Vorrichtung und Verfahren zum Bewickeln eines geschlossenen RingkernsDevice and method for winding a closed ring core
Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkerns mit Wicklungsmaterial, wie metallischem Draht oder Band, insbesondere zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für den Kilowatt- bis Megawatt-Bereich, wobei die Vorrichtung zumindest einen Magazinwickelträger zum Vorwickeln und anschließenden Umwickeln des Wicklungsmaterials auf einen Ringkern aufweist.The invention initially relates to a device for winding a closed ring core with winding material, such as metallic wire or strip, in particular for the production of chokes or transformers for the kilowatt to megawatt range, wherein the device has at least one magazine winding carrier for pre-winding and subsequent wrapping of the winding material having a ring core.
Ein mit einer solchen Vorrichtung insbesondere herstellbarer Ringkerntransformator für hohe Leistungen eignet sich zum Beispiel für die Verteilung elektrischer Energie und weist gegenüber dort derzeit gebräuchlichen sog. Öl- und Trockentransformatoren in Schenkelbauweise technische und wirtschaftliche Vorteile auf. Allerdings besteht bei den bekannten Ringtransformatoren für ent- sprechend hohe Leistungen bei der Fertigung die Schwierigkeit, Wicklungen mit dafür ausreichend großen Draht- oder Bandquerschnitten zufolge der entsprechend hohen Steifigkeit des Leitermaterials auf die vorgefertigten Ringkerne aufzubringen. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Bewickeln von geschlossenen Ringkernen für Transformatoren und Drosseln hoher Leistungen ist im Stand der Technik aus WO 95/12887 bekannt. Darin wird vorgeschlagen, dass das Wicklungsmaterial auf eine mit diesem durch die Ringkernöffnung hindurchpassende Wickelrolle, d. h. auf einen Magazinwickelträger, vorgewickelt und dieser anschließend um den Ringkern und durch dessen Innenöffnung hindurch geführt wird, wobei das Wicklungsmaterial auf den Ringkern umge- wickelt wird. Eine Einschränkung liegt darin, dass sich die Größe der Wickelrolle mit dem darauf befindlichen Längenvorrat an Wicklungsmaterial nach dem lichten Innenquerschnitt des Ringkernes richtet. Die Druckschrift schlägt daher zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für hohe Leistungen mit entsprechend großen Leiterquerschnitten vor, dass mit dem begrenzten Längen- vorrat zunächst auf einen Ringkernabschnitt spiralförmig ein erstes Wicklungssegment aufgebracht wird. Anschließend wird zum Aufbringen eines weiteren
Wicklungssegments an einem anderen Ringkernabschnitt der Ringkern und die Wickelvorrichtung zueinander verdreht und danach das Umwickeln des Ringkerns mit einer weiteren Wickelrolle vorgenommen, so dass nach mehrfacher Wiederholung eine sternförmige Anordnung von mehreren, über den Ring- kernumfang verteilten Wicklungssegmenten entsteht. Dies bedeutet, dass die bekannte Wickelmaschine für jede weitere Wickelrolle angehalten und neues Wicklungsmaterial darin eingelegt werden muss. Die Wicklungsmaterial- Magazinspulen haben eine bestimmte Größe, die dazu führen, dass der Ringkern nicht unter einer bestimmten Größe verkleinert werden kann. Es kommt hinzu, dass nach dem Umwickeln die zunächst separaten Wicklungen bzw. Spulen untereinander verschaltet werden müssen, was neben dem zusätzlichen Zeitaufwand und dem sich ggf. vergrößernden Gesamtkupferwiderstand auch bedeutet, dass Fehlerquellen möglich werden. Es kommt hinzu, dass eine vollständige Umschließung des Ringkerns nicht gewährleistet werden kann, so dass Einschränkungen bzgl. Baugröße und Wirkungsgrad in Kauf zu nehmen sind.A toroidal transformer for high power, which can be produced in particular using such a device, is suitable, for example, for the distribution of electrical energy and has technical and economic advantages compared to the so-called oil and dry-type transformers currently used there. However, in the case of the known ring transformers for correspondingly high output during production, there is the difficulty of applying windings with sufficiently large wire or strip cross sections, as a result of the correspondingly high rigidity of the conductor material, to the prefabricated toroidal cores. A device of the type mentioned for winding closed ring cores for transformers and chokes high performance is known in the art from WO 95/12887. Therein, it is proposed that the winding material be pre-wound onto a winding roll passing through the ring core opening, ie onto a magazine winding carrier, and subsequently guided around the ring core and through its inner opening, the winding material being wound around the toroidal core. One limitation is that the size of the winding roll with the length supply of winding material located thereon depends on the clear internal cross section of the ring core. The document therefore proposes for the production of chokes or transformers for high power with correspondingly large conductor cross-sections, that with the limited length stock initially on a toroidal core portion spirally a first winding segment is applied. Subsequently, to apply another Winding segment at another ring core portion of the toroidal core and the winding device rotated to each other and then made the wrapping of the toroidal core with another winding roll, so that after multiple repetition, a star-shaped arrangement of several, distributed over the ring core circumference winding segments. This means that the known winding machine stopped for each additional winding roll and new winding material must be inserted therein. The winding material reel spools have a certain size, which means that the toroidal core can not be reduced below a certain size. It should be added that after wrapping the initially separate windings or coils must be interconnected with each other, which in addition to the additional time and the possibly increasing total copper resistance also means that sources of error are possible. In addition, a complete enclosure of the toroidal core can not be guaranteed, so that restrictions in terms of size and efficiency are to be accepted.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden, so dass insbesondere die bestehenden Nachteile möglichst weitgehend vermie- den werden.Against this background, the object of the invention is to improve the usefulness of a device of the type mentioned at the outset so that, in particular, the existing disadvantages are avoided as far as possible.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung zunächst und im Wesentlichen gemäß Anspruch 1 gelöst, wobei darauf abgestellt wird, dass der Magazinwickelträger in seinem Querschnitt, der eine Ringkernpositionierebene der Vorrichtung schneidet, zur Aufnahme eines Ringprofilabschnitts eines in der Vorrichtung bewickelbaren Ringkerns einen Hohlraum umgibt und in Umf angsrichtung abschnittsweise offen oder offenbar ist. Dies erlaubt einerseits, dass der Magazinwickelträger in dem Querschnitt gemessen an dem Ringkernprofilquerschnitt einen vergleichsweise größeren Umfang besitzt und dass diesbezüglich auch keine Begrenzung durch die Größe der Ringkerninnenöffnung besteht, da ein einen Ringkernabschnitt in dem Querschnitt umschließender Magazinwickelträ-
ger zum Ab- bzw. Umwickeln des Wicklungsmaterials von dort auf den Ringkern nicht wie im Stand der Technik mit seinem gesamten Querschnitt durch die Ringkerninnenöffnung hindurch geführt werden muss. Der Durchmesser bzw. Umfang des Magazinwickelträgers kann in dem Querschnitt verglichen mit ei- nem Ringkernquerschnitt in gewünschtem Maße größer ausgeführt sein, bspw. das etwa Doppelte, Dreifache oder mehr betragen. Es ergibt sich vorteilhaft, dass auf dem Magazinwickelträger beim Vorwickeln ein vergleichsweise großer Längenvorrat des Wicklungsmaterials, selbst bei großem, bspw. für Hochleistungstransformatoren benötigtem Draht- oder Bandquerschnitt, zu bevorraten ist. Nach dem Vorwickeln, bei welchem der Magazinwickelträger einen Abschnitt des Ringkerns umschließt, kann das Wicklungsmaterial von dort direkt, bzw. radial einwärts und vorzugsweise im Wesentlichen konzentrisch auf den Ringkern umgewickelt werden, wobei sich auch das angesprochene Wicklungsmaterial mit vergleichsweise großem Querschnitt zufolge der durch die Umschlie- ßung des Ringkernabschnitts gegebenen geometrischen Verhältnisse in geeigneter Weise verarbeiten lässt. Vorzugsweise können Ringkernpositioniermittel vorgesehen sein, die an eine Positionierung eines zu umwickelnden Ringkerns angepasst sind, so dass dieser während des Vor- und Umwickeins den Hohlraum im Magazinwickelträger durchgreift. Die Ringkernpositioniermittel kön- nen außerhalb und / oder innerhalb des Magazinwickelträgers angeordnet sein und insbesondere auch zum vorzugsweise motorischen Antrieb eines Ringkerns in dessen Ringumfangsrichtung geeignet sein. Wie eingangs ausgeführt, ist der Umfang des Magazinwickelträgers bzgl. eines Durchtrittsquerschnitts des Ringkerns abschnittsweise offen oder offenbar ausgeführt. Dies bedeutet, dass in ei- nem solchen Querschnitt der im Magazinwickelträger vorhandene Hohlraum innerhalb dieses abschnittsweise offenen oder offenbaren Umfangs liegt und unter einer Umschließung eines Ringkernabschnittes durch den Magazinwickelträger im Sinne der Erfindung je nach Ausführung auch eine solche bei teilweise offenem bzw. unterbrochenem Umfang zu verstehen ist. Im Hinblick auf den im Querschnitt teilweise offenen oder offenbaren Umfang kann der Magazinwickelträger als Vorrichtung entweder einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Durch
den im Vergleich zu herkömmlichen Magazinspulen größeren möglichen Längenvorrat lässt sich erreichen, dass in zahlreichen Anwendungen selbst bei dickem Leiterquerschnitt beim Umwickeln auf den Ringkern zu einer Primär- oder Sekundärwicklung gänzlich auf einen Magazinwechsel zu verzichten bzw. des- sen Häufigkeit deutlich zu verringern ist, wodurch die beschriebenen, im Stand der Technik in Verbindung mit der Mehrzahl von zu verschaltenden Wicklungssegmenten bekannten Nachteile verringert oder gar gänzlich vermieden werden. Bevorzugt ist weiter, dass Ringkernantriebsmittel vorgesehen sind, mittels denen ein Ringkern in dessen Umf angsrichtung drehantreibbar ist. Bevorzugt ist insbesondere, dass die Ringkernantriebsmittel drei in Ringebene des Ringkerns in Dreiecksanordnung angeordnete Rollen oder Rollenpaare aufweisen. Zur Anpassung an einen Ringkern bzw. zur inneren oder äußeren Anlage gegen dessen Wandung können zumindest einzelne der Rollen bzw. Rollenpaare in ihrer Lage einstellbar und zum Drehantrieb des Ringkerns ihrerseits mit einem Drehantrieb verbunden sein. In Verbindung mit einem Umfangsantrieb desThis object is achieved according to the invention first and essentially according to claim 1, wherein it is stated that the magazine winding carrier in its cross section which intersects a Ringkernpositionierebene the device surrounds a cavity for receiving a ring profile portion of a wound in the device ring core and in Umf section is open or obvious. This allows, on the one hand, for the magazine winding carrier to have a comparatively larger circumference in the cross section measured at the toroidal core profile cross section and for there to be no limitation by the size of the inner annular core opening since a magazine winding carrier enclosing a toroidal core section in the cross section is used. ger for wrapping or wrapping of the winding material from there to the ring core does not need to be performed as in the prior art with its entire cross section through the inner annular core opening. The diameter or circumference of the magazine winding carrier can be made larger in the cross-section compared to a toroidal cross-section to a desired extent, for example, which may be approximately twice, three times or more. It is advantageous that a relatively large length supply of the winding material, even with large, eg. For high-power transformers required wire or tape cross-section, is to stockpile on the magazine winding carrier during pre-winding. After the pre-winding, in which the magazine winding support encloses a portion of the toroidal core, the winding material can be directly, or radially inwardly and preferably substantially concentrically wound on the toroidal core, whereby also the mentioned winding material with a comparatively large cross section according to the Enforcement of the toroidal core portion given geometric conditions can be processed in a suitable manner. Preferably Ringkernpositioniermittel may be provided which are adapted to a positioning of a toroidal core to be wound, so that it passes through the cavity in the magazine winding carrier during the pre-and Umwickeins. The toroidal positioning means can be arranged outside and / or inside the magazine winding carrier and, in particular, also be suitable for the preferably motorized drive of a toroidal core in its circumferential direction. As stated at the outset, the circumference of the magazine winding carrier with respect to a passage cross section of the toroidal core is partially open or obviously executed. This means that in such a cross section the cavity present in the magazine winding carrier lies within this sectionally open or revealable circumference and under an enclosure of a toroidal core section by the magazine winding carrier according to the invention, depending on the embodiment, also with a partially open or interrupted circumference understand is. With regard to the partially open or revealed in cross section circumference of the magazine winding carrier can be designed as a device either in one piece or in several parts. By In comparison to conventional magazine reels, it is possible to achieve that in many applications, even with a thick conductor cross-section, when rewinding onto the toroidal core to form a primary or secondary winding, it is necessary to completely dispense with a magazine change or reduce its frequency significantly the disadvantages described in the prior art in connection with the plurality of winding segments to be interconnected are reduced or even completely avoided. It is further preferred that toroidal drive means are provided, by means of which a toroidal core is rotatably drivable in its circumferential direction. In particular, it is preferred that the toroidal core drive means comprise three rollers or roller pairs arranged in a triangular arrangement in the ring plane of the toroidal core. For adaptation to a toroidal core or to the inner or outer abutment against its wall, at least some of the rollers or roller pairs can be adjustable in their position and connected in turn to the rotary drive of the toroidal core with a rotary drive. In conjunction with a peripheral drive of
Ringkerns besteht die Möglichkeit, das Wicklungsmaterial von dem Magazinwickelträger auf den Ringkern nicht nur spiralförmig, sondern im Bedarfsfall in gewünschter Weise auch schraubenförmig bzw. gewindeartig gewendelt umzuwickeln. In Kombination mit dem möglichen großen Längenvorrat eröffnet sich erfindungsgemäß die Möglichkeit, einen geschlossenen Ringkern mit einer entsprechend gewendelten, über einen gewünschten Teil des Ringkernumfangs oder den gesamten Ringkernumfang, ggf. sogar über mehrere Umdrehungen, reichenden Wicklung zu umwickeln. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass zum Anlegen des Wicklungsmaterials an den Ringkern eine um einen Ring- kernquerschnitt, insbesondere motorisch drehbare Anlegeeinrichtung vorgesehen ist. Diese kann zweckmäßig zumindest eine, insbesondere federnd oder mittels pneumatischer oder hydraulischer Druckmittel abgestützte, Anpressrolle aufweisen, mittels welcher das Wicklungsmaterial beim Umwickeln von dem Magazinwickelträger auf den Ringkern an diesen anpressbar ist. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass die Anlegeeinrichtung mehrere, vorzugsweise drei, Biegerollen aufweist, mittels welcher sich das von dem Maga-
zinwickelträger ablaufende Wicklungsmaterial in der Weise vorbiegen lässt, dass eine gewünschte Umschlingung des Ringkernquerschnitts hierdurch im Weiteren insbesondere selbstständig zustande kommt oder ggf. in Kombination mit einem Anpresselement begünstigt wird.Toroidal core there is the possibility of the winding material from the magazine winding carrier on the toroidal not only spirally, but in case of need in a desired manner also wound helically or helically coiled. In combination with the possible large length supply opens up according to the invention the possibility to wrap a closed ring core with a correspondingly coiled, over a desired part of the ring core circumference or the entire ring core circumference, possibly even over several revolutions, reaching winding. Furthermore, there is the possibility that, for applying the winding material to the toroidal core, there is provided an application device around a ring core cross-section, in particular a motor-rotatable application device. This can expediently have at least one, in particular resilient or supported by pneumatic or hydraulic pressure medium, pressure roller, by means of which the winding material during wrapping of the magazine winding carrier on the toroidal core is pressed against this. Alternatively or in combination, there is the possibility that the application device has several, preferably three, bending rollers, by means of which the zinwickelträger expires winding material in such a way that a desired looping of the toroidal core cross-section thereby further in particular independently comes about or, if appropriate, is favored in combination with a contact pressure element.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Magazinwickelträger als Hohltorussegment ausgebildet ist, welches sich bzgl. einer Ringkernpositionierebene vorzugsweise über den etwa halben Umfang erstrecken kann, und dessen Kernmantel bezüglich eines quer zu dieser Um- fangsrichtung liegenden Querschnittes offenbar oder bereichsweise offen ist. Bevorzugt ist weiter, dass das Hohltorussegment zwei ringförmige Halbschalen aufweist, die an eine vorzugsweise der Ringebene bzw. Ringkernpositio- nier-ebene entsprechenden oder zu ihr parallelen Trennfuge miteinander verbindbar bzw. lösbar sind. In gelöstem bzw. in geöffnetem Zustand kann ein zu bewickelnder Ringkern in den Innenraum der Halbschalen eingegeben und diese dann miteinander verbunden werden. Der Ringtorus steht sodann als Magazinwickelträger zum Vorwickeln von Wicklungsmaterial zur Verfügung. Je nach Außen- bzw. Kerndurchmesser des Magazinwickelträgers in dem zum Torusumf ang senkrechten Querschnitt und dessen Umfangserstreckung (bspw. über einen viertel, vorzugsweise den etwa halben oder einen dreiviertel Umfang) wird ein Magazinwickelträger, welcher zur Aufnahme eines beträchtlichen Längenvorrats an Wicklungsmaterial geeignet ist, bereitgestellt. Der zu bewickelnde Ringkern kann relativ zu dem hohlen Ringsegmenttorus in Ring-ebene und / oder dazu senkrechter Querschnittsebene vorzugsweise konzentrisch ausgerichtet werden. Zufolge konzentrischer Ausrichtung werden für das Um- bzw. Abwickeln von Wicklungsmaterial von dem Magazinwickelträger auf den Ringkern bzgl. eines zum Ringumfang senkrechten Querschnitts symmetrische, sich vorteilhaft auf eine gleichmäßige Umwicklung auswirkende Verhältnisse erreicht. Das Ab- bzw. Umwickeln von Wick- lungsmaterial kann mittels der besagten Anlegeeinrichtung vorteilhaft direkt von dem Hohltorussegment auf den Ringkern erfolgen, dies insbesondere un-
ter fortwährender Verringerung des Biegeradius des Wicklungsmaterials. Das Hohltorussegment kann auf einen zu bewickelnden Ringkern vorzugsweise in der Weise abgestimmt sein, dass sein Hohlquerschnitt zur Aufnahme des Ringkernquerschnitts einschließlich der darauf anzubringenden Wicklungen groß genug ist und kann im Hinblick auf die Möglichkeit einer Anpassung an verschiedene Ringkerne und Wicklungen austauschbar sein.According to a first preferred embodiment, it is provided that the magazine winding carrier is formed as a hollow gate segment, which may preferably extend over approximately half the circumference with respect to a toroidal positioning plane, and whose core sheath is open or partially open with respect to a cross section lying transverse to this circumferential direction. It is further preferred that the hollow gate segment has two annular half-shells, which can be connected to one another or are separable from one another, preferably in the manner of the ring plane or ring-core-positioning plane, or parallel to it. In dissolved or in the open state, a toroidal core to be wound can be inserted into the interior of the half-shells and these can then be connected to one another. The ring torus is then available as a magazine wrap for pre-winding of winding material available. Depending on the outer or core diameter of the magazine winding carrier in the Angusumf ang perpendicular cross section and its circumferential extent (eg. About a quarter, preferably about half or a three quarters circumference) is a magazine winding carrier, which is suitable for receiving a considerable length supply of winding material, provided. The toroidal core to be wound can preferably be aligned concentrically relative to the hollow ring segment torus in the ring plane and / or cross-sectional plane perpendicular thereto. According concentric alignment are achieved for the winding or unwinding of winding material from the magazine winding carrier on the toroidal with respect to. A circular cross-section perpendicular to the symmetrical symmetrical, advantageously on a uniform wrapping impacting conditions. The wrapping or wrapping of winding material can advantageously take place directly from the hollow-gate segment on the toroidal core by means of said application device, in particular, this ter continuous reduction of the bending radius of the winding material. The Hohltorussegment may preferably be tuned to a toroidal core to be wound in such a way that its hollow cross-section for receiving the toroidal core cross-section including the windings to be mounted thereon is large enough and may be interchangeable in view of the possibility of adaptation to different toroidal cores and windings.
Betreffend die erste bevorzugte Ausführungsform ist weiter bevorzugt, dass zum Vorwickeln eine Zuführeinrichtung für Wicklungsmaterial zu dem Hohl- torussegment vorhanden ist, welche Biegerollen aufweist, deren zueinander relative Lage an ein Vorbiegen von Wicklungsmaterial auf einen bezüglich des auf dem Hohltorus resultierenden Vorwickelradius etwa gleich großen oder etwas größeren Vorbiegeradius anpassbar ist. Zur Verarbeitung von Wicklungsmaterialien mit unterschiedlichem elastischen und plastischen Werk- stoffverhalten kann diesbezüglich eine Anpassbarkeit der Zuführeinrichtung beispielsweise durch zueinander lageverstellbare Biegerollen vorliegen. Weiter ist bevorzugt, dass die Zuführeinrichtung an eine Zufuhr von Wickelmaterial zu dem Hohltorussegment in eine Richtung, welche eine Komponente in Hohltorusumfangsrichtung, d. h. eine Komponente in bzw. parallel zu einer Ringkernpositionierebene, enthält, angepasst ist. Das Wicklungsmaterial wird dem Magazinwickelträger bzw. Hohltorus somit insgesamt bereits wendelartig vorgebogen zugeführt. Die Zufuhr kann zweckmäßig ausgehend von einem Stirn-ende des Hohltorussegments erfolgen, von wo aus sich das schraubenförmig vorgebogene Wicklungsmaterial bzw. sein freies Ende mit laufen- der Zufuhr auf den gekrümmten Ringmantel aufschiebt. Je nach Wicklungsmaterial und Vorbiegeverhältnissen kann beim Vorwickeln dieses Aufschieben auf den Ringtorus selbstständig ablaufen. Des Weiteren können im Bedarfsfall, wenn bspw. der Querschnitt des Wicklungsmaterials zu dick und/ oder die Hemmung auf dem Ringtorussegment zu groß sein sollte, auf dem Ringtorussegment vorzugsweise auch zur Unterstützung des Umwickeins Gleitrollen vorgesehen sein. Auch können im Hohlraum des Ringkern-
torus im Bedarfsfall Elemente zur zusätzlichen Lagerung des Ringkerns vorgesehen sein.Concerning the first preferred embodiment, it is further preferred that for pre-winding there is a winding material feed means to the toroidal segment having bending rollers whose relative position to pre-bending of winding material to about equal to or greater than the pre-winding radius resulting on the hollow torus slightly larger prebending radius is customizable. For the processing of winding materials with different elastic and plastic material behavior in this regard, an adaptability of the feeder can be present for example by mutually position adjustable bending rollers. Further, it is preferable that the feeding means is adapted to supply winding material to the hollow gate segment in a direction containing a component in the hollow gate circumferential direction, ie, a component in or parallel to a toroidal core positioning plane. The winding material is thus fed to the magazine winding carrier or hollow torus in a generally pre-bent manner already like a helix. The supply can be carried out expediently starting from a front end of the hollow gate segment, from where the helically pre-bent winding material or its free end with running supply pushes onto the curved annular jacket. Depending on the winding material and Vorbiegeverhältnissen this postponement on the Ringtorus can run independently during pre-winding. Furthermore, if necessary, if, for example, the cross section of the winding material is too thick and / or the escapement on the ring torus segment should be too large, sliding rollers may also be provided on the ring torus segment, preferably to support the reeling. Also, in the cavity of the toroidal If necessary, torus elements for additional storage of the toroidal be provided.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass der Magazinwickelträger mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungselemente für das Wicklungsmaterial, insbesondere mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen, aufweist, wobei die radiale Position der Führungselemente mittels lösbarer Halterungen, insbesondere mittels in radial orientierten Langlöchern einer Haltefläche nach dem Lösen verschiebbarer Halterungen, ver- änderbar ist. Vor dem Vorwickeln von Wicklungsmaterial auf den Magazinwickelträger kann ein zu bewickelnder, vorzugsweise geschlossener Ringkern mit einem Umf angsabschnitt zwischen benachbarten Führungsrollen des Magazinwickelträgers hindurch in dessen inneren, von den Führungsrollen umgebenen Hohlraum eingebracht werden, so dass der Magazinwickelträgerumfang den Ringkernabschnitt umgreift, worauf das im Folgenden mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren noch näher beschriebene Vorwickeln beginnen kann. Mit Bezug auf die zweite bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die zum Ab- bzw. Umwickeln von Wicklungsmaterial auf den Ringkern dienende Anlegeeinrichtung einen Rotationskörper aufweist, der zum Umschließen eines Ringkernabschnitts eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei der die Durchgangsöffnung quer zur Öffnungsachse umgebende Querschnitt entweder teilbar oder zur Durchgangsöffnung bereichsweise, insbesondere halbseitig, offen ist. Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform kann die Anlegeeinrichtung zur Erzielung der Drehbewegung um den Ringkernquer- schnitt vorzugsweise einen motorischen Antrieb aufweisen. In Verbindung mit einem ebenfalls zweckmäßigen motorischen Antrieb zum Drehantrieb des Ringkerns in dessen Ringumfangsrichtung kann ebenfalls unabhängig von einer speziellen Ausführungsform eine elektrische Steuerung vorhanden sein, mit welcher sich die jeweiligen Antriebsgeschwindigkeiten zur Erzielung von Wicklungen auf dem Ringkern mit gewünschter Steigung beeinflussen bzw. auf ein geeignetes Verhältnis einstellen lassen.
