, so that the individual turns are arranged next to one another on the tooth 310 of the laminated core to be wound. These process steps are repeated until the specified number of turns has been generated.

Entscheidend für das Wickelergebnis ist die während des Produktionsprozesses am Nadelaustritt wirkende Drahtzugkraft. Diese hat zum einen Einfluss auf den Drahtdurchmesser (plastische Deformation) und damit auf den Wicklungswiderstand. Weiterhin ist auch die für die genaue Drahtablage wichtige Drahtausrichtung entscheidend von der Drahtzugkraft abhängig.The wire tensile force at the needle outlet during the production process is decisive for the winding result. On the one hand, this has an influence on the wire diameter (plastic deformation) and thus on the winding resistance. Furthermore, that is important for the exact wire placement Wire alignment depends crucially on the wire tension.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Wickelnadel, ein verbessertes Wickelsystem sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Drahtwicklung zur Verfügung zu stellen.The present invention is based on the object of providing an improved winding needle, an improved winding system and an improved method for producing a wire winding.

Gemäß Ausführungsform wird die Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.According to an embodiment, the object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous refinements with expedient developments are specified in the dependent claims.

Gemäß Ausführungsformen wird eine Wickelnadel zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung zur Verfügung gestellt, wobei die Wickelnadel als Hohlnadel ausgeführt ist und der zu wickelnde Draht durch die Wickelnadel geführt wird. die Wickelnadel umfasst einen Dehnungssensor zur Erfassung einer Biegung der Nadel.According to embodiments, a winding needle for supplying a wire to be wound during a winding process for producing a wire winding is provided, the winding needle being designed as a hollow needle and the wire to be wound being guided through the winding needle. the winding needle comprises a strain sensor for detecting a bending of the needle.

Gemäß Ausführungsformen umfasst der Dehnungssensor einen oder mehrere, beispielsweise 2, 3 oder 4 Dehnmessstreifen.According to embodiments, the strain sensor comprises one or more, for example 2, 3 or 4, strain gauges.

Gemäß Ausführungsformen umfasst ein Wickelsystem für Drahtwicklungen eine Wickelnadel zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung an einem Werkstück, wobei die Wickelnadel als Hohlnadel ausgeführt ist und der zu wickelnde Draht durch die Wickelnadel geführt wird. Das Wickelsystem umfasst weiterhin eine Einrichtung zur Messung einer Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts an dem Werkstück sowie eine Vorrichtung zur Einstellung einer Drahtzugspannung beim Wickelvorgang. Gemäß Ausführungsformen ist die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung unter Verwendung eines Messergebnisses, das von der Einrichtung zur Messung der Drahtzugspannung ermittelt wird, regelbar. Beispielsweise ist die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung derart regelbar, dass eine maximale Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts an dem Werkstück nicht überschritten wird.According to embodiments, a winding system for wire windings comprises a winding needle for feeding a wire to be wound during a winding process for producing a wire winding on a workpiece, the winding needle being designed as a hollow needle and the wire to be wound being guided through the winding needle. The winding system further comprises a device for measuring a wire tension of the wire to be wound on the workpiece and a device for setting a wire tension during the winding process. According to embodiments, the device for setting the wire tension can be regulated using a measurement result that is determined by the device for measuring the wire tension. For example, the device for setting the wire tension can be regulated in such a way that a maximum wire tension of the wire to be wound on the workpiece is not exceeded.

Beispielsweise ist die Wickelnadel als Hohlnadel ausgeführt, bei der der zu wickelnde Draht durch die Wickelnadel geführt wird. Die Einrichtung zur Messung der Drahtzugspannung weist einen Dehnungssensor zur Erfassung einer Biegung der Nadel auf. Die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung ist derart regelbar, dass eine maximal vorgegebene Biegekraft nicht überschritten wird.For example, the winding needle is designed as a hollow needle in which the wire to be wound is passed through the winding needle. The device for measuring the wire tension has a strain sensor for detecting a bending of the needle. The device for setting the wire tension can be regulated in such a way that a maximum predetermined bending force is not exceeded.

Der Dehnungssensor kann beispielsweise einen oder mehrere Dehnmessstreifen umfassen.The strain sensor can comprise one or more strain gauges, for example.

Gemäß Ausführungsformen kann die Vorrichtung zur Einstellung derart regelbar sein, dass ein vorgegebenes Biegekraftintervall eingehalten wird. Das Biegekraftintervall kann fest sein oder aber auch variieren.According to embodiments, the device for setting can be regulated in such a way that a predefined bending force interval is maintained. The bending force interval can be fixed or it can also vary.

Beispielsweise kann die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung durch eine Regelvorrichtung regelbar sein. Die Regelvorrichtung kann die Regelung anhand einer auf die Wickelnadel wirkenden Biegekraft vornehmen, die unter Verwendung von Messergebnissen der Einrichtung zur Drahtzugspannung bestimmbar ist.For example, the device for setting the wire tension can be regulated by a control device. The control device can perform the control based on a bending force acting on the winding needle, which can be determined using measurement results from the device for wire tension.

