EP0922289B1 - Process and device for producing a coil arrangement - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a Coil arrangement according to claim 1, and a device for Execution of such a method according to claim 5.
- DE 43 07 064 A1 describes a method for producing a coil arrangement known by means of a winding tool, in which a first End of the winding wire with a first connection surface in the winding tool arranged chips is contacted, then a winding process to form a wire spool and finally one second winding wire end region of the wire coil with a second Contact surface of the chip is contacted.
- the end of the winding wire is first between one of the Winding tool executed separately, on the peripheral edge of the winding tool arranged holding device and a wire guide, then the contact and finally the winding wire between the respective contact surface and the holding device severed.
- the winding tool for manufacturing a coil arrangement arranged on a die carrier is known.
- the winding tool can be a component and a separately designed one Position the winding die and has wire guide devices on. On the circumference of the winding tool and separately from it formed, holding devices for holding winding wire ends intended.
- the winding tool rotatable about an axis of rotation is a Counterholder assigned, its distance from that on the winding tool arranged winding die changeable along the axis of rotation is.
- the present invention is therefore based on the object of a method or to propose a device with which the production of Coil arrangements of the aforementioned type is simplified.
- the Additional matrix defined winding wire areas for the formation of in their orientation for contacting pads one Chip unit prepared coil wire ends used. This will in advantageously contacting the coil wire ends with the Pads of a chip unit in the winding tool possible without for this a positioning of the chip unit depending on the Orientation of the coil wire ends should be done.
- the winding tool according to the invention defined in claim 5 for producing a on the above-described manner formed coil arrangement one die arranged on a die carrier and one on the periphery the matrix arranged on the matrix support with at least two wire holding devices for holding winding wire ends as well as one on the side of the die carrier that has the die counter-holder arranged adjacent to the die, the die is designed in such a way that it serves as a base matrix has, wherein on the die surface of the base die a Additional die is arranged and the counter-holder in its relative arrangement is changeable to the base matrix.
- the additional die has at least two die parts on both sides a holding device arranged on the base die for positioning Recording a chip unit are arranged, the die parts are arranged and designed such that along one through the Die parts of defined winding circumference of the additional die Winding wire areas an overlap with pads in one the holding device arranged chip unit.
- the winding tool can be used to produce a Coil arrangement consisting of a wire coil formed on the base die and use a chip unit, the additional matrix for training of winding wire areas precisely defined in their orientation serves the direct contacting of the winding tool enable wound wire coil with the chip unit.
- the die parts are the Additional die formed as cylindrical pins.
- a wire deflection device is arranged such that the space between an engagement space for the die part and the wire deflection device forms a wire gripper device, a removal of excess Wire ends are done in a simple manner from the winding tool.
- FIG. 1 shows a top view of a winding tool 28 with a base die 21 arranged on a die carrier 20, which is essentially circular in the form of a circular disk, with a winding circumference 24 composed of four circumferential side surfaces 22 and 23, the circumferential side surfaces 22 and 23 being convex and in rounded transition areas 25 one inside the other pass.
- the base die 21 has a flat die surface 26, in which a connecting bolt 27 is countersunk for the rotationally fixed connection of the die holder 20 with a threshing drive (not shown in more detail) for driving the winding tool 28.
- the holding device 29 Inserted into the die surface 26 of the base die 21 there is a holding device 29 for the positioning arrangement of a chip unit, not shown in FIG. 1 .
- the holding device 29 has a disc-shaped permanent magnet 30 and two positioning jaws 31, 32, the positioning jaw 31 being adjustable parallel to the positioning jaw 32.
- An ejector mandrel 33 is located in a centrally arranged opening of the permanent magnet 30.
- Adjacent to the cylinder pin 35 is also a cylinder pin Deflection pin 37 arranged. Between the cylinder pin 35 and the deflection pin 37, the die surface 26 has an elongated hole here trained gripper opening 38.
- Another diverter pin 72 is in alignment with the cylindrical pins 34 and 35 and the deflection pin 37 and is adjacent to the transition region 25 arranged on the outer edge of the die surface 26.
- the die carrier 20 is provided on its peripheral edge with two wire holding devices 39, 40 arranged on a central diagonal 71 in the present case.
- the wire holding devices 39, 40 are of identical design and each have a clamping jaw 41 which can be moved relative to a clamping base 42, in the present case the movement of the clamping jaw 41 taking place transversely to the axis of rotation 43 of the winding tool 28.
- the clamping jaw 41 is actuated via a wire guide 45 which can be moved on a translation axis 44 running parallel to the axis of rotation 43 of the winding tool 28.
- a wire guide 45 through which a winding wire (not shown in detail here) is guided by a storage device (also not shown in detail here), is passed past a clamping gap 41 through a clamping gap 47 while overcoming restoring forces.
- the winding wire is then clamped against the clamping base 42 by the clamping jaw 41.
- FIG. 2 and 3 show the winding tool 28 provided with a counter-holder 48, the counter-holder 48 in FIG. 2 being moved against the die surface 26 of the base die 21 and in FIG. 3 the counter-holder 48 being spaced apart from the die surface 26 of the base die 21 ,
- FIG. 1 two cylindrical driving pins 49 and 50 (FIG. 1) are arranged on the die surface 26 of the base die 21, which likewise engage in receiving openings in the counter-holder 48 provided for this purpose, which are not shown in FIG. 2 , As shown in FIG. 1 , the driving pins 49 and 50 are arranged on a center axis 51 intersecting the axis of rotation 43 and ensure that the counter-holder 48 is driven in rotation when the die carrier 20 rotates.
- the driving pins 49, 50 are designed to be retractable into the die surface 26 of the base die 21, so that in the opening configuration of the winding tool 28 shown in FIG. 3 , only the cylindrical pins 34, 35 and the deflection pin 37 the die surface 26 of the base die 21 tower above.
- the coil arrangement 52 has a wire coil 54 wound from winding wire 53, the winding wire ends of which, which in addition to the coil former 54 form further winding wire regions 55 and 56, are contacted with connection surfaces 57, 58 of a chip unit 59.