Betreffend den besagten Rotationskörper der Anlegeeinrichtung ist bevorzugt, dass dieser mittels eines Anlegeeinrichtungsantriebes um den Ringkernquerschnitt herum drehantreibbar ist und dass an dem Rotationskörper zumindest eine innerhalb der Rotationsebene pneumatisch zum Ringkernquerschnitt schwenkbare Anpressrolle vorgesehen ist. Bevorzugt ist, dass die Anpressrolle an dem Rotationskörper an einer Schwenkachse exzentrisch angebracht ist und dass die Anpressrolle mittels eines insbesondere exzentrisch auf die Schwenkachse einwirkenden Pneumatikzylinders oder -kolbens verschwenk- bar ist, wobei der Pneumatikzylinder zur Druckspeicherung ein Rückschlagventil aufweist. Das Wicklungsmaterial, d.h. das Band oder der Draht, lässt sich demgemäß mittels der Anlegeeinrichtung unter pneumatischem Druck gegen den Ringkern um diesen herum spiralförmig oder vorzugsweise schraubenartig gewendelt aufwickeln. Es besteht die Möglichkeit, dass der Pneumatikzylinder vor Inbetriebnahme mittels einer Pneumatikleitung zunächst mit einem Druck in einer für die jeweilige Anwendung gewünschten Höhe aufgeladen wird und dann die Zuleitung wieder abgenommen wird, worauf der Pneumatikdruck im Zylinder zufolge des Rückschlagventils erhalten bleibt. Die Anlegeeinrichtung kann so ungehindert, d.h. ohne Einschrän- kung durch Versorgungsleitungen, zur Drehung des Rotationskörpers um den Ringkernquerschnitt angetrieben werden. Am Ende des Wickelvorganges kann der Druck im Pneumatikzylinder durch Betätigung des Pneumatikventils gezielt wieder verringert werden, so dass sich die Anpressrolle vom Ringkern problemlos abheben lässt.According to a second preferred embodiment, there is the possibility that the magazine winding carrier has a plurality of annularly distributed guide elements for the winding material, in particular a plurality arranged to a roller ring guide rollers, wherein the radial position of the guide elements by means of releasable holders, in particular by means of radially oriented slots of a holding surface the releasable sliding brackets, changeable. Before the winding of winding material onto the magazine winding carrier, a wound core to be wound, preferably closed, can be introduced with a circumferential section between adjacent guide rollers of the magazine winding carrier in its inner cavity surrounded by the guide rollers, so that the magazine winding carrier circumference surrounds the toroidal core section, as hereinafter referred to With regard to a method according to the invention, pre-winding described in even greater detail can begin. With reference to the second preferred embodiment of the device, it can be provided that the application device for wrapping or wrapping winding material onto the toroidal core has a rotational body which has a passage opening for enclosing a toroidal core section, wherein the cross-section surrounding the passage opening transverse to the opening axis either divisible or the passage opening partially, in particular half-sided, is open. As in the case of the first preferred embodiment, the application device may preferably have a motor drive in order to achieve the rotational movement about the toroidal core cross section. In conjunction with a likewise suitable motor drive for the rotary drive of the ring core in the ring circumferential direction can also be independent of a specific embodiment, an electrical control with which influence the respective drive speeds to achieve windings on the toroidal core with the desired slope or a suitable Set ratio. With regard to the said rotational body of the application device, it is preferred that it is rotatably drivable about the toroidal core cross-section by means of a jig drive and that at least one pressure roller, which is pneumatically pivotable relative to the toroidal core cross-section within the plane of rotation, is provided on the rotational body. It is preferred that the pressure roller is mounted eccentrically on the rotational body on a pivot axis and that the pressure roller by means of a particular eccentric acting on the pivot axis pneumatic cylinder or piston is swivel bar, wherein the pneumatic cylinder for pressure storage has a check valve. The winding material, ie the band or the wire, can accordingly be spirally or preferably helically coiled around it by means of the application device under pneumatic pressure against the ring core. There is the possibility that the pneumatic cylinder is first charged prior to startup by means of a pneumatic line with a pressure in a desired height for each application and then the supply line is removed again, whereupon the pneumatic pressure in the cylinder is maintained according to the check valve. The application device can thus be driven unhindered, ie without restriction by supply lines, for rotation of the rotation body about the toroidal core cross section. At the end of the winding process, the pressure in the pneumatic cylinder can be selectively reduced again by actuation of the pneumatic valve, so that the pressure roller can easily be lifted off the toroidal core.
Ein weiterer, im Rahmen der Erfindung sowohl als Weiterbildung als auch im Rahmen möglicher selbstständiger Ansprüche bedeutsamer Aspekt betrifft eine Ausgestaltung eines Magazinwickelträgers für die erfindungsgemäße Vorrichtung, welcher mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, dass eine oder mehrere der Führungsrollen mit einem Führungsrollenantrieb zur Unterstüt-
zung des Auf- und/ oder Abwickel Vorgangs des Magazinwickels gekoppelt sind. Während beim Ab- bzw. Umwickeln von Wicklungsmaterial auf den Ringkern bei einer ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegenden Ausführung mit frei drehbaren, d.h. nicht angetriebenen, Führungsrollen, der Magazinwi- ekel je nach Drehstellung der Anlegeeinrichtung bzw. deren Anpressrolle bedarfsgerecht selbstständig mit gewisser Trägheit Umf angsbewegungen in die gerade erforderliche Richtung vollführt, kann diese Umfangsbewegung bei motorischem Antrieb der Führungsrollen erleichtert und insofern verbessert werden. Bevorzugt ist, dass die Rotationsebene der Anlegeeinrichtung zu der Magazinwickelebene parallel ist oder mit dieser zusammenfällt, wobei der Rotationskörper in einer Projektion auf die Magazinwickelebene ganz oder teilweise innerhalb des Magazinwickels liegt. Wird das Wicklungsmaterial am Magazinwickel von radial innen abgenommen und der Anlegeeinrichtung zugeführt, resultiert abhängig von der Phasenlage der mit dem Rotationskörper um den Ringkernquerschnitt herum bewegten Anpressrolle ein zeitabhängig variierender Abstand zwischen dem Innenumfang des Magazinwickels und der Andruckstelle des Wicklungsmaterials am Ringkernquerschnitt. Dies bedingt eine zeitabhängig unterschiedlich starke Länge und Krümmung des der Anlegeeinrichtung zugeführten Abschnittes des Wicklungsmaterials, so dass der Magazinwickel bei frei drehbaren Führungsrollen zum Ausgleich selbstständig quasi bedarfsgerecht eine schaukelnde Drehbewegung vollführen kann. Durch den vorgeschlagenen motorischen Antrieb wird dabei nun der Einfluss der Trägheit des Magazinwickels beseitigt oder zumindest reduziert. Es besteht die Möglichkeit, sämtliche oder nur einen gewissen Anteil der Füh- rungsrollen mit jeweils einem separaten Antrieb, bspw. mit einem Elektromotor, Schrittmotor usw., auszustatten. Alternativ wäre aber auch ein zentraler bzw. insofern gemeinsamer Antrieb denkbar. Zweckmäßig besteht die Möglichkeit, dass Mittel zur Steuerung, insbesondere zur Programmsteuerung, und/ oder zur Regelung des Anlegeeinrichtungsantriebs und/ oder des Füh- rungsrollenantriebs vorgesehen sind, geeignet zur Erzielung eines gewünschten, insbesondere zeitlich veränderlichen, Verhältnisses der Geschwindigkei-
ten von Anlegeeinrichtung- und Führungsrollenantrieben. Insbesondere besteht auch die Möglichkeit, die Führungsrollen zeitabhängig nicht nur mit unterschiedlichem Geschwindigkeitsbetrag, sondern auch in unterschiedlichen Richtungen bzw. mit unterschiedlichem Vorzeichen anzutreiben. Weiter ist bevorzugt, das Mittel zur programmtechnischen Steuerung des Anlegeeinrich- tungsantriebs und/ oder des Führungsrollenantriebs vorgesehen sind, geeignet zur Abstimmung der Geschwindigkeit der Antriebsmittel zur zeitabhängig bedarfsgerechten Bereitstellung von Wicklungsmaterial des Magazinwickelträgers für die Anlegeeinrichtung. Es wird so ermöglicht, dass der von der In- nenwindung des Magazinmittels zu der Anlegeeinrichtung führende Drahtbzw. Bandabschnitt in Abstimmung auf die zeitlich veränderliche Drehstellung der Anlageeinrichtung eine jeweils geeignete Länge aufweist. Eine zweckmäßige Weiterbildung kann daran liegen, dass die Mittel zur Steuerung und/ oder Regelung der Antriebe daran angepasst sind, auch die Geschwin- digkeit des Ringkernantriebs in Abstimmung mit der Geschwindigkeit von Anlegeeinrichtungsantrieb und/ oder Führungsrollenantrieb in gewünschter Weise zu beeinflussen. Alternativ oder kombinativ zu einer programmtechnischen Steuerung, bei der geeignete Kennlinien für das Geschwindigkeitsverhältnis auch anhand von vorhandenen Erfahrungswerten vorbestimmt werden können, kann ein Sensor vorhanden sein, der ein von einem oder mehreren den Wickelvorgang beeinflussenden Größen, insbesondere ein von der Phasenlage der Anlegeeinrichtung und/oder des Magazinwickels und/oder des Ringkerns und/oder der Lage bzw. dem Verlauf des Wicklungsmaterials zwischen Magazinwickel und Anlegeeinrichtung abhängiges Signal erzeugt, das den Mitteln zur Steuerung und/ oder Regelung der Antriebe zugeleitet wird.Another important in the context of the invention both as a development and in the context of possible independent claims aspect relates to an embodiment of a magazine winding carrier for the device according to the invention, which has a plurality of arranged on a roller ring guide rollers. According to this embodiment, it is possible for one or more of the guide rollers to be supported by a guide roller drive for assistance. tion of the winding and / or unwinding process of the magazine reel are coupled. While wrapping or wrapping of winding material on the toroidal in a likewise within the scope of the invention with freely rotatable, ie non-driven, guide rollers, the magazine wiper depending on the rotational position of the applicator or its pressure roller as needed independently with some inertia ref Angsbewegungen performs in the direction just required, this circumferential movement can be facilitated in motor drive of the guide rollers and thus improved. It is preferred that the plane of rotation of the application device is parallel to the magazine winding plane or coincides with it, wherein the rotational body lies in a projection on the magazine winding plane wholly or partly within the magazine winding. If the winding material is removed from the radially inside of the magazine winding and fed to the application device, a time-dependent varying distance between the inner circumference of the magazine reel and the contact point of the winding material at the toroidal core cross section results depending on the phase position of the pressing body moving around the annular core cross section. This requires a time-dependent different length and curvature of the applicator section supplied portion of the winding material, so that the magazine winding can independently perform quasi-demand a swirling rotational movement with freely rotatable guide rollers to compensate. The proposed motor drive now eliminates or at least reduces the influence of the inertia of the magazine reel. It is possible to equip all or only a certain portion of the guide rollers, each with a separate drive, for example with an electric motor, stepper motor, etc. Alternatively, however, a central or so far common drive would be conceivable. Advantageously, there is the possibility that means are provided for controlling, in particular for program control, and / or for controlling the landing gear drive and / or the guide roller drive, suitable for achieving a desired, in particular temporally variable, ratio of the speeds. th of Anlegeeinrichtung- and guide roller drives. In particular, it is also possible to drive the guide rollers time-dependent not only with different speed amount, but also in different directions or with different signs. It is further preferred that means are provided for programmatically controlling the application device drive and / or the guide roller drive, suitable for matching the speed of the drive means to the time-dependent provision of winding material of the magazine winding carrier for the application device. It is thus made possible that the leading from the inner winding of the magazine means to the applying device Drahtbzw. Belt section in accordance with the time-varying rotational position of the investment device each having a suitable length. An expedient refinement may be due to the fact that the means for controlling and / or regulating the drives are adapted to influencing the speed of the toroidal drive in accordance with the speed of Anlegeeinrichtungsantrieb and / or guide roller drive in the desired manner. Alternatively or in combination with a program control in which suitable characteristics for the speed ratio can also be predetermined on the basis of existing empirical values, a sensor may be present which has a size influencing the winding process, in particular one of the phase position of the application device and / or. or the magazine winding and / or the toroidal core and / or the position or the course of the winding material between magazine winding and application device generates dependent signal, which is fed to the means for controlling and / or regulating the drives.
Ein weiterer Aspekt, der im Rahmen der Erfindung als bevorzugte Ausführung oder auch im Rahmen selbständiger Ansprüche Bedeutung haben kann, betrifft die Führungsrollen eines Magazinwickelträgers, an welchem diese zu einem Rollenkranz angeordnet sind. Demgemäß besteht die Möglichkeit, dass die Drehachsen der Führungsrollen am Magazinwickelträger in Wickelradial-
richtung längsverschieblich gehalten sind, wobei weiter insbesondere Mittel zur Erzeugung einer federartigen Kraft vorhanden sind, mit der die Führungsrollen nach radial innen wirkend beaufschlagt werden. Unter einer federartigen Kraft wird dabei eine bspw. durch eine Feder und/oder durch einen Dämpfer oder auf vergleichbare Weise erzeugte Kraft verstanden. Es besteht unter anderem auch die Möglichkeit, den Magazinwickel sogleich radial innerhalb des aus den Führungsrollen gebildeten Rollenkranzes aufzuwickeln bzw. zu erstellen, indem das Wicklungsmaterial dem spiralförmigen Magazinwickel als jeweils äußerste Lage, an deren Außenseite die Führungsrollen abrollen, zugeführt wird, wobei die Führungsrollen mit zunehmendem Durchmesser des Magazinwickels nach radial außen ausweichen können. Zweckmäßig kann eine Zuführeinrichtung zur aktiven Zufuhr von Wicklungsmaterial zum Magazinwickelträger vorgesehen sein, die zumindest drei Walzen aufweist, von welchen zumindest eine mit einem Drehantrieb verbun- den ist, wobei die Walzen so zueinander angeordnet sind, dass das Wicklungsmaterial unter Erzeugung einer Krümmung durch zwei von den Walzen gebildete Walzenspalte läuft und dabei gegen die angetriebene Walze angedrückt wird. Das Erstellen des Magazinwickels radial innerhalb der Führungsrollen bietet den Vorteil, dass vor dem Um- bzw. Abwickeln des Wicklungs- materials vom Magazinwickel auf den Ringkern auf das Umsetzen der Führungsrollen von radial innen nach radial außen verzichtet werden kann.Another aspect, which may have meaning in the context of the invention as a preferred embodiment or in the context of independent claims, relates to the guide rollers of a magazine winding carrier on which they are arranged to form a roller ring. Accordingly, there is the possibility that the axes of rotation of the guide rollers on the magazine winding carrier in winding radial direction are held longitudinally displaceable, further more in particular means for generating a spring-like force are present, with which the guide rollers are acted upon radially inward acting. A spring-like force is understood to mean, for example, a force generated by a spring and / or by a damper or a comparable manner. It is also possible, among other things, to wind up the magazine reel radially within the roller ring formed from the guide rollers or create by the winding material to the spiral magazine reel as the outermost layer on the outside of the guide rollers unroll, is fed with the guide rollers increasing diameter of the magazine winding can escape radially outward. Suitably, a supply device for the active supply of winding material to the magazine winding carrier may be provided, which has at least three rollers, at least one of which is connected to a rotary drive, wherein the rollers are arranged to each other, that the winding material to create a curvature by two of Roll nip formed runs and is pressed against the driven roller. The creation of the magazine reel radially inside the guide rollers has the advantage that prior to the rewinding or unwinding of the winding material from the magazine reel to the toroidal core, it is possible to dispense with the transfer of the guide rollers from radially inward to radially outward.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der als bevorzugte Ausführung oder auch im Rahmen selbständiger Ansprüche Bedeutung haben kann, betrifft die Ringkernpositioniermittel des Ringkerns. Demgemäß besteht die Möglichkeit, dass als Ringkernpositioniermittel zumindest drei Walzenrollen vorgesehen sind, welche durch ihre zueinander beabstandete Lage geometrisch eine Ring- kernpositionierebene aufspannen und welche insbesondere an einem Ring- kernpositioniertisch gelagert sind, wobei die Walzenrollen wahlweise gemein- sam, d.h. zueinander abstandskonstant, insbesondere mittels Verlagerung des Ringkernpositioniertisches, lageveränderbar sind in zumindest einer ersten
Richtung, die sich insbesondere in Richtung oder parallel zu der Schnittlinie der Ringkernpositionierebene mit der von dem Magazinwickel aufgespannten Magazinwickelebene erstreckt, und wobei wahlweise zumindest eine der Walzenrollen vorzugsweise in der ersten Richtung einzeln relativ zu den anderen Walzenrollen lageveränderbar ist. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, dass die Walzenrollen gemeinsam, d.h. zueinander abstandskonstant, lageveränderbar sind in einer zweiten Richtung, die sich in Richtung bzw. parallel zur Ringkernpositionierebene und insbesondere zur ersten Richtung erstreckt. Bevorzugt ist, dass die Walzenrollen miteinander in der ersten und/oder zweiten Richtung relativ zu der Anlegeeinrichtung, d.h. der Einrichtung zum Aufwickeln des Wicklungsmaterials auf den Ringkern, und/ oder zum Magazinwickelträger lageveränderbar sind. Des Weiteren kann eine insbesondere speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder Regelung zur Ansteuerung zumindest eines Stellantriebes für die gemeinsame Lageänderung der Walzenrollen und eines Stellantriebes für die relative Lageänderung der zumindest einen Walzenrolle vorgesehen sein. Die besagte Steuerung oder Regelung kann vorzugsweise geeignet bzw. angepasst sein, um im Wickelbetrieb, d.h. beim Aufwickeln des Wicklungsmaterials auf den Ringkern, eine gewünschte Position eines zwischen den Walzenrollen positionierbaren Ring- kerns zu erzielen bzw. konstant zu halten und/ oder um während des Wickelbetriebs einen gewünschten Andruck von Walzenrollen gegen den Ringkern zu erzielen und aufrecht zu erhalten. Die genannten Merkmale bieten insbesondere in Verbindung mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten und -vorteilen, welche nachf ol- gend exemplarisch beschrieben werden. Das SPS-System kann dabei entweder mit sämtlichen oder alternativ nur mit einer bestimmten Auswahl von Dreh- und/oder Stellantrieben der Vorrichtung gekoppelt sein. Die SPS ermöglicht durch schnelle Zykluszeiten kurze Ansprech- und Positionierzeiten und bietet bei einer nur geringen Baugröße auch den weiteren Vorteil, dass sie sich gut zur Steuerung von Servoantrieben, die bspw. zur Lageverstellung von Walzenrollen vorgesehen sein können, eignet. Eine SPS ermöglicht somit eine hohe
Dynamik bei gleichzeitig hoher Präzision, wobei die Bedienung über die sog. HMI-Technik erfolgen kann und zur Programmierung der SPS und der Ansteuerung bzw. der Panels Softwarehilfsmittel zur Verfügung stehen. An einer als Steuerung vorgesehenen SPS können über ein Bus-System die jeweiligen Servoverstärker angeschlossen werden, die für die Leistungsansteuerung der Servoantriebe dienen. Weiterhin kommen Sensoren für Steuerungsaufgaben und Sicherheitseinrichtungen sowie Aktoren für je nach Bedarf vorhandene Hydraulik- oder Pneumatikkraftantriebe zur Anwendung in Betracht.Another aspect of the invention, which may have meaning as a preferred embodiment or in the context of independent claims, relates to the Ringkernpositioniermittel the toroidal core. Accordingly, there is the possibility that at least three roller rollers are provided as Ringkernpositioniermittel which span by their spaced apart position geometrically a Ringkernpositionierebene and which are in particular mounted on a Ringkernpositioniertisch, the rollers optionally together sam, ie distance constant, in particular by displacement of the toroidal positioning table, are positionally variable in at least a first Direction extending in particular in the direction or parallel to the line of intersection of Ringkernpositionierebene with the spanned by the magazine reel magazine winding plane, and wherein optionally at least one of the roller rollers is preferably individually variable relative to the other rollers in the first direction roll. In addition, there is also the possibility that the roller rollers are common, ie with a constant distance to each other, are positionally variable in a second direction, which extends in the direction or parallel to Ringkernpositionierebene and in particular to the first direction. It is preferred that the roll rollers are mutually variable in position in the first and / or second direction relative to the application device, ie the means for winding the winding material onto the toroidal core, and / or to the magazine winding carrier. Furthermore, a particular programmable logic controller (PLC) or control for controlling at least one actuator for the common change in position of the roller rollers and an actuator for the relative change in position of the at least one roller roller can be provided. Said control or regulation may preferably be adapted or adapted to achieve or maintain a desired position of a ring core which can be positioned between the roller rollers during winding operation, ie during winding of the winding material onto the toroidal core, and / or during the Winding operation to achieve a desired pressure of roller rollers against the toroidal core and maintain. The features mentioned offer, in particular in conjunction with a programmable logic controller (PLC), a number of possible applications and advantages, which are described below as examples. The PLC system can be coupled either with all or alternatively only with a specific selection of rotary and / or actuators of the device. The PLC enables fast response times and positioning times thanks to fast cycle times and, with its small size, also offers the further advantage that it is well suited for controlling servo drives, which can be provided, for example, for adjusting the position of roll rollers. A PLC thus allows a high Dynamics combined with high precision, whereby the operation can be carried out by the so-called HMI technology and software tools are available for programming the PLC and the control or the panels. On a PLC provided as a controller, the respective servo amplifiers, which are used for the power control of the servo drives, can be connected via a bus system. Furthermore, sensors for control tasks and safety devices, as well as actuators for hydraulic or pneumatic power drives, which are available according to requirements, come into consideration.