Gemäß Ausführungsformen umfasst das Wickelsystem die Regelvorrichtung.According to embodiments, the winding system comprises the regulating device.

Gemäß Ausführungsformen kann der Dehnungssensor geeignet sein, die während des Wickelvorgangs auf die Wickelnadel durch die Drahtzugspannung wirkende Biegekraft zu bestimmen.According to embodiments, the strain sensor can be suitable for determining the bending force acting on the winding needle due to the wire tension during the winding process.

Beispielsweise kann die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung eine Drahtzugbremse sein.For example, the device for setting the wire tension can be a wire brake.

Gemäß Ausführungsformen erfolgt ein Verfahren zur Herstellung einer Drahtwicklung an einem Werkstück unter Verwendung eines Nadelwickelverfahrens. Bei dem Verfahren wird eine Drahtzugspannung eines zu wickelnden Drahts an dem Werkstück erfasst. Die Drahtzugspannung beim Wickelvorgang wird unter Verwendung der gemessenen Drahtzugspannung geregelt. Beispielsweise wird die Drahtzugspannung derart geregelt, dass eine maximale Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts an dem Werkstück nicht überschritten wird.According to embodiments, a method for producing a wire winding on a workpiece is carried out using a needle winding method. In the method, a wire tension of a wire to be wound on the workpiece is detected. The wire tension during the winding process is controlled using the measured wire tension. For example, the wire tension is regulated in such a way that a maximum wire tension of the wire to be wound on the workpiece is not exceeded.

Gemäß Ausführungsformen ist eine Wickelnadel als Hohlnadel ausgeführt, und der zu wickelnde Draht wird durch die Wickelnadel geführt. Die Wickelnadel umfasst einen Dehnungssensor zur Erfassung einer Biegung der Nadel. Die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung ist derart regelbar, dass eine maximal vorgegebene Biegekraft nicht überschritten wird.According to embodiments, a winding needle is designed as a hollow needle, and the wire to be wound is guided through the winding needle. The winding needle includes a strain sensor for detecting a bending of the needle. The device for setting the wire tension can be regulated in such a way that a maximum predetermined bending force is not exceeded.

Beispielsweise wird durch das Verfahren eine Statorwicklung oder eine Rotorwicklung hergestellt. Zum Beispiel wird eine Statorwicklung für eine fremderregte Synchronmaschine hergestellt.For example, a stator winding or a rotor winding is produced by the method. For example, a stator winding is produced for a separately excited synchronous machine.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt:

  • 1A eine schematische Ansicht eines Stators bei Herstellung einer Wicklung;
  • 1B zeigt eine Querschnittsansicht des Stators bei Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Wicklung;
  • 2A veranschaulicht eine Wickelnadel gemäß Ausführungsformen;
  • 2B zeigt eine perspektivische Ansicht der Wickelnadel;
  • 3 zeigt ein Wickelsystem gemäß Ausführungsformen.
Further advantages, features and details of the invention emerge from the patent claims, the following description of preferred embodiments and on the basis of the drawings. It shows:
  • 1A a schematic view of a stator in the manufacture of a winding;
  • 1B shows a cross-sectional view of the stator when performing a method of manufacturing a winding;
  • 2A illustrates a winding needle in accordance with embodiments;
  • 2 B Figure 3 shows a perspective view of the winding needle;
  • 3 shows a winding system according to embodiments.

2A zeigt eine seitliche Draufsicht auf eine Wickelnadel 100. Die Wickelnadel 100 ist zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes 110 während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung geeignet. Die Wickelnadel 100 ist als eine Hohlnadel ausgeführt, und der zu wickelnde Draht 110 wird durch die Wickelnadel 100 geführt wird. Die Wickelnadel umfasst einen Dehnungssensor 107 zur Erfassung einer Biegung der Nadel. 2A shows a side plan view of a winding needle 100 . The winding needle 100 is for feeding a wire to be wound 110 suitable for producing a wire winding during a winding process. The winding needle 100 is designed as a hollow needle, and the wire to be wound 110 is through the winding needle 100 to be led. The winding needle includes a strain sensor 107 to detect a bend in the needle.

Der Dehnungssensor 107 kann beispielsweise einen oder mehrere Dehnmessstreifen 1051 , 1052 , 1053 , 1054 umfassen. Dehnmessstreifen messen die elastische Verformung eines Bauteils, im vorliegenden Fall der Wickelnadel 100, aufgrund der Drahtzugkraft nach dem Hookeschen Gesetz über Veränderungen in den Sensor-Widerständen. Beispielweise kann der Dehnungssensor 107 Dehnmessstreifen 1051 , 1052 , 1053 , 1054 , eine Widerstandmesseinrichtung 215 und Zuleitungen 1061 , 1062 aufweisen, die mit der Widerstandmesseinrichtung 215 verbunden sind. Beispielsweise kann die Wickelnadel 100 einen einzigen Dehnmessstreifen 1051 aufweisen. Dieser kann beispielsweise derart ausgerichtet sein, dass seine Belastungsrichtung oder Messrichtung parallel zur Drahtzugspannungsrichtung oder zur Haupt-Drahtzugspannungsrichtung verläuft.The strain sensor 107 can for example one or more strain gauges 105 1 , 105 2 , 105 3 , 105 4 include. Strain gauges measure the elastic deformation of a component, in this case the winding needle 100 , due to the wire tension according to Hooke's law about changes in the sensor resistances. For example, the strain sensor 107 Strain gauges 105 1 , 105 2 , 105 3 , 105 4 , a resistance measuring device 215 and supply lines 106 1 , 106 2 have that with the resistance measuring device 215 are connected. For example, the winding needle 100 a single strain gauge 105 1 exhibit. This can be oriented, for example, in such a way that its loading direction or measuring direction runs parallel to the wire tension direction or to the main wire tension direction.