- FIG. 4 shows the winding tool 28 in a loading position in which the counter-holder 48 (FIGS . 2 and 3 ) is removed from the base die 21 and the die surface 26 is freely accessible from a direction running parallel to the axis of rotation 43.
- the chip unit 59 is inserted into the holding device 29, the position jaws 31, 32 initially being moved apart and the chip unit 59 being held only by the magnetic forces of the permanent magnet 30.
- the magnetic forces act between the pad metallizations of the chip unit 59, which may have nickel, for example, and the permanent magnet 30.
- the positioning jaws 31 and 32 are then moved toward one another. This results in an exact alignment on the positioning axis 61.
- the exact alignment of the chip unit 59 on the longitudinal extension axis 60 can be neglected, as will be explained in more detail below with reference to FIG. 9 .
- FIG. 5 shows the winding tool 28 in a first wire fixing position, in which the wire guide 45, together with the winding wire 53 led out of the wire guide capillary 46, is moved on the translation axis 44 by the wire holding device 39. After the wire guide capillary 46 has been moved through the clamping gap 47, the winding wire 53 is held clamped in the wire holding device 39. In the subsequent winding process, the wire guide remains in a position upstream of the wire holding device 39, so that when the winding tool 28 rotates, the winding wire held in the wire holding device 39 is continuously pulled out of the wire guide 45.
- FIG. 6 shows the winding tool 28 in a closed position rotated counterclockwise by approximately 270 ° with respect to the first wire fixing position shown in FIG. 5 .
- a first winding wire region 55 - in the view according to FIG. 6 on the left-hand side - bears against the cylindrical pins 34 and 35 of the additional die 36 and against the deflection pin 37, so that the wire configuration shown in FIG. 6 is formed.
- a winding wire end 63 extending from the deflection pin 37 to the wire holding device 39 extends across the die surface 26 of the base die 21 in a wire channel 62 (FIG. 1) .
- the winding tool 28 is closed by moving the counter-holder 48 against the die surface 26 of the base die 21.
- the cylindrical pins 34, 35 as well as the deflection pin 37 and the driver pins 49, 50 which have previously been countersunk in the die surface 26 and now protrude, penetrate into the counter-holder 48.
- the wire coil 54 is wound on the winding periphery 24 of the base die 21, the winding wire 53 being continuously pulled out of the wire guide capillary 46 of the wire guide 45.
- the point of the winding wire transition from the die surface 26 ( FIG. 6 ) to the winding circumference 24 is defined by the deflection pin 72.
- FIG. 8 shows the winding tool 28 in an open position in which the counter-holder 48, as shown in FIG. 3, is moved away from the die surface 26 of the base die 21 with the release of the cylindrical pins 34, 35 of the additional die 36 and the deflection pin 37.
- the driving pins 49, 50 are countersunk in the die surface 26 of the base die 21.
- the winding tool 28 is transferred to the second wire fixing position shown in FIG. 9 .
- the winding wire area 56 lies opposite the winding wire area 55 on the cylindrical pins 34, 35 of the additional die 36 and the deflection pin 37, so that the wire configuration shown in FIG. 9 is established.
- the alignment of the winding wire regions 55 and 56 results in overlap regions 65, 66 between the winding wire 53 and the connection surfaces 57, 58 of the chip unit 59 by means of the additional die 36. Due to the fact that The winding wire regions 55, 56, which are defined in their orientation, extend far beyond the surface of the chip unit 59 , there are no high demands on the exacurity of the positioning of the chip unit 59 along the longitudinal extension axis 61 of the additional die 36, in order to cover areas 65, 66 between the winding wire 53 and the Form pads 57, 58 of the chip unit 59.
- the winding wire areas 55 are contacted to form the coil arrangement 52 shown in FIG. 10 as a transponder unit having the wire coil 54 and the chip unit 59 , 56 with the connection surfaces 57, 58 of the chip unit 59 in the winding tool 28.
- a wire gripper device which engages the winding wire areas 55 and 56 comprehensively in the gripper opening 38 and the winding wire ends 63, 64 gripped before cutting and removed after cutting from the die surface 26 of the base die 21.
- the finished coil arrangement 52 shown in FIG. 10 is then removed from the winding tool 28, for example by countersinking the base die 21 in the die holder 20.
- the manufacture of the coil arrangement 52 (FIG. 10) explained above with reference to FIGS. 1 to 9 represents only one possibility of using the method according to the invention.
- the winding tool 28 shown in FIGS . 1 to 9 can also be of an essentially unchanged design can be used to produce a coil arrangement 68 shown in FIG. 11 .
- FIG. 11 shows the coil arrangement 68, which has two wire coils 69 and 70, which are continuously merged into one another by means of the method described above in a method variant.
- the winding process of the winding tool 28 after the formation of the second winding wire region 56 on the additional die 36 is continued with the winding tool 28 open, so that in addition to the wire coil 69 formed on the base die 21 on the additional die 36 the further wire coil 70 can be formed with any number of turns.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenanordnung gemäß dem Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung eines derartigen Verfahrens gemäß Anspruch 5.The present invention relates to a method for producing a Coil arrangement according to claim 1, and a device for Execution of such a method according to claim 5.
Aus der DE 43 07 064 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenanordnung mittels eines Wickelwerkzeugs bekannt, bei dem ein erster Wickeldrahtendbereich mit einer ersten Anschlußfläche eines im Wickelwerkzeug angeordneten Chips kontaktiert wird, anschließend ein Wickelvorgang zur Ausbildung einer Drahtspule erfolgt und schließlich ein zweiter Wickeldrahtendbereich der Drahtspule mit einer zweiten Anschlußfläche des Chips kontaktiert wird. Zur Kontaktierung des jeweiligen Wickeldrahtendbereichs mit der betreffenden Kontaktfläche des Chips wird der Wickeldrahtendbereich zunächst zwischen einer vom Wickelwerkzeug getrennt ausgeführten, am Umfangsrand des Wickelwerkzeugs angeordneten Halteeinrichtung und einem Drahtführer gespannt, anschließend der Kontakt hergestellt und schließlich der Wickeldraht zwischen der jeweiligen Kontaktfläche und der Halteeinrichtung durchtrennt. DE 43 07 064 A1 describes a method for producing a coil arrangement known by means of a winding tool, in which a first End of the winding wire with a first connection surface in the winding tool arranged chips is contacted, then a winding process to form a wire spool and finally one second winding wire end region of the wire coil with a second Contact surface of the chip is contacted. To contact the respective end of the winding wire with the relevant contact surface of the chip, the end of the winding wire is first between one of the Winding tool executed separately, on the peripheral edge of the winding tool arranged holding device and a wire guide, then the contact and finally the winding wire between the respective contact surface and the holding device severed.
