DE4445572A1 - Wicklung eines Profilmaterials auf einen Spulenkörper und Verfahren zur Herstellung einer solchen Wicklung - Google Patents
Wicklung eines Profilmaterials auf einen Spulenkörper und Verfahren zur Herstellung einer solchen WicklungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wicklung eines
Profilmaterials auf einen Spulenkörper und ein Verfahren zur
Herstellung einer solchen Wicklung.
Manche Profilmaterialien, die z. B. in der Verdrah
tungstechnik verwendet werden und beispielsweise aus einem
geschmeidigen Material wie z. B. Messing bestehen, werden in
Form einer Wicklung auf einer Spule geliefert. Diese Profilma
terialien, die einen quadratischen oder ähnlichen Querschnitt
besitzen, müssen sehr genaue Abmessungen aufweisen,
z. B. 0,6 · 0,6 mm mit einer Genauigkeit von 3 µm. Das Profilmaterial enthält Kanten, die ganz genau erhalten bleiben müssen, bei spielsweise mit einem Radius von 0,05 mm. Eine lose Windung in einer unachtsam hergestellten Wicklung reicht aus, um die Kanten zu beschädigen. Es ist daher bekannt, daß der Vertrieb auf einem Spulenkörper eine Wicklung erfordert, in der das Profilmaterial flach auf stets einer Seite seines Querschnitts aufliegend Schicht für Schicht aufgewickelt ist, wobei die nebeneinanderliegenden Windungen einer Schicht praktisch ohne Zwischenraum Seite an Seite liegen sollen. An den axialen Enden der Wicklungsschicht beginnt das Profilmaterial, das die letzte Windung einer Schicht beendet, durch eine progressive und kontrollierte Überlappung die erste Windung der nächst folgenden Schicht zu bilden, wobei diese Überlappung für auf einanderfolgende Schichten in einer von Schicht zu Schicht verschobenen Winkelstellung erfolgt, wie dies ebenfalls be kannt ist.
z. B. 0,6 · 0,6 mm mit einer Genauigkeit von 3 µm. Das Profilmaterial enthält Kanten, die ganz genau erhalten bleiben müssen, bei spielsweise mit einem Radius von 0,05 mm. Eine lose Windung in einer unachtsam hergestellten Wicklung reicht aus, um die Kanten zu beschädigen. Es ist daher bekannt, daß der Vertrieb auf einem Spulenkörper eine Wicklung erfordert, in der das Profilmaterial flach auf stets einer Seite seines Querschnitts aufliegend Schicht für Schicht aufgewickelt ist, wobei die nebeneinanderliegenden Windungen einer Schicht praktisch ohne Zwischenraum Seite an Seite liegen sollen. An den axialen Enden der Wicklungsschicht beginnt das Profilmaterial, das die letzte Windung einer Schicht beendet, durch eine progressive und kontrollierte Überlappung die erste Windung der nächst folgenden Schicht zu bilden, wobei diese Überlappung für auf einanderfolgende Schichten in einer von Schicht zu Schicht verschobenen Winkelstellung erfolgt, wie dies ebenfalls be kannt ist.
Die Herstellung einer solchen Wicklung erfordert na
turgemäß einen Träger in Form eines Spulenkörpers mit einem
zylindrischen Körper oder Kern, auf den die erste Schicht der
Wicklung aufgebracht wird, sowie mit Wangen, die als kreisför
mige Scheiben an den Enden des Kerns liegen und die Seiten
flächen der Wicklung abstützen.
In der bekannten Technik wird der Spulenkörper auf
grund der Anforderungen an die Abmessungen der Wicklungen des
Profilmaterials aus einem spanend bearbeiteten Metallteil
hergestellt. Der Spulenkörper ist daher teuer. Es gibt auch
weniger teure Spulenkörper aus Gießwerkstoff, die aber im
allgemeinen nur für Drähte mit kreisförmigem Querschnitt oder
für irgendwelche anderen Produkte geeignet sind, bei denen das
besondere Problem der Wicklungen von Profilmaterial nicht
auftritt.
