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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität für die am 3. September 2019 eingereichte chinesische Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer von 201910829209.1 und dem Titel „Biegefester Draht und Bearbeitungsverfahren dafür“, wobei sämtliche Inhalte davon durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen werden.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet der Drähte, insbesondere einen biegefesten Draht und ein Bearbeitungsverfahren dafür.
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STAND DER TECHNIK
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Verbindungsdrähte auf dem Gebiet technologischer mechanischer Anlagen und elektronischer Erzeugnisse u.a. im Stand der Technik müssen eine bestimmte Biegebeständigkeit aufweisen. Dabei muss also nach mehrmaligen Biegungen der Verbindungszustand immer noch beibehalten werden. Solche Verbindungsdrähte im Stand der Technik sind nach mehrmaligen Verwendungen für einen Drahtbruch anfällig, was das größte Problem darstellt.
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Zum Lösen des vorstehenden Problems stellt die chinesische Patentschrift mit der Anmeldungsnummer von
201220609213.0 einen neuartigen hochfesten biegefesten und dehnungsbeständigen elektrischen Draht bereit, und zwar bei dem ein Kupferdraht gewindeartig drehend außen auf einem reißbeständigen Drahtleiter aufgewickelt ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann die Biegebeständigkeit des elektrischen Drahts erhöht werden und somit können wiederholte, über Millionen Knickungen bzw. Biegungen erreicht werden. Obwohl mit der obigen Ausgestaltung im Stand der Technik die Biegebeständigkeit quasi erhöht wird, variieren die Anzahl sowie die Art und Weise der Biegungen erheblich bei eigentlichen Erzeugnissen infolge der komplizierten und sich ändernden Verwendungsumgebung, sodass sich die Biegebeständigkeit, die die eigentlichen Erzeugnisse bei tatsächlicher Umgebung aufweisen, wesentlich von der Biegebeständigkeit bei einer Prüfungsumgebung unterscheidet.
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Daher stellt es ein dringend zu lösendes Problem für Fachleute auf diesem Gebiet dar, die Biegebeständigkeit weiter zu erhöhen und somit einen Bruch des Drahts auch bei komplizierten und sich ändernden Verwendungsumgebungen und Bedingungen zu verhindern.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, einen biegefesten Draht und ein Bearbeitungsverfahren dafür bereitzustellen, womit die Biegebeständigkeit erhöht und somit einen Bruch des Drahts auch bei komplizierten und sich ändernden Verwendungsumgebungen und Bedingungen verhindert wird.
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung einen biegefesten Draht bereit, der einen Kern und mehrere auf der Oberfläche des Kerns aufgewickelte Leitungsdrahtstränge umfasst, wobei die mehreren auf der Oberfläche des Kerns aufgewickelten Leitungsdrahtstränge mehrere wiederholt und hintereinander angeordnete Wicklungsmindesteinheiten bilden, wobei in der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit die einzelnen Leitungsdrahtstränge in einem gleichen Winkel nebeneinander gewickelt sind und der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit entspricht.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung ein Verfahren zum Bearbeiten eines biegefesten Drahts nach dem ersten Gesichtspunkt bereit, das die folgenden Schritte umfasst:
- Steuern einer kontinuierlichen Bewegung des Kerns,
- Entrollen mehrerer aufgerollter Leitungsdrahtstränge und Aufwickeln der mehreren Leitungsdrahtstränge auf die Oberfläche des sich kontinuierlich bewegenden Kerns nebeneinander,
- Steuern der Kern-Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Leitungsdraht-Wickelgeschwindigkeit derart, dass die mehreren auf der Oberfläche des Kerns aufgewickelten Leitungsdrahtstränge mehrere wiederholt und hintereinander angeordnete Wicklungsmindesteinheiten bilden, wobei in der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit die einzelnen Leitungsdrahtstränge in einem gleichen Winkel nebeneinander gewickelt sind und der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit entspricht,
- Aufrollen des aufgewickelten biegefesten Drahts.
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Ferner ist es vorgesehen, dass das Verfahren vor dem Steuern einer kontinuierlichen Bewegung des Kerns Folgendes umfasst:
- Aufrollen mehrerer Leitungsdrahtstränge auf eine Rolle im Voraus,
wobei das Steuern einer kontinuierlichen Bewegung des Kerns Folgendes umfasst:
- Steuern einer Bewegung des Kerns durch die Rolle hindurch und in eine vorbestimmte Richtung.