Aus der DE 43 07 064 A1 ist ferner ein Wickelwerkzeug zur Herstellung einer auf einem Matrizenträger angeordneten Spulenanordnung bekannt. Das Wickelwerkzeug kann ein Bauelement und eine getrennt ausgeführte Wickelmatrize positionierend aufnehmen und weist Drahtführungseinrichtungen auf. Am Umfang des Wickelwerkzeugs und getrennt von diesem ausgebildet, sind Halteeinrichtungen zum Halten von Wickeldrahtenden vorgesehen. Dem um eine Drehachse drehbaren Wickelwerkzeug ist ein Gegenhalter zugeordnet, dessen Abstand gegenüber der auf dem Wickelwerkzeug angeordneten Wickelmatrize entlang der Drehachse veränderbar ist.From DE 43 07 064 A1 is also a winding tool for manufacturing a coil arrangement arranged on a die carrier is known. The winding tool can be a component and a separately designed one Position the winding die and has wire guide devices on. On the circumference of the winding tool and separately from it formed, holding devices for holding winding wire ends intended. The winding tool rotatable about an axis of rotation is a Counterholder assigned, its distance from that on the winding tool arranged winding die changeable along the axis of rotation is.
Zur Herstellung von Spulenanordnungen mit mehreren unterschiedlich ausgebildeten Spulen oder mit Spulen unterschiedlicher Orientierung ist es bislang üblich, die Spulen einzeln herzustellen und anschließend in einem nachfolgenden Arbeitsverfahren so miteinander zu kontaktieren, daß sich die gewünschte Spulenanordnung ergibt. Dieses Verfahren erweist sich nicht zuletzt wegen der schwierigen Handhabung der extrem dünnen Wickeldrahtenden der Spulen bei der Kontaktierung als aufwendig. Darüber hinaus sind für unterschiedlich dimensionierte Spulen unterschiedliche Wickelwerkzeuge zur Herstellung der einzelnen Spulen zu verwenden.To produce coil assemblies with several different trained coils or with coils of different orientation It was previously customary to manufacture the coils individually and then in to contact each other in a subsequent working procedure that the desired coil arrangement results. This method proves not least because of the difficult handling of the extreme thin winding wire ends of the coils when contacting as complex. In addition, are for differently dimensioned coils different winding tools for the production of the individual coils to use.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der die Herstellung von Spulenanordnungen der vorgenannten Art vereinfacht wird.The present invention is therefore based on the object of a method or to propose a device with which the production of Coil arrangements of the aforementioned type is simplified.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.This object is achieved by a method with the features of the claim 1 or a device with the features of claim 5 solved.
Das im Anspruch 1 definierte erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung einer Spulenanordnung mit mehreren in übereinander angeordneten Wickeldrahtebenen ausgebildeten Wickeldrahtbereichen in einem Wickelwerkzeug mit den folgenden Verfahrensschritten:
- Fixierung des Wickeldrahts in einer ersten Drahthalteeinrichtung am Umfangsrand einer Basismatrize,
- Drehung des Wickelwerkzeugs mit von der Basismatrize beabstandeten Gegenhalter zur Anlage des Wickeldrahts an einer auf der Basismatrize angeordneten Zusatzmatrize und Ausbildung eines ersten auf der Oberfläche der Basismatrize angeordneten Wickeldrahtbereichs,
- Schließen des Wickelwerkzeugs durch Verfahren des Gegenhalters gegen die Matrizenoberfläche der Basismatrize und Drehung des Wickelwerkzeugs zur Anlage des Wickeldrahts auf dem Wickelumfang der Basismatrize und Ausbildung eines weiteren Wickeldrahtbereichs als Drahtspule.
- Fixierung der Drahtspule und Drehung des Wickelwerkzeugs mit von der Matrizenoberfläche der Basismatrize beabstandetem Gegenhalter zur Anlage des Wickeldrahts an der Zusatzmatrize und Ausbildung eines weiteren, oberhalb der Drahtspule angeordneten Wickeldrahtbereichs, und
- Fixierung des Wickeldrahts in ciner zweiten Drahthaltceinrichtung am Umfangsrand der Basismatrize.
- Fixation of the winding wire in a first wire holding device on the peripheral edge of a base die,
- Rotation of the winding tool with counterholders spaced apart from the base die for contacting the winding wire with an additional die arranged on the base die and formation of a first winding wire region arranged on the surface of the base die,
- Closing the winding tool by moving the counter-holder against the die surface of the base die and rotating the winding tool to rest the winding wire on the winding circumference of the base die and forming a further winding wire area as a wire coil.
- Fixation of the wire spool and rotation of the winding tool with a counterholder spaced from the die surface of the base die for contacting the winding wire with the additional die and formation of a further winding wire region arranged above the wire spool, and
- Fixation of the winding wire in a second wire holding device on the peripheral edge of the base die.