Der Dehnungssensor kann jedoch auch in beliebig anderer Form ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Dehnungssensor ein beliebiger Kraftsensor sein. Der Dehnungssensor kann beispielsweise auf piezoelektrischen, optischen, induktiven oder kapazitiven Messverfahren beruhen.The strain sensor can, however, also be designed in any other form. For example, the strain sensor can be any force sensor. The strain sensor can for example be based on piezoelectric, optical, inductive or capacitive measuring methods.

2B zeigt eine perspektivische Ansicht der Wickelnadel 100. Die Wickelnadel 100 kann mehr als einen Dehnmessstreifen 105 umfassen. Beispielsweise kann die Wickelnadel 100 zwei Dehnmessstreifen umfassen, deren Anordnungsrichtungen einander schneiden. Beispielsweise sind ihre Schwerpunkte bei einem Abstand von 90° angeordnet. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Wickelnadel 100 auch vier Dehnmessstreifen 1051 , 1052 , 1053 und 1054 umfassen, deren Mittelpunkte jeweils bei einem Abstand von 90° voneinander angeordnet sein können. 2 B Figure 10 shows a perspective view of the winding needle 100 . The winding needle 100 can have more than one strain gauge 105 include. For example, the winding needle 100 comprise two strain gauges, the directions of which intersect each other. For example, their centers of gravity are arranged at a distance of 90 °. According to further embodiments, the winding needle 100 also four strain gauges 105 1 , 105 2 , 105 3 and 105 4 include, the centers of which can each be arranged at a distance of 90 ° from one another.

Bei der in den 2A und 2B gezeigten Wickelnadel können somit Drahtzugkräfte, die senkrecht zur Mittelachse 107 der Nadel 100 wirken, durch die Dehnungsmesstreifen aufgezeichnet werden. Entsprechend ist es möglich, die Drahtzugkräfte direkt an der Nadelspitze zu bestimmen. Die Drahtzugkraft wird somit an der Stelle bestimmt, an der die Beeinflussung des Bewicklungsprozesses durch die Drahtzugkraft besonders stark ist. Entsprechend ist es möglich, den Bewicklungsprozess besonders wirkungsvoll zu überwachen und, wie später noch erläutert werden wird, zu regeln.In the 2A and 2 B The winding needle shown can thus pull wire forces perpendicular to the central axis 107 the needle 100 act through which the strain gauges are recorded. Accordingly, it is possible to determine the wire tensile forces directly at the needle tip. The wire tensile force is thus determined at the point at which the influence of the wire tensile force on the winding process is particularly strong. Accordingly, it is possible to monitor the winding process particularly effectively and, as will be explained later, to regulate it.

Die Zugrichtung (αw, βw) enthält einerseits eine horizontale Komponente, den Horitzontal- oder Azimuthalwinkel αw, der in Bezug auf eine Achse 108 gemessen wird, die senkrecht zur Mittelachse 107 verläuft und beispielsweise durch die Position eines oder mehrerer Dehnmessstreifen 105 bestimmt wird. Die Komponente βw bezeichnet die Vertikalkomponente oder den Höhenwinkel, der in Bezug auf die Mittelachse 107 gemessen wird.The direction of pull (α w , β w ) contains on the one hand a horizontal component, the horizontal or azimuthal angle α w , which is related to an axis 108 is measured perpendicular to the central axis 107 runs and for example through the position of one or more strain gauges 105 is determined. The component β w denotes the vertical component or the elevation angle in relation to the central axis 107 is measured.

Die Drahtzugkraft Fw wirkt auf die Nadel 100 und erzeugt abhängig von der Zugrichtung (αw, βw) - beispielsweise bei Anwesenheit vierer Dehnmesstreifen - vier Messsignale δsg: δ sg = [ δ sg1 ,   δ sg2 ,   δ sg3 ,   δ sg4 ] T .