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Figurenliste
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Zur besseren Erläuterung der technischen Lösung bei den Ausführungsbeispielen nach der vorliegenden Anmeldung werden nachfolgend in den Ausführungsbeispielen verwendete beiliegende Zeichnungen kurz beschrieben, wobei es sich versteht, dass die nachstehenden Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der Anmeldung darstellen und es für Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet möglich ist, ohne erfinderische Tätigkeiten anhand solcher Zeichnungen weitere Zeichnungen zu erhalten. Darin zeigen
- 1 eine schematische strukturelle Darstellung eines biegefesten Drahts nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung,
- 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bearbeiten eines biegefesten Drahts nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung.
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KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend werden die technischen Lösungen der Ausführungsbeispiele der Anmeldung anhand der beiliegenden Zeichnungen in den Ausführungsbeispielen der Anmeldung vollständig und klar erläutert, wobei es sich versteht, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele einen Teil der Ausführungsbeispiele anstatt sämtlicher Ausführungsbeispiele darstellen. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die von Durchschnittsfachleuten auf diesem Gebiet anhand der Ausführungsbeispiele der Anmeldung ohne erfinderische Tätigkeiten erhalten werden, gehören ebenfalls zu dem Schutzumfang der Anmeldung.
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Es versteht sich, dass in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen die Begriffe „umfassen“ und „enthalten“ auf das Vorhandensein der beschriebenen Merkmale, Gesamteinheiten, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Baugruppe hinweisen, ohne jedoch das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines bzw. einer oder mehrerer anderer Merkmale, Gesamteinheiten, Schritte, Vorgänge, Elemente, Baugruppen und/oder deren Kombination auszuschließen.
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Es versteht sich ferner, dass die in der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriffe lediglich zur Beschreibung der konkreten Ausführungsbeispiele dienen, ohne auf eine Einschränkung der Anmeldung abzuzielen. Sofern im Kontext nicht explizit anders angegeben, zielen die Begriffe „ein“, „eine“ sowie „diese“, „dieses“ und „dieser“, die auf eine Singularform hindeuten, in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung auch auf die Einbeziehung der Pluralform ab.
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Ferner ist darauf hinzuweisen, dass der in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff „und/oder“ auf jegliche und alle möglichen Kombinationen eines oder mehrerer der aufgeführten Elemente hinweist und solche Kombinationen umfasst.
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Es wird auf 1 hingewiesen, die eine schematische strukturelle Darstellung eines biegefesten Drahts nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung zeigt. Wie sich aus der Abbildung ergibt, umfasst der biegefeste Draht einen Kern 101 und mehrere auf der Oberfläche des Kerns 101 aufgewickelte Leitungsdrahtstränge (in 1 umfassen diese konkret einen Leitungsdraht a, einen Leitungsdraht b, einen Leitungsdraht c und einen Leitungsdraht d). Die mehreren auf der Oberfläche des Kerns 101 aufgewickelten Leitungsdrahtstränge bilden mehrere wiederholt und hintereinander angeordnete Wicklungsmindesteinheiten 102 (in 1 mit einem gestrichelt dargestellten Block gezeigt). In der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit 102 sind die einzelnen Leitungsdrahtstränge in einem gleichen Winkel (Neigungswinkel) nebeneinander gewickelt und der Abstand (in 1 mit f gekennzeichnet) zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 entspricht dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite (in 1 mit e gekennzeichnet) der einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102.
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In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bezieht sich die Wicklungsmindesteinheit 102 auf die auf der Oberfläche des Kerns 101 aufgewickelte und wiederholbare kleinste Einheit. In der Wicklungsmindesteinheit 102 sind die einzelnen Leitungsdrahtstränge nebeneinander und in einem gleichen Winkel gewickelt, womit ein regelmäßiger gewickelter Körper gebildet wird.