Ziel der Erfindung ist also eine Wicklung von Profil
material auf einem weniger teuren Spulenkörper. Ziel der Er
findung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Wicklung von Profilmaterial.
Gemäß einem Kennzeichen der Erfindung befindet sich
die Wicklung auf einem Spulenkörper, dessen Abstand zwischen
den Seitenwangen größer als die Länge der Wicklung ist und der
weiter zwischen der Wicklung und jeder Seitenwange mindestens
eine Unterlage einer solchen Dicke und einer solchen Konsi
stenz aufweist, daß die Wicklung auf dem Spulenkörper gehalten
wird und ihre Integrität unter normalen Betriebsbedingungen
durch Zusammenwirken der Unterlagen und der Wangen beibehält.
So können der Spulenkörper und insbesondere dessen
Wangen aus einem Material mit einer geringeren Formstabilität
hergestellt sein, als aufgrund der Abmessungserfordernisse der
Wicklung nötig wäre. Man kann so für die Wicklung von Profil
material preiswerte Spulenkörper verwenden, wie sie im Handel
erhältlich sind.
Vorzugsweise besetzen die Unterlagen zwischen der
Wicklung und jeder Wange nur je einen Teil der Seitenfläche
zwischen der Wicklung und der Wange.
Wenn die Wangen aus einem elastisch verformbaren Mate
rial bestehen, dann sind die Unterlagen aus einem starren
Material. In einer Variante sind die Unterlagen aus einem
verformbaren Material, das den Raum zwischen der Wicklung und
der Wange unter Berücksichtigung der Formveränderungen der
Wangen ausfüllen kann.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur
Herstellung einer Wicklung der oben genannten Art, das durch
die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
- - eine Wickelformschablone wird am Spulenkörper angebracht, die Stützflächen bei der Herstellung der Wicklung bietet,
- - die Wicklung wird hergestellt,
- - Unterlagen werden in die ausgesparten Bereiche der Form schablone eingesetzt,
- - die Formschablone wird entfernt, worauf die Wicklung nur noch an den Unterlagen anliegt.
Vorzugsweise werden Kerne, die die ausgesparten Berei
che besetzen, aus der Formschablone vor dem Einsetzen der
Unterlage entfernt. Außerdem ist es vorteilhaft, einen Ver
fahrensschritt vorzusehen, bei dem die Wangen einer axialen
Kraft unterliegen, was die Einfügung der Unterlagen erleich
tert, und dann diese Kraft in einem weiteren Verfahrensschritt
aufzuheben, wodurch die Elastizität der Wangen ausgenutzt
wird, um die Wicklung zwischen den Unterlagen zu komprimieren.
Die Erfindung wird nun anhand eines nicht beschrän
kend zu verstehenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Hälfte einer Wicklung
auf einem Spulenkörper gemäß der vorliegenden Erfindung, bei
dem das Profilmaterial einen quadratischen Querschnitt be
sitzt.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, bei
der die Mittel sichtbar sind, die während der Herstellung der
Wicklung auf dem Spulenkörper gemäß Fig. 1 verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Formschablone, die in
dem Spulenkörper gemäß Fig. 1 verwendet wird.
In Fig. 1 erkennt man einen Spulenkörper 1 mit einem
zylindrischen Kern 2 einer Achse A-A′. Auf diesen zylindri
scheu Kern 2 ist die erste Wicklungsschicht 3 eines Profilma
terials aus Messingdraht 4 aufgebracht. Der Spulenkörper ent
hält weiter Wangen 5 und 6 mit kreisförmigem Umfang an den
Enden des Kerns 2, die an den Seiten der Wicklung 3 anliegen.
Letztere enthält mehrere übereinanderliegende Schichten, die
je aus einer Anzahl von aneinanderliegenden Windungen des
Profilmaterials bestehen, das in diesem Beispiel einen quadra
tischen Querschnitt besitzt und mit stets derselben Seite
seines Querschnitts auf der Unterlage aufliegt. Die beiden
Seiten der Wicklung sind eben und senkrecht zur Achse A-A′ und
müssen dies bleiben.