Je nach Gestaltung oder Windungsanzahl des weiteren Wickeldrahtbereichs läßt sich dieser als Anschlußdrahtbereich zur Kontaktierung der ersten Drahtspule oder auch als weitere, mit der ersten Drahtspule unmittelbar verbundene Drahtspule ausbilden.Depending on the design or number of turns of the further winding wire area this can be used as a connecting wire area for contacting the first wire coil or as another, with the first wire coil directly Form connected wire coil.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der erste unter Anlage an die Zusatzmatrize ausgebildete Wickeldrahtbereich und der zweite unter Anlage an die Zusatzmatrize ausgebildete Wickeldrahtbereich über Anschlußflächen einer an der Matrizenoberfläche der Basismatrize angeordneten Chipeinheit hinweggeführt und anschließend erfolgt eine Kontaktierung der Wickeldrahtbereiche mit den Anschlußflächen der Chipeinheit.In a particularly advantageous variant of the method according to the invention are the first to be trained under the additional matrix Winding wire area and the second under contact with the additional matrix trained winding wire area over pads one at the Die surface of the base die arranged chip unit away and then contact is made with the winding wire areas with the pads of the chip unit.
Bei dieser Variante des Verfahrens werden die in ihrem Verlauf durch die Zusatzmatrize definierten Wickeldrahtbereiche zur Ausbildung von in ihrer Orientierung für die Kontaktierung mit Anschlußflächen einer Chipeinheit vorbereiteten Spulendrahtenden verwendet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Kontaktierung der Spulendrahtenden mit den Anschlußflächen einer Chipeinheit im Wickelwerkzeug möglich, ohne daß hierfür eine Positionierung der Chipeinheit in Abhängigkeit von der Orientierung der Spulendrahtenden erfolgen müßte.In this variant of the method, the Additional matrix defined winding wire areas for the formation of in their orientation for contacting pads one Chip unit prepared coil wire ends used. This will in advantageously contacting the coil wire ends with the Pads of a chip unit in the winding tool possible without for this a positioning of the chip unit depending on the Orientation of the coil wire ends should be done.
Als besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang erweist es sich, wenn die Chipeinheit vor Ausbildung des ersten Wickeldrahtbereichs zwischen zwei auf der Basismatrize angeordneten Matrizenteilen der Zusatzmatrize in eine Halteeinrichtung der Basismatrize eingesetzt wird.In this context, it proves to be particularly advantageous if the chip unit between the formation of the first winding wire area two die parts of the additional die arranged on the base die is inserted into a holding device of the base die.
Wenn nachfolgend der Kontaktierung ein Durchtrennen im Bereich zwischen den Drahthalteeinrichtungen und der Zusatzmatrize ausgebildeter Wickeldrahtenden an jeweils zwei Trennstellen im Bereich zwischen den Anschlußflächen der Chipeinheit und den Drahthalteeinrichtungen erfolgt, ist es möglich, überschüssige Drahtbereiche, also über die Anschlußflächen der Chipeinheit hinausragende Wickeldrahtenden der Spulenanordnung bereits im Wickelwerkzeug zu entfernen, so daß eine nachfolgende, separate Handhabung der Spulenanordnung zu diesem Zweck entfallen kann.If following the contact a cut in the area trained between the wire holding devices and the additional die Winding wire ends at two separating points in the area between the pads of the chip unit and the wire holding devices takes place, it is possible to remove excess wire areas, i.e. over the Terminal surfaces of the chip unit protruding winding wire ends of the To remove the coil assembly already in the winding tool, so that a subsequent, separate handling of the coil arrangement for this Purpose can be omitted.
Das im Anspruch 5 definierte erfindungsgemäße Wickelwerkzeug zur Herstellung einer auf die vorstehend geschilderte Art und Weise gebildeten Spulenanordnung weist eine auf einem Matrizenträger angeordnete Matrize und eine am Umfang der Matrize am Matrizenträger angeordnete Halteanordnung mit mindestens zwei Drahthalteeinrichtungen zum Halten von Wickeldrahtenden sowie einen an der die Matrize aufweisenden Seite des Matrizenträgers der Matrize benachbart angeordneten Gegenhalter auf, wobei die Matrize derart ausgebildet ist, daß sie einen als Basismatrize dienenden Grundkörper aufweist, wobei auf der Matrizenoberfläche der Basismatrize eine Zusatzmatrize angeordnet ist und der Gegenhalter in seiner Relativanordnung zur Basismatrize veränderbar ist.The winding tool according to the invention defined in claim 5 for producing a on the above-described manner formed coil arrangement one die arranged on a die carrier and one on the periphery the matrix arranged on the matrix support with at least two wire holding devices for holding winding wire ends as well as one on the side of the die carrier that has the die counter-holder arranged adjacent to the die, the die is designed in such a way that it serves as a base matrix has, wherein on the die surface of the base die a Additional die is arranged and the counter-holder in its relative arrangement is changeable to the base matrix.
Diese Relativanordnung von Basismatrize und Zusatzmatrize ermöglicht die vorstehend ausführlich erläuterte Verfahrensweise zur Herstellung einer Spulenanordnung.This relative arrangement of the base matrix and additional matrix enables the procedure for the preparation explained in detail above a coil arrangement.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Wickelwerkzeugs weist die Zusatzmatrize zumindest zwei Matrizenteile auf, die beidseitig einer auf der Basismatrize angeordneten Halteeinrichtung zur positionierenden Aufnahme einer Chipeinheit angeordnet sind, wobei die Matrizenteile derart angeordnet und ausgebildet sind, daß längs eines durch die Matrizenteile definierten Wickelumfangs der Zusatzmatrize verlaufende Wickeldrahtbereiche eine Überdeckungslage mit Anschlußflächen einer in der Halteeinrichtung angeordneten Chipeinheit aufweisen.In a particularly advantageous embodiment of the winding tool the additional die has at least two die parts on both sides a holding device arranged on the base die for positioning Recording a chip unit are arranged, the die parts are arranged and designed such that along one through the Die parts of defined winding circumference of the additional die Winding wire areas an overlap with pads in one the holding device arranged chip unit.