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Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich die vorliegende Anmeldung durch die Kernverbesserung aus, dass der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102 entspricht. Somit ist zwischen einzelnen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 ein ausreichender Raum für Biegung vorhanden und beim Biegen des biegefesten Drahts wird infolge des großen Raums für Biegung zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 die Ist-Breite der Wicklungsmindesteinheit 102 anhand des Raums für Biegung erhöht. Mit anderen Worten weist der biegefeste Draht beim Biegen einen ausreichenden Freiraum für die Biegung auf, um die Anforderung der Biegung an erhöhte Breite der Wicklungsmindesteinheit 102 auszugleichen.
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Da bei dem biegefesten Draht die Wicklungsmindesteinheit 102 wiederholt und hintereinander angeordnet ist und der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 jeweils dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102 entspricht, weist der ganze biegefeste Draht eine Eigenschaft von Biegebeständigkeit auf. In der Regel wird die Wicklungsmindesteinheit 102 durch einzelne nebeneinander gewickelte Leitungsdrahtstränge gebildet und die einzelnen Leitungsdrahtstränge weisen jeweils eine sehr kleine tatsächliche Größe auf, sodass die Wicklungsmindesteinheit 102 ebenfalls eine sehr geringe tatsächliche Größe aufweist. Der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 entspricht dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102 und der Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 ist jedoch sehr gering, während der ganze biegefeste Draht eine sehr große Länge in Bezug auf die Wicklungsmindesteinheit 102 aufweist, womit erreicht wird, dass der somit erhaltene biegefeste Draht eigentlich an allen Stellen jeweils einen derartigen Raum für Biegung aufweist, was sehr sinnvoll für den biegefesten Draht ist. Dies bedeutet wiederum, dass der ganze biegefeste Draht an allen Stellen eine Eigenschaft von Biegebeständigkeit aufweist, und unabhängig davon, an welchem Teil der biegefeste Draht gebogen wird, ein entsprechender Raum für Biegung zum Puffern der Anforderung an erhöhte Breite der Wicklungsmindesteinheit 102 vorhanden ist.
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Konkret soll der Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 weder zu gering noch zu groß sein. Bei einem zu geringen Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 wird ein kleiner Raum für Biegung bereitgestellt, was die Anforderung der Biegebeständigkeit nicht erfüllen könnte. Bei einem zu großen Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 sind dann die zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 geschalteten Leitungsdrähte quer angeordnet. Wenn solche quer angeordnete Leitungsdrähte eine zu große Länge aufweisen, liegt dann beim Biegen ein großes Risiko des Drahtbruches für die zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 geschaltete Leitungsdrähte vor, in welchem Fall eine Signalübertragung des ganzen biegefesten Drahts unmöglich gemacht wird und somit die Signalübertragungsfunktion verloren geht. Wie durch zahlreiche Erprobungen von dem Anmelder nachgewiesen wurde, gilt es bei der vorliegenden Anmeldung, dass bei einem dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102 entsprechenden Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 ein großer Raum für Biegung bereitgestellt und somit die Anforderung der Biegebeständigkeit erfüllt und zudem das Problem des Drahtbruches bei mehrmaligen Biegungen der Leitungsdrähte zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 infolge eines zu großen Neigungswinkels in Querrichtung und einer zu großen Länge vermieden werden kann.
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In einem konkreten Anwendungsszenario entspricht der Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 dem Dreifachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102. In diesem Fall weist der ganze Draht die optimale Biegebeständigkeit auf, womit neben Sicherstellen eines ausreichenden Raums für Biegung das Risiko des Drahtbruches der Leitungsdrähte zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 weitgehend verhindert wird.
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Bei dem biegefesten Draht nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung wird durch Vorsehen eines angemessenen Abstands zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 erreicht, dass der ganze biegefeste Draht an allen Stellen eine Eigenschaft von Biegebeständigkeit aufweist und auch bei mehrmaligen Biegungen irgendeiner Stelle des biegefesten Drahts das Problem des Drahtbruches nicht auftaucht, womit die Gesamtbiegebeständigkeit des biegefesten Drahts erhöht wird. Der biegefeste Draht nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung eignet sich insbesondere für Produkte, die häufig gebogen werden müssen, wie z.B. Für Ohrhörerkabel, Roboter-Verbindungskabel, Datenkabel und so weiter.