Figure DE102019207865A1_0001
The wire tensile force F w acts on the needle 100 and, depending on the direction of pull (α w , β w ) - for example if four strain gauges are present - generates four measurement signals δ sg : δ so called = [ δ sg1 , δ sg2 , δ sg3 , δ sg4 ] T .
Figure DE102019207865A1_0001

Gemäß Ausführungsformen ist es möglich, die Drahtzugkraft Fw und die Zugrichtung αw aus den Messsignalen δsg zu identifizieren. Simulationen der Wickelnadel unter Verwendung des Finite Elemente-Verfahrens zeigen ein lineares und symmetrisches Biege-Verhalten des Bauteils. Die Drahtzugkraft Fw und die Bauteildehnung δsg sind nach dem Hookeschen Gesetz direkt proportional. Beispielsweise lässt sich die Tragzugkraft aus den Dehnungssignalen wie folgt bestimmen: δ S G κ [ sin ( α W + ζ 1 ) cos ( α W + ζ 2 ) sin ( α W + ζ 3 ) cos ( α W + ζ 4 ) ] g ( α W , ζ ) sin ( β W ) F W

Figure DE102019207865A1_0002
κ = E [ 1 A 1 1 A 2 1 A 3 1 A 4 ] T
Figure DE102019207865A1_0003
According to embodiments it is possible to identify the wire tensile force F w and the direction of tensile α w from the measurement signals δ sg . Simulations of the winding needle using the finite element method show a linear and symmetrical bending behavior of the component. The wire tensile force F w and the component elongation δ sg are directly proportional according to Hooke's law. For example, the tensile strength can be determined from the strain signals as follows: δ S. G κ [ sin ( α W. + ζ 1 ) - cos ( α W. + ζ 2 ) - sin ( α W. + ζ 3 ) cos ( α W. + ζ 4th ) ] G ( α W. , ζ ) sin ( β W. ) F. W.
Figure DE102019207865A1_0002
κ = E. [ 1 A. 1 1 A. 2 1 A. 3 1 A. 4th ] T
Figure DE102019207865A1_0003

Der Skalierungsfaktor κ wird durch jeden Dehnmessstreifen durch die Querschnittsfläche A des Bauteils und des Elastizitätsmoduls festgelegt. Abweichungen in der Beklebeposition werden durch den Faktor ξ korrigiert. Die Faktoren κ und ξ werden über eine Kalibrierung erlernt, da diese vorab nicht exakt bestimmt werden können. Abweichungen, beispielsweise in den Widerständen der Dehnmesstreifen, können so ausgeglichen werden.The scaling factor κ is determined by the cross-sectional area A for each strain gauge of the component and the modulus of elasticity. Deviations in the sticker position are corrected by the factor ξ. The factors κ and ξ are learned through a calibration, since they cannot be exactly determined in advance. Deviations, for example in the resistance of the strain gauges, can be compensated for.

Gemäß Ausführungsformen können zur Kalibrierung zuvor Referenz-Daten aufgenommen werden. Beispielsweise misst ein externer Kraftsensor die Zugkraft Fw für diskrete Kombinationen von αw und βw. Beispielsweise können die Parameter κ und ξ optimal angepasst werden, indem eine nichtlineare Optimierung auf Basis des Verfahrens der kleinsten quadratischen Abweichung angewendet wird und das globale Minimum einer Kostenfunktion wie folgt berechnet wird: J [ k ] ( κ , ζ ) = δ S G [ k ] κ g ( α W [ k ] , ζ ) sin ( β W [ k ] ) F W [ k ]            κ , ζ = arg min κ , ζ k = 1 N ( J [ k ] ( κ , ζ ) ) 2

Figure DE102019207865A1_0004
According to embodiments, reference data can be recorded beforehand for calibration. For example, an external force sensor measures the tensile force F w for discrete combinations of α w and β w . For example, the parameters κ and ξ can be optimally adapted by applying a nonlinear optimization based on the method of the smallest square deviation and calculating the global minimum of a cost function as follows: J [ k ] ( κ , ζ ) = δ S. G [ k ] - κ G ( α W. [ k ] , ζ ) sin ( β W. [ k ] ) F. W. [ k ] κ , ζ = bad min κ , ζ k = 1 N ( J [ k ] ( κ , ζ ) ) 2
Figure DE102019207865A1_0004

Wenn der Winkel βw aus den Messsignalen δsg nicht bestimmbar ist, kann dieser über ein geometrisches Simulationsmodell berechnet werden, beispielsweise unter Verwendung der Bauteilgeometrie und der Trajektorie der Wickelnadel im Raum.If the angle β w cannot be determined from the measurement signals δ sg , it can be calculated using a geometric simulation model, for example using the component geometry and the trajectory of the winding needle in space.

3 zeigt ein Wickelsystem 200 gemäß Ausführungsformen. Das Wickelsystem 200 umfasst eine Wickelnadel 100 zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung an einem Werkstück. Die Wickelnadel 100 ist als Hohlnadel ausgeführt, und der zu wickelnde Draht wird durch die Wickelnadel geführt. Das Wickelsystem umfasst weiterhin eine Einrichtung 230 zur Messung einer Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts an dem Werkstück und eine Vorrichtung 210 zur Einstellung einer Drahtzugspannung beim Wickelvorgang. 3 shows a winding system 200 according to embodiments. The winding system 200 includes a winding needle 100 for feeding a wire to be wound during a winding process for producing a wire winding on a workpiece. The winding needle 100 is designed as a hollow needle, and the wire to be wound is fed through the winding needle. The winding system further comprises a device 230 for measuring a wire tension of the wire to be wound on the workpiece and a device 210 for setting a wire tension during the winding process.