Derart ausgebildet, läßt sich das Wickelwerkzeug zur Herstellung einer Spulenanordnung aus einer auf der Basismatrize ausgebildeten Drahtspule und einer Chipeinheit verwenden, wobei die Zusatzmatrize zur Ausbildung von in ihrer Orientierung exakt definierten Wickeldrahtbereichen dient, die eine unmittelbare Kontaktierung der im Wickelwerkzeug gewickelten Drahtspule mit der Chipeinheit ermöglichen.Formed in this way, the winding tool can be used to produce a Coil arrangement consisting of a wire coil formed on the base die and use a chip unit, the additional matrix for training of winding wire areas precisely defined in their orientation serves the direct contacting of the winding tool enable wound wire coil with the chip unit.
In einer besonders einfachen Ausführungform sind die Matrizenteile der Zusatzmatrize als Zylinderstifte ausgebildet. In a particularly simple embodiment, the die parts are the Additional die formed as cylindrical pins.
Wenn benachbart einem Matrizenteil der Zusatzmatrize eine Drahtumlenkeinrichtung angeordnet ist, derart, daß der Zwischenraum zwischen dem Matrizenteil und der Drahtumlenkeinrichtung einen Eingreifraum für eine Drahtgreifereinrichtung bildet, kann eine Entnahme überschüssiger Drahtenden aus dem Wickelwerkzeug auf einfache Art und Weise erfolgen.If adjacent to a die part of the additional die, a wire deflection device is arranged such that the space between an engagement space for the die part and the wire deflection device forms a wire gripper device, a removal of excess Wire ends are done in a simple manner from the winding tool.
Nachfolgend wird eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine zur Durchführung dieser Verfahrensvariante besonders geeignete Ausführungsform eines Wickelwerkzeugs anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine auf einem Matrizenträger eines Wickelwerkzeugs angeordnete Basismatrize in Draufsicht;
- Fig. 2
- eine schematische Darsteilung des in Fig. 1 dargestellten Wickelwerkzeugs in Seitenansicht mit einem auf die Basismatrize aufgesetzten Gegenhalter;
- Fig. 3
- eine in der Ansicht Fig. 2 entsprechende Darstellung des Wickelwerkzeugs mit von der Basismatrize beabstandeten Gegenhalter;
- Fig. 4
- das in Fig. 1 dargestellte Wickelwerkzeug in einer Bestückungsposition;
- Fig. 5
- das in Fig. 1 dargestellte Wickelwerkzeug in einer ersten Drahtfixierungsposition;
- Fig. 6
- das in Fig. 1 dargestellte Wickelwerkzeug in einer Schließposition mit Anlage eines ersten Wickeldrahtbereichs an einer Zusatzmatrize;
- Fig. 7
- das in Fig. 1 dargestellte Wickelwerkzeug während des Wickelns einer Drahtspule auf der Basismatrize;
- Fig. 8
- das in Fig. 1 dargestellte Wickelwerkzeug in einer Öffnungsposition;
- Fig. 9
- das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug in einer zweiten Drahtfixierungsposition;
- Fig. 10
- eine erste auf dem Wickelwerkzeug gewäß Fig. 1 hergestellte Spulenanordnung;
- Fig. 11
- eine zweite auf dem Wickelwerkzeug gemäß Fig. 1 hergestellte Spulenanordnung.
- Fig. 1
- a base die arranged on a die holder of a winding tool in plan view;
- Fig. 2
- a schematic representation of the winding tool shown in Figure 1 in side view with a counterholder placed on the base die;
- Fig. 3
- a view corresponding to the view of FIG. 2 of the winding tool with counterholder spaced from the base die;
- Fig. 4
- the winding tool shown in Figure 1 in a loading position.
- Fig. 5
- the winding tool shown in Figure 1 in a first wire fixing position.
- Fig. 6
- the winding tool shown in Figure 1 in a closed position with a first winding wire area against an additional die.
- Fig. 7
- the winding tool shown in Figure 1 during the winding of a wire coil on the base die.
- Fig. 8
- the winding tool shown in Figure 1 in an open position.
- Fig. 9
- the tool shown in Figure 1 in a second wire fixing position.
- Fig. 10
- a first coil arrangement produced on the winding tool according to FIG. 1 ;
- Fig. 11
- a second coil arrangement produced on the winding tool according to FIG. 1 .
Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein Wickelwerkzeug 28 mit einer auf einem
hier im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildeten Matrizenträger
20 angeordneten Basismatrize 21 mit einem aus vier Umfangsseitenflächen
22 und 23 zusammengesetzten Wickelumfang 24, wobei die Umfangsseitcnflächen
22 und 23 konvex ausgebildet sind und in abgerundeten
Übergangsbereichen 25 ineinander übergehen. Die Basismatrize 21
weist eine ebene Matrizenoberfläche 26 auf, in der versenkt ein Verbindungsbolzen
27 zur drehfesten Verbindung des Matrizenträgers 20 mit
einem nicht näher dargestellten Drchantrieb zum Antrieb des Wickelwerkzeugs
28 angeordnet ist. 1 shows a top view of a winding
In die Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 eingelassen befindet
sich eine Halteeinrichtung 29 zur positioniercnden Anordnung einer in
Fig. 1 nicht näher dargestellten Chipeinheit. Die Halteeinrichtung 29
verfügt über einen hier scheibenförmig ausgebildeten Dauermagneten 30
und zwei Positionierungsbacken 31, 32, wobei die Positionierungsbacke
31 parallel zur Positionierungsbacke 32 verstellbar ist. In einer zentrisch
angeordneten Öffnung des Dauermagneten 30 befindet sich ein Auswerferdorn
33.Inserted into the
Auf der Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 erhaben angeordnet
befinden sich zwei hier als Zylinderstifte 34 und 35 ausgebildete Matrizenteile,
die zusammen eine auf der Oberfläche der Basismatrize 21
angeordnete Zusatzmatrize 36 bilden.Arranged on the
Benachbart zum Zylinderstift 35 ist ein ebenfalls als Zylinderstift ausgeführter
Umlenkstift 37 angeordnet. Zwischen dem Zylinderstift 35 und
dem Umlenkstift 37 weist die Matrizenoberfläche 26 eine hier langlochartig
ausgebildete Greiferöffnung 38 auf. Ein weiterer Umlenkstift 72
befindet sich in fluchtender Anordnung mit den Zylinderstiften 34 und 35
sowie dem Umlenkstift 37 und ist benachbart dem Übergangsbereich 25
am äußeren Rand der Matrizenoberfläche 26 angeordnet.Adjacent to the
Der Matrizenträger 20 ist an seinem Umfangsrand mit zwei, im vorliegenden
Fall auf einer Mitteldiagonalen 71 angeordneten Drahthalteeinrichtungen
39, 40 versehen. Die Drahthalteeinrichtungen 39, 40 sind
gleich ausgebildet und weisen jeweils eine Klemmbacke 41 auf, die
gegenüber einer Klemmbasis 42 bewegbar ist, wobei im vorliegenden Fall
die Bewegung der Klemmbacke 41 quer zur Drehachse 43 des Wickelwerkzeugs
28 erfolgt. Wie aus Fig. 1 am Beispiel der links oben angeordneten
Drahthalteeinrichtung 39 deutlich wird, wird die Klemmbacke 41
über einen auf einer parallel zur Drehachse 43 des Wickelwerkzeugs 28
verlaufenden Translationsachse 44 bewegbaren Drahtführer 45 betätigt.