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Ferner ist es vorgesehen, dass der Wickelwinkel der Wicklungsmindesteinheit 102 bei 30 bis 60 Grad in Bezug auf den Kern 101 liegt. Da die Wicklungsmindesteinheit 102 durch mehrere nebeneinander auf dem Kern 101 aufgewickelte Leitungsdrahtstränge gebildet wird, kann sich der Wickelwinkel der Wicklungsmindesteinheit 102 auch auf den Wickelwinkel des Leitungsdrahts beziehen. Der Wickelwinkel der Wicklungsmindesteinheit 102 bezieht sich auf einen Winkel, den diese und der Kern 101 einschließen. Unter der Annahme, dass der Kern 101 horizontal angeordnet ist, entspricht der Winkel (spitzer Winkel) zwischen den einzelnen Leitungsdrähte und einer horizontalen Linie beim Aufwickeln der einzelnen Leitungsdrähte in der Wicklungsmindesteinheit 102 auf den Kern 101 dem Winkel, den sie mit dem Kern 101 einschließen. In der vorliegenden Anmeldung soll der Wickelwinkel der Wicklungsmindesteinheit 102 weder zu groß noch zu gering sein. Ein zu großer Wickelwinkel der Wicklungsmindesteinheit 102 führt dazu, dass die Leitungsdrähte zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 näher an dem Kern 101 liegen und somit die Leitungsdrähte zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 gegen die horizontale Richtung geneigt sind, wodurch die Biegebeständigkeit eines solchen Leitungsdrahtstücks beeinträchtigt wird. Bei einem zu geringen Wickelwinkel der Wicklungsmindesteinheit 102 sind dann die eigenen Leitungsdrähte der Wicklungsmindesteinheit 102 gegen die horizontale Richtung geneigt, wodurch die Biegebeständigkeit der eigenen Leitungsdrähte der Wicklungsmindesteinheit 102 beeinträchtigt wird. Daher sollen beim Auslegen des Wickelwinkels sowohl die Biegebeständigkeit der eigenen Leitungsdrähte der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit 102 als auch die Biegebeständigkeit der Leitungsdrähte zwischen den Wicklungsmindesteinheiten 102 berücksichtigt werden. Wie durch zahlreiche Erprobungen von dem Anmelder nachgewiesen wurde, gilt es bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung, dass eine gute Biegebeständigkeit des ganzen biegefesten Drahts, indem der Wickelwinkel auf 30 bis 60 Grad in Bezug auf den Kern 101 eingestellt wird, sichergestellt wird, ohne dazu zu führen, dass die Biegebeständigkeit an irgendeinem Teil verringert wird.
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Ferner wird in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 festgelegt, sodass der Draht an solchen Stellen eine Eigenshaft von Biegebeständigkeit aufweist. Da beim Biegen des Drahts die konkrete Biegestelle ungewiss ist, wird bei der Wicklungsmindesteinheit 102, wenn die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen gering ist, zunächst der Leitungsdraht an zwei Enden gelockert (da zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 ein Raum für Biegung vorhanden ist), während aufgrund der zu geringen Gewindesteigung des Leitungsdrahts in der Mitte der Wicklungsmindesteinheit 102 der Leitungsdraht in der Mitte nicht rechtzeitig gelockert werden kann und an der ursprünglichen Stelle bleibt, sodass die durch die Biegung verursachte wirkende Kraft nicht gepuffert werden kann, was zum Drahtbruch des Leitungsdrahts in der Mitte führen könnte. Daher sollte bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung der Aufbau der Wicklungsmindesteinheit 102 optimiert werden. Mit anderen Worten sollen die einzelnen Leitungsdrahtstränge in der Wicklungsmindesteinheit 102 beim Biegen des Drahts auch eine erhöhte Breite aufweisen, sodass die Wicklungsmindesteinheit 102 selbst eine bestimmte Biegebeständigkeit aufweist. Dazu wird in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen festgelegt. Konkret entspricht die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen in der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit 102 dem 0,1-Fachen bis Zweifachen des Durchmessers eines einzelnen Leitungsdrahtstrangs, sodass für die Wicklungsmindesteinheit 102 selbst ein Raum für Biegung vorhanden ist. Beim Biegen des Drahts wird infolge eines bestimmten Zwischenraums zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen in der Wicklungsmindesteinheit 102 für solche Leitungsdrähte ein Raum für Biegung bereitgestellt, sodass die Wicklungsmindesteinheit 102 selbst eine bestimmte Biegebeständigkeit aufweist.