Gemäß Ausführungsformen ist die Vorrichtung 210 zur Einstellung unter Verwendung eines Messergebnisses, das von der Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung ermittelt wird, regelbar. Beispielsweise kann die Vorrichtung 210 derart regelbar sein, dass eine maximal vorgegebene Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts an dem Werkstück nicht überschritten wird. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist auch möglich, dass die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung die Drahtzugspannung ermittelt. Anhand dieses Messergebnisses wird eine Vorsteuerung an der Vorrichtung 210 zur Einstellung der Drahtzugspannung beim Wickelvorgang vorgenommen. Beim nachfolgenden Wickelverfahren wird die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung eingesetzt, um die während des Wickelverfahrens auftretende Drahtzugspannung zu messen oder zu überwachen. Eine Regelung der Drahtzugspannung auf Grundlage des Messergebnisses muss in diesem Fall nicht notwendigerweise erfolgen.According to embodiments, the device is 210 for adjustment using a measurement result obtained from the facility 230 for measuring the wire tension is determined, adjustable. For example, the device 210 be adjustable in such a way that a maximum predetermined wire tension of the wire to be wound on the workpiece is not exceeded. According to further embodiments, it is also possible that the device 230 the wire tension is determined to measure the wire tension. This measurement result is used to control the device 210 to adjust the wire tension during the winding process. In the subsequent winding process, the device 230 Used to measure wire tension, to measure or monitor the wire tension that occurs during the winding process. In this case, the wire tension does not necessarily have to be regulated on the basis of the measurement result.

Das Werkstück kann beispielsweise der in den 1A und 1B gezeigte Stator 300 sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Werkstück auch ein Rotor sein, ein allgemeiner Kern oder Teil, der zu bewickeln ist. Die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung ist geeignet, die Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts direkt an dem Werkstück zu erfassen. Beispielsweise ist die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung in der Nähe oder benachbart zu dem Werkstück angeordnet. Beispielsweise kann ein kürzester Abstand zwischen der Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung und dem Werkstück kleiner sein als ein kürzester Abstand zwischen der Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung und der Vorrichtung 210 zur Einstellung der Drahtzugspannung. Die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung oder Komponenten der Einrichtung können direkt an der Wickelnadel 100 angebracht sein.The workpiece can, for example, in the 1A and 1B shown stator 300 his. According to further embodiments, the workpiece can also be a rotor, a general core or part that is to be wound. The establishment 230 To measure the wire tension, it is suitable to record the wire tension of the wire to be wound directly on the workpiece. For example, the facility is 230 for measuring the wire tension in the vicinity or adjacent to the workpiece. For example, a shortest distance between the device 230 to measure the wire tension and the workpiece must be smaller than a shortest distance between the device 230 for measuring the wire tension and the device 210 for setting the wire tension. The establishment 230 to measure the wire tension or components of the device can be attached directly to the winding needle 100 to be appropriate.

In 3 wird der Draht 110 ausgehend von einem Drahtvorrat 240 über die Vorrichtung zur Einstellung einer Drahtzugspannung 210 der Wickelnadel 100 zugeführt. Beispielsweise kann die Nadel 100 an einen Nadelhalter 120 befestigt sein. Das Wickelsystem 200 kann verschiedene Umlenkspulen 250 enthalten sowie Lenk- oder Führungsvorrichtungen 260, um den Draht 110 der Wickelnadel 100 zuzuführen. Der Nadelhalter 120 ist vorgesehen, um die Nadel entsprechend einem vorbestimmten Bewegungsmuster 100 zu bewegen, damit beispielsweise die Wicklung wie unter Bezug auf 1A und 1B beschrieben vorgenommen werden kann. Beispielsweise kann die Wickelnadel 100 wie vorstehend beschrieben ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung einen Dehnungssensor zur Erfassung einer Biegung der Nadel umfassen, wie er unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschrieben worden ist. Die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung oder ein Teil davon kann somit Bestandteil der Wickelnadel 100 sein. Die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung kann derart regelbar sein, dass eine maximal vorgegebene Biegekraft nicht überschritten wird.In 3 becomes the wire 110 starting from a wire supply 240 via the device for setting a wire tension 210 the winding needle 100 fed. For example, the needle 100 to a needle holder 120 be attached. The winding system 200 can use different deflection coils 250 included as well as steering or guiding devices 260 to the wire 110 the winding needle 100 feed. The needle holder 120 is provided to move the needle according to a predetermined movement pattern 100 to move so for example the winding as referring to 1A and 1B can be made. For example, the winding needle 100 be carried out as described above. For example, the facility 230 to measure the wire tension comprise a strain sensor for detecting a bending of the needle, as described with reference to the 2A and 2 B has been described. The establishment 230 to measure the wire tension or a part of it can thus be part of the winding needle 100 his. The device for setting the wire tension can be regulated in such a way that a maximum predetermined bending force is not exceeded.