Hierzu wird ein Drahtführer 45, durch den ein hier nicht näher dargestellter
Wickeldraht von einer ebenfalls hier nicht näher dargestellten
Vorratseinrichtung geführt wird, unter Überwindung von Rückstellkräften
an der Klemmbacke 41 vorbei durch einen Klemmspalt 47 hindurchgeführt.
Infolge des Schließens des Klemmspalts 47 nach Hindurchbewegung
der Drahtführungskapillare 46 wird dann der Wickeldraht durch die
Klemmbacke 41 gegen die Klemmbasis 42 geklemmt.The
Die Fig. 2 und 3 zeigen das mit einem Gegenhalter 48 versehene Wickelwerkzeug
28, wobei in Fig. 2 der Gegenhalter 48 gegen die Matrizenoberfläche
26 der Basismatrize 21 bewegt ist und in Fig. 3 der Gegenhalter 48
von der Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 beabstandet ist. 2 and 3 show the winding
Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 mit dem gegen die Matrizenoberfläche
26 der Basismatrize 21 bewegten Gegenhalter 48 wird deutlich, daß die
Zylinderstifte 34 und 35 der Zusatzmatrize 36 sowie der Umlenkstift 37
in im Gegenhalter 48 entsprechend ausgebildete, hier nicht näher dargestellte
Aufnahmeöffnungen eingreifen. Darüber hinaus sind, wie aus Fig.
1 ersichtlich ist, auf der Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 zwei
zylindrische Mitnehmerstifte 49 und 50 (Fig. 1) angeordnet, die ebenfalls
in hierfür vorgesehene, in Fig. 2 nicht näher dargestellte Aufnahmeöffnungen
im Gegenhalter 48 eingreifen. Die Mitnehmerstifte 49 und 50
sind, wie Fig. 1 zeigt, auf einer die Drehachse 43 schneidenden Mittelpunktachse
51 angeordnet und sorgen für eine Drehmitnahme des Gegenhalters
48 bei rotierendem Matrizenträger 20. 2 with the counter-holder 48 moved against the
Wie Fig. 3 zeigt, sind die Mitnehmerstifte 49, 50 in die Matrizenoberfläche
26 der Basismatrize 21 versenkbar ausgebildet, so daß bei der in Fig.
3 dargestellten Öffnungskonfiguration des Wickelwerkzeugs 28 nur die
Zylinderstifte 34, 35 sowie der Umlenkstift 37 die Matrizenoberfläche 26
der Basismatrize 21 überragen.As shown in FIG. 3 , the driving pins 49, 50 are designed to be retractable into the
Nachfolgend soll die Verwendung des vorstehend unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 bis 3 in seinen Bestandteilen erläuterten Wickelwerkzeugs 28
zur Herstellung einer Spulenanordnung 52, wie in Fig. 10 dargestellt,
erläutert werden. Wie aus Fig. 10 zu ersehen ist, weist die Spulenanordnung
52 eine aus Wickeldraht 53 gewickelte Drahtspule 54 auf, deren
Wickeldrahtenden, die neben dem Spulenkörper 54 weitere Wickeldrahtbereiche
55 und 56 bilden, mit Anschlußflächen 57, 58 einer Chipeinheit
59 kontaktiert sind. The use of the winding
Fig. 4 zeigt das Wickelwerkzeug 28 in einer Bestückungsposition, in der
der Gegenhalter 48 (Fig. 2 und 3) von der Basismatrize 21 entfernt ist
und die Matrizenoberfläche 26 aus einer parallel zur Drehachse 43
verlaufenden Richtung her frei zugänglich ist. In dieser Position wird die
Chipeinheit 59 in die Halteeinrichtung 29 eingesetzt, wobei zunächst die
Positionsbacken 31, 32 auseinanderbewegt sind und die Chipeinheit 59
lediglich durch die Magnetkräfte des Dauermagneten 30 gehalten wird.