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Wie oben aufgeführt, soll einerseits die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen nicht zu gering sein, da ansonsten eine rechtzeitige und effektive Pufferung nicht möglich ist und das Risiko eines Bruches der Leitungsdrähte in der Mitte der Wicklungsmindesteinheit 102 erhöht wird. Andererseits soll die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen auch nicht zu groß sein, da ansonsten infolge eines zu geringen Wickelwinkels der einzelnen Leitungsdrahtstränge eine Neigung der Leitungsdrähte gegen den Kern 101 hin verursacht wird, wodurch ebenfalls Risiko eines Bruches erhöht wird. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung wurde durch zahlreiche Erprobungen von dem Anmelder als kreative und innovative Erkenntnisse festgestellt, dass die Wicklungsmindesteinheit 102, indem die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen auf das 0,1-Fache bis Zweifache des Durchmessers eines einzelnen Leitungsdrahtstrangs eingestellt wird, eine gute Biegebeständigkeit aufweist. Bei konkreten Anwendungsszenarien wird die optimale Biegebeständigkeit erzielt, wenn die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen dem Durchmesser eines einzelnen Leitungsdrahtstrangs gleicht.
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In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung weisen die einzelnen Leitungsdrahtstränge in der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit 102 gleiche oder ähnliche Durchmesser auf. Bei dem Durchmesser eines einzelnen Leitungsdrahtstrangs kann es sich sowohl um den Durchmesser irgendeines Leitungsdrahtstrangs als auch um einen Durchschnitt der Durchmesser aller Leitungsdrahtstränge handeln.
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Offensichtlich weist der Leitungsdraht in der Regel einen kreisförmigen Querschnitt auf, weshalb die Größe der vorstehenden Gewindesteigung unter Bezugnahme auf den Durchmesser bestimmt wird. Jedoch ist es für Fachleuten auf diesem Gebiet naheliegend, dass der Querschnitt des Leitungsdrahts anders, beispielsweise polygonal, ausgebildet sein kann oder nach Bedarf der tatsächlichen Anwendungsszenarien ein anderes Formprofil denkbar ist. Wenn für den Querschnitt des Leitungsdrahts solche Varianten verwendet werden, kann dann die Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen offensichtlich so eingestellt werden, dass sie dem 0,1-Fachen bis Zweifachen der Breite eines einzelnen Leitungsdrahtstrangs entspricht.
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Ferner ist vorgesehen, dass der Leitungsdraht als ein Lackdraht oder ein Blankleiter ausgeführt ist. Je nach den Anwendungsszenarien kann der Leitungsdraht als Lackdraht oder Blankleiter ausgebildet sein. Der Lackdraht besteht aus zwei Bestandteilen, nämlich einem Leiter und einer Isolierschicht. Zur Herstellung wird konkret ein blanker Draht, nach Glühen und Erweichen, mehrmals mit Lack überzogen und dann eingebrannt. Der Blankleiter bezieht sich ein Produkt, das lediglich einen Leiter und hingegen keine Isolierschicht aufweist. Konkret kann es sich dabei um einen runden Einzeldraht aus verschiedenen Metallen wie Kupfer und Aluminium oder aus einem Verbundmetall. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung sind die einzelnen Leitungsdrahtstränge grundsätzlich gleich, beispielsweise jeweils als Lackdraht-Ausführung oder als Blankleiter-Ausführung, ausgebildet. Bei der Verwendung von Blankleiter-Ausführung sind dann die mehreren Leitungsdrahtstränge miteinander verbunden und übertragen gemeinsam ein und dasselbe Signal. Bei der Verwendung von Lackdraht-Ausführung übertragen die mehreren Leitungsdrahtstränge jeweils verschiedene Signale, ohne durcheinander beeinflusst zu werden. Es versteht sich, dass in besonderen Umständen die Leitungsdrahtstränge als Hybridausführung ausgebildet sein können und also irgendeiner oder einige der mehreren Stränge als Lackdraht-Ausführung und irgendeiner oder einige der mehreren Stränge als Blankleiter-Ausführung ausgebildet sind.
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Ferner ist vorgesehen, dass die mehreren Leitungsdrahtstränge mehrschichtig gewickelt sind und zwischen mehreren Leitungsdrahtsträngen benachbarter Schichten eine Isolierschicht vorgesehen ist.