Die besagte Steuerung oder Regelung ermöglicht in Verbindung mit den beschriebenen Positionier- bzw. Verstellmöglichkeiten der Walzenrollen bei einem erfindungsgemäßen auch im Rahmen selbstständiger Ansprüche bedeutsamen Verfahren zum Bewickeln eines Ringkerns mit der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung, bei dem als Wicklungsmaterial Bandmaterial verwendet und von dem Magazinwickel auf den Ringkern gewindeartig gewendelt aufgewickelt wird, dass die Ringkernaufwickelebene zur Erzielung einer gewünschten Gewindesteigung seitlich versetzt, vorzugsweise seitlich etwa parallel versetzt, zu einer den Ringkern in seiner Ringebene schneidenden Mittellinie positioniert wird. Als Ringkernaufwickelebene wird dabei diejenige Ebe- ne bezeichnet, in der das Wicklungsmaterial mittels einer um den Ringkernquerschnitt umlaufenden Anpressrolle auf den Ringkern aufgewickelt wird. Vorteile bietet die auf die beschriebene Weise mögliche Anpassung der Ringkernaufwickelebene an die gewünschte Schraubenform insbesondere dann, wenn das verwendete Bandmaterial einen großen bzw. breiten Querschnitt aufweist. Die besagte Positionierung der Ringkernaufwickelebene in Bezug auf die Ringkernmittellinie kann mittels einer geeigneten Lageverstellbewegung des Ringkerns mittels der auf die Stellantriebe der Walzenrollen bzw. des Ringkernpositioniertisches einwirkenden SPS erfolgen. Zum Beispiel können dazu ein oder mehrere Stellantriebe zur Lageänderung des Ringkernposi- tioniertisches in verschiedenen Richtungen, (z. B. in einer X- und Y-Richtung) und ein Stellantrieb zur Lageänderung zumindest einer Walzenrolle relativ zu
den anderen Walzenrollen in Tischebene vorhanden sein. Alternativ können zur Verstellung des Ringkernpositioniertisches zwei Stellantriebe vorhanden sein, die den Tisch in zwei horizontalen Ebenen schwenken können. Die in Bezug auf den Tisch senkrechte Positionierung des Ringkerns kann durch die Führungsrollen selbst, etwa durch ihre gekrümmte Mantelkontur, sichergestellt werden. Als Stellantriebe und/ oder sonstige Antriebe können vorzugsweise Servoantriebe Verwendung finden. Die vorzugsweise speicherprogrammierbare Steuerung oder die Regelung kann zur Ansteuerung des Ringkernantriebsmittels, d.h. zum Beispiel eines Antriebsmotors zum Drehantrieb einer auch als Ringkernpositioniermittel dienenden Walzenrolle, und/oder des Anlegeeinrichtungsantriebs, d.h. zum Beispiel eines Motors zum Antrieb einer Anpressrolle um den Ringkernquerschnitt herum, und/ oder des Führungsrollenantriebes des Magazinwickels in Koordination bzw. in Abstimmung mit der Ansteuerung der Stellantriebe zur gemeinsamen oder einzelnen Lageveränderung von Walzenrollen geeignet bzw. angepasst sein. Dies ermöglicht es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren, dass beim Aufwickeln von Wicklungsmaterial auf den Ringkern abhängig von dem durch das Aufwickeln zunehmenden Ringkern- bzw. Ringkernwicklungsumfang die Position und der Zwischenabstand von als Ringkernpositioniermittel verwendeten Walzenrollen zur Beibehaltung einer gewünschten Ringkernposition und/ oder einem gewünschten Andruck von Walzenrollen gegen den Ringkern automatisch geeignet verändert werden können. Alternativ oder kombi- nativ ermöglicht es die Steuerung bzw. die Regelung, dass beim Aufwickeln von Wicklungsmaterial auf den Ringkern abhängig von dem durch das Auf- wickeln zunehmenden Ringkern- bzw. Ringkernwicklungsumfang die Ringkernumfangsgeschwindigkeit zur Beibehaltung eines gewünschten Verhältnisses zur Aufwickelumfangsgeschwindigkeit in der Ringkernaufwickelebene, d.h. der Geschwindigkeit, mit welcher das Wicklungsmaterial in der Ringkernaufwickelebene auf den Ringkern aufgewickelt wird, in geeigneter Weise Automatisch angepasst werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der als bevorzugte Ausführung oder auch im Rahmen selbstständiger Ansprüche Bedeutung haben kann, betrifft eine Ausgestaltung derart, dass eine Magazinwickelandruckrolle vorgesehen ist, die mittels einer Schwenkeinrichtung periodisch in die Magazinwickelebene schwenkbar und darin im Umfangsbereich der am Magazinwickel radial außen angreifenden, drehangetriebenen Führungsrolle von radial innen gegen den Magazinwickel schwenkbar ist. Vorzugsweise kann die Schwenkeinrichtung Stellelemente, bspw. ein erstes pneumatisches Stellelement zum Ein- und Ausschwenken aus der Magazinwickelebene und ein zweites pneumatisches Stellelement zum An- und Abschwenken von dem Magazinwickelinnenum- fang, aufweisen, die mittels der vorzugsweise speicherprogrammierbaren Steuerung oder der Regelung abhängig von der Position der Anpressrolle der Anlegeeinrichtung und/ oder von Signalen zumindest eines Sensors, der die Lage oder den Verlauf des Wicklungsmateriales detektiert, ansteuerbar sind. Mittels der Magazinwickelandruckrolle, mit der sich der Magazinwickel gegen die drehangetriebene Führungsrolle andrücken lässt, kann die Antriebskraft und insofern die Dynamik des aktiven Magazinwickelantriebs verbessert werden, so dass der Magazinwickel die beim Aufwickeln des Wicklungsmaterials auf den Ringkern je nach geometrischen und Geschwindigkeitsverhältnissen sowie in Abhängigkeit von der veränderlichen Phasenlage der Anpressrolle erforderliche Umf angsbewegung mit kurzer Ansprechzeit ausführen kann. Zudem wird mittels der Magazinwickelandruckrolle in Verbindung mit dem aktiven Magazinwickelantrieb verhindert, dass es im Verlauf der Umfangsbe- wegungen des Magazinwickels insbesondere bei geringerer Stabilität der ab- genommenen inneren Schlaufe zu einer Verbiegung von Wicklungsmaterial kommen kann. Da sich während des Wickelprozesses jeweils zu einem bestimmten Zeitpunkt eine innere Lage des Wicklungsmaterials vom Magazinwickel abhebt, kann die Magazinwickelandruckrolle mittels der Schwenkeinrichtung für einen benötigten, vorzugsweise kurzen, Zeitraum vom Innenum- fang des Magazinwickels abgehoben und aus der Magazinwickelebene herausgeschwenkt werden. Nach dem Abheben der nächsten Schlaufe bzw. Lage
vom Magazinwickelumf ang kann die Magazinwickelandruckrolle wieder in die Magazinwickelebene eingeschwenkt und darin erneut gegen den Innenumfang des Magazinwickels angedrückt werden, wobei sich dieser Vorgang bei jeder Windung wiederholen kann. Die beschriebenen Merkmale ermögli- chen es bei einem erfindungsgemäßen, auch im Rahmen selbständiger Ansprüche bedeutsamen Verfahren zum Bewickeln eines Ringkernes, bei welchem beim Aufwickeln des Wicklungsmaterials von einem mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungsrollen aufweisenden Magazinwickelträger auf den Ringkern zumindest eine Führungsrolle aktiv drehangetrieben wird, dass insbesondere mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SFS) eine Magazinwickelandruckrolle in die Magazinwickelebene eingeschwenkt und darin im Umfangsbereich der radial außerhalb des Magazinwickels angetriebenen Führungsrolle von radial innen gegen den Magazinwickel angedrückt und dazu periodisch abwechselnd vorzugsweise in einem Zeitintervall, wäh- rend das Wicklungsmaterial durch die Ringkernöffnung hindurch geführt wird, von dem Magazinwickel weg und aus der Magazinwickelebene herausgeschwenkt wird. Es besteht die Möglichkeit, dass die insbesondere speicherprogrammierbare Steuerung oder die Regelung zur Synchronisierung des An- legeeinrichtungsantriebes und des Führungsrollenantriebes und vorzugsweise zur Anpassung, weiter vorzugsweise zur Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit des Führungsrollenantriebes in Zeitintervallen, in denen die Magazinwickelandruckrolle an den Magazinwickel angedrückt ist, geeignet ist.Said control or regulation allows in connection with the described positioning or adjustment of the rollers in a significant according to the invention in the context of independent claims significant method for winding a toroidal core with the winding device according to the invention, in which used as a winding material band material and from the magazine winding on the toroidal core spirally wound coiled that the toroidal core winding plane laterally offset to achieve a desired thread pitch, preferably laterally offset approximately parallel, is positioned to a center line intersecting the ring core in its ring plane. In this case, the plane in which the winding material is wound onto the toroidal core by means of a pressure roller circulating around the annular core cross-section is referred to as the toroid winding layer. The adaptation of the toroid winding plane to the desired helical shape, which is possible in the described manner, is particularly advantageous when the strip material used has a large or wide cross section. Said positioning of the toroidal winding plane with respect to the toroidal centerline can be effected by means of a suitable positional adjustment movement of the toroidal core by means of the SPS acting on the actuators of the roller rollers or of the toroidal core positioning table. For example, one or more actuators can be used for changing the position of the toroidal positioning table in different directions (eg in an X and Y direction) and an actuator for changing the position of at least one roller roller relative to the other rollers in table level be present. Alternatively, two actuators may be present for adjusting the toroidal positioning table, which can pivot the table in two horizontal planes. The vertical positioning of the toroidal core with respect to the table can be ensured by the guide rollers themselves, for instance by their curved mantle contour. Servo drives can preferably be used as actuators and / or other drives. The preferably programmable logic controller or the control can be used to control the toroidal core drive means, ie, for example, a drive motor for rotating a serving as a toroidal core roll roller, and / or the Anlegeeinrichtungsantriebs, ie for example a motor for driving a pressure roller around the toroidal core around, and / or the guide roller drive of the magazine reel in coordination or in coordination with the control of the actuators for common or single change in position of rolls to be suitable or adapted. This makes it possible in a method according to the invention that, when winding winding material onto the toroidal core, depending on the toroidal core winding circumference increasing as a result of the winding, the position and spacing of roller rollers used as toroidal core positioning means maintain a desired toroidal core position and / or pressure Rollers against the toroidal core can be changed automatically suitable. Alternatively or in combination, when winding winding material is wound onto the toroidal core depending on the toroidal core winding circumference due to winding, the toroidal peripheral speed allows maintaining a desired ratio to the winding peripheral velocity in the toroidal core winding plane, ie the speed at which the winding material is wound on the toroidal core in the toroid winding plane can be adjusted automatically in a suitable manner. Another aspect of the invention, which may have meaning as a preferred embodiment or in the context of independent claims, relates to an embodiment such that a Magazinwickelandruckrolle is provided by a pivoting means periodically pivotable in the magazine winding plane and in the peripheral region of the magazine winding radially outwardly attacking , Rotationally driven guide roller is pivotable from radially inward against the magazine winding. Preferably, the pivoting device actuating elements, for example. A first pneumatic actuator for pivoting in and out of the magazine winding plane and a second pneumatic actuator for pivoting on and off of the Magazinwickelinnenum- catch have, by means of the preferably programmable logic controller or the control depending on the Position of the pressure roller of the application device and / or signals of at least one sensor, which detects the position or the course of the winding material, are controllable. By means of the Magazinwickelandruckrolle, with which the magazine reel can be pressed against the rotationally driven guide roller, the driving force and thus the dynamics of the active magazine winding drive can be improved, so that the magazine winding when winding the winding material on the toroidal core depending on the geometric and speed ratios and depending on the variable phase position of the pressure roller can perform Umf angs motion with a short response time. In addition, it is prevented by means of the magazine winding roller in conjunction with the active magazine winding drive that in the course of the circumferential movements of the magazine reel, in particular with less stability of the removed inner loop, bending of the winding material can occur. Since, during the winding process, an inner layer of the winding material lifts off from the magazine reel at a certain point in time, the magazine reel press roller can be lifted off the inner circumference of the magazine reel by means of the swiveling device for a required, preferably short, period and can be swiveled out of the magazine reel plane. After lifting the next loop or layer from Magazinwickelumf ang the Magazinwickelandruckrolle can be pivoted back into the magazine winding plane and pressed again against the inner circumference of the magazine reel, this process can be repeated at each turn. The described features make it possible, in the case of a method according to the invention, which is also significant in the context of independent claims, to wind a toroidal core in which at least one guide roller is actively rotated during the winding of the winding material from a magazine winding carrier having a plurality of annularly distributed guide rollers by means of a programmable logic controller (SFS) a Magazinwickelandruckrolle pivoted in the magazine winding plane and pressed therein in the peripheral region of the radially outwardly of the magazine winding guide roller from radially inward against the magazine winding and to periodically alternately, preferably in a time interval, while the winding material passed through the toroidal opening is pivoted away from the magazine winding and out of the magazine winding plane. There is the possibility that the particular programmable logic controller or the control for synchronizing the feeder drive and the guide roller drive and preferably for adaptation, more preferably for increasing the drive speed of the guide roller drive in time intervals in which the Magazinwickelandruckrolle is pressed against the magazine reel is suitable ,
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bewickeln eines geschlos- senen Ringkerns mit Wicklungsmaterial, wie metallischem Draht oder Band, insbesondere zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für den Kilowatt- bis Megawattbereich, wobei das Wicklungsmaterial zu einem Magazinwickel vorgewickelt und von dem Magazinwickel auf den Ringkern umgewickelt wird. Ein gattungsgemäßes Verfahren ist ebenfalls aus WO95/12887 bekannt, wozu auf die dazu vorangehenden Ausführungen verwiesen wird. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches
Verfahren vorteilhaft weiterzubilden, so dass die bestehenden Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung zunächst und im Wesentlichen gemäß Anspruch 27 gelöst, wobei darauf abgestellt wird, dass das Vorwickeln des Wicklungsmaterials zu einem Magazin- wickel derart erfolgt, dass der Magazinwickel einen inneren, im Vergleich zum Ringkernprofilquerschnitt größeren Hohlquerschnitt ausbildet und darin einen Ringkernabschnitt umschließt. Zu den sich dadurch ergebenden Wirkungen und Vorteilen wird auf die diesbezüglichen, die erfindungsgemäße Vorrichtung betreffenden Ausführungen verwiesen. Bevorzugt ist, dass das Wick- lungsmaterial von dem Magazinwickel bezüglich dessen Mittelachse nach radial einwärts unter insbesondere kontinuierlicher Verringerung des Wicklungsradius auf den Ringkern umgewickelt wird. Eine kontinuierliche Verringerung, d. h. eine zwischenzeitliche Vergrößerung ausschließende Änderung, des Wicklungsradius stellt sich besonders zur Verarbeitung von Wicklungs- material mit großem, insbesondere für Anwendungen in Kilowatt- bis Megawatt-Bereich benötigten, Querschnitten als vorteilhaft dar, während die Verarbeitung gerade solchen Wicklungsmaterials zufolge der Steifigkeit dieser Leiter speziell in Verbindung mit geschlossenen Ringkernen bisher problematisch war. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass der Ringkern während des Ab- bzw. Umwickeins von Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel bzw. von einem Magazinwickelträger kontinuierlich in Ringkern- umf angsrichtung angetrieben wird, so dass auf dem Ringkern eine schrauben- bzw. gewindeartig gewendelte Wicklung gebildet wird. Beim Umwickeln kann das Wicklungsmaterial vorzugsweise mittels einer um den Ringkern- querschnitt rotierenden Anlegeeinrichtung an den Ringkernumf ang angelegt werden. Insbesondere besteht hier die Möglichkeit, dass das Wicklungsmaterial beim Umwickeln mittels einer an der Anlegevorrichtung vorgesehenen Anpressrolle gegen den Ringkern angepresst wird. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass das Wicklungsmaterial beim Umwickeln mittels an der Anlegevorrichtung vorgesehener Biegerollen zur Anlage gegen den Ringkern vor gebogen wird.
Gemäß einer ersten bevorzugten Variante des Verfahrens, welche vorzugsweise mittels der ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verwirklichen ist, kann der Ringkern umfangsabschnittsweise, insbesondere konzentrisch, im Hohlraum eines als Hohltorussegment mit querschnittsöffenbarem oder teilweise querschnittsoffenem Kernmantel gestalteten Magazinwickelträgers angeordnet und anschließend das Wicklungsmaterial auf den Magazinwickelträger vorgewickelt werden. Zweckmäßig kann das Wicklungsmaterial beim Vorwickeln vor Erreichen des Magazinwickelträ- gers auf einen gegenüber dem resultierenden Vorwickelradius auf dem Magazinwickelträger kleineren oder etwa gleich großen Vorbiegeradius vorgebogen werden. Auch ist bevorzugt, dass das Wicklungsmaterial beim Vorwickeln dem Wickelkern zur Erzielung eines schraubenartig gewendelt aufgewickelten Magazinwickels in einer Richtung zugeführt wird, welche eine Komponente in Magazinwickelträgerumfangsrichtung enthält.The invention further relates to a method for winding a closed ring core with winding material, such as metallic wire or strip, in particular for the production of chokes or transformers for the kilowatt to megawatt range, wherein the winding material is pre-wound into a magazine reel and from the magazine reel to the toroidal core is wrapped. A generic method is also known from WO95 / 12887, for which reference is made to the preceding explanations. Proceeding from this, the invention is based on the object, such To further develop advantageous methods, so that the existing disadvantages are avoided as much as possible. This object is achieved according to the invention first and substantially in accordance with claim 27, wherein it is pointed out that the winding of the winding material to a magazine winding takes place in such a way that the magazine winding forms an inner, compared to the annular core profile cross-section hollow cross-section and therein a toroidal core section encloses. For the resulting effects and advantages, reference is made to the related, the device according to the invention embodiments. It is preferred that the winding material is rewound from the magazine reel with respect to the central axis thereof radially inwardly, in particular with a continuous reduction of the winding radius to the toroidal core. A continuous reduction, ie an interim enlargement excluding change, of the winding radius is particularly advantageous for processing winding material with a large, especially for applications in kilowatt to megawatt range required cross sections, while the processing just such winding material according to the Rigidity of this ladder was especially problematic in connection with closed ring cores. Alternatively or in combination, there is the possibility that the ring core is continuously driven in the toroidal circumferential direction during the winding or winding of winding material from the magazine winding or from a magazine winding carrier, so that a helical or helical winding is formed on the toroidal core becomes. When wrapping, the winding material may preferably be applied to the toroidal core by means of a contact device rotating about the toroidal cross-section. In particular, there is the possibility that the winding material is pressed against the toroidal core during wrapping by means of a pressure roller provided on the application device. Alternatively or in combination, there is the possibility that the winding material is bent during wrapping by means provided on the application device bending rollers for abutment against the toroidal core. According to a first preferred variant of the method, which is preferably realized by means of the first preferred embodiment of the device according to the invention, the toroidal core can circumferentially, in particular concentrically, arranged in the cavity of a magazine configured as Hohltorussegment with querschnittöffenbarem or partially cross-open Kernmantel magazine winding carrier and then the winding material on the Magazine winding carrier are pre-wound. It is expedient for the winding material during pre-winding to be pre-bent before reaching the magazine reel carrier to a pre-bending radius which is smaller than or approximately equal to the resulting pre-winding radius on the magazine reel carrier. Also, it is preferable that the winding material in the pre-winding is fed to the winding core to obtain a helically wound magazine reel in a direction containing a component in the magazine-winding-holder circumferential direction.