Der Abstand zwischen den Wangen 5, 6 des Spulenkörpers
1 ist größer als die Länge der Wicklung 3. Zwischen die Wick
lung und jede Wange ist mindestens eine Unterlage 7 einer
solchen Dicke und einer solchen Konsistenz eingefügt, daß die
Seiten der Wicklung abgestützt werden und die Wicklung ihre
Integrität unter normalen Betriebsbedingungen aufgrund des
Zusammenwirkens der Unterlagen 7 und der Wangen 5 und 6 beibe
hält.
So können der Spulenkörper und insbesondere seine
Wangen aus einem Material einer geringeren Formstabilität
hergestellt sein, als für die Formerfordernisse notwendig
wäre, denen die Wicklung unterliegt. Man kann insbesondere für
die Wicklung von Profilmaterial preiswerte im Handel befindli
che Spulenkörper verwenden. Die Unterlagen ihrerseits sind
auch preiswert.
Wenn die Wangen aus einem elastisch verformbaren Mate
rial bestehen, dann sind die Unterlagen aus einem starren
Material und ihre Dicke ist so gewählt, daß sie nicht nur je
den freien Raum zwischen der Wicklung und der Wange füllen,
sondern die Wange elastisch nach außen drücken, damit die
Wange einen Druck auf die Unterlage und auf die entsprechende
Seite der Wicklung ausübt und so die Unterlage an die Seiten
fläche der Wicklung unter normalen Verwendungsbedingungen
dieses Produkts andrückt. In einer Variante bestehen die Un
terlagen aus einem verformbaren Material, das den Raum zwi
schen der Wicklung und der Wange füllen kann und denselben
Andruckeffekt unter Berücksichtigung der Dimensionsvariationen
der Wangen der Spulenkörper erzielt.
Die Erfindung hat auch ein Verfahren zur Herstellung
einer Wicklung auf einem Spulenkörper wie in Fig. 1 gezeigt
zum Gegenstand, wobei dieses Verfahren anhand eines Beispiels
gemäß Fig. 2 erläutert wird.
Es enthält folgende Verfahrensschritte:
- - Der Spulenkörper 1 wird in eine Wickelformschablone 8 eingesetzt, die Anlageflächen 9 und 10 für die Herstellung der Wicklung bereitstellt. Diese Anlageflächen berücksichtigen in ihrer Form die Forderungen an die Form der endgültigen Wicklung;
- - Herstellung der Wicklung gemäß einer bekannten Tech nik unter Verwendung eines Spulenkörpers mit sehr genauen Abmessungen;
- - Einfügung von Unterlagen in die ausgesparten Berei che der Formschablone (dieser Verfahrensschritt wird weiter unten in Verbindung mit Fig. 3 näher beschrieben);
- - Entfernung der Formschablone 8, wobei die Wicklung 3 weiter allein an den Unterlagen 7 anliegt.
Vorzugsweise enthält die Formschablone 8 ausgesparte
Bereiche, in die die Unterlagen 7 eingefügt werden sollen.
Vorzugsweise füllen entfernbare Teile der Formschablone 8
ursprünglich diese ausgesparten Bereiche und werden später aus
der Formschablone entfernt, um die Einfügung der Unterlagen zu
ermöglichen.
Dies ist in Fig. 3 zu sehen, die den Spulenkörper 1
im Schnitt vor der Herstellung der Wicklung, aber nach Anbrin
gen der Formschablone 8 zeigt. Man erkennt den Kern 2, der
auch hohl sein kann, und die Stützfläche 10 der Formschablone
8, die ausgesparte Bereiche 11 und volle Bereiche 12 aufweist.
Die ausgesparten Bereiche 11 können ursprünglich von entfern
baren Teilen besetzt sein, so daß die Anlagefläche während der
Herstellung der Wicklung eben ist, aber dies ist nicht unbe
dingt erforderlich. Nach der Herstellung der Wicklung werden
die entfernbaren Teile herausgezogen, um die ausgesparten
Bereiche 11 freizugeben. In letztere werden dann die Unter
lagen 7 eingesetzt, wenn die Wicklung fertig ist.