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Konkret können die mehreren Leitungsdrahtstränge beim Wickeln nur einschichtig gewickelt oder alternativ dazu mehrschichtig gewickelt werden. Verschiedene Wickelmethoden bieten unterschiedliche Vorteile. Beispielsweise bei einschichtiger Wicklung kann das Beibehalten einer guten Biegebeständigkeit des ganzen Drahts sichergestellt werden, wobei jedoch die Anzahl übertragbarer Signale beschränkt ist. Bei mehrschichtiger Wicklung kann sichergestellt werden, dass gleichzeitig mehrere Signale übertragen werden können, wobei jedoch die gesamte Biegebeständigkeit des Drahts unvermeidlich verringert wird. Je höher die Anzahl der Wicklungsschicht ist, desto mehr wird die Biegebeständigkeit beeinträchtigt. Daher ist in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung eine Leitungsdraht-Wicklung mit einer zu hohen Schichtanzahl nicht empfehlenswert. In der Regel erfolgt das Wickeln höchstens dreischichtig, vorzugsweise zweischichtig, um eine ausreichende Biegebeständigkeit sicherzustellen. Beim Wickeln der Leitungsdrähte in mehreren Schichten kann zwischen mehreren Leitungsdrahtsträngen benachbarter Schichten jeweils eine Isolierschicht vorgesehen sein, sodass eine gegenseitige Beeinflussung mehrerer Leitungsdrahtstränge verschiedener Schichten verhindert wird. Konkret können nach Aufwickeln mehrerer Leitungsdrahtstränge einer Schicht die Oberflächen der mehreren Leitungsdrahtstränge dieser Schicht mit einer Isolierschicht, beispielsweise einem isolierenden Klebstoff, überzogen werden. Danach werden auf die Isolierschicht weiter zusätzliche mehrere Leitungsdrahtstränge aufgewickelt. Das Aufwickeln der zweiten Schicht erfolgt auf die gleiche Weise wie bei der ersten Schicht, wobei jedoch nach Bedarf die schließlich erhaltene Wicklungsstruktur völlig gleich oder leicht unterschiedlich sein kann. Beispielsweise kann der Unterschied an dem Wickelwinkel, dem Verhältnis des Abstands zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 zu der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102 und auch dem Wickel-Achsenabstand (bzw. der Ganghöhe) liegen. Des Weiteren kann die Art der gewickelten Leitungsdrähte auch unterschiedlich sein. Unabhängig von der Art der Wicklungsstruktur erfolgt das Aufwickeln auf die gleiche Weise, also derart, dass „mehrere wiederholt und hintereinander angeordnete Wicklungsmindesteinheiten 102 gebildet werden, wobei in der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit 102 die einzelnen Leitungsdrahtstränge in einem gleichen Winkel nebeneinander gewickelt sind und der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite einer einzelnen Wicklungsmindesteinheit 102 entspricht“.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Stränge von Leitungsdraht in einer Anzahl von vier bereitgestellt werden und die vier Leitungsdrahtstränge vorzugsweise als Blankleiter, beispielsweise der Leitungsdraht a, der Leitungsdraht b, der Leitungsdraht c und der Leitungsdraht d in 1, die gemeinsam Signale übertragen, ausgebildet sind. Offensichtlich kann bei verschiedenen Anwendungsszenarien nach Bedarf die Anzahl der Leitungsdrahtstränge angepasst und beispielsweise konkret auf zwei, drei, vier, fünf, sechs usw. eingestellt werden. Unabhängig von der Anzahl der Stränge von Leitungsdraht sind diese auf die gleiche Weise angeordnet und gewickelt, sodass der ganze Draht eine ausreichende Biegebeständigkeit aufweist. Selbst kann der Strang vonLeitungsdraht auch in einer Anzahl von eins bereitgestellt werden und in einer Wicklungsmindesteinheit 102 ist also nur ein Leitungsdrahtstrang vorgesehen, in welchem Fall der Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 eigentlich der Gewindesteigung zwischen benachbarten Leitungsdrahtsträngen entspricht und somit der schließlich erhaltene Draht immer noch eine gute Biegebeständigkeit aufweist.