Betreffend eine zweite bevorzugte Variante des Verfahrens, welche vorzugsweise mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß deren zweiten bevorzugten Ausführungsform zu verwirklichen ist, kann das Wicklungsmateri- al auf einen mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungselemente aufweisenden, insbesondere auf einen mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen aufweisenden, Magazinwickelträger vorgewickelt werden. Nach dem Vorwickeln besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass die Führungselemente bzw. Führungsrollen nacheinander von der Innenseite des Magazinwickels abgenommen und zur ersatzweisen Abstützung entsprechend schrittweise gegen die Außenseite des Magazinwickels umgesetzt werden. Es ergibt sich vorteilhaft, dass der Magazinwickel, d. h. das auf den Magazinwickelträger vorgewickelte Wicklungsmaterial, beginnend mit dem auf dem Magazinwickelträger inneren freien Ende nach radial innen direkt auf den Ringkern umgewickelt werden kann, was sich speziell auch für die Verarbeitung von Wicklungsleitern mit großem Querschnitt zur Vermeidung der
sonst durch deren große Steifigkeit verursachten Schwierigkeiten als Vorteil erweist. Auch betreffend die zweite bevorzugte Variante des Verfahrens kann das Vorwickeln auf den Magazinwickelträger spiral- bzw. wendeiförmig, ggf. auch in mehreren Lagen, erfolgen, bevorzugt wird allerdings bei dieser Vari- ante, dass das Vorwickeln zumindest im Wesentlichen spiralförmig erfolgt. Vorzugsweise kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zum Drehantrieb des Magazinwickels geeignete Antriebsmittel aufweisen sowie vorzugsweise eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung zur Vorgabe eines den Umwickelvorgang begünstigenden Verhält- nisses der Drehantriebsgeschwindigkeiten von Magazinwickel und Anlegeeinrichtung. Entsprechend kann mit Bezug auf die zweite bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens so vorgegangen werden, dass der Magazinwickel beim Um- bzw. Abwickeln von Wicklungsmaterial vorzugsweise motorisch drehangetrieben wird, wobei vorzugsweise eine gezielte Abstim- mung auf die Geschwindigkeit, mit welcher die Anlegeeinrichtung drehangetrieben wird, zur Unterstützung des Umwickelvorgangs erfolgt. Zur Ausführung der Erfindung sind grundsätzlich Ringkerne jeder bekannten Machart geeignet, d. h. insbesondere Ringkerne mit massivem oder mit sog. gewickeltem Querschnitt. Dabei kann der Querschnitt eine bspw. runde oder auch je nach Bedarf polygonale, mehreckige oder dergleichen Form besitzen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Verfahren sind ferner sowohl zur Um- richtung von geschlossenen Ringkernen wie andererseits grundsätzlich auch offenen, geschlitzten u.s.w. Ringkernen geeignet. Auch hinsichtlich des Wicklungsmaterials kommen sämtliche, einem Fachmann bekannte Materialien in Betracht, insbesondere mit bspw. rundem Draht- oder bspw. rechteckigem, flachem Bandquerschnitt. Geeignet ist einerseits blankes, d. h. keinen Isoliermantel aufweisendes, Wicklungsmaterial. Dabei kann zur Herstellung von Isolierschichten auf dem Ringkern das Wicklungsmaterial gemeinsam mit einem gesonderten Isoliermaterial (bspw. Isolierband) auf den vorzugsweise gleichen Magazinwickelträger vorgewickelt und von dort gemeinsam schichtweise benachbart auf den Ringkern umgewickelt werden. Des Weiteren kann auch be-
reits mit einer Isolierschicht bzw. einem Isoliermantel versehenes Wicklungsmaterial Verwendung finden.Concerning a second preferred variant of the method, which is preferably to be realized by means of a device according to the invention according to the second preferred embodiment, the winding material can be pre-wound on a plurality of guide elements distributed in a ring-like manner, in particular on a guide roll having a plurality of guide rollers arranged in a roller ring become. After pre-winding according to the invention there is the possibility that the guide elements or guide rollers are successively removed from the inside of the magazine reel and reacted to the substitute support according to gradually against the outside of the magazine reel. It is advantageous that the magazine winding, ie the pre-wound on the magazine winding carrier winding material, starting with the inner end on the magazine winding carrier free end radially inward can be directly wrapped on the toroidal core, which is especially for the processing of winding conductors with large cross-section for Avoidance of otherwise difficulties caused by their great stiffness prove to be an advantage. Also with regard to the second preferred variant of the method, the pre-winding on the magazine winding carrier can be helical or helical, possibly also in several layers. However, in this variant it is preferred that the pre-winding be at least essentially spiral-shaped. Preferably, a device according to the invention according to the second preferred embodiment for the rotary drive of the magazine reel suitable drive means and preferably a control or regulating device for specifying the Umwickelvorgang favoring ratio of rotational speeds of the magazine winding and applying device. Accordingly, with reference to the second preferred variant of the method according to the invention, the procedure is such that the magazine reel is preferably rotationally driven by motor when rewinding or unwinding winding material, wherein preferably a targeted adjustment to the speed with which the application device is rotationally driven, to support the wrapping process. For carrying out the invention, toroidal cores of any known design are basically suitable, ie in particular toroidal cores with solid or with so-called wound cross section. In this case, the cross-section may have, for example, a round shape or, depending on requirements, a polygonal, polygonal or the like shape. The device according to the invention or the method are also suitable both for the conversion of closed toroidal cores and, on the other hand, basically also for open, slotted and so forth toroidal cores. With regard to the winding material, all materials known to a person skilled in the art are also suitable, in particular with, for example, a round wire or, for example, a rectangular, flat band cross section. On the one hand, it is suitable for bare, ie no insulating jacket exhibiting, winding material. In this case, for the production of insulating layers on the toroidal core, the winding material together with a separate insulating material (eg. Insulating tape) are pre-wound on the preferably same magazine winding carrier and from there co-layered adjacent to the toroidal core. Furthermore, already be provided with an insulating layer or insulating jacket provided winding material use.
Als weiterer Aspekt, der im Rahmen der Erfindung sowohl als bevorzugte Ausführung als auch im Rahmen selbstständiger Ansprüche von Bedeutung sein kann, kann bei einem Verfahren zum Bewickeln eines insbesondere geschlossenen Ringkerns mit Wicklungsmaterial von einem Magazinwickel vorgesehen sein, dass das Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel in mehreren gewindeartig gewendelten und im Wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen auf den Ringkern aufgewickelt wird unter Ausbildung zumindest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges, dessen Gesamtquerschnittsdicke einem insbesondere ganzzahligen Mehrfachen der Querschnittsdicke des Wicklungsmaterials entspricht. Ein solches Verfahren eignet sich dazu, um insbesondere mit einer der zuvor beschriebenen Vorrichtungen auch auf einen geschlossenen Ringkern einen Leiter mit einem dicken, vorzugsweise für den Kilowatt- bis Megawatt-Bereich einer Spule bzw. eines Transformators geeigneten Querschnitt aufzuwickeln. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Wicklungsstrang kann bspw. einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzen, dessen Kantenlängen vorzugsweise im Bereich von einigen Millimetern bis einigen Zentimetern (bspw. im Bereich von 6 - 12 cm) liegen kann. Das Verfahren vermeidet die Schwierigkeiten, die bisher bei der Verarbeitung von einteiligen bzw. einlagigen Leitern mit entsprechenden Querschnitten vorhanden waren. Diese lagen darin, dass zur Erzielung der hohen Biegekräfte entsprechend starke und da- durch aufwendige Wickelvorrichtungen benötigt wurden. Es kommt hinzu, dass beim Aufwickeln eines dicken Leiters zufolge des großen Querschnittes, d.h. aufgrund der in der Randphase auftretenden Dehnungen und Zugkräfte, die Gefahr von Spannungsrissen gegeben war und das Aufwickeln einlagiger Leiter mit großem Querschnitt dadurch sehr teuer war. Nach dem Vorschlag der Erfindung, dass das Wicklungsmaterial in mehreren passgenauen Lagen auf den Ringkern aufgewickelt wird, kann als Wicklungsmaterial vorteilhaft
Bandmaterial verwendet werden, dessen Querschnittsbreite größer, insbesondere um zumindest etwa eine Größenordnung, (d.h. etwa um den Faktor 10) größer ist als die Querschnittsdicke bzw. Baudicke. Ein derartig dünnes Band aus Leitermaterial ist gut verformbar und kann durch mehrfache passgenaue Wiederholung des schraubenförmigen Aufwickelvorganges zu einem Wicklungsstrang mit gewünschtem dickerem Leiterquerschnitt verarbeitet werden. Soll bspw. mit einem Band von 60 mm Breite und einer Dicke von 0,5 mm ein quadratischer Querschnitt hergestellt werden, kann das schraubenförmige Aufwickeln auf dem Ringkern kontinuierlich über 120 Umdrehungen des Ringkernes durchgeführt werden (oder analog bei einer Banddicke von 1 mm über 60 Umdrehungen). Es besteht die Möglichkeit, dass bei jeder Aufwickel- Umdrehung des Ringkerns das Band wieder in seiner Querrichtung passgenau auf die bereits von der vorherigen Drehung vorhandene schraubenförmige Umwicklung aufgelegt wird. Je nach gewählten Drehgeschwindigkeiten von Ringkern einerseits und Anlegeeinrichtung andererseits kann eine gewünschte Anzahl von Schraubengängen über den Ringkernumf ang hinweg, bspw. im Bereich von 10 - 20 Schraubengängen, erhalten werden. Zur Erzielung einer zumindest im Wesentlichen passgenauen Übereinanderlage der Lagen besteht die Möglichkeit, dass vor dem Aufwickeln des Wicklungsmaterials auf den Ringkern dieser gewindeartig gewendelt mit einem Führungsband umwickelt wird, entlang dessen zumindest einer Längsseite Führungshilfsmittel nach radial außen vorstehen. Das Führungsband kann vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Durch die Führungshilfsmittel wird das Wicklungsmaterial, vorzugsweise Bandmaterial, beim Aufwickeln in seiner Querrichtung passgenau positioniert. Eine Alternative zu dem Führungsband kann darin liegen, dass der Ringkern vor dem Bewickeln mit einem querschnittsöff enbaren Hohltorus ummantelt wird, von dessen Außenmantel Führungshilfsmittel für das Wicklungsmaterial nach radial außen hervorstehen, wobei die Führungshilfsmittel voneinander beabstandet entlang zumin- dest einem gewindeartig gewendelten Verlauf angeordnet sind und wobei das Wicklungsmaterial auf den Hohltorus unter seitlicher Anlage an den Füh-
rungshilfsmitteln aufgewickelt wird. Dabei kann ausreichen, wenn je nach Anzahl der Schraubengänge eine gewisse Anzahl Führungshilfsmittel nur an gegenüberliegenden Umf angsbereichen des Ringkernquerschnittes liegen. Als weitere Alternative kommt in Betracht, dass für das passgenaue Aufwickeln des Wicklungsmaterials Sensoren verwendet werden, deren Signal bspw. abhängig von der Lage des Wicklungsmaterials ist und zur Antriebssteuerung des Ringkerns und/ oder der Anlegeeinrichtung zur Erzielung eines zum passgenauen Aufwickeln geeigneten Geschwindigkeitsverhältnisses der Antriebe verwendet wird. Nach dem Aufwickeln besteht die Möglichkeit, dass der gebildete Wicklungsstrang zur Herstellung von Anschlüssen an zumindest einer Stelle aufgetrennt und die beiden Enden örtlich separiert werden, um die Anschlüsse zu bilden. Wenn bspw. für eine Ringkernspule mehrere Wicklungen gebildet werden sollen, kann der Wicklungsstrang analog an mehreren über den Umfang verteilten Stellen aufgetrennt werden. Der Antrieb der Vor- richtung kann so konzipiert sein, dass der Ringkern motorisch angetrieben (d.h. gedreht) wird und die Anlegeeinrichtung für den Bandleiter je nach gewünschter Schraubengangzahl der Wicklung mit entsprechend angepasster Geschwindigkeit um den Ringkernquerschnitt rotiert. Dabei kann der Magazinwickel entweder selbstständig bedarfsgerecht schaukelnde Drehungen in Umfangsrichtung vollführen oder auf die zuvor beschriebene Weise auch selbst angetrieben werden. Die Führungshilfsmittel, bzw. -noppen können unter anderem auch als Inkremente zur Ermittlung der Ringkern- Drehgeschwindigkeit Verwendung finden.As a further aspect, which may be of importance in the context of the invention both as a preferred embodiment and in the context of independent claims may be provided in a method for winding a particular closed toroidal core with winding material from a magazine reel that the winding material from the magazine reel in several wound coiled and substantially exactly superimposed layers on the toroidal core is wound to form at least one coiled winding strand whose total cross-sectional thickness corresponds to a particular integer multiples of the cross-sectional thickness of the winding material. Such a method is suitable, in particular with one of the devices described above, to wind a conductor with a thick cross-section, which is preferably suitable for the kilowatt-to-megawatt range of a coil or of a transformer, also on a closed toroidal core. The winding strand produced by the process according to the invention may, for example, have a square or rectangular cross-section whose edge lengths may preferably be in the range of a few millimeters to a few centimeters (for example in the range of 6 to 12 cm). The method avoids the difficulties previously encountered in processing one-piece or single-layer conductors with corresponding cross-sections. These lay in the fact that in order to achieve the high bending forces correspondingly strong and therefore complicated winding devices were needed. It should be added that when winding a thick conductor due to the large cross-section, ie due to the strains and tensile forces occurring in the edge phase, the risk of stress cracks was given and the winding single-layer conductor with a large cross section was very expensive. According to the proposal of the invention that the winding material is wound in several accurately fitting layers on the toroidal core, can be advantageous as a winding material Band material can be used whose cross-sectional width greater, in particular by at least about an order of magnitude, (ie, by about a factor of 10) is greater than the cross-sectional thickness or Baudicke. Such a thin band of conductor material is well deformable and can be processed by multiple accurate repetition of the helical winding process to a winding strand with a desired thicker conductor cross-section. If, for example, a square cross-section is to be produced with a band of 60 mm width and a thickness of 0.5 mm, the helical winding on the ring core can be carried out continuously over 120 revolutions of the ring core (or analogously for a band thickness of 1 mm over 60 mm) revolutions). It is possible that at each Aufwickel- rotation of the toroidal core, the tape is placed back in its transverse direction accurately to the already existing from the previous rotation helical wrapping. Depending on the selected rotational speeds of toroidal core on the one hand and application device on the other hand, a desired number of screw threads across the toroidal core can be obtained, for example in the range of 10 to 20 screw flights. To achieve an at least substantially accurate fit superposition of the layers, it is possible that prior to winding the winding material on the toroidal this coiled coiled is wrapped with a guide tape along which at least one longitudinal side guide aids project radially outward. The guide band may preferably consist of an electrically insulating material. By means of the guide means, the winding material, preferably strip material, is accurately positioned during winding in its transverse direction. An alternative to the guide strip may be that the ring core is coated before winding with a querstecköff enbaren Hohltorus, projecting from the outer sheath guide means for the winding material radially outward, wherein the guide aids spaced from each other along at least one thread coiled course are arranged and wherein the winding material on the Hohltorus under lateral contact with the Füh- is wound up. It may be sufficient if, depending on the number of screw threads, a certain number of guide aids lie only at opposite circumferential areas of the annular core cross-section. As a further alternative, it is contemplated that for the accurate winding of the winding material, sensors are used whose signal is, for example. Depending on the position of the winding material and used to drive control of the toroidal core and / or the application device to achieve a speed ratio suitable for accurate winding the drives becomes. After winding, it is possible for the formed winding strand to be cut in at least one place to make connections and for the two ends to be spatially separated to form the terminals. If, for example, a plurality of windings are to be formed for a toroidal coil, the winding leg can be separated analogously at a plurality of points distributed over the circumference. The drive of the device can be designed so that the ring core is driven by a motor (ie rotated) and the application device for the strip conductor rotates around the toroidal cross section with a correspondingly adapted speed depending on the desired number of turns of the winding. In this case, the magazine reel can either independently perform needs-based rocking turns in the circumferential direction or driven in the manner described above themselves. The guide aids, or nubs can be used inter alia as increments to determine the toroidal rotation speed.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der als bevorzugte Ausführung oder auch im Rahmen selbstständiger Ansprüche Bedeutung haben kann, betrifft ein Verfahren zum Bewickeln eines Ringkerns, wobei das Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel in mehreren gewindeartig gewendelten, im Wesentlichen passgenau übereinanderliegenden Lagen unter Einschluss von Isolatorzwi- schenlagen auf den Ringkern aufgewickelt wird und wobei Anfang und Ende des Wicklungsmaterials als Anschlüsse der durchgehenden Wicklung bereit-
gestellt werden. Auch in diesem Zusammenhang kann das passgenaue Aufwickeln auf die schon oben beschriebene Weise durchgeführt werden. Der Unterschied zu dem schon beschriebenen alternativen Verfahren, bei welchem der Wicklungsstrang zur Herstellung von Anschlüssen aufgetrennt wird, be- steht darin, dass bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren kein entsprechendes Auftrennen erfolgt, so dass die mehreren Lagen des Wicklungsmaterials miteinander durchgehend in Reihe verbunden bleiben. Das elektrisch leitende Wicklungsmaterial kann vorzugsweise bereits mit einer elektrisch isolierenden Zwischenlage (Isolatorzwischenlage) beschichtet sein, oder die Isolatorzwi- schenlage kann der Wicklung des Ringkerns von einem gesonderten Magazinwickel zugeführt werden. Mit dem Verfahren können somit gewindeartig gewendelte Wicklungen auf einen vorzugsweise geschlossenen Ringkern aufgebracht werden, deren elektrisch wirksame Windungszahl ein Vielfaches (bspw. das Doppelte oder das Vierfache) der an einem Ringkernumfang mit der gewünschten Windungssteigung geometrisch erzielbaren Windungszahl beträgt.A further aspect of the invention, which may have significance as a preferred embodiment or within the scope of independent claims, relates to a method for winding a toroidal core, the winding material being wound from the magazine winding in a plurality of thread-wound, substantially precisely superimposed layers, including insulator intermediate layers is wound on the toroidal core and wherein the beginning and end of the winding material as connections of the continuous winding ready- be put. Also in this context, the tailor-made winding can be carried out in the manner already described above. The difference to the alternative method already described, in which the winding strand is cut to form terminals, is that in the method proposed here no corresponding severing takes place so that the several layers of the winding material remain connected to each other continuously in series. The electrically conductive winding material can preferably already be coated with an electrically insulating intermediate layer (insulator intermediate layer), or the insulator intermediate layer can be fed to the winding of the toroidal core from a separate magazine winding. Thus, by means of the method, helically wound coils can be applied to a preferably closed toroid whose electrically effective number of turns is a multiple (eg double or quadruple) of the number of turns geometrically achievable on a ring core circumference with the desired turn pitch.
Zu weiteren Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren und insbesondere dessen bevorzugte Varianten zweckmäßig weiterzubilden, wird auch Bezug auf die vorangehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung genommen. Wie die vorangehende Beschreibung zeigt, eignet sich die Erfindung zur Herstellung von unterschiedlichsten Ringspulen, speziell mit geschlossenem Ringkern und mit dickem Wicklungsmaterial (Leiterdraht oder -band), wie dieses bei Ringkerndrosseln und Ringtransformatoren für den Hochleistungsbe- reich, speziell für den Kilowatt- bis Megawattbereich, gebräuchlich ist. Dabei ermöglicht die Erfindung, Wicklungsmaterial auch mit vorzugsweise steifem Querschnitt von einem Magazinwickelträger unter Verkleinerung des Biegeradius direkt entweder spiralförmig oder schraubenförmig gewendelt jeweils radial einwärts gerichtet auf einen Ringkern aufzuwickeln. Die Erfindung beseitigt die Schwierigkeit, die im Stand der Technik mit der Steifigkeit dieser Leiter zusammenhängt. Durch den auf dem Magazinwickel ermöglichten großen Län-
genvorrat lassen sich Spulen mit Primär- und im Bedarfsfall zusätzlich Sekundärwicklung herstellen, welche Wicklungen für sich anstelle aus mehreren Segmenten aus einem durchgehenden Leiter bestehen können, so dass keine internen Verschaltungen benötigt werden und entsprechend Schaltungsfehler und Übergangswiderstände vermieden werden. Gegenüber bekannten Techniken wird die Herstellung von Ringspulen vereinfacht, und der Ringkern kann noch etwas kleiner ausgeführt werden, so dass bspw. ein Transformator noch kompakter herstellbar ist. Hinzu kommt der Vorteil, dass selbst ein geschlossener Ringkern mit den Wicklungen in Ringkernumfangsrichtung wendelartig voll- ständig umschlossen werden kann, was sich im Hinblick auf den Wirkungsgrad als Vorteil erweist. Überdies besteht die Möglichkeit, eine Primär- und eine Sekundärwicklung auf den Ringkern übereinander aufzuwickeln, wobei dies im Bedarfsfall jeweils durchgehend um den gesamten Ringkernumfang erfolgen kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, bspw. die innere Primärwicklung wendeiförmig umlaufend und hierauf mehrere äußere, jeweils spiralförmige Sekundärwicklungen aufzubringen.For further possibilities, the method according to the invention and in particular its preferred variants expediently further, reference is also made to the above description of the device according to the invention. As the above description shows, the invention is suitable for the production of a variety of toroidal coils, especially with closed ring core and with thick winding material (conductor wire or ribbon), as this ring core chokes and ring transformers for the high power range, especially for the kilowatt to megawatt range , is in use. In this case, the invention allows winding material also with preferably rigid cross-section of a magazine winding carrier with reduction of the bending radius directly either spirally or helically coiled directed radially inwardly wound on a toroidal core. The invention overcomes the difficulty associated with the stiffness of these conductors in the prior art. Due to the large size of the magazine wraps, Genvorrat coils can be produced with primary and, if necessary, additional secondary winding, which windings can consist of a continuous conductor instead of several segments, so that no internal interconnections are needed and accordingly circuit errors and contact resistance can be avoided. Compared to known techniques, the production of toroidal coils is simplified, and the toroidal core can be made even slightly smaller, so that, for example, a transformer is even more compact to produce. In addition, there is the advantage that even a closed ring core with the windings in the ring core circumferential direction can be completely enclosed in a helical manner, which proves to be an advantage in terms of efficiency. Moreover, it is possible to wind a primary and a secondary winding on the toroidal core one above the other, wherein this can be done in case of need in each case continuously around the entire ring core circumference. But it is also possible, for example, the inner primary winding helically circulating and then apply a plurality of outer, each helical secondary windings.
Die Erfindung betrifft auch eine Ringkerndrossel, aufweisend einen geschlossenen Ringkern und zumindest eine Wicklung, welche gewindeartig gewen- delt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweist, wobei darauf abgestellt wird, dass der Querschnitt des Wicklungsmaterials an einen Leistungsbereich der Ringkerndrossel in Kilowatt- bis Megawatt-Bereich ange- passt ist. Die Wicklung kann sich bezüglich der Ringkernebene bevorzugt durchgehend über den zumindest überwiegenden Anteil des Ringkernum- fangs oder über den im Wesentlichen ganzen Ringkernumfang erstrecken.The invention also relates to a toroidal core choke, comprising a closed ring core and at least one winding, which has helically wound winding material running around the toroidal core, wherein the cross section of the winding material is based on a power range of the toroidal core choke in the kilowatt to megawatt range is adjusted. With regard to the ring core plane, the winding may preferably extend continuously over the at least predominant portion of the ring core circumference or over the substantially entire ring core circumference.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Ringkerntransformator, aufweisend einen geschlossenen Ringkern und zumindest jeweils eine Primärwicklung und Sekundärwicklung, von welchen eine oder beide gewindeartig gewendelt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweisen, wobei darauf abgestellt wird, dass der Querschnitt des Wicklungsmaterials der zumindest
einen Primär- und / oder Sekundärwicklung an einen Leistungsbereich des Ringtransformators im Kilowatt- bis Megawatt-Bereich angepasst ist. Zweckmäßig kann sich zumindest eine Wicklung mit an den Kilowatt- bis Megawatt- Bereich angepasstem Querschnitt bezüglich der Ringkernebene durchgehend über den zumindest überwiegenden Anteil des Ringkernumfangs oder über den im Wesentlichen ganzen Ringkernumfang hinweg erstrecken.The invention further relates to a toroidal transformer, comprising a closed ring core and at least one primary winding and secondary winding, of which one or both helically coiled around the toroidal core extending winding material, wherein it is made to ensure that the cross section of the winding material of at least a primary and / or secondary winding is adapted to a power range of the ring transformer in the kilowatt to megawatt range. Expediently, at least one winding having a cross-section adapted to the kilowatt-to-megawatt range with respect to the ring core plane can extend continuously over the at least predominant portion of the ring core circumference or over the substantially entire ring core circumference.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Ringkerndrossel, aufweisend einen insbesondere geschlossenen Ringkern und zumindest eine Wicklung, welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweist, wobei das Wicklungsmaterial in mehreren, im Wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen aus Wicklungsmaterial unter Ausbildung zumindest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges, dessen Dicke größer, als die Dicke des Wicklungsmaterials, insbe- sondere dessen Dicke ein ganzzahliges Mehrfaches der Dicke des Wicklungsmaterials beträgt, aufgewickelt ist. Bevorzugt kann als Wicklungsmaterial Bandmaterial vorgesehen sein, dessen Querschnittsbreite größer, insbesondere um zumindest etwa eine Größenordnung (etwa Faktor 10) größer als die Querschnittsdicke ist. Eine derartige Ringkerndrossel kann selbst bei Verwen- düng eines sehr dünnen und dadurch gut zu verarbeitenden Wicklungsmaterials hinsichtlich des Querschnittes des Wicklungsstranges an Leistungen im Kilowatt- bis Megawatt-Bereich angepasst sein. Es besteht insbesondere die Möglichkeit, dass der Wicklungsstrang einen rechteckigen, bspw. quadratischen Querschnitt aufweist, dessen Dicke im Wertebereich von mehreren MiI- limetern bis zu einzelnen oder mehreren Zentimetern liegt.According to a further aspect, the invention relates to a toroidal core choke, comprising a particularly closed toroidal core and at least one winding having helically wound around the toroid winding material, wherein the winding material in a plurality of substantially exactly superimposed layers of winding material to form at least one helically wound Winding strand whose thickness is greater than the thickness of the winding material, in particular whose thickness is an integer multiple of the thickness of the winding material wound. Preferably can be provided as a winding material band material whose cross-sectional width is greater, in particular by at least about an order of magnitude (about a factor of 10) is greater than the cross-sectional thickness. Such a toroidal core choke can be adapted to powers in the kilowatt to megawatt range, even when using a very thin and thus easily processed winding material with respect to the cross section of the winding strand. In particular, there is the possibility that the winding strand has a rectangular, for example. Square cross section whose thickness is in the range of several millimeters to a few or several centimeters.