Dabei wirken die Magnetkräfte zwischen den Anschlußflächenmetallisierungen
der Chipeinheit 59, die beispielsweise Nickel aufweisen können,
und dem Dauermagneten 30. Zur Positionierung auf einer zu einer Längserstreckungsachse
60 der Zusatzmatrize 36 senkrecht
verlaufenden Positionierungsachse 61 der Halteeinrichtung 29 werden
dann die Positionsbacken 31 und 32 gegeneinander bewegt. Hierdurch
ergibt sich eine exakte Ausrichtung auf der Positionierungsachse 61. Die
exakte Ausrichtung der Chipeinheit 59 auf der Längserstreckungsachse 60
kann vernachlässigt werden, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 9 nachfolgend
noch näher ausgeführt wird. FIG. 4 shows the winding
Positioning
Fig. 5 zeigt das Wickelwerkzeug 28 in einer ersten Drahtfixierungsposition,
in der der Drahtführer 45 zusammen mit dem aus der Drahtführungskapillare
46 herausgeführten Wickeldraht 53 auf der Translationsachse
44 durch die Drahthalteeinrichtung 39 bewegt wird. Nach
Hindurchbewegung der Drahtführungskapillare 46 durch den Klemmspalt
47 wird der Wickeldraht 53 in der Drahthalteeinrichtung 39 geklemmt
gehalten. Bei dem nachfolgenden Wickelvorgang verbleibt der Drahtführer
in einer der Drahthalteeinrichtung 39 vorgelagerten Position, so daß
bei einer Rotation des Wickelwerkzeugs 28 der in der Drahthalteeinrichtung
39 festgehaltene Wickeldraht aus dem Drahtführer 45 kontinuierlich
herausgezogen wird. FIG. 5 shows the winding
Fig. 6 zeigt das Wickelwerkzeug 28 in einer gegenüber der in Fig. 5
dargestellten ersten Drahtfixierungsposition um etwa 270° im Gegenuhrzeigersinn
verdrehten Schließposition. In dieser Stellung legt sich ein
erster Wickeldrahtbereich 55 - in der Ansicht gemäß Fig. 6 linksseitig -
an die Zylinderstifte 34 und 35 der Zusatzmatrize 36 sowie an den Umlenkstift
37 an, so daß sich die in Fig. 6 dargestellte Drahtkonfiguration
ausbildet. Vom Umlenkstift 37 bis zur Drahthalteeinrichtung 39 erstreckt
sich ein quer über die Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 in
einem Drahtkanal 62 (Fig. 1) verlaufendes Wickeldrahtende 63. FIG. 6 shows the winding
Nachfolgend wird bei Vorliegen der in Fig. 6 dargestellten Drabtkonfiguration
das Wickelwerkzeug 28 durch Verfahren des Gegenhalters 48
gegen die Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 geschlossen. Dabei
dringen, wie in Fig. 2 dargestellt, die Zylinderstifte 34, 35 sowie der
Umlenkstift 37 und die zuvor in der Matrizenoberfläche 26 versenkten
und nunmehr vorstehenden Mitnehmerstifte 49, 50 in den Gegenhalter 48
ein. 6 , the winding
Nach Schließen des Wickelwerkzeugs 28 erfolgt, wie in Fig. 7 dargestellt,
das Wickeln der Drahtspule 54 auf dem Wickelumfang 24 der
Basismatrize 21, wobei der Wickeldraht 53 kontinuierlich aus der Drahtführungskapillare
46 des Drahtführers 45 herausgezogen wird. Durch den
Umlenkstift 72 wird dabei die Stelle des Wickeldrahtübergangs von der
Matrizenoberfläche 26 (Fig. 6) auf den Wickelumfang 24 definiert. After closing the winding
Fig. 8 zeigt das Wickelwerkzeug 28 in einer Öffnungsposition, in der der
Gegenhalter 48, wie in Fig. 3 dargestellt, unter Freigabe der Zylinderstifte
34, 35 der Zusatzmatrize 36 und des Umlenkstifts 37 von der
Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 wegbewegt wird. Darüber
hinaus werden, wie ebenfalls in Fig. 3 dargestellt, die Mitnehmerstifte
49, 50 in der Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 versenkt. Bei
anschließender Fortsetzung des Wickelvorgangs um ca. 270° wird das
Wickelwerkzeug 28 in die in Fig. 9 dargestellte zweite Drahtfixierungsposition
überführt. Dabei legt sich der Wickeldrahtbereich 56 gegenüberliegend
dem Wickeldrahtbereich 55 an die Zylinderstifte 34, 35 der
Zusatzmatrize 36 und dem Umlenkstift 37 an, so daß sich die in Fig. 9
dargestellte Drahtkonfiguration einstellt. In dieser Stellung wird der
Drahtführer 45 mit der Drahtführungskapillare 46 durch die zweite
Drahthalteeinrichtung 40 hindurchbewegt, so daß der Wickeldraht 53
nunmehr auch in der zweiten Drahthaltereinrichtung 40 geklemmt gehalten
wird. Somit ist zwischen dem Umlenkstift 37 und der zweiten Drahthaltereinrichtung
40, ähnlich wie zwischen dem Umlenkstift 37 und der
ersten Drahthalteeinrichtung 39, ein weiteres Wickeldrahtende 64 ausgebildet. FIG. 8 shows the winding
Wie aus der Darstellung gemäß Fig. 9 weiterhin deutlich wird, ergeben
sich infolge der Ausrichtung der Wickeldrahtbereiche 55 und 56 mittels
der Zusatzmatrize 36 Überdeckungsbereiche 65, 66 zwischen dem Wickeldraht
53 und den Anschlußflächen 57, 58 der Chipeinheit 59. Aufgrund
der Tatsache, daß sich die in ihrer Ausrichtung definierten Wickeldrahtbereiche
55, 56 weit über die Oberfläche der Chipeinheit 59 hinaus
erstrecken, bestehen keine hohen Anforderungen an die Exakiheit der
Positionierung der Chipeinheit 59 längs der Längserstreckungsachse 61
der Zusatzmatrize 36, um Überdeckungsbereiche 65, 66 zwischen dem
Wickeldraht 53 und den Anschlußflächen 57, 58 der Chipeinheit 59
auszubilden.As is also clear from the illustration according to FIG. 9 , the alignment of the winding
Ausgehend von einer in Fig. 9 dargestellten als einen Wickeldrahtbereich
der Drahtspule 54 und weitere Wickeldrahtbereiche 55, 56 aufweisenden
Spulenkonfiguration 67 erfolgt zur Ausbildung der in Fig. 10 dargestellten
Spulenanordnung 52 als eine die Drahtspule 54 und die Chipeinheit
59 aufweisenden Transpondereinheit eine Kontaktierung der Wickeldrahtbereiche
55, 56 mit den Anschlußflächen 57, 58 der Chipeinheit 59
im Wickelwerkzeug 28.Starting from a
Zur Entfernung der mit einer geeigneten Einrichtung im Bereich der
Drahthalteeinrichtungen 39, 40 und des Umlenkstifts 37 durchtrennten
Wickeldrahtenden 63, 64 wird eine hier nicht näher dargestellte Drahtgreifereinrichtung
verwendet, die die Wickeldrahtbereiche 55 und 56
umfassend in die Greiferöffnung 38 eingreift und die Wickeldrahtenden
63, 64 vor dem Durchtrennen ergreift und nach dem Durchtrennen von der
Matrizenoberfläche 26 der Basismatrize 21 entfernt. Anschließend wird
die fertiggestellte, in Fig. 10 abgebildete Spulenanordnung 52, beispielsweise
durch ein Versenken der Basismatrize 21 im Matrizenträger 20,
vom Wickelwerkzeug 28 entfernt.To remove the winding wire ends 63, 64 which have been cut through with a suitable device in the area of the
Die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 erläuterte Herstellung
der Spulenanordnung 52 (Fig. 10) stellt nur eine Möglichkeit der
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Das in den Fig. 1 bis
9 dargestellte Wickelwerkzeug 28 kann auch in im wesentlichen unveränderter
Ausführung zur Herstellung einer in Fig. 11 dargestellten Spulenanordnung
68 verwendet werden.The manufacture of the coil arrangement 52 (FIG. 10) explained above with reference to FIGS. 1 to 9 represents only one possibility of using the method according to the invention. The winding
Fig. 11 zeigt die Spulenanordnung 68, die zwei Drahtspulen 69 und 70
aufweist, die mittels des in einer Verfahrensvariante vorstehend beschriebenen
Verfahrens kontinulierlich ineinander übergehend ausgebildet sind.