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Ferner ist vorgesehen, wobei der Kern 101 als ein Leiterkern oder ein Nichtleiterkern ausgeführt ist. Je nach den Anwendungsszenarien kann als der Kern 101 ein Leiterkern oder auch ein Nichtleiterkern verwendet werden.
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Des Weiteren kann der Kern 101 auch ein streckbarer / dehnbarer Kern sein, sodass beim Ziehen des biegefesten Drahts aufgrund eines großen Raums für Biegung zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 dieser Raum für Biegung eigentlich nun als Raum für Dehnung dient. Darüber hinaus weist der Kern 101 in der Mitte auch eine Eigenschaft von Streckbarkeit / Dehnbarkeit auf, weshalb die Ist-Breite der Wicklungsmindesteinheit 102 schließlich anhand des Raums für Dehnung erhöht wird.
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Dabei ist hinzuweisen, dass 1 lediglich eine schematische strukturelle Darstellung zum Erleichtern der Erläuterung darstellt und bei eigentlichen Produkten die einzelnen Leitungsdrähte einen sehr geringen Durchmesser aufweisen, sodass bei eigentlichen Produkten sowohl die Breite der Wicklungsmindesteinheit 102 als auch der Abstand zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 sehr gering sind. Daher wird eine übermäßige Neigung des Leitungsdrahts zwischen benachbarten Wicklungsmindesteinheiten 102 gegen den Kern 101 hin verhindert und ein zweckmäßiger Wickelwinkel kann immer noch beibehalten werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung stellt ferner ein Verfahren zum Bearbeiten eines derartigen biegefesten Drahts bereit. Wie sich aus 2 ergibt, umfasst es die folgenden Schritte:
- S201. Steuern einer kontinuierlichen Bewegung des Kerns,
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In einem konkreten Anwendungsszenario wird zunächst der Kern so gesteuert, dass er sich kontinuierlich bewegt, sodass während der Bewegung des Kerns auf seine Oberfläche ein Leitungsdraht ständig aufgewickelt werden kann. Konkret soll sich der Kern in ein und dieselbe Richtung bewegen, um eine kontinuierliche Bearbeitung zu erleichtern.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren vor S201 ferner Folgendes:
- Aufrollen mehrerer Leitungsdrahtstränge auf eine Rolle im Voraus.
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Dabei werden also beim Bearbeiten zunächst mehrere Leitungsdrahtstränge bereitgestellt, die im Voraus auf einer Rolle aufgerollt sind, um das Bearbeiten zu erleichtern.
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Dementsprechend umfasst das Steuern einer kontinuierlichen Bewegung des Kerns Folgendes:
- Steuern einer Bewegung des Kerns durch die Rolle hindurch und in eine vorbestimmte Richtung.
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Die Rolle, auf der mehrere Leitungsdrahtstränge aufgerollt sind, ist hohl ausgebildet und der Kern kann durch ihre Mitte hindurchgehen und sich in eine vorbestimmte Richtung, nämlich in ein und dieselbe Richtung, bewegen.
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S202. Entrollen mehrerer aufgerollter Leitungsdrahtstränge und Aufwickeln der mehreren Leitungsdrahtstränge auf die Oberfläche des sich kontinuierlich bewegenden Kerns nebeneinander,
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Konkret können die mehreren aufgerollten Leitungsdrahtstränge zunächst aus einem Ende der Rolle, und zwar einem der Bewegungsrichtung des Kerns zugewandten Ende, entrollt werden, wonach in einem vorbestimmten Winkel mehrere Leitungsdrahtstränge kontinuierlich entrollt und so gesteuert werden, dass sie auf den sich ständig bewegenden Kern aufgewickelt werden, womit die Aufgabe zur kontinuierlichen Bearbeitung biegefesten Drahts erfüllt wird.