Die Erfindung umfasst ferner einen Ringkerntransformator, aufweisend eine Ringkerndrossel, bei welcher das Wicklungsmaterial in mehreren, im Wesentlichen passgenau übereinanderliegenden Lagen unter Ausbildung zumindest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges, dessen Dicke größer als die Dicke des Wicklungsmaterials ist, aufgewickelt ist, wobei der gewindeartig
gewendelte Wicklungsstrang die Primärwicklung des Ringkerntransformators bildet und wobei die Sekundärwicklung eine Anzahl von Wicklungsmaterial aufweisenden Spiralwicklungen aufweist, welche die Primärspule umgreifen und miteinander in Serie verbunden sind. Bevorzugt kann eine Mehrzahl von Spiralwicklungen vorgesehen sein, die über den überwiegenden oder im Wesentlichen ganzen Ringkernumfang im Wesentlichen etwa äquidistant zueinander beabstandet angeordnet sind.The invention further comprises a toroidal transformer, comprising a toroidal core choke, in which the winding material is wound in a plurality of substantially exactly superimposed layers to form at least one coiled winding strand whose thickness is greater than the thickness of the winding material, wherein the thread-like coiled winding strand forms the primary winding of the toroidal transformer and wherein the secondary winding comprises a number of winding material having spiral windings which engage around the primary coil and are connected to each other in series. Preferably, a plurality of spiral windings may be provided, which are arranged substantially equidistant from one another over the predominant or substantially entire annular core circumference.
Die Erfindung umf asst ferner eine Ringkerndrossel, aufweisend einen insbe- sondere geschlossenen Ringkern und zumindest eine Wicklung, welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweist, wobei erfindungsgemäß das Wicklungsmaterial in mehreren, im Wesentlichen passgenau übereinanderliegenden Lagen aus Wicklungsmaterial unter Einschluss von Isolatorzwischenlagen aufgewickelt ist, wobei mehrere Lagen miteinander durchgehend in Reihe verbunden liegen.The invention further comprises a toroidal core choke comprising in particular a closed toroidal core and at least one winding having winding material running helically around the toroidal core, wherein according to the invention the winding material is wound up in a plurality of substantially exactly superimposed layers of winding material including insulator intermediate layers wherein a plurality of layers are continuous with each other in series.
Die Erfindung umfasst ferner einen Ringkerntransformator, an dem insbesondere auch einzelne oder mehrere der vorangehend zu Ringkerntransformatoren beschriebenen Merkmale verwirklicht sind, bei welchem erfindungsgemäß an je einer Spiralwicklung der Sekundärwicklung das Wicklungsmaterial auf einem teilbaren Spulenträger aus Isolatormaterial mit randseitiger Antriebsverzahnung aufgewickelt ist. Alternativ oder kombinativ besteht die Möglichkeit, dass an je einer Spiralwicklung der Sekundärwicklung das Wicklungsmaterial, vorzugsweise Runddrahtmaterial, unter Erzielung eines etwa dreiecki- gen, sich nach radial außen verjüngenden Spiralwicklungsquerschnitt aufgewickelt ist.The invention further comprises a toroidal transformer, to which in particular also one or more of the above described toroidal transformers are realized, in which according to the invention on each spiral winding of the secondary winding the winding material is wound on a divisible coil carrier made of insulating material with edge-side drive toothing. Alternatively or in combination, there is the possibility that the winding material, preferably round wire material, is wound on one spiral winding of the secondary winding, thereby achieving an approximately triangular spiral winding cross-section that tapers radially outwards.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen, näher beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform und einen mit Wicklungsmaterial zu umwickelnden Ringkern;The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures, which show preferred embodiments. It shows: 1 is a perspective view of the device according to the invention according to a first preferred embodiment and a wound with winding material toroidal core;
Fig. 2 eine Seitenansicht in Blickrichtung II nach Fig. 1;Fig. 2 is a side view in the viewing direction II of Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht in Blickrichtung III nach Fig. 1, wobei von Fig. 1 abweichend mit dem Vorwickeln begonnen wurde;FIG. 3 shows a side view in the direction of view III according to FIG. 1, wherein FIG. 1 has begun to deviate from the pre-winding;
Fig. 4 eine Seitenansicht in Blickrichtung IV nach Fig. 2, wobei von Fig. 2 abweichend mit dem Vorwickeln begonnen wurde;FIG. 4 shows a side view in the viewing direction IV according to FIG. 2, wherein FIG. 2 has begun to deviate from the pre-winding;
Fig. 5 eine Draufsicht in Blickrichtung V nach Fig. 4, wobei abweichend von Fig. 4 mit dem Umwickeln begonnen wurde;Fig. 5 is a plan view in the viewing direction V of Figure 4, wherein deviating from Figure 4 was begun with the wrapping.
Fig. 6 perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform und einen mit Wicklungsmaterial zu bewickelnden Ringkern während des Vorwickelns;6 is a perspective view of the device according to the invention according to a second preferred embodiment and a winding material to be wound toroidal core during the Vorwickelns.
Fig. 7 eine Seitenansicht in Blickrichtung VII nach Fig. 6;FIG. 7 shows a side view in the viewing direction VII according to FIG. 6; FIG.
Fig. 8 eine Draufsicht in Blickrichtung VIII nach Fig. 7;8 is a plan view looking in the direction VIII of FIG. 7.
Fig. 9 perspektivisch die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung, zu Beginn des Umwickeins nach dem Umsetzen der Führungsrollen;Fig. 9 in perspective the device shown in Figure 6, at the beginning of the Umwickeins after the implementation of the guide rollers.
Fig. 10 eine Seitenansicht in Blickrichtung X nach Fig. 9;FIG. 10 shows a side view in the viewing direction X according to FIG. 9; FIG.
Fig. 11 eine Draufsicht in Blickrichtung XI nach Fig. 10;11 is a plan view in the direction XI of FIG. 10;
Fig. 12 eine Seitenansicht in Blickrichtung XII nach Fig. 9;
Fig. 13 eine Draufsicht in Blickrichtung XIII nach Fig. 12, während des Umwickeins;FIG. 12 shows a side view in the viewing direction XII according to FIG. 9; FIG. Fig. 13 is a plan view in the direction XIII of Figure 12, during the Umwickeins.
Fig. 14 in Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform und einen mit Wicklungsmaterial zu umwickelnden Ringkern;14 shows a side view of the device according to the invention according to a further preferred embodiment and a winding core with winding material to be wound around;
Fig. 15 eine Draufsicht in Blickrichtung XV nach Fig. 14;Fig. 15 is a plan view in the viewing direction XV of FIG. 14;
Fig. 16 eine Seitenansicht in Blickrichtung XVI nach Fig. 15, jedoch mit zur vereinfachten Darstellung transparenter vorderer Wand;FIG. 16 shows a side view in the viewing direction XVI according to FIG. 15, but with a transparent front wall for a simplified illustration; FIG.
Fig. 17 eine Seitenansicht in Blickrichtung XVII nach Fig. 15, jedoch mit zur vereinfachten Darstellung transparenter vorderer Wand,17 is a side view in the direction XVII of FIG. 15, but with a simplified representation of the transparent front wall,
Fig. 18 in einer zu Fig. 17 analogen Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform,18 in a representation analogous to FIG. 17, the device according to the invention according to yet another preferred embodiment,
Fig. 19 perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewickeln eines Ringkerns gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,19 shows in perspective the device according to the invention for winding a toroidal core according to a further preferred embodiment,
Fig. 20 eine Schnittansicht in Schnittebene XXa - XXa,20 is a sectional view in section plane XXa - XXa,
Fig. 20a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXa aus Fig. 20,20a is a partial enlargement of the detail XXa of FIG. 20,
Fig. 20b eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXb aus Fig.20,
Fig. 21 perspektivisch die in Fig. 19 dargestellte Vorrichtung, jedoch beim20b shows an enlarged detail of the detail XXb of FIG. Fig. 21 in perspective the device shown in Fig. 19, but at
Abwickeln des Wicklungsmaterials von dem Magazinwickel auf den Ringkern,Unwinding the winding material from the magazine reel onto the toroidal core,
Fig. 22 eine Schnittansicht entlang Schnittebene XXII - XXII in Fig. 21,22 is a sectional view along sectional plane XXII - XXII in Fig. 21,
Fig. 22a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXIIa aus Fig. 22,22a is an enlarged detail of the detail XXIIa of FIG. 22,
Fig. 23 eine Rückansicht der Vorrichtung in Blickrichtung XXIII gemäß Fig. 21,FIG. 23 shows a rear view of the device in the viewing direction XXIII according to FIG. 21, FIG.
Fig. 23a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXIIIa aus Fig. 23,FIG. 23a shows an enlarged detail of detail XXIIIa from FIG. 23, FIG.
Fig. 24 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Ringkerndrossel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,24 in plan view a toroidal core choke according to the invention according to a preferred embodiment,
Fig. 24a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXIVa aus Fig. 24,24a is an enlarged detail of the detail XXIVa of Fig. 24,
Fig. 25 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Ringkerndrossel gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,25 is a plan view of the toroidal core choke according to the invention according to another preferred embodiment,
Fig. 26 eine Schnittansicht entlang Schnittebene XXVI - XXVI in Fig. 25,26 is a sectional view along sectional plane XXVI - XXVI in Fig. 25,
Fig. 27 perspektivisch einen erfindungsgemäßen Ringkerntransformator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, im Zuge der Herstellung,27 shows in perspective a toroidal transformer according to the invention according to a preferred embodiment, in the course of production,
Fig. 28 perspektivisch einen erfindungsgemäßen Ringkerntransformator gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 29 einen Schnitt durch die in Fig. 28 angedeutete Schnittebene 29 durch eine Windung der Primärwicklung,28 shows in perspective a toroidal transformer according to the invention according to a further preferred embodiment, 29 shows a section through the direction indicated in Fig. 28 cutting plane 29 by a turn of the primary winding,
Fig. 30 einen Teilschnitt auf die Sekundärwicklung entlang Schnittebene XXX - XXX gemäß Fig. 28,30 is a partial section of the secondary winding along the cutting plane XXX - XXX of FIG. 28,
Fig. 31a, schematisch alternative Möglichkeiten zur Reihenschaltung von 31b Spiralwicklungen der Sekundärwicklung eines erfindungsgemäßenFig. 31a, schematically alternative possibilities for series connection of 31b spiral windings of the secondary winding of an inventive
Ringkerntransformators gemäß Fig. 28,Toroidal transformer according to FIG. 28,
Fig. 32 perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,32 is a perspective view of the device according to the invention in accordance with a further preferred embodiment,
Fig. 33 schematisch eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 32 in Blickrichtung XXXIII,33 is a schematic plan view of a section of the device according to FIG. 32 in the direction of sight XXXIII, FIG.
Fig. 34 perspektivisch eine erfindungsgemäße Schwenkeinrichtung für eine Magazinwickelandruckrolle in einer bevorzugten Ausführungsform, in einer ersten Gebrauchsstellung,34 is a perspective view of a pivoting device according to the invention for a magazine winding roller in a preferred embodiment, in a first position of use,
Fig. 35 die in Fig. 34 gezeigte Schwenkeinrichtung, in einer zweiten Gebrauchsstellung,35, the pivoting device shown in Fig. 34, in a second position of use,
Fig. 36a- schematisch mehrere während des Abwickeins von 36d Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel periodisch auftretendeFig. 36a schematically shows several times during the unwinding of 36d winding material periodically occurring from the magazine reel
Betriebszustände undOperating conditions and
Fig. 37 perspektivisch einen geschlossenen Ringkern mit einer hieran angebrachten Schelle bzw. Spannring zur Klemmbefestigung des Wick- lungsmaterials zu Beginn des Wickelvorganges.
Fig. 1 zeigt perspektivisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkerns 2 mit Wicklungsmaterial 3 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform. In dem dargestellten Gebrauchszustand ist bereits ein geschlossener Ringkern 2 zum Bewickeln mit einem Wick- lungsmaterial 3 in nachfolgend beschriebener Weise in die Vorrichtung 1 eingebracht. Letztere besitzt gemäß der gewählten Ausführungsform einen Magazinwickelträger 4, welcher als sich über den halben Umfang erstreckendes Hohltorussegment 5 ausgebildet ist. In dessen Hohlraum 6 ist der geschlossene Ringkern 2 mittels Ringkernpositioniermitteln 7 konzentrisch, in Umf angs- richtung drehbar gehalten. Um den Ringkern 2 in die gezeigte Lage bringen zu können, ist das Hohltorussegment 5 aus zwei ringsegmentförmigen Halbschalen 5', 5" gebildet, die entlang einer mit einer Zentrierkante 8 (und ggf. mit weiteren, nicht dargestellten Zentriermitteln) versehenen Trennfuge 9 miteinander verbindbar bzw. von einander lösbar sind. Zur Fixierung des gezeigten Verschlusszustands sind im Bereich einer Stirnseite der Halbschalen radial innen und außen lösbare Klemmverschlüsse 10 vorgesehen. Das Hohltorussegment 5 kann an seinem Umfang demgemäß entlang der Trennfuge 9 zum Einsetzen und zum Herausnehmen von Ringkernen 2 geöffnet und wieder verschlossen werden. Zur Positionierung des Ringkerns 2 sind als Ringkernposi- tioniermittel 7 drei Walzenrollen 11 vorgesehen, deren Achsen die Ringkernebene senkrecht in Dreiecksanordnung durchstoßen. Von diesen können die beiden lagemäßig äußeren Walzenrollen 11 mittels drehbaren und lagefeststellbaren Stativen 12 von radial außen gegen einen in die Vorrichtung eingegebenen Ringkern 2 angeschwenkt und in gewünschter Position gehalten werden. Zur Lageänderung der zwischen diesen liegenden mittleren Walzenrolle 11, insbesondere zu deren Abstandsveränderung in Bezug auf eine zwischen den äußeren Walzenrollen 11 gedachte Verbindung, ist ein in dem gewählten Beispiel selbsthemmendes Verstellgetriebe 13 vorgesehen, welches an einem Handrad 14 zu bedienen ist. Bei an den Querschnitt eines gewählten Ringkerns 2 geeignet angepasster Position der Walzenrollen wird der Ringkern 2 in dessen Ringebene zugleich seitlich und dazu senkrecht, d. h. in dem
gezeigten Beispiel in Vertikalrichtung, ausgerichtet und abgestützt. Je nach Ringkernprofilquerschnitt können die Walzenrollen 11 hinsichtlich ihres eigenen Profiles hieran gesondert angepasst sein. In dem gezeigten Beispiel ist die mittlere Walzenrolle 11 mit einem Antriebsmotor 15 (vgl. Fig. 4) gekoppelt, um den Ringkern 2 in dessen Umfangsrichtung bedarfsweise durch Reib- schluss anzutreiben. In der gezeigten Gebrauchsstellung wird der Ringkern 2 so gehalten, dass er mit seinem halben Umfang den Hohlraum 6 des Magazinwickelträgers 4 durchgreift, wobei bei Drehumfangsantrieb laufen andere Ringkernabschnitte von dem Hohltorussegment 5 umschlossen werden. In dem gewählten Beispiel, jedoch nicht notwendig, kommt den Walzenrollen 11 zugleich die Bedeutung von Ringkernpositioniermitteln und Ringkernantriebsmitteln zu. Die Vorrichtung 1 weist zum Anlegen von Wicklungsmaterial 3 an den Ringkern 2 eine um einen Ringkernquerschnitt drehbare Anlegeeinrichtung 16 auf. Wie dies auch in Verbindung mit den folgenden Figuren 2 bis 5 deutlich wird, weist diese eine mittels zweier paralleler Druckfedern 17 federnd abgestützte Anpressrolle 18 auf zum Anpressen von Wicklungsmaterial 3 gegen den Ringkern 2. Die Anpressrolle 18 ist an einem Zahnkranz 19 radial innenliegend drehformschlüssig gehalten. Die Federn 17 werden dazu von je einem Gleitbolzen 20 durchsetzt, deren jeweils eines Ende mit der Anpressrol- Ie 18 in Verbindung steht und deren jeweils anderes Ende längsverschieblich durch (zeichnerisch nicht näher dargestellte) Radialbohrungen an dem Zahnkranz laufen. In der gezeigten Gebrauchsstellung führt der Ringkern 2 durch eine in einer senkrechten Gestellwand 21 vorgesehene, zur Zugänglichkeit nach oben hin offene Ausnehmung 22 hindurch. In deren vier Eckbereichen sind an der Gestellwand 21 jeweils Ritzel 23, die mit einer Außenverzahnung 24 von Zahnkranz 19 in Eingriff stehen oder eine Umlaufnut tragende Stützrollen 23', welche mit einem zu der Verzahnung 24 konzentrischen Führungswulst 24' zusammenwirken, vorgesehen, so dass der Zahnkranz 19 dadurch ausgerichtet wird. Das am unteren Rand der Ausnehmung 22 liegende Ritzel 23 ist mittels eines Winkelgetriebes mit einem in Fig. 4 erkennbaren Drehantrieb 25, in dem gewählten Beispiel mit einem Elektromotor, verbunden. Mit-
tels diesem kann die Anlegeeinrichtung 16 mit dem Zahnkranz 19 und der Anpressrolle 18 um den Ringkernquerschnitt in Umfangsrichtung drehend angetrieben werden. Um den Ringkern 2 in die gezeigte Lage zu bringen, ist der Zahnkranz 19 geteilt ausgeführt, wobei sich dessen Hälften bedarfsweise voneinander lösen oder aneinander fixieren lassen. Der Zahnkranz 19 und die an ihr in Radialrichtung federnd abgestützte Anpressrolle 18 schaffen eine Wickelvorrichtung, mittels der sich auf dem Wickelkern 4 bzw. Hohltorusseg- ment 5 vorgewickeltes Wicklungsmaterial 3, wie besonders aus Fig. 4 ersichtlich, im Wesentlichen konzentrisch auf den Ringkern 2 umwickeln und dabei mittels Federkraft an den Ringkern 2 anpressen lässt. Zum Vorwickeln von Wicklungsmaterial 3 auf dem Magazinwickelträger 4 weist die Vorrichtung 1 eine Zuführeinrichtung 26 auf, welche wie der Magazinwickelträger 4, die Stative 12, das Getriebe 13 und die Gestellwand 21 auf einer Grundplatte 27 befestigt sind. Die Zuführeinrichtung 26 zieht das Wicklungsmaterial 3, bei wel- chem es sich in dem Beispiel um Wickeldraht handelt, ein und weist dazu einen in Figur 3 lediglich symbolisch angedeuteten Drehantrieb 28 (bspw. einen Elektromotor) auf. Wie Fig. 3 verdeutlicht, läuft das Wicklungsmaterial 3 zunächst durch zwei Rollen hindurch und von dort, verdeckt durch die Gestellwand 21 und daher gestrichelt dargestellt, zu drei Biegerollen, welche einheit- lieh mit dem Bezugszeichen 29 gekennzeichnet und in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise mittels der an den Drehantrieb 28 angeschlossenen Räderkette angetrieben sind. Mittels dieser Drahtbiegevorrichtung lässt sich der Wickeldraht so verbiegen, dass eine Art Schraubenfeder entsteht, die sich auf das als Magazinwickelträger 4 dienende Hohltorussegment 5 von dessen Stirnseite ausge- hend legt und dort den Speicher bildet, von dem das Ab- bzw. Umwickeln auf den Ringkern 2 erfolgen kann. Ein selbstständiges Aufschieben des Wicklungsmaterials 3 auf den Magazinwickelträger wird dadurch unterstützt, dass die Position der Biegerollen daran angepasst ist, dass das Wicklungsmaterial bei ihrem Durchlaufen auf einen Vorwickelradius gebogen wird, welcher etwa gleich oder etwas größer als der Radius des Ringkernquerschnitts ist. Durch eine nicht näher zeichnerisch dargestellte Schiefstellung der Biegerollen 29
wird außerdem erreicht, dass das Wicklungsmaterial 3 dem Hohltorussegment 5 in einer zur Zeichenebene leicht geneigten, d. h. eine Komponente in Hohlto- rusumfangsrichtung enthaltenden, Richtung zugeführt wird.37 is a perspective view of a closed ring core with a clamp or clamping ring attached thereto for clamping the winding material at the beginning of the winding process. 1 shows in perspective a device 1 according to the invention for winding a closed ring core 2 with winding material 3 according to a first preferred embodiment. In the illustrated use state, a closed toroidal core 2 for winding with a winding material 3 is already introduced into the device 1 in the manner described below. The latter has according to the selected embodiment, a magazine winding carrier 4, which is designed as extending over half the circumference Hohltorussegment 5. In the cavity 6 of the closed ring core 2 by means of Ringkernpositioniermitteln 7 concentric, rotatably supported in Umf angs- direction. In order to bring the toroidal core 2 in the position shown, the Hohltorussegment 5 of two ring-segment-shaped half-shells 5 ', 5 "formed along a with a centering edge 8 (and possibly with other, not shown centering) provided parting line 9 connected to each other In order to fix the closure state shown, radially inwardly and externally releasable clamping closures 10 are provided in the region of an end face of the half shells The hollow torus segment 5 can accordingly be opened along the parting line 9 for insertion and removal of toroidal cores 2 For positioning the toroidal core 2, three roller rollers 11 are provided as ring core positioning means 7, the two outer roll rollers 11 of which can be rotated radially and outwardly against a stationary outer roller 12 the device input toroidal 2 swiveled and held in the desired position. To change the position of the intermediate roller roller 11 lying between these, in particular to their change in distance with respect to an imaginary between the outer rollers 11 compound, a self-locking in the selected example adjustment 13 is provided, which is to be operated on a handwheel 14. In suitably adapted to the cross section of a selected ring core 2 position of the rollers, the toroidal core 2 in the ring plane at the same time laterally and perpendicular thereto, ie in the shown example in the vertical direction, aligned and supported. Depending on the ring core profile cross-section, the roller rollers 11 may be adjusted separately with respect to their own profile thereto. In the example shown, the middle roller 11 is coupled to a drive motor 15 (see Fig. 4) to drive the ring core 2 in its circumferential direction, if necessary, by frictional engagement. In the position of use shown, the toroidal core 2 is held so that it passes through the cavity 6 of the magazine winding carrier 4 with its half circumference, wherein in rotary peripheral drive other toroidal core sections are enclosed by the hollow gate segment 5. In the example chosen, but not necessary, the rollers 11 at the same time the importance of Ringkernpositioniermitteln and toroidal drive means. The device 1 has for applying winding material 3 to the toroidal core 2 to a rotatable about a toroidal core cross-docking device 16. As is also clear in connection with the following figures 2 to 5, this has a resiliently supported by means of two parallel compression springs 17 pressure roller 18 for pressing of winding material 3 against the toroidal core 2. The pressure roller 18 is held on a ring gear 19 radially inwardly rotationally locking , The springs 17 are each penetrated by a sliding pin 20, whose one end in each case with the Anpressrol- Ie 18 is in communication and their respective other end longitudinally displaceable by (not graphically illustrated) radial bores on the sprocket run. In the position of use shown, the toroidal core 2 passes through a recess 22 which is provided in a vertical frame wall 21 and opens upwardly for accessibility. In the four corner regions of the frame wall 21 each have pinions 23 which are in engagement with external teeth 24 of ring gear 19 or a Umlaufnut supporting support rollers 23 'which cooperate with a concentric with the teeth 24 guide bead 24', provided so that Sprocket 19 is aligned thereby. The pinion 23 located at the lower edge of the recess 22 is connected by means of an angular gear with a rotary drive 25, which can be seen in FIG. 4, in the example chosen with an electric motor. With- Tels this, the application device 16 can be driven to rotate with the ring gear 19 and the pressure roller 18 to the annular core cross-section in the circumferential direction. In order to bring the toroidal core 2 in the position shown, the sprocket 19 is made split, with the halves of which, if necessary, can be solved or fixed together. The toothed rim 19 and the pressure roller 18 which is spring-supported radially in the radial direction create a winding device by means of which winding material 3 which has been pre-wound on the winding core 4 or hollow-gate segment 5, as can be seen in particular from FIG. 4, wrap around the toroidal core 2 essentially concentrically and thereby can be pressed by means of spring force to the toroidal core 2. For pre-winding of winding material 3 on the magazine winding carrier 4, the device 1 on a feeder 26 which, like the magazine winding carrier 4, the tripods 12, the gear 13 and the frame wall 21 are mounted on a base plate 27. The feed device 26 pulls the winding material 3, which is winding wire in the example, and has a rotary drive 28 (eg, an electric motor) indicated only symbolically in FIG. 3 for this purpose. As illustrated in FIG. 3, the winding material 3 initially passes through two rollers and from there, hidden by the frame wall 21 and therefore shown in dashed lines, to three bending rollers, which are uniformly marked by the reference numeral 29 and in the apparent from FIG. 4 Way are driven by means connected to the rotary drive 28 gear chain. By means of this wire bending device, the winding wire can be bent so that a kind of coil spring is formed, which extends from the end face of the hollow magazine segment 5 serving as a magazine winding carrier 4 and forms the memory there, from which the winding or wrapping onto the toroidal core 2 can be done. An independent sliding of the winding material 3 on the magazine winding carrier is supported by the fact that the position of the bending rollers is adapted to that the winding material is bent as it passes through a Vorwickelradius which is approximately equal to or slightly larger than the radius of the toroidal core cross section. By a not shown in detail diagrammatically inclined position of the bending rollers 29th In addition, it is achieved that the winding material 3 is fed to the hollow gate segment 5 in a direction slightly inclined to the drawing plane, ie containing a component in the direction of the hollow tube.