Die Vorrichtung 210 zur Einstellung der Drahtzugspannung kann beispielsweise derart regelbar sein, dass ein vorgegebenes Biegekraftintervall eingehalten wird, d.h. ein Bereich zwischen einer minimalen Biegekraft und einer maximalen Biegekraft. Das Biegekraftintervall muss nicht konstant sein sondern kann sich im Verlauf des Wickelverfahrens auch ändern, beispielsweise in Abhängigkeit von einem Regelkonzept. Beispielsweise kann die Vorrichtung 210 zur Einstellung der Drahtzugspannung eine Drahtzugbremse, beispielsweise eine als Bremsrad ausgeführte Verzögerungseinrichtung, sein.The contraption 210 for setting the wire tension, it can be regulated, for example, in such a way that a predetermined bending force interval is maintained, ie a range between a minimum bending force and a maximum bending force. The bending force interval does not have to be constant but can also change in the course of the winding process, for example as a function of a control concept. For example, the device 210 a wire brake, for example a delay device designed as a brake wheel, to set the wire tension.

Beispielsweise kann die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung durch eine Regelvorrichtung 220 regelbar sein. Die Regelvorrichtung 220 kann die Regelung beispielsweise anhand einer auf die Wickelnadel 100 wirkenden Biegekraft vornehmen. Dabei kann die Biegekraft unter Verwendung von Messergebnissen der Dehnungssensoren bestimmbar sein. Beispielsweise kann die Regelvorrichtung Teil des Wickelsystems 200 sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Regelvorrichtung 220 aber auch außerhalb des Wickelsystems 200 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Regelvorrichtung 220 durch einen Computer (nicht dargestellt in 3) realisiert sein, der die Messergebnisse des Dehnungssensors 105 empfängt und die Vorrichtung 210 zur Einstellung der Drahtzugspannung entsprechend steuert.For example, the device for adjusting the wire tension can be through a regulating device 220 be controllable. The control device 220 the regulation can for example be based on an on the winding needle 100 acting bending force. The bending force can be determined using measurement results from the strain sensors. For example, the control device can be part of the winding system 200 his. According to further embodiments, the control device 220 but also outside of the winding system 200 be arranged. For example, the control device 220 by a computer (not shown in 3 ) be realized that the measurement results of the strain sensor 105 receives and the device 210 controls accordingly to set the wire tension.

Gemäß Ausführungsformen kann der Dehnungssensor beispielsweise in der Lage sein, einen gemessenen Widerstand in eine Biegekraft oder Drahtzugspannung umzurechnen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann auch die Regelvorrichtung 220 oder eine weitere Vorrichtung, beispielsweise ein Computer in der Lage sein, diese Umrechnung vorzunehmen.According to embodiments, the strain sensor can for example be able to convert a measured resistance into a bending force or wire tension. According to further embodiments, the control device can also 220 or another device, for example a computer, may be able to do this conversion.

Weitere Ausführungsformen betreffen ein Verfahren zur Herstellung einer Drahtwicklung an einem Werkstück unter Verwendung eines Nadelwickelverfahrens, bei dem eine Drahtzugspannung eines zu wickelnden Drahts an dem Werkstück erfasst wird. Weiterhin wird die Drahtzugspannung beim Wickelvorgang unter Verwendung der gemessenen Drahtzugspannung geregelt. Beispielsweise kann die Drahtzugspannung derart geregelt werden, dass eine maximale Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts an dem Werkstück nicht überschritten wird. Beispielsweise kann die Wickelnadel beim Nadelwickelverfahren wie in den 1A und 1B gezeigt geführt werden. Beispielsweise kann die Drahtzugspannung durch die Einrichtung 230 zur Messung der Drahtzugspannung ermittelt werden.Further embodiments relate to a method for producing a wire winding on a workpiece using a needle winding method in which a wire tension of a wire to be wound on the workpiece is detected. Furthermore, the wire tension during the winding process is regulated using the measured wire tension. For example, the wire tension can be regulated in such a way that a maximum wire tension of the wire to be wound on the workpiece is not exceeded. For example, the winding needle in the needle winding process as in 1A and 1B shown. For example, the wire tension through the device 230 to measure the wire tension.

Gemäß Ausführungsformen wird bei dem Verfahren eine Wickelnadel 100, die als Hohlnadel ausgeführt ist und bei der der zu wickelnde Draht 110 durch die Wickelnadel geführt wird, verwendet. Beispielsweise weist die Wickelnadel 100 einen Dehnungssensor 105 zur Erfassung einer Biegung der Nadel auf. Die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung kann derart regelbar sein, dass eine maximal vorgegebene Biegekraft nicht überschritten wird.According to embodiments, a winding needle is used in the method 100 , which is designed as a hollow needle and in which the wire to be wound 110 is passed through the winding needle. For example, the winding needle 100 a strain sensor 105 to detect a bend in the needle. The device for setting the wire tension can be regulated in such a way that a maximum predetermined bending force is not exceeded.

Gemäß Ausführungsformen kann durch das Verfahren eine Statorwicklung oder eine Rotorwicklung hergestellt werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen können jedoch auch beliebige Wicklungen für beliebige elektrotechnische Anwendungen hergestellt werden. Das Verfahren kann derart durchgeführt werden, dass die Drahtzugspannung entsprechend der Drahtzugkraft, die durch die Dehnungssensoren ermittelt wird, geregelt wird.According to embodiments, a stator winding or a rotor winding can be produced by the method. According to further embodiments, however, any desired windings can also be produced for any desired electrical engineering applications. The method can be carried out in such a way that the wire tension is regulated in accordance with the wire tension that is determined by the strain sensors.