In Fig. 3 erkennt man, daß die Unterlagen die Form
eines Winkelsektors besitzen, aber natürlich sind auch andere
Formen möglich.
Im Rahmen der Erfindung kann, wie dargestellt, die
Formschablone auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein,
wobei die Unterteilung auch entlang der Winkelsektoren der
Unterlagen erfolgen kann. Die Teile werden dann durch eine
gemeinsame, ringförmige Klammer zusammengefügt.
Vorzugsweise kann man vor dem Einsetzen der Unterlagen
einen Verfahrensschritt, bei dem die Wangen axial nach außen
gedrückt werden, was das Einfügen der Unterlagen erleichtert,
und einen späteren Verfahrensschritt vorsehen, in dem der
Druck auf die Wangen aufgehoben wird, so daß die Elastizität
der Wangen für die Erzeugung einer Kompression der Wicklung
zwischen den Unterlagen ausgenutzt wird. Natürlich kann man
auch alternativ Unterlagen vorsehen, deren Dicke von innen
nach außen in der Spule zunimmt.
Claims (7)
1. Spulenkörper (1) für eine Wicklung (3) aus Profilmaterial
(4), mit einem zylindrischen Kern (2), auf den die erste Wic
kelschicht aufgebracht wird, sowie mit Wangen (5, 6), die an
den Enden des Kerns (2) liegen und die Seiten der Wicklung
zusammenhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwi
schen den Seitenwangen (5, 6) des Spulenkörpers (2) größer als
die Länge der Wicklung (3) ist und daß der Spulenkörper (2)
zwischen der Wicklung (3) und jeder Seitenwange (5, 6) minde
stens eine Unterlage (7) einer solchen Dicke und einer solchen
Konsistenz aufweist, daß die Wicklung (3) auf dem Spulenkörper
(1) gehalten wird und ihre Integrität unter normalen Betriebs
bedingungen durch Zusammenwirkung der Unterlagen (7) und der
Wangen (5, 6) beibehält.
2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterlagen (7), die zwischen der Wicklung (3) und jeder
Wange (5, 6) angebracht sind, nur je einen Teil der Seiten
fläche zwischen der Wicklung (3) und der Wange (5, 6) beset
zen.
3. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Unterlagen (7) aus einem starren Material sind,
wenn die Wangen (5, 6) aus einem elastisch verformbaren Mate
rial gebildet werden.
4. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Unterlagen (7) aus einem verformbaren Material
sind, das den Raum zwischen der Wicklung (3) und der Wange (5,
6) unter Berücksichtigung der Formveränderungen der Wangen (5,
6) des Spulenkörpers (1) ausfüllt.
5. Verfahren zur Herstellung einer Wicklung von Profilmaterial
unter Verwendung eines Spulenkörpers nach einem der Ansprüche
1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - eine Wickelformschablone wird am Spulenkörper angebracht, die Stützflächen für die Herstellung der Wicklung bietet,
- - die Wicklung wird hergestellt,
- - Unterlagen werden in die ausgesparten Bereiche der Form schablone eingesetzt,
- - die Formschablone wird entfernt, worauf die Wicklung nur noch an den Unterlagen anliegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
entfernbare Teile die ausgesparten Bereiche zuerst füllen und
dann aus der Formschablone vor der Einfügung der Unterlagen
entfernt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verfahrensschritt, bei dem die Wangen axial vorge
spannt werden, was die Einfügung der Unterlagen erleichtert,
und ein späterer Verfahrensschritt vorgesehen sind, in dem die
Vorspannung der Wangen aufgehoben wird, so daß die Elastizität
der Wangen ausgenutzt wird, um die Wicklung zwischen den Un
terlagen zu komprimieren.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9315475A FR2714039B1 (fr) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Enroulement de profilé sur bobine et procédé de réalisation d'un tel enroulement. |
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Publication number | Publication date |
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