Die Wirkungs- bzw. Verfahrensweise der mit Bezug auf die Figuren 1 bis 5 beschriebenen Vorrichtung 1 ist wie folgt: Zunächst wird ein Ringkern 2 in beschriebener Weise in die Vorrichtung 1 eingegeben und darin bezüglich des hohlen Magazinwickelträgers 4 in einer Ringkernpositionierebene ausgerichtet und drehbar gelagert. Zusätzlich kann der Ringkern 2 auch in dem Hohltorus- segment 5 gelagert werden. Anschließend wird das Wicklungsmaterial 3 mittels der Zuführeinrichtung 26 eingezogen und mittels der durch die Biegerollen 29 verwirklichten Biegevorrichtung in bereits beschriebener Weise vorgebogen, dem als Magazinwickelträger 4 dienenden Hohltorussegment 5 von dessen einer Stirnseite in leicht schräger Richtung zugeführt und dadurch auf den Magazinwickelträgerquerschnitt als um diesen drehende schrauben- bzw. wendelartige Wicklung aufgeschoben. Das Vorwickeln, d. h. das Auffüllen des Magazins, kann solange dauern, bis ein für die spätere Wicklung auf dem Ringkern 2 ausreichender Längenvorrat als Magazinwickel 36 auf dem Magazinwickelträger 4 wendeiförmig aufgewickelt ist. In dem gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel weisen die Halbschalen 51 und 5" an ihrem weiteren, gegenüberliegenden, d. h. magazinendseitigen Stirnende im Bereich der Klemmverschlüsse 10 außenseitig Radialvorsprünge 30 auf, welche einerseits zur Verstärkung und andererseits als Anschlag für das wendeiförmig vorgewickelte Wicklungsmaterial 3 dienen. Nach dem Vorwickeln kann der Wickeldraht 3 mit Hilfe der die Anlegeeinrichtung 16 mit der Anpressrolle 18 und den Zahnkranz 19 umfassenden Wickelvorrichtung auf den Ringkern 2 direkt ab- bzw. umgewickelt werden, wobei dies beginnend mit dem hinteren, d. h. der Anlegeeinrichtung 16 zugewandten freien Ende des Magazinwickels geschieht. Dieses freie Ende kann manuell oder automatisch durch Zertrennen des Wick- lungsmaterials 3 im Bereich hinter der Zuführeinrichtung 26 gebildet und zwischen Anpressrolle 28 und Ringkern 2 eingeklemmt werden. Beginnend mit
diesem freien Ende wird das Wicklungsmaterial 3 von der Anpressrolle 18 gegen den Ringkern 2 angedrückt und die Anlegeeinrichtung 16 mit Anpressrolle 18 in einer gewünschten Drehrichtung D, was durch den Ausbruch in Fig. 4 sichtbar wird, um den Ringkernquerschnitt herumgedreht. Die Geschwindig- keit, mit welcher das Wicklungsmaterial 3 von dem Hohltorussegment 5 wieder abgezogen wird, wird insbesondere von dem Durchmesserverhältnis zwischen Magazinwickelträger 4 und Ringkern 2, von der Drehgeschwindigkeit der Anlegeeinrichtung 16 und von der Rotationsgeschwindigkeit R des Ringkerns 2 in Drehrichtung R (vgl. Fig. 5) beeinflusst. Im Hinblick auf die abwei- chenden Querschnittsumfänge von Magazinwickelträger 4 und Ringkern 2 kann der Magazinwickel beim Ab- bzw. Umwickeln entweder selbstständig oder bspw. motorisch unterstützt eine Drehung um die (gekrümmte) Wicklungsachse ausführen. Abhängig von dem genannten Durchmesserverhältnis kann mit dem auf halbem Umfang vorgewickelten Längenvorrat auf den Ringkern 2 eine über dessen gesamten Umfang reichende oder ggf. sogar mehrlagige Wicklung aufgebracht werden. Um die Position der Walzenrollen 11 an den durch die Wicklung 31 auf dem Ringkern 2 vergrößerten Querschnitt anzupassen, können diese zum Beispiel in nicht dargestellter Weise federnd gegen den Ringkern 2 abgestützt sein.The operation of the device 1 described with reference to Figures 1 to 5 is as follows: First, a toroidal core 2 is input to the device 1 in the manner described and aligned therein with respect to the hollow magazine winding carrier 4 in a Ringkernpositionierebene and rotatably supported. In addition, the toroidal core 2 can also be mounted in the hollow-torn segment 5. Subsequently, the winding material 3 is drawn by means of the feeder 26 and pre-bent by means of the bending rollers 29 realized by the bending device in the manner already described, the serving as a magazine winding carrier 4 Hohltorussegment 5 supplied from one end face in a slightly oblique direction and thereby on the magazine winding carrier cross-section as to this rotating screw or helical winding pushed. The pre-winding, ie the refilling of the magazine, can take as long as one for the subsequent winding on the toroidal core 2 sufficient stock of length is wound as a magazine winding 36 on the magazine reel carrier 4 helically. In the exemplary embodiment shown, the half-shells 5 1 and 5 "on their other, opposite, end of the magazine end in the region of the clamping closures 10 on the outside radial projections 30, which serve on the one hand for reinforcement and on the other hand as a stop for the helically pre-wound winding material 3 the pre-winding of the winding wire 3 by means of the application device 16 with the pressure roller 18 and the ring gear 19 comprehensive winding device on the toroidal core 2 directly off or be wrapped, this starting with the rear, ie the application device 16 facing the free end of the magazine reel This free end can be formed manually or automatically by severing the winding material 3 in the region behind the feed device 26 and clamped between the pressure roller 28 and the toroidal core 2. Starting with this free end, the winding material 3 is pressed by the pressure roller 18 against the ring core 2 and the application device 16 with pressure roller 18 in a desired direction of rotation D, which is visible through the outbreak in Fig. 4, rotated around the toroidal core cross-section. The speed with which the winding material 3 is withdrawn from the hollow gate segment 5 is determined, in particular, by the diameter ratio between magazine winding carrier 4 and ring core 2, by the rotational speed of the application device 16 and by the rotational speed R of the ring core 2 in the direction of rotation R (cf. Fig. 5) influenced. In view of the deviating cross-sectional circumferences of magazine winding carrier 4 and toroidal core 2, the magazine winding during unwinding or wrapping can perform a rotation about the (curved) winding axis either independently or, for example, with motor support. Depending on the mentioned diameter ratio can be applied with the semi-circumference pre-wound length stock on the toroidal core 2 over its entire circumference reaching or possibly even multi-layer winding. In order to adapt the position of the roller rollers 11 to the enlarged by the winding 31 on the ring core 2 cross-section, these can be supported, for example in a manner not shown resiliently against the ring core 2.
Auf die beschriebene Weise können mit der Vorrichtung 1 z. B. zunächst eine Primärwicklung, welche vorzugsweise wenige Wicklungen mit dickem Querschnitt aufweist, und anschließend außen darüber z. B. eine Sekundärwicklung, welche vorzugsweise eine größere Windungszahl mit weniger dickem Querschnitt aufweist, jeweils aus durchgehendem Leiter aufgebracht werden. Speziell kann dies auch zur Herstellung von Großtransformatoren mit geschlossenem Ringkern und Wicklungsmaterial von entsprechend großem und steifem Querschnitt erfolgen.In the manner described can be with the device 1 z. B. initially a primary winding, which preferably has a few windings with a thick cross-section, and then outside about z. B. a secondary winding, which preferably has a larger number of turns with less thick cross-section, each applied from a continuous conductor. Specifically, this can also be done for the production of large transformers with a closed ring core and winding material of a correspondingly large and rigid cross-section.
Die Figuren 6 bis 13 betreffen die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, wobei in ihrer Funktion entspre-
chende Merkmale mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Fig. 6 zeigt perspektivisch die Vorrichtung 1 und einen geschlossenen Ringkern 2, der mit einem auf einem Magazinwickelträger 4 der Vorrichtung spiralförmig vorgewickelten Wicklungsmaterial 3, in dem gewählten Beispiel ein Band mit einem Flachquerschnitt, zu umwickeln ist. Der Magazinwickelträger 4 weist bei dieser gewählten Ausführungsform mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen 32 auf, welche auf Achszapfen 33 drehbar gelagert sind. Die Führungsrollen 32 sind an einer Gestellwand 34 insgesamt ringartig, dabei jeweils in Radialrichtung lageveränderbar gehalten, indem der Achszapfen 33 je eine in der Gestellwand 34 radial orientierte Längsnut 35 durchtritt und in gewünschter Radialstellung mittels geeigneter (in Blickrichtung von Fig. 6 hinter der Gestellwand liegender Klemmmittel, bspw. mit einer auf ein Gewindeende 47 des Achszapfens 33 aufgeschraubten Klemmmutter 48) feststellbar ist. Es wird deutlich, dass die Führungsrollen 32 des auch bei dieser Ausfüh- rungsform mehrteilig ausgeführten Magazinwickelträgers 4 seitliche Führungswände besitzen. In dem hier gewählten Beispiel entspricht deren Abstand in etwa der Breite des bandartigen Wicklungsmaterials 3. Entsprechend wurde das Wicklungsmaterial 3 nach dem Einsetzen des geschlossenen Ringkerns 2 in die Vorrichtung 1, wie in Fig. 6 dargestellt auf dem Magazinwickel- träger 4 spiralförmig zu einem Magazinwickel 36 mit einem für die gewünschte Anwendung ausreichenden Längenvorrat vorgewickelt. Es wird deutlich, dass der zur radialen Abstützung und bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel auch zur seitlichen Abstützung bzw. Führung des Magazinwickels 36 dienende Umfang des Magazinwickelträgers 4 mehrteilig aus den voneinander beabstandeten Führungsrollen 32 gebildet und dadurch in Umf angsrichtung an den Zwischenräumen der Führungsrollen 32 offen ist, so dass ein zu bewickelnder Ringkern 2 vor dem Vorwickeln in der dargestellten Lage positioniert werden kann. Um den Ringkern 2 in der in Fig. 6 gewählten horizontalen Ringkernpositionierebene zu halten, sind als Ringkernpositioniermittel 7 ex- emplarisch wiederum drei Walzenrollen 11 vorgesehen, welche vereinfachend schematisch dargestellt sind, in Aufbau und Funktion aber dem mit Bezug auf
die Figuren 1 bis 5 beschriebenen Ringkernpositioniermittel 7 entsprechen. Des Weiteren ist ein Stehlager 37 vorgesehen, aus dessen Lagerschale zum Einsetzen bzw. Entfernen eines geschlossenen Ringkerns 2 ein Segment 38 entfernbar bzw. anschließend wieder einsetz- und befestigbar ist. Das Stehlager 37 weist eine stirnseitig vorstehende, ebenfalls durch Abnehmen des Segmentes 38 teilbare Hülse 49 auf, welche einen eingelegten Ringkern 2 mit für die vorgesehene Bewicklung ausreichendem Radialabstand umgibt und auf welcher außenseitig die Anlegeeinrichtung 16 drehbar gelagert ist. Das Stehlager 37 ist wie die Gestellwand 34 auf einer Grundplatte 27 befestigt und kann an verschiedene geometrische Anforderungen angepasst bzw. dazu ausgetauscht werden. Um den geschlossenen Ringkern 2 seitwärts durch den Zwischenraum zwischen zwei Führungsrollen 32 hindurch einsetzen zu können, ist in der Gestellwand 34 ein randseitig offener Ausschnitt 39 eingebracht. Analog könnte - alternativ zu der dargestellten Ausführungsform des Stehlagers 37 - dieses im oberen Umschließungsbereich auch am Umfang bereichsweise offen sein, um den Ringkern 2 ohne vorheriges Aufklappen oder Abnehmen eines Umfangssegments in die für die gewünschte Positionierung benötigte Lage zu bringen. Zur Aufnahme des Ringprofilquerschnittes des geschlossenen Ringkernes 2 und der hierauf aufzubringenden Wicklungen umgibt die mehrteilig aufgebaute Magazinwickelträgervorrichtung 4 in ihrem Querschnitt, der die besagte Ringkernpositionierebene schneidet, einen Hohlraum 6, der am Rand in Umfangsrichtung zwischen den Führungsrollen 32 abschnittsweise offen ist. Der in dem Betriebszustand gemäß Fig. 6 bereits vorgewickelte Magazinwickel 36 bildet einen inneren, im Vergleich zum Ringkernprofilquerschnitt um ein Mehrfaches größeren Hohlquerschnitt 61 aus und umschließt darin einen schmalen Abschnitt des geschlossenen Ringkerns 2. Darüber hinaus weist die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung 1 zum Anlegen von vorgewickeltem Wicklungsmaterial 3 an den Ringkern 2 eine um den Ringkernquerschnitt drehbare Anlegeeinrichtung 16, deren Aufbau und Funktion noch beschrieben wird, auf. In dem Beispiel dienen die Ringkernpositioniermittel 7 analog dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 auch als Ringkernantriebsmittel, mit de-
nen ein Drehantrieb des Ringkerns 2 in dessen Umfangsrichtung möglich ist. Diese nur im Ausschnitt dargestellten Ringkernantriebsmittel sind analog den in Verbindung mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Walzenrollen 11 (vgl. auch Figuren 1 bis 3) ausgeführt, von denen die mittlere einen Antrieb besitzt. Die Figuren 7 und 8 zeigen die zu Fig. 6 beschriebene Situation in einer frontalen Seitenansicht und in einer Draufsicht.FIGS. 6 to 13 relate to the device 1 according to the invention in accordance with a second preferred embodiment, wherein ing features are denoted by the same reference numerals. Fig. 6 shows in perspective the device 1 and a closed ring core 2, which is to be wrapped with a winding material 3 spirally pre-wound on a magazine winding carrier 4 of the device, in the selected example a strip with a flat cross section. The magazine winding carrier 4 has, in this selected embodiment, a plurality of arranged on a roller ring guide rollers 32 which are rotatably mounted on journals 33. The guide rollers 32 are on a frame wall 34 in total annular, each held in the radial direction variable by the axle 33 each one in the frame wall 34 radially oriented longitudinal groove 35 passes and in the desired radial position by means of suitable (in the viewing direction of Fig. 6 behind the frame lying Clamping means, for example. With a screwed onto a threaded end 47 of the journal 33 clamping nut 48) can be detected. It becomes clear that the guide rollers 32 of the magazine winding carrier 4, which is also designed in several parts in this embodiment, have lateral guide walls. In the example chosen here, their spacing corresponds approximately to the width of the ribbon-like winding material 3. Accordingly, the winding material 3 after insertion of the closed ring core 2 in the device 1, as shown in Fig. 6 on the magazine winding carrier 4 spiraling to a magazine winding 36 pre-wound with sufficient for the desired application length stock. It becomes clear that the circumference of the magazine winding carrier 4 serving for the radial support and in the example shown in FIG. 6 for the lateral support or guiding of the magazine reel 36 also consists of several parts of the guide rollers 32 spaced apart from each other and thereby in the circumferential direction at the interspaces of the guide rollers 32 Guide rollers 32 is open, so that a toroidal core 2 to be wound can be positioned in the position shown before the pre-winding. In order to hold the toroidal core 2 in the horizontal toroidal core positioning plane selected in FIG. 6, three roll rollers 11, which are shown schematically for simplicity, are provided as ring core positioning means 7 in construction and function but with reference to FIG Figures 1 to 5 described Ringkernpositioniermittel 7 correspond. Furthermore, a plummer bearing 37 is provided, from the bearing shell of which for insertion or removal of a closed toroidal core 2 a segment 38 can be removed or subsequently reinserted and fastened. The pedestal bearing 37 has a frontally projecting, also by removing the segment 38 separable sleeve 49, which surrounds an inserted toroidal core 2 with sufficient radial distance for the intended winding and on which the outside of the applicator 16 is rotatably mounted. The pedestal bearing 37 is like the frame wall 34 mounted on a base plate 27 and can be adapted to different geometric requirements or replaced. In order to use the closed ring core 2 sideways through the space between two guide rollers 32 through, in the frame wall 34, a cutout 39 open at the edge is introduced. Analogously, as an alternative to the illustrated embodiment of the pillow block bearing 37, it may also be partially open at the periphery in the upper enclosing area in order to bring the toroidal core 2 into the position required for the desired positioning without first unfolding or removing a circumferential segment. To accommodate the annular profile cross-section of the closed ring core 2 and the windings to be applied thereto, the multi-part magazine winding carrier device 4 surrounds in its cross section which intersects said annular core positioning plane, a cavity 6 which is partially open at the edge in the circumferential direction between the guide rollers 32. The magazine reel 36 already pre-wound in the operating state according to FIG. 6 forms an inner hollow cross-section 6 1, which is larger by a multiple compared to the toroidal cross-section, and encloses therein a narrow section of the closed toroidal core 2. In addition, the device 1 shown in FIG for applying pre-wound winding material 3 to the ring core 2 a rotatable about the annular core cross-section application device 16, whose structure and function will be described on. In the example, the ring core positioning means 7 analogous to the embodiment of FIGS. 1 to 5 also serve as toroidal drive means with which NEN, a rotary drive of the toroidal core 2 in the circumferential direction is possible. These toroidal core drive means, which are only shown in detail, are designed analogously to the roll rollers 11 (see also FIGS. 1 to 3) described in connection with the first preferred exemplary embodiment, of which the middle one has a drive. Figures 7 and 8 show the situation described in Fig. 6 in a frontal side view and in a plan view.