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S203. Steuern der Kern-Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Wickelgeschwindigkeit derart, dass die mehreren auf der Oberfläche des Kerns aufgewickelten Leitungsdrahtstränge mehrere wiederholt und hintereinander angeordnete Wicklungsmindesteinheiten bilden, wobei in der jeweiligen Wicklungsmindesteinheit die einzelnen Leitungsdrahtstränge in einem gleichen Winkel nebeneinander gewickelt sind und der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit entspricht,
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Zum Bewirken, dass der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit entspricht, können zwei Steuermöglichkeiten eingesetzt werden: Bei einer Steuermöglichkeit wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Kerns gesteuert, wobei aufgrund der unverändert bleibenden Wickelgeschwindigkeit, wenn beispielsweise eine Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kerns bewirkt wird, der Abstand zwischen den Wicklungsmindesteinheiten erhöht wird; während aufgrund der unverändert bleibenden Wickelgeschwindigkeit, wenn eine Reduzierung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kerns bewirkt wird, der Abstand zwischen den Wicklungsmindesteinheiten hingegen verringert wird. Bei der anderen Steuermöglichkeit wird die Wickelgeschwindigkeit gesteuert, wobei aufgrund der unverändert bleibenden Bewegungsgeschwindigkeit des Kerns, wenn beispielsweise eine Reduzierung der Wickelgeschwindigkeit bewirkt wird, der Abstand zwischen den Wicklungsmindesteinheiten verringert wird; während aufgrund der unverändert bleibenden Bewegungsgeschwindigkeit des Kerns, wenn eine Erhöhung der Wickelgeschwindigkeit bewirkt wird, der Abstand zwischen den Wicklungsmindesteinheiten hingegen erhöht wird.
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Bei der obigen Ausgestaltung wird der Abstand zwischen den Wicklungsmindesteinheiten anhand einer einzelnen Steuermöglichkeit gesteuert. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Abstand auch gleichzeitig mittels der beiden Steuermöglichkeiten so gesteuert werden, dass der Abstand zwischen den benachbarten Wicklungsmindesteinheiten dem Zweifachen bis Vierfachen der Breite der einzelnen Wicklungsmindesteinheit entspricht.
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S204. Aufrollen des aufgewickelten biegefesten Drahts.
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Nach Aufwickeln mehrerer Leitungsdrahtstränge auf die Oberfläche des Kerns kann an einem der Bewegungsrichtung des Kerns zugewandten Ende eine Aufrollvorrichtung vorgesehen sein, um den durch Aufwickeln hergestellten biegefesten Draht aufzurollen und somit eine kontinuierliche Bearbeitung biegefesten Drahts zu ermöglichen.
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Einzelne Ausführungsbeispiele in der Beschreibung wurden auf progressive Weise erläutert. Als Schwerpunkt wurde bei jedem Ausführungsbeispiel der Unterschied gegenüber anderen Ausführungsbeispielen beschrieben und hinsichtlich der Ähnlichkeiten einzelner Ausführungsbeispiele kann Bezug aufeinander genommen werden. Die in dem Ausführungsbeispiel offenbarte Einrichtung wurde nur kurz erläutert, da sie dem Verfahren nach dem Ausführungsbeispiel entspricht. Dementsprechend kann Bezug auf die Beschreibung des Verfahrens genommen werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet, ohne Verlassen der Prinzipien der vorliegenden Anmeldung, verschiedene Verbesserungen und Modifikationen der vorliegenden Anmeldung vornehmen können, welche Verbesserungen und Modifikationen ebenfalls unter den Schutzumfang der Ansprüche der vorliegenden Anmeldung fallen.
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Ferner soll noch angemerkt werden, dass in der Beschreibung die Begriffe wie z. B. „erste“ und „zweite“ nur zur Unterscheidung eines Gegenstands oder eines Vorgangs von einem anderen Gegenstand oder einem anderen Vorgang dienen, ohne unbedingt eine derartige tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Gegenständen oder Vorgängen zu erfordern oder zu implizieren. Des Weiteren zielen die Begriffe „umfassen“, „enthalten“ oder jegliche Varianten auf eine nicht ausschließliche Aufnahme ab, sodass Prozesse, Verfahren, Gegenstände oder Geräte, die eine Reihe von Elementen umfassen, neben solchen Elementen ferner andere nicht explizit aufgeführten Elemente oder Elemente, die die Prozesse, die Verfahren, die Gegenstände oder die Geräte standardmäßig aufweisen, umfassen. Ohne weitere Beschränkung wird von einem Element, das mit dem Ausdruck „umfasst ein/eine/einen ...“ näher bestimmt wird, davon ausgegangen, dass bei den Prozesse, den Verfahren, den Gegenständen oder den Geräten, die das Element umfassen, auch weitere gleiche Elemente vorhanden sein können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Lösung des Problems
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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