Wie beschrieben worden ist, kann bei der beschriebenen Wickelnadel bzw. dem Wickelsystem oder dem Verfahren die Drahtzugkraft direkt vor dem Werkstück gemessen werden. Als Folge kann das Drahtzugkraftsignal dann für die Regelung der Drahtzugkraft eingesetzt werden. Beispielsweise kann durch gezielte Regeleingriffe an der Drahtzugbremse eine Verbesserung der Drahtzugkraft in Bauteilnähe vorgenommen werden. Als Folge wird die Produktqualität, insbesondere der elektrische Füllfaktor erhöht. Durch einen geregelten Drahtzug kann darüber hinaus eine plastische Deformation der Drähte kontrolliert und eine Widerstandserhöhung vermieden werden. Weiterhin kann durch eine positionsgenaue Ablage des Wickeldrahtes eine Erhöhung des elektrischen Füllfaktors erfolgen.As has been described, the wire tensile force can be measured directly in front of the workpiece with the winding needle or the winding system or the method described. As a result, the wire tension signal can then be used to regulate the wire tension. For example, targeted control interventions on the wire tensioning brake can improve the wire tension in the vicinity of the component. As a result, the product quality, in particular the electrical fill factor, is increased. A regulated wire tension can also control plastic deformation of the wires and avoid an increase in resistance. Furthermore, the electrical filling factor can be increased by placing the winding wire in a precisely positioned position.

Dies ist insbesondere bei einer fremderregten Synchronmaschine vorteilhaft, bei der der Rotor nadelgewickelte konzentrierte Wicklungen enthält. Eine genaue Drahtablage ist hier sowohl aus Gründen der Leistungsdichte als auch aus Gründen der mechanischen Festigkeit der Wicklungen sehr vorteilhaft. Als Ergebnis können elektrische Magneten mit Spulen im Rotor bereitgestellt werden, wodurch es möglich wird, Permanentmagnete, die auf seltenen Erdmaterialien basieren, durch Spulen zu ersetzen.This is particularly advantageous in a separately excited synchronous machine in which the rotor contains needle-wound concentrated windings. Precise wire storage is very advantageous here both for reasons of power density and for reasons of the mechanical strength of the windings. As a result, electric magnets with coils in the rotor can be provided, making it possible to replace permanent magnets based on rare earth materials with coils.

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Claims (18)