Fig. 9 verdeutlicht betreffend die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung 1 einen späteren Betriebszustand bzw. Verfahrensschritt. Zu diesem Zeitpunkt sind die während des Vorwickelvorganges noch radial innerhalb des Magazinwickels 36 ringartig verteilt angeordneten Führungsrollen 32 bereits schrittweise einzeln mit ihrem Achszapfen 33 von der Gestellwand 34 abgelöst und anschließend an der jeweils gleichen Längsnut 35 von radial außerhalb wieder gegen den Magazinwickel 36 angesetzt worden. Dies kann in der (in den Zeichnun- gen nicht näher dargestellter) Weise erfolgen, dass der Achszapfen 33 zunächst nur einer Führungsrolle 32 zum Beispiel durch Abdrehen einer in Blickrichtung von Fig. 9 hinter der Gestellwand 34 liegenden Klemmschraube 48 von einem Gewindeende 47 gelöst und aus der Längsnut 35 gezogen wird, anschließend radial außerhalb wieder in die gleiche Längsnut 35 eingesteckt, darin von radial außen gegen den Magazinwickel 36 angeschoben und mit der Klemmschraube 47 wieder gesichert wird. Erfolgt dieses Umsetzen schrittweise einzeln oder zumindest nur in begrenzten Gruppen von Führungsrollen, wird der Magazinwickel 36 in der Zwischenzeit von den verbleibenden Führungsrollen des Magazinwickelträgers 4 gehalten. Das Umsetzen der Füh- rungsrollen 32 bringt den Vorteil, dass nun das Wicklungsmaterial 3 von der Innenseite des Magazinwickels 36 nach radial innen bedarfsgerecht abgespult und auf den Ringkern 2 um- bzw. aufgewickelt werden kann. Im Hinblick auf die unterschiedlichen Querschnitte bzw. Umfange von Ringkern 2 und Magazinwickelträger 4 kann der Magazinwickel 36 beim Ab- bzw. Umwickeln des Wicklungsmaterials 3 auf den Ringkern 2 um seine Wickelachse selbstständig oder bspw. motorisch unterstützt eine Drehung mit bedarfsgerechter Ge-
schwindigkeit ausführen, was durch die Abstützung an den drehbaren Führungsrollen 32 erleichtert wird. Im Rahmen der Erfindung besteht grundsätzlich, d. h. von dem speziellen Ausführungsbeispiel unabhängig, auch die Möglichkeit, im Fall eines beim Umwickeln mit entsprechend bedarfsgerechter Ge- schwindigkeit angetriebenen Magazinwickels auf einen zusätzlichen Antrieb der Anlegeeinrichtung zu verzichten. Die in Fig. 9 perspektivisch gezeigte Situation ist in den Figuren 10 und 11 in einer frontalen Seitenansicht und einer Draufsicht dargestellt.FIG. 9 illustrates a later operating state or method step with regard to the device 1 shown in FIG. At this time, during the Vorwickelvorganges still radially within the magazine reel 36 distributed annular guide rollers 32 are already gradually detached individually with its journal 33 from the frame wall 34 and then attached to the respective same longitudinal groove 35 from radially outside again against the magazine reel 36. This can be done in the manner (not shown in the drawings) in such a way that the journal 33 is first released from a threaded end 47 only by a guide roller 32, for example by turning off a clamping screw 48 behind the frame wall 34 in the viewing direction of FIG is pulled out of the longitudinal groove 35, then inserted radially outside again in the same longitudinal groove 35, pushed therein from radially outward against the magazine winding 36 and secured with the clamping screw 47 again. If this transfer stepwise individually or at least only in limited groups of guide rollers, the magazine reel 36 is held in the meantime by the remaining guide rollers of the magazine reel carrier 4. The conversion of the guide rollers 32 has the advantage that now the winding material 3 can be unwound as required from the inside of the magazine reel 36 radially inwards and can be wound or wound onto the toroidal core 2. With regard to the different cross-sections or circumferences of toroidal core 2 and magazine winding carrier 4, the magazine reel 36 can independently or for example be motor-assisted during the unwinding or wrapping of the winding material 3 onto the toroidal core 2 about its winding axis. speed, which is facilitated by the support on the rotatable guide rollers 32. In the context of the invention, in principle, ie independently of the specific embodiment, it is also possible to dispense with an additional drive of the application device in the case of a magazine reel driven during winding with a correspondingly demand-oriented speed. The situation shown in perspective in FIG. 9 is shown in FIGS. 10 and 11 in a frontal side view and a top view.
Fig. 12 zeigt in Blickrichtung XII nach Fig. 9, d. h. in zu Fig. 10 entgegengesetzter Blickrichtung, die gleiche Situation, wobei die Gestellwand 34 zur einfacheren Darstellung, wie durch die Strich-Punkt-Linie angedeutet, durchsichtig dargestellt ist. So wird deutlich, dass das von der radialen Innenseite des Magazinwickels 36 abgespulte Wicklungsmaterial 3 von einer Anpressrolle 18 der Anlegeeinrichtung 16 gegen den Querschnitt von Ringkern 2 angedrückt wird, während die Anlegeeinrichtung 16 zur Erzeugung einer Wicklung auf dem Ringkern 2 in die durch den Pfeil angedeutete Richtung drehangetrieben wird. Der Andruck durch die Anpressrolle 18 kann entweder einstellbar starr oder bspw. federnd, mittels pneumatischer (z. B. Gasdruckfeder) oder hydrauli- scher Druckmittel erfolgen. Die Anlegeeinrichtung 16 ist selbst als Rotationskörper ausgebildet, der zum Umschließen eines Ringkernabschnitts eine Durchgangsöffnung 41 aufweist. Dieser Rotationskörper ist zweigeteilt mit einer Trennfuge 42 ausgeführt, so dass die Hälften zum Einsetzen eines Ringkerns 2 getrennt oder aufgeklappt und anschließend wieder geschlossen und aneinander mittels geeigneter Befestigungselemente 43 befestigt werden können. Fig. 12 verdeutlicht, dass das Wicklungsmaterial 3 von dem Magazinwickel 36 bezüglich dessen gedachter Mittelachse nach radial einwärts unter kontinuierlicher Verringerung des Wicklungsradius auf den Ringkern 2 umgewickelt wird. Zum rotatorischen Antrieb der Anlegeeinrichtung 16 bspw. in der in Fig. 12 gezeigten Pfeilrichtung kann ein nicht dargestellter, zum Beispiel an dem Stehlager 37 angebrachter Motor (bspw. Elektromotor) dienen. Mittels
den angesprochenen Ringkernantriebsmitteln kann der Ringkern 2, z. B. wie durch die Pfeilrichtung in Fig. 13 angedeutet, in dessen Umf angsrichtung gedreht werden. Je nach einer gewünschten Abstimmung zwischen den Drehgeschwindigkeiten von Anlegeeinrichtung 16 und Ringkern 2 kann, wie in der Draufsicht in Fig. 13 dargestellt, auf den Ringkern 2 eine schraubenartig ge- wendelte Wicklung 31 mit von diesen Antriebsverhältnissen abhängiger Steigung aufgebracht werden. Bei der in den Figuren 6 bis 13 gezeigten Ausführungsform ist die Anlegeeinrichtung 16 auf einer von dem Stehlager 37 vorstehenden Hülse drehbar gelagert, alternativ wäre bei entsprechend verklei- nerter Innenöffnung auch eine Aufnahme direkt auf dem Ringkern 2 denkbar.FIG. 12 shows the same situation in the viewing direction XII of FIG. 9, ie in a direction opposite to that of FIG. 10, with the frame wall 34 being shown transparent for simpler representation, as indicated by the dash-and-dot line. It is thus clear that the winding material 3 unwound from the radial inner side of the magazine reel 36 is pressed against the cross section of the toroidal core 2 by a contact roller 18 of the application device 16, while the application device 16 generates a winding on the toroidal core 2 in the direction indicated by the arrow Direction is driven in rotation. The pressure by the pressure roller 18 can be either adjustable rigid or, for example, resilient, by means of pneumatic (eg gas pressure spring) or hydraulic pressure medium. The application device 16 is itself formed as a rotational body, which has a passage opening 41 for enclosing a toroidal core section. This rotary body is designed in two parts with a parting line 42, so that the halves can be separated or unfolded for inserting a toroidal core 2 and then closed again and secured to each other by means of suitable fastening elements 43. Fig. 12 illustrates that the winding material 3 is rewound from the magazine reel 36 with respect to the imaginary central axis radially inwardly with continuous reduction of the winding radius on the toroidal core 2. For example, in the direction of the arrow shown in FIG. 12, an unillustrated motor (eg, electric motor) attached to the pillow block bearing 37 can serve for the rotational drive of the application device 16. through the addressed toroidal drive means, the toroidal core 2, z. B. as indicated by the arrow direction in Fig. 13, are rotated in the circumferential direction thereof. Depending on a desired coordination between the rotational speeds of application device 16 and toroidal core 2, as shown in the top view in FIG. 13, a helically wound winding 31 with a pitch depending on these drive conditions can be applied to the toroidal core 2. In the embodiment shown in FIGS. 6 to 13, the application device 16 is rotatably mounted on a sleeve protruding from the pedestal bearing 37; alternatively, with a correspondingly reduced internal opening, a reception directly on the ring core 2 would be conceivable.
Die Figuren 14 bis 17 zeigen eine zu der mit Bezug auf die Figuren 6 bis 13 beschriebenen Ausführungsform im Wesentlichen funktionsgleiche weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dabei ist unter Verwendung gleicher Bezugszeichen zur Vereinfachung in den Figuren 16 und 17 die in Blickrichtung jeweils vordere Platte (angedeutet durch die Strich-Punkt-Umrandung) durchsichtig dargestellt. Bei entgegengesetzter Blickrichtung unterscheiden sich die Figuren 16 und 17 außerdem dadurch, dass die Führungsrollen 32 in Fig. 16 noch von radial innen und in Fig. 17 be- reits von radial außen gegen den Magazinwickel 36 angesetzt sind. Das Vorwickeln zu dem zunächst von radial innen abgestützten Magazinwickel 36 kann auf dem Fachmann geläufige Weise durchgeführt werden. Bei der in den Figuren 14 bis 17 gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die um den Ringkern 2 rotierende Anlegeeinrichtung 16 als Rotationskörper eine runde, zu einer Seite hin offene Durchgangsöffnung 41 aufweist. An einer Stehlagerwand 44 sind, der Gestellwand 34 zuweisend, ringartig verteilt und dabei abgestimmt auf die Außenkontur der Anlegeeinrichtung 16 eine Mehrzahl von Stützrollen 45 drehbar angebracht. Diese sind (auf in den Zeichnungen nicht gezeigte Weise) motorisch angetrieben, um vorzugsweise durch Reibschluss die Anlegeeinrichtung 16 in Richtung des Drehpfeiles anzutreiben. Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform wird das Wicklungsmaterial 3
von einer an der Anlegeeinrichtung 16 um den Ringkernquerschnitt rotierenden Anpressrolle 18 gegen den Ringkern 2 unter Erzeugung einer gewünschten Wicklung angepresst. Anstelle der Anpressrolle 18 könnten auch Pressen oder ein Zugmechanismus vorgesehen sein.FIGS. 14 to 17 show an embodiment of the device 1 according to the invention that is substantially functionally identical to the embodiment described with reference to FIGS. 6 to 13. In this case, the front plate is shown in the viewing direction using the same reference numbers to simplify FIGS. 16 and 17 (indicated by the dash-dot border) shown transparent. In the opposite viewing direction, FIGS. 16 and 17 also differ in that the guide rollers 32 in FIG. 16 are already attached from radially inward and in FIG. 17 already from radially outside against the magazine reel 36. The pre-winding to the magazine winding 36, which is initially supported radially from the inside, can be carried out in a manner familiar to the person skilled in the art. In the embodiment shown in FIGS. 14 to 17, provision is made for the application device 16, which rotates about the ring core 2, to have a round passage opening 41 which is open towards one side as a rotation body. On a pillow block wall 44, the frame wall 34 zuweisend, distributed in a ring-like manner and thereby adapted to the outer contour of the applicator 16 a plurality of support rollers 45 rotatably mounted. These are motor-driven (in a manner not shown in the drawings) in order preferably to drive the application device 16 in the direction of the rotary arrow by frictional engagement. As in the embodiment described above, the winding material 3 pressed against the annular core 2 by a pressing roller 18 rotating about the annular core cross-section at the application device 16 to produce a desired winding. Instead of the pressure roller 18 and presses or a pulling mechanism could be provided.
Fig. 18 zeigt in frontaler Seitenansicht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, welche zu der vorangehend beschriebenen weitgehend bau- und funktionsgleich ist. Der Unterschied besteht darin, dass an der Anlegeeinrichtung 16 anstelle einer Anpressrolle 18 drei Biegerollen 46 vorgesehen sind. Mit diesen wird das von der Innenseite des Magazinwickels 36 abgespulte Wicklungsmaterial 3 beim Hindurchlaufen derart vorgebogen, dass es sich an den Ringkern 2 anlegt. Bei den mit Bezug auf die Figuren 14 bis 18 beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen sind, obwohl zeichnerisch darin nicht wiedergegeben, ebenfalls zu den voran- gehenden Ausführungsbeispielen analoge Ringkernpositioniermittel in Gestalt dreier Walzenrollen vorgesehen, von welchen die mittlere einen Drehantrieb besitzt.Fig. 18 shows a frontal side view of another preferred embodiment of the device 1 according to the invention, which is largely identical to the construction and function described above. The difference is that 18 three bending rollers 46 are provided on the applying device 16 instead of a pressure roller. With these, the winding material 3 unwound from the inside of the magazine reel 36 is pre-bent while passing through in such a way that it bears against the toroidal core 2. In the preferred embodiments described with reference to Figs. 14 to 18, although not shown diagrammatically therein, analogous ring core positioning means are also provided in the foregoing embodiments in the form of three roller rolls, the middle of which has a rotary drive.
Fig. 19 zeigt perspektivisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Bewi- ekeln eines Ringkerns 2 mit Wicklungsmaterial 3 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, wobei zu den vorangehenden Ausführungsformen korrespondierende oder gleichwirkende Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Ringkern 2 wird oberhalb einer Konsole 50 mittels drei als Ringkernpositioniermittel 7 dienenden Walzenrollen 11 in der Ringkernpositionierebene ausgerichtet und in seiner Umfangsrichtung drehangetrieben. An einem Haltegestell 51 sind zur Bildung des Magazinwickelträgers 4 mehrere Führungsrollen 32 ringartig angeordnet, wobei die dadurch aufgespannte Magazinwickelebene senkrecht zu der Ringkernebene im Räume steht. Fig. 19 zeigt die Vorrichtung beim Aufwickeln von Wicklungsmaterial 3 auf den Magazinwickelträger 4 zur Herstellung eines Magazinwickels 36, welcher einen Querschnitt des Ringkerns 2 umgreift. Dazu ist in dem Ausfüh-
rungsbeispiel eine Zuführeinrichtung 52 vorgesehen, die zur aktiven Zufuhr des Wicklungsmaterials in die radial äußere Randlage des spiralförmigen Magazinwickels dient. Bei der Einrichtung 52 handelt es sich um einen 3-Walzen- Stuhl, bei dem zumindest eine der drei Walzen 53 auf nicht näher dargestellte Weise mittels des Elektromotors 54 zum Antrieb des Wicklungsmaterials 3 angetrieben ist. Die Walzen 53 sind so zueinander angeordnet, dass das in dem Beispiel gewählte Bandmaterial beim Passieren von zwei Walzenspalten mit einer gewünschten Krümmung plastisch vorgebogen und in diesem Zuge reibschlüssig angetrieben wird. Fig. 20 betrifft eine Schnittansicht entlang einer hinter der Konsole 50 verlaufenden Schnittebene. Das Aufwickeln des Wicklungsmaterials 3 geschieht so, dass sich der gebildete Magazinwickel 36 sogleich innerhalb der Führungsrollen 32 befindet. Um zu ermöglichen, dass die Führungsrollen 32 bei einem radialen Anwachsen des Magazinwickels nach radial außen ausweichen können, sind die Führungsrollen 32 am Maga- zinwickelträger 4 in Wickelradialrichtung mittels Radialnuten 55 längsver- schieblich gehalten (vgl. Fig. 20b). Um eine stets ausreichende Abstützung des Magazinwickels 36 zu erreichen, sind an den Führungsrollen 32 zeichnerisch nicht mit dargestellte Mittel zur Erzeugung einer die Führungsrollen nach radial innen beaufschlagenden Federkraft vorhanden. Ferner ist vorgesehen, dass die Führungsrollen 32 jeweils durch einen Elektromotor 56 drehangetrieben werden können, wodurch sich im Bedarfsfall der Aufwickelvorgang und/oder der Abwickelvorgang des Magazinwickels aktiv unterstützen lässt. Die Elektromotoren 56 sind mit zeichnerisch nicht dargestellten Mitteln zur Steuerung und/ oder Regelung des zeitlichen Antriebsgeschwindigkeitsver- laufs verbunden.19 shows in perspective a device 1 according to the invention for teaching a toroidal core 2 with winding material 3 according to a further preferred embodiment, corresponding to the preceding embodiments corresponding or equivalent elements with corresponding reference numerals. The toroidal core 2 is aligned above a bracket 50 by means of three roll rollers 11 serving as toroidal core positioning means 7 in the ring core positioning plane and rotationally driven in its circumferential direction. On a holding frame 51, a plurality of guide rollers 32 are arranged like a ring to form the magazine winding carrier 4, wherein the thereby spanned magazine winding plane is perpendicular to the ring core plane in the rooms. Fig. 19 shows the device when winding winding material 3 on the magazine winding carrier 4 for producing a magazine roll 36 which engages around a cross section of the toroidal core 2. For this purpose, in the Example supply means 52 is provided, which serves for the active supply of the winding material in the radially outer peripheral position of the spiral magazine roll. In the device 52 is a 3-roll chair, in which at least one of the three rollers 53 is driven in a manner not shown by means of the electric motor 54 for driving the winding material 3. The rollers 53 are arranged relative to one another such that the strip material selected in the example is plastically pre-bent when passing through two nips with a desired curvature and is frictionally driven in this way. FIG. 20 relates to a sectional view along a sectional plane running behind the console 50. FIG. The winding of the winding material 3 is done so that the formed magazine roll 36 is immediately within the guide rollers 32. In order to allow the guide rollers 32 to deflect radially outward in the event of a radial growth of the magazine reel, the guide rollers 32 on the magazine reel carrier 4 are held longitudinally displaceable in the winding radial direction by means of radial grooves 55 (see FIG. In order to achieve an adequate support of the magazine reel 36, drawing means are not present on the guide rollers 32 with the illustrated means for producing a spring force acting radially inward on the guide rollers. It is further provided that the guide rollers 32 can each be rotationally driven by an electric motor 56, which can be actively supported in case of need, the winding and / or the unwinding of the magazine reel. The electric motors 56 are connected to means (not shown in the drawing) for controlling and / or regulating the temporal drive speed course.
Fig. 21 zeigt perspektivisch die in Fig. 19 dargestellte Vorrichtung 1 nach dem Vorwickeln des Magazinwickels 36, wobei bereits mit dem Umwickeln von Wicklungsmaterial 3 auf den Ringkern 2 begonnen wurde. Fig. 22 zeigt dazu wiederum eine Schnittansicht und Fig. 23 eine korrespondierende Rückansicht. Um das Wicklungsmaterial 3 um den Ringkern 2 zu schlingen, ist eine in
ihrer grundsätzlichen Funktion der in Fig. 12 gezeigten Ausführung vergleichbare Anlegeeinrichtung 16 vorgesehen. Diese weist einen Rotationskörper 57 auf, der mit seiner Mittenöffnung 58 einen Querschnitt des Ringkerns 2 umgreift. Um den Rotationskörper 57 in der dargestellten Weise um den Ringkern 2 zu legen, kann ein verschraubtes Umfangssegment 57' zunächst gelöst und nach der gewünschten Positionierung wieder angebracht werden. Die besagte Mittenöffnung 58 ist so bemessen, dass zwischen dem Rotationskörper 57 und dem Ringkernquerschnitt ein radialer Abstand, geeignet zur Aufnahme der zu erzeugenden Wicklungen, verbleibt. Der Rotationskörper 57 wird in der ge- zeigten Position mittels mehrerer entlang des Umfangs verteilter Stützelemente 60 drehbar gehalten. Zum Drehantrieb des Rotationskörpers 57 weist dieser außenseitig ein Verzahnung 59 auf (vgl. Fig 22a), die im Eingriff mit einem mittels eines elektrischen Anlegeeinrichtungsantriebs 61 angetriebenen Zahnritzel 70 steht. An dem Rotationskörper 57 ist eine innerhalb der Rotationsebe- ne zum Querschnitt des Ringkernes 2 hin schwenkbare Anpressrolle 18 (vlg. Fig. 23a) vorgesehen. Speziell ist die Anpressrolle 18 exzentrisch einer an dem Rotationskörper 57 gehaltenen Schwenkachse 62 angebracht, wobei der Schwenkhebel in Blickrichtung von Fig. 22a hinter dem Rotationskörper 57 liegt. An dem Rotationskörper 57 ist um einen weiteren Schwenkpunkt 63 verschwenkbar ein Pneumatikzylinder 64 angebracht, dessen Pneumatikkolben 65 an seinem freien Ende an einer Exzenterscheibe 66 gehalten wird, so dass die Anpressrolle 18 an der Schwenkachse 62 exzentrisch druckbeaufschlagt wird. Der Pneumatikzylinder 64 weist ein in Fig. 22a angedeutetes Rückschlagventil 67 auf, an welches eine Pneumatikzuleitung zum Bef üllen und ggf. eine Ableitung zum Entlehren von Druckluft anschließbar ist.Fig. 21 shows in perspective the device 1 shown in Fig. 19 after the pre-winding of the magazine roll 36, which has already begun with the wrapping of winding material 3 on the toroidal core 2. FIG. 22 again shows a sectional view and FIG. 23 a corresponding rear view. In order to wrap the winding material 3 around the toroidal core 2, an in their basic function of the embodiment shown in Fig. 12 comparable application device 16 is provided. This has a rotary body 57, which surrounds with its center opening 58 a cross section of the toroidal core 2. In order to place the rotary body 57 in the manner shown around the toroidal core 2, a screwed circumferential segment 57 'can first be released and reapplied after the desired positioning. Said center opening 58 is dimensioned such that a radial distance, suitable for receiving the windings to be produced, remains between the rotary body 57 and the toroidal core cross section. The rotary body 57 is rotatably supported in the position shown by means of a plurality of support elements 60 distributed along the circumference. For the rotary drive of the rotary body 57, this has on the outside a toothing 59 (compare Fig. 22a), which is in engagement with a driven by an electric Anlegeeinrichtungsantriebs 61 pinion 70. A pressing roller 18 (FIG. 23a), which can be pivoted within the plane of rotation to the cross section of the ring core 2, is provided on the rotary body 57. Specifically, the pressure roller 18 is eccentrically mounted on the rotary body 57 held pivot axis 62, wherein the pivot lever is in the direction of Fig. 22a behind the rotary body 57. On the rotary body 57, a pneumatic cylinder 64 is pivotally mounted about a further pivot point 63, the pneumatic piston 65 is held at its free end to an eccentric disc 66, so that the pressure roller 18 is eccentrically pressurized to the pivot axis 62. The pneumatic cylinder 64 has a in Fig. 22a indicated check valve 67, to which a pneumatic supply line for filling and possibly a derivative for discharging compressed air can be connected.