Dabei wird im Unterschied zur Herstellung der in Fig. 10 dargestellten
Spulenanordnung 52 der Wickelvorgang des Wickelwerkzeugs 28 nach
Ausbildung des zweiten Wickeldrahtbereichs 56 an der Zusatzmatrize 36
bei geöffnetem Wickelwerkzeug 28 fortgesetzt, so daß neben der auf der
Basismatrize 21 ausgebildeten Drahtspule 69 auf der Zusatzmatrize 36
die weitere Drahtspule 70 mit beliebiger Windungsanzabl ausgebildet
werden kann. FIG. 11 shows the
Claims (8)
- Method for manufacturing a coil arrangement (52, 68) with a plurality of winding wire regions (54, 55, 56; 69, 70) constructed in superimposed winding wire planes in a winding tool (28) with the following method steps:fixing of the winding wire (53) in a first wire holding device (39) arranged at the circumferential edge of the winding tool (28),rotation of the winding tool (28) with a brace at a distance from the basic matrix so as to lay the winding wire (53) against an additional matrix (36) arranged on the basic matrix (21) and formation of a first winding wire region (55) arranged on the surface of the basic matrix,closure of the winding tool (28) by displacing the brace (48) towards the matrix surface (26) of the basic matrix (21) and rotation of the winding tool (28) so as to lay the winding wire (53) on the winding circumference (24) of the basic matrix (21) and formation of a further winding wire region as a wire coil (54, 69),fixing of the wire coil (54, 69) and rotation of the winding tool (28) with brace (48) at a distance from the matrix surface (26) of the basic matrix (21) so as to lay the winding wire (53) against the additional matrix (36) and formation of a further winding wire region (56) arranged above the wire coil (54, 69),fixing of the winding wire (53) in a second wire holding device (40) arranged at the circumferential edge of the basic matrix (21).
- Method according to claim 1, characterised in that the first winding wire region (55) formed against the additional matrix and the further winding wire region (56) formed against the additional matrix (36) are guided over connecting surfaces of a chip unit (59) arranged on the matrix surface (26) of the basic matrix (21), and a contacting of the winding wire regions (55, 56) with connecting surfaces (57, 58) of the chip unit (59) is then effected.
- Method according to claim 2, characterised in that, prior to the formation of the first winding wire region (55) formed against the additional matrix (36), the chip unit (59) is fitted into a holding device (29) on the basic matrix (21) between two matrix elements (34, 35) of the additional matrix (36) arranged on the basic matrix (21).
- Method according to claim 2 or 3, characterised in that, following the contacting, a cutting of the winding wire ends (63, 64) formed in the region between the wire holding devices (39, 40) and the additional matrix (36) is effected in each case at two cutting points in the region between the connecting surfaces(57, 58) of the chip unit (59) and the wire holding devices (39, 40).
- Winding tool (28) for manufacturing a coil arrangement (52, 68) with a matrix (21) arranged on a matrix support (20), which is rotatable about an axis of rotation (43), and with a holding arrangement arranged at the circumference of the winding tool with at least two wire holding devices (39, 40) for holding winding wire ends (63, 64), and with a brace (48), which is arranged adjacent to the matrix on the side of the matrix support comprising the matrix and whose distance relative to the matrix is variable along the axis of rotation, characterised in that the holding arrangement is arranged on the circumferential edge of the winding tool and the matrix is constructed in such a manner that it comprises a base element acting as a basic matrix (21), an additional matrix (36) being arranged on the matrix surface (26) of the basic matrix (21).
- Winding tool according to claim 5, characterised in that the additional matrix (36) comprises at least two matrix elements (34, 35), which are arranged either side of a holding device (29) arranged on the basic matrix (21) for the positioning accommodation of a chip unit (59), the matrix elements (34, 35) being arranged and constructed in such a manner that winding wire regions (55, 56) extending along a winding circumference of the additional matrix (36) defined by the matrix elements comprise an overlap position with connecting surfaces (57, 58) of a chip unit (59) arranged in the holding device (29).
- Winding tool according to claim 6, characterised in that the matrix elements (34, 35) of the additional matrix (36) are constructed as cylinder rods.
- Winding tool according to one of claims 5 to 7, characterised in that a wire deflecting device (37) is arranged adjacent to a matrix element (35) of the additional matrix (36), the intermediate space between the matrix element (35) and the wire deflecting device (37) forming an engagement space for a wire gripping device.
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