Wickelnadel (100) zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes (110) während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung, wobei die Wickelnadel (100) als Hohlnadel ausgeführt ist und der zu wickelnde Draht (110) durch die Wickelnadel (100) geführt wird, umfassend einen Dehnungssensor (107) zur Erfassung einer Biegung der Wickelnadel (100).Winding needle (100) for feeding a wire (110) to be wound during a winding process for producing a wire winding, the winding needle (100) being designed as a hollow needle and the wire (110) to be wound being guided through the winding needle (100), comprising a Strain sensor (107) for detecting a bending of the winding needle (100). Wickelnadel (100) nach Anspruch 1, wobei der Dehnungssensor (107) einen Dehnmessstreifen (105) umfasst.Winding needle (100) Claim 1 , wherein the strain sensor (107) comprises a strain gauge (105). Wickelnadel (100) nach Anspruch 2, bei der der Dehnungssensor (107) zwei Dehnmessstreifen (105) umfasst.Winding needle (100) Claim 2 , in which the strain sensor (107) comprises two strain gauges (105). Wickelsystem (200) für Drahtwicklungen, umfassend eine Wickelnadel (100) zur Zuführung eines zu wickelnden Drahtes (110) während eines Wickelprozesses zur Herstellung einer Drahtwicklung an einem Werkstück, wobei die Wickelnadel (100) als Hohlnadel ausgeführt ist und der zu wickelnde Draht (110) durch die Wickelnadel (100) geführt wird; eine Einrichtung (230) zur Messung einer Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts (110) an dem Werkstück, sowie eine Vorrichtung (210) zur Einstellung einer Drahtzugspannung beim Wickelvorgang.A winding system (200) for wire winding, comprising a winding needle (100) for feeding a wire (110) to be wound during a winding process for producing a wire winding on a workpiece, the winding needle (100) being designed as a hollow needle and the wire (110) to be wound being guided through the winding needle (100) becomes; a device (230) for measuring a wire tension of the wire to be wound (110) on the workpiece, and a device (210) for setting a wire tension during the winding process. Wickelsystem (200) nach Anspruch 4, bei dem die Vorrichtung (210) zur Einstellung der Drahtzugspannung unter Verwendung eines Messergebnisses, das von der Einrichtung (230) zur Messung der Drahtzugspannung, ermittelt wird, regelbar ist.Winding system (200) Claim 4 , in which the device (210) for setting the wire tension can be regulated using a measurement result which is determined by the device (230) for measuring the wire tension. Wickelsystem nach Anspruch 5, bei dem die Vorrichtung (210) zur Einstellung der Drahtzugspannung derart regelbar ist, dass eine maximale Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts (110) an dem Werkstück nicht überschritten wird.Winding system according to Claim 5 , in which the device (210) for adjusting the wire tension can be regulated in such a way that a maximum wire tension of the wire (110) to be wound on the workpiece is not exceeded. Wickelsystem (200) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die Wickelnadel (100) als Hohlnadel ausgeführt ist und der zu wickelnde Draht (110) durch die Wickelnadel (100) geführt wird, wobei die Einrichtung (230) zur Messung der Drahtzugspannung einen Dehnungssensor (107) zur Erfassung einer Biegung der Wickelnadel (100) umfasst und die Vorrichtung (210) zur Einstellung der Drahtzugspannung derart regelbar ist, dass eine maximal vorgegebene Biegekraft nicht überschritten wird.Winding system (200) according to one of the Claims 4 to 6th , in which the winding needle (100) is designed as a hollow needle and the wire (110) to be wound is guided through the winding needle (100), the device (230) for measuring the wire tension having a strain sensor (107) for detecting a bending of the winding needle (100) and the device (210) for setting the wire tension can be regulated such that a maximum predetermined bending force is not exceeded. Wickelsystem (200) nach Anspruch 7, bei dem der Dehnungssensor (107) einen Dehnmessstreifen (105), der an der Wickelnadel (100) angebracht ist, umfasst.Winding system (200) Claim 7 , in which the strain sensor (107) comprises a strain gauge (105) which is attached to the winding needle (100). Wickelsystem (200) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Vorrichtung (210) zur Einstellung derart regelbar ist, dass ein vorgegebenes Biegekraftintervall eingehalten wird.Winding system (200) Claim 7 or 8th , the device (210) for adjustment being controllable in such a way that a predetermined bending force interval is maintained. Wickelsystem (200) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die Vorrichtung (210) zur Einstellung der Drahtzugspannung durch eine Regelvorrichtung (220) regelbar ist und die Regelvorrichtung die Regelung anhand einer auf die Wickelnadel (100) wirkenden Biegekraft vornimmt, die unter Verwendung von Messergebnissen des Dehnungssensors (107) bestimmbar ist.Winding system (200) according to one of the Claims 7 to 9 , in which the device (210) for setting the wire tension can be regulated by a regulating device (220) and the regulating device carries out the regulation based on a bending force acting on the winding needle (100), which can be determined using measurement results from the strain sensor (107). Wickelsystem (200) nach Anspruch 10, welches die Regelvorrichtung (220) umfasst.Winding system (200) Claim 10 , which comprises the control device (220). Wickelsystem (200) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem der Dehnungssensor (107) geeignet ist, die während des Wickelvorgangs auf die Wickelnadel (100) durch die Drahtzugspannung wirkende Biegekraft zu bestimmen.Winding system (200) according to one of the Claims 7 to 11 , in which the strain sensor (107) is suitable for determining the bending force acting on the winding needle (100) due to the wire tension during the winding process. Wickelsystem (200) nach einem der Ansprüche 4 bis 12, bei dem die Vorrichtung (210) zur Einstellung der Drahtzugspannung eine Drahtzugbremse ist.Winding system (200) according to one of the Claims 4 to 12 , in which the device (210) for adjusting the wire tension is a wire brake. Verfahren zur Herstellung einer Drahtwicklung an einem Werkstück unter Verwendung eines Nadelwickelverfahrens, bei dem eine Drahtzugspannung eines zu wickelnden Drahts an dem Werkstück erfasst wird, und die Drahtzugspannung beim Wickelvorgang unter Verwendung der gemessenen Drahtzugspannung geregelt wird.A method for producing a wire winding on a workpiece using a needle winding method, in which a wire tension of a wire to be wound on the workpiece is detected and the wire tension is controlled during the winding process using the measured wire tension. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Drahtzugspannung derart geregelt wird, dass eine maximale Drahtzugspannung des zu wickelnden Drahts an dem Werkstück nicht überschritten wird.Procedure according to Claim 14 , in which the wire tension is regulated in such a way that a maximum wire tension of the wire to be wound on the workpiece is not exceeded. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem eine Wickelnadel, die als Hohlnadel ausgeführt ist und bei dem der zu wickelnde Draht durch die Wickelnadel geführt wird, einen Dehnungssensor zur Erfassung einer Biegung der Nadel umfasst und die Vorrichtung zur Einstellung der Drahtzugspannung derart regelbar ist, dass eine maximal vorgegebene Biegekraft nicht überschritten wird.Procedure according to Claim 15 , in which a winding needle, which is designed as a hollow needle and in which the wire to be wound is guided through the winding needle, comprises a strain sensor for detecting a bending of the needle and the device for adjusting the wire tension can be regulated such that a maximum predetermined bending force is not is exceeded. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem eine Statorwicklung oder eine Rotorwicklung hergestellt wird.Procedure according to Claim 15 or 16 , in which a stator winding or a rotor winding is made. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem eine Rotorwicklung für eine fremderregte Synchronmaschine hergestellt wird.Procedure according to Claim 17 , in which a rotor winding is produced for a separately excited synchronous machine.
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