Die Rückansicht gemäß Fig. 23 verdeutlicht die Anfangsphase beim Aufwickeln des Wicklungsmaterials 3 auf den Ringkern 2. Die Anpressrolle 18 bewegt sich mit dem Rotationskörper 57 in der gekennzeichneten Drehrichtung um den auch von dem Magazinwickel 36 umgriffenen Querschnitt des Ringkerns 2 und drückt dabei das von der innersten Spiralwindung des Magazin-
wickeis 36 abgenommene Wicklungsmaterial 3 pneumatisch gegen den Querschnitt des Ringkerns 2 an. Bei der Rotation der Anpressrolle kommt es aufgrund der geometrischen Verhältnisse je nach Winkel- bzw. Phasenlage zur Ausbildung eines sich von dem Wickelinnenumf ang zu dem Ringkern 2 erstreckenden Zufuhrbogens 68 von zeitlich veränderlicher Länge und Krümmung. Sind die Führungsrollen 32 (diese sind in Fig. 23 gestrichelt angedeutet) frei drehbar angeordnet, kann der Magazinwickel 36 zum Ausgleich selbstständig Drehbewegungen ausführen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem die Führungsrollen 32 aktiv angetrieben werden, kann die Aus- gleichsbewegung des Magazinwickel 36 mittels einer Steuerung und/ oder Regelung aktiv unterstützt werden. Während das Wicklungsmaterial auf die beschriebene Weise um den Querschnitt des Ringkerns 2 herumgewickelt wird, erfolgt ein Drehantrieb des Ringkerns 2 in dessen Umfangsrichtung, so dass das Wicklungsmaterial 3 gewindeartig gewendelt aufgewickelt wird. Auf schon beschriebene Weise besteht die Möglichkeit, das sich der gewindeartige Wendel über den gesamten Umfang des Ringkerns 2 hinweg durchgehend erstreckt und dass auf eine gewindeartig gewendelte Lage in weiteren Umläufen des Ringkerns 2 eine oder mehrere weitere Lagen aus Wicklungsmaterial zumindest im Wesentlichen passgenau aufgewickelt werden.The contact pressure roller 18 moves with the rotary body 57 in the direction of rotation indicated about the cross section of the toroidal core 2, which is also encompassed by the magazine reel 36, thereby pressing the of the innermost spiral wrap of the magazine wickeis 36 removed winding material 3 pneumatically against the cross section of the toroidal core 2 at. During the rotation of the pressure roller occurs due to the geometric conditions depending on the angular or phase position to form an ang of the Wickelinnenumf to the toroidal core 2 extending supply arc 68 of time-varying length and curvature. If the guide rollers 32 (which are indicated by dashed lines in FIG. 23) are freely rotatably arranged, the magazine reel 36 can independently perform rotational movements for compensation. In the embodiment shown, in which the guide rollers 32 are actively driven, the compensation movement of the magazine reel 36 can be actively supported by means of a control and / or regulation. While the winding material is wound around the cross section of the toroidal core 2 in the described manner, the toroidal core 2 is rotationally driven in the circumferential direction thereof, so that the winding material 3 is coiled wound like a thread. In the manner already described, there is the possibility that the thread-like helix extends continuously over the entire circumference of the ring core 2 and that one or more further layers of winding material are wound onto a thread-like coiled layer in further circulations of the ring core 2, at least substantially accurately.
Fig. 24 zeigt in Draufsicht eine erfindungsgemäße Ringkerndrossel 71 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die auf zuvor beschriebene Weise hergestellt wurde. Diese besitzt einen im Beispiel geschlossenen Ringkern 2 mit einer Wicklung 72, welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern 2 verlau- fendes Wicklungsmaterial 3 aufweist. Die Besonderheit liegt darin, dass das Wicklungsmaterial 3 in mehreren, im Wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen unter Ausbildung eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges 73, dessen Dicke ein Mehrfaches der Dicke des Wicklungsmaterials 3 beträgt, aufgewickelt ist. Zur Herstellung wurde in der Weise vorge- gangen, dass auf den Ringkern 2 zunächst ein isolierendes Führungsband 74 aufgewickelt wurde mit entlang beider Ränder nach radial außen hervorste-
henden Führungshilfsmitteln 75, in dem gewählten Beispiel stab-zapf enartigen Führungsnoppen, durch welche es, zusätzlich zu einer geeigneten Anpassung der Drehgeschwindigkeiten von Ringkern 2 und Anlegeeinrichtung 16, zu der gewünschten passgenauen Ausrichtung gekommen ist. Ausgehend von dem in Fig. 24 gezeigten Fertigungsschritt kann der Wicklungsstrang 73 aufgetrennt und die gebildeten Enden mit elektrischen Anschlussklemmen verbunden werden.Fig. 24 shows in plan view a toroidal core choke 71 according to the invention according to a preferred embodiment, which was prepared in the manner previously described. This has a closed in the example toroidal core 2 with a winding 72 which spirally wound around the ring core 2 duri fering winding material 3 has. The peculiarity lies in the fact that the winding material 3 is wound up in a plurality of substantially exactly superimposed layers to form a thread-like coiled winding strand 73 whose thickness is a multiple of the thickness of the winding material 3. For the production, an insulating guide belt 74 was initially wound onto the toroidal core 2 with radially outward edges protruding along both edges. henden guide aids 75, in the selected example rod-zapf enartigen guide nubs, through which, in addition to a suitable adjustment of the rotational speeds of the ring core 2 and applying device 16, has come to the desired precise alignment. Starting from the production step shown in FIG. 24, the winding strand 73 can be separated and the ends formed can be connected to electrical connection terminals.
Fig. 25 zeigt eine erfindungsgemäße Ringkerndrossel 71 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Der Unterschied zu der in Fig. 24 gezeigten Variante besteht darin, dass bei der Herstellung anstelle des Führungsbandes 74 der Ringkern 2 zunächst mit einem am Umfang teilbaren Hohltorus 76 ummantelt wurde, von dessen Außenmantel Führungshilfsmittel 75 abstehen. Diese sind im Schnitt der Fig. 26 am jeweils oberen und unteren Scheitel des Hohltorus 26 angeordnet (auch wenn in der Schnittführung nur die oberen Führungshilfsmittel 75 erkennbar sind).FIG. 25 shows a toroidal core choke 71 according to the invention in accordance with a further preferred embodiment. The difference to the variant shown in Fig. 24 is that in the production of the guide band 74, the ring core 2 was first encased with a circumferentially divisible hollow gate 76, projecting from the outer sheath guide 75. These are arranged in the section of FIG. 26 at the respective upper and lower apex of the hollow gate 26 (even if only the upper guide aids 75 can be seen in the cut guide).
Fig. 27 zeigt perspektivisch einen erfindungsgemäßen Ringkerntransformator 79 in einer bevorzugten Ausführungsform. Dieser umfasst einen Ringkern 2 mit einem sich über den Umfang erstreckenden gewindeartig gewendelten Wicklungsstrang 73, welcher in der zuvor beschriebenen Weise aus mehreren passgenau übereinander liegenden Lagen aus Wicklungsmaterial 3 gebildet wurde. Der Wicklungsstrang 73 stellt die Primärwicklung des Ringkerntransformators 79 dar. Die Sekundärwicklung wird aus einer Anzahl von Wick- lungsmaterial 3 aufweisenden Spiralwicklungen 77 gebildet, welche die Primärwicklung umschließen und über den Umfang des Ringkerns 2 hinweg beabstandet angeordnet sind. In der gewählten Darstellung ist nur ein Teil der Spiralwicklungen 77 dargestellt, während die am verbleibenden Umfang liegenden Spiralwicklungen im Zuge der weiteren Herstellung noch angebracht werden, wonach die Spiralwicklungen zur Bildung der Sekundärwicklung miteinander in Serie verbunden werden. Die Spiralwicklungen 77 können
auch mit der zur Herstellung der Primärwicklung gewählten Vorrichtung hergestellt werden, wenn dabei der Ringkern 2 nicht bzw. nur zwischen der Herstellung einzelner Spiral Wicklungen drehangetrieben wird.Fig. 27 shows in perspective a toroidal transformer 79 according to the invention in a preferred embodiment. This comprises a ring core 2 with a circumferentially extending thread-like coiled winding strand 73, which was formed in the manner described above from a plurality of precisely superimposed layers of winding material 3. The winding strand 73 represents the primary winding of the toroidal transformer 79. The secondary winding is formed from a number of winding material 3 having spiral windings 77, which surround the primary winding and are spaced over the circumference of the ring core 2 away. In the selected illustration, only part of the spiral windings 77 are shown, while the remaining spiral windings are still attached in the course of further manufacture, after which the spiral windings are connected to each other to form the secondary winding in series. The spiral windings 77 can are also made with the device selected for the production of the primary winding, if the ring core 2 is not rotationally driven or only between the production of individual spiral windings.
Fig. 28 zeigt perspektivisch einen erfindungsgemäßen RingkerntransformatorFig. 28 shows in perspective a toroidal transformer according to the invention
79 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Dieser besitzt einen in dem Beispiel geschlossenen Ringkern 2, auf welchen eine Primärwicklung 72 gewindeartig gewendelt aufgewickelt ist. Zur Herstellung der Wicklung 72 wurde das Wicklungsmaterial 3 in mehren, im Wesentlichen passgenau über- einanderliegenden gewindeartig gewendelt um den Ringkern 2 umlaufenden Lagen 78 aufgewickelt. Fig. 29 verdeutlicht in Schnittansicht, dass zwischen den elektrisch leitfähigen Lagen 78 aus Wicklungsmaterial 3 Isolatorzwischenlagen 80 (in Fig. 28 vereinfachend nicht mit dargestellt) eingeschlossen sind. In dem gewählten Beispiel ist das Wicklungsmaterial 3 an seiner Unterseite be- reits mit einer anhaftenden Schicht 80 versehen, so dass beim Aufwickeln auch zwischen der innersten Lage 78 und dem Ringkern 2 eine Isolatorzwischenlage79 according to another preferred embodiment. This has a closed in the example toroidal core 2, on which a primary winding 72 is coiled coiled wound. In order to produce the winding 72, the winding material 3 was wound up in several layers 78, which wound around the toroidal core 2 in a manner that wound over the toroidal core 2 in an essentially fitting manner. FIG. 29 illustrates in sectional view that between the electrically conductive layers 78 of winding material 3 insulator spacers 80 (not shown in FIG. 28 for simplicity) are included. In the example chosen, the winding material 3 is already provided with an adherent layer 80 on its underside so that an insulator intermediate layer also exists between the innermost layer 78 and the ring core 2 during winding
80 eingeschlossen wurde. Bei der in Fig. 28 gewählten Ausführung weist die Primärwicklung 72 zwanzig Windungen zu je vier elektrisch isolierten Lagen 78 auf, so dass die wirksame Windungszahl 80 beträgt. In dem gewählten Bei- spiel weist das für die Primärwicklung gewählte Bandmaterial eine Querschnittsbreite von 20 mm und eine Querschnittsdicke von 5,5 mm auf und besteht beispielhaft aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung. Fig. 28 zeigt auch, dass der Anfangsabschnitt 81 und der Endabschnitt 82 der Wicklung 72 an benachbarten Windungen und durch abknicken der Endstücke ge- bildet sind. Alternativ zu der in Fig. 28 gezeigten Ausführung bestünde bspw. die Möglichkeit, zur Erzielung von ebenfalls 80 elektrisch wirksamen Windungen die Primärwicklung 72 mit vierzig Gewindegängen bei jeweils zwei passgenau übereinanderliegenden Lagen 78 auf den Ringkern 2 aufzuwickeln. Das Wicklungsmaterial kann hier beispielsweise eine Querschnittsbreite von 12 mm und eine Querschnittsdicke von 6 mm aufweisen und aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen. Der in Fig. 28 gezeigte Ringkern 2 weist ledig-
lieh beispielhaft einen Innendurchmesser von 200 mm, einen Außendurchmesser von 400 mm, d.h. einen Querschnittsdurchmesser von 100 mm, auf. Die Sekundärwicklung des in Fig. 28 gezeigten Ringkerntransformators 79 wird von sechs in Reihe geschalteten Spiralwicklungen 77 gebildet, wobei die Ver- bindungen zwischen den Wicklungen 77 sowie Anfang und Ende der Sekundärwicklung vereinfachend nicht mit dargestellt sind (vgl. aber Fig. 31a, 31b). Fig. 30 veranschaulicht schematisch, dass der im Wesentlichen dreieckige Querschnitt der Spiralwicklung 77 auf einem (teilbaren) Spulenträger 83 aus Isolatormaterial aufgewickelt ist. In dem gewählten Beispiel wurde dafür als Wicklungsmaterial ein Runddraht aus Kupfer mit einem Querschnittsdurchmesser von 1,2 mm verwendet, wobei jede Spiralwicklung 77 aus 913 Windungen aufgebaut ist, so dass sich insgesamt für die Sekundärwicklung eine Windungszahl von 5478 ergibt. An den Querschnittsrändern weist der Spulenträger 83 Stirnwände 84 mit umf angsaußenseitig liegender, in Fig. 30 angedeu- teter Verzahnung 85 auf. Diese ermöglicht es, den Spulenträger zum Aufwickeln des Runddrahts in der gewünschten Drehrichtung (links- oder rechtsdrehend) insbesondere auf die in der Offenlegung DE 2929206 Al beschriebene Weise drehanzutreiben. Der Inhalt dieser Offenlegung wird mit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen, auch zu dem Zweck, Merkmale aus die- ser Offenlegung mit in Ansprüche aufnehmen zu können. Im Rahmen der Erfindung kann die Sekundärwicklung auf vielerlei Weise in den Ringkerntransformator eingebracht werden. Bei Trenntransformatoren, bei denen die Primär- und Sekundärspulen sich wenig unterscheiden, kann die Sekundärwicklung mit Hilfe der gleichen Aufwickelvorrichtung wie die Primärwicklung aufgebracht werden. Handelt es sich um Übersetzungstransformatoren, sind mehrere Möglichkeiten gegeben. Vorzugsweise kann hier die Sekundärspule als mehrere über den Umfang des Ringkerns verteilt angeordnete spiralförmig aufgespulte Einzelspulen, d.h. Spiralwicklungen, hergestellt werden, die dann je nach Erfordernis in Serie oder parallel geschaltet werden können. Sie kön- nen vorzugsweise direkt drehbar aufgewickelt werden, wozu die in der Offenlegung DE 2929206 Al beschriebene Wickelmaschine bzw. Technik dienen
kann. Dazu wird der geteilte Spulenträger 83 verwendet, der vor dem Aufspulen über die Primärspule des Ringkerntransformators 79 aufgebracht wird und dessen beiden Hälften dann gegeneinander fixiert werden. Zwischen der Primärwicklung und dem Spulenträger 83 muss genügend Freiraum verbleiben, um mit Hilfe eines Antriebes, der die Spiralwicklung 77 zugleich positioniert, den Aufwickelvorgang durchführen zu können. Dieser Antrieb steht in Verzahnungseingriff mit der Verzahnung 85 an den Stirnwänden 84 des Spulenträger 83. Alternativ können zur Herstellung der Spiral Wicklungen 77 auch andere Techniken zur Anwendung kommen.80 was included. In the embodiment chosen in FIG. 28, the primary winding 72 has twenty turns of four electrically isolated layers 78, so that the effective number of windings is 80. In the selected example, the strip material selected for the primary winding has a cross-sectional width of 20 mm and a cross-sectional thickness of 5.5 mm and consists, for example, of aluminum or an aluminum alloy. Fig. 28 also shows that the starting portion 81 and the end portion 82 of the winding 72 are formed on adjacent turns and by kinking the end pieces. As an alternative to the embodiment shown in FIG. 28, for example, it would also be possible to wind up the primary winding 72 with forty threads, in each case two precisely superimposed layers 78, onto the ring core 2 in order to obtain 80 electrically effective turns. The winding material may here, for example, have a cross-sectional width of 12 mm and a cross-sectional thickness of 6 mm and consist of copper or a copper alloy. The ring core 2 shown in FIG. 28 has only Example, an inner diameter of 200 mm, an outer diameter of 400 mm, ie a cross-sectional diameter of 100 mm, on example. The secondary winding of the toroidal-core transformer 79 shown in FIG. 28 is formed by six spiral windings 77 connected in series, the connections between the windings 77 and the beginning and end of the secondary winding not being shown in simplified form (cf. FIGS. 31 a, 31 b). , Fig. 30 schematically illustrates that the substantially triangular cross section of the spiral winding 77 is wound on a (separable) coil carrier 83 made of insulating material. In the example chosen, a round wire of copper with a cross-sectional diameter of 1.2 mm was used as the winding material, with each spiral winding 77 being made up of 913 turns, so that a total number of turns for the secondary winding is 5478. At the cross-sectional edges, the bobbin 83 has end walls 84 with toothings 85 lying on the outside of the outside and indicated in FIG. 30. This makes it possible to drive the bobbin for winding the round wire in the desired direction of rotation (left or right-handed rotation) in particular in the manner described in the disclosure DE 2929206 Al rotation. The content of this disclosure is included in the present application, also for the purpose of being able to include features from this disclosure in claims. In the context of the invention, the secondary winding can be introduced in many ways in the toroidal transformer. In isolation transformers, where the primary and secondary coils differ little, the secondary winding can be applied using the same winding device as the primary winding. When it comes to transformation transformers, there are several possibilities. Preferably, here the secondary coil can be produced as a plurality of spirally wound individual coils distributed over the circumference of the toroidal core, ie spiral windings, which can then be connected in series or in parallel as required. They can preferably be wound directly rotatable, for which purpose the winding machine or technology described in the disclosure DE 2929206 A1 serve can. For this purpose, the split coil carrier 83 is used, which is applied before winding over the primary coil of the toroidal transformer 79 and the two halves are then fixed against each other. Sufficient free space must remain between the primary winding and the coil support 83 in order to be able to carry out the winding operation by means of a drive which simultaneously positions the spiral winding 77. This drive is in meshing engagement with the teeth 85 on the end walls 84 of the bobbin 83. Alternatively, other techniques can be used for the preparation of the spiral windings 77.
Die Fig. 31a und 31b zeigen in einer schematischen Abwicklung vom Umfang des Ringkerns (nicht mit dargestellt) jeweils halbseitig den Querschnitt der Spiralwicklungen 77 des in Fig. 28 dargestellten Ringkerntransformators 79 (wobei der dreieckige Spulenquerschnitt in Fig. 31a schematisch vereinfacht als Rechteck gezeigt wird). Zu jeder Spiralwicklung 77 sind der Anfang mit A und das Ende mit E bezeichnet ohne Darstellung der zwischenliegenden Wicklungen. Fig. 31a betrifft eine Ausführungsform, bei welcher die Spiralwicklungen 77 in übereinstimmender Drehrichtung aufgewickelt wurden. Zur Erzielung einer einheitlichen Stromflussrichtung wurde für die Reihenschaltung der Spiralwicklungen 77 das jeweils radial äußere Ende E mit dem radial inneren Anfang A der folgenden Wicklung 77 verbunden. Fig. 31b betrifft eine Ausführung, bei welcher am Ringkernumf ang benachbarte Spiralwicklungen 77 bei entgegengesetzter Drehrichtung aufgewickelt wurden. Zur Erzielung einer einheitlichen Stromdurchflussrichtung wurden bei der Reihenschaltung abwechselnd an den Querschnitten radial außen liegende Paare von Ende E und Anfang A und radial innen liegende Paare von Ende E und Anfang A miteinander verbunden.31a and 31b show in a schematic development of the circumference of the toroidal core (not shown) in each case half-side the cross section of the spiral windings 77 of the ring core transformer 79 shown in Fig. 28 (wherein the triangular coil cross section in Fig. 31a is shown schematically simplified as a rectangle ). For each spiral winding 77, the beginning with A and the end with E are designated without representation of the intermediate windings. Fig. 31a relates to an embodiment in which the spiral windings 77 have been wound in the same direction of rotation. To achieve a uniform current flow direction, the respectively radially outer end E has been connected to the radially inner beginning A of the following winding 77 for the series connection of the spiral windings 77. FIG. 31 b relates to an embodiment in which adjacent spiral windings 77 have been wound in the opposite direction of rotation at the toroidal core circumference. In order to achieve a uniform current flow direction in the series connection alternately at the cross sections radially outer pairs of end E and beginning A and radially inner pairs of end E and beginning A were connected.
Fig. 32 zeigt perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Darin sind zu vorangehend beschriebenen Ausführungsformen entsprechende oder gleichwirkende Elemen-
te zur besseren Übersicht mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Eine erste Weiterbildung gegenüber der mit Bezug auf die Figuren 19 und 21 beschriebenen Ausführungsform liegt darin, dass der Ringkernpositioniertisch 86, dessen Oberfläche sich parallel zur Ringkernpositionierebene erstreckt und der drei als Ringkernpositioniermittel 7 dienende Walzenrollen trägt, in den gekennzeichneten, zueinander senkrechten Verfahrrichtungen X und Y mittels zeichnerisch nicht wiedergegebener Stellantriebe relativ zu der Konsole 50 zur Positionsänderung verfahrbar ist. Hinzu kommt die Möglichkeit, die Walzenrolle 11 (ohne Index) entlang der Mittellinie 87 (vgl. Fig. 33) in Richtung W zur Positionsänderung mittels eines (ebenfalls nicht mit dargestellten Stellantriebes) zu bewegen. Aus Fig. 32 wird deutlich, dass die Anlegeeinrichtung 16 mit dem Rotationskörper 57 und der Anpressrolle 18 an dem Gestell 51 des Magazinwickelträgers 4 ortsfest gehalten ist, so dass der von den zu ihrer Unterscheidung mit 11, 11' und 11," gekennzeichneten Walzenrollen getragene Ringkern 2 bei Verschiebung des Ringkernpositioniertisches 86 eine Relativbewegung in Bezug auf die Anlegeeinrichtung 16 vollführt. Fig. 33, deren Blickrichtung senkrecht auf die Ringkernpositionierebene gerichtet ist, zeigt eine Einstellung, in der die Ringkernaufwickelebene 88, in der sich die Anpressrolle 18 zum Anlegen des Wicklungsmaterials 3 um den Ringkernquer- schnitt bewegt, um den Abstand A parallel zu der Mittellinie 87 des Ringkerns 2 versetzt gewählt worden ist, um eine Anpassung an die gewünschte Steigung des gewindeartig gewendelten Wicklungsverlaufs zu erreichen. Die Walzenrolle 11' ist mit einem in den Zeichnungen verdeckt liegenden Elektromotor zum Drehantrieb verbunden und überträgt als Ringkernantriebsmit- tel 89 auf den Ringkern 2 ein Drehmoment, um den Ringkern 2 in dessen Um- f angsrichtung drehanzutreiben.Fig. 32 shows in perspective the device 1 according to the invention according to a further preferred embodiment. Therein, embodiments described above are equivalent or equivalent elements. te for clarity with the same reference numerals. A first development with respect to the embodiment described with reference to FIGS. 19 and 21 is that the toroidal positioning table 86, whose surface extends parallel to the toroidal core positioning plane and which carries three roller rollers serving as toroidal core positioning means 7, in the marked, mutually perpendicular traversing directions X and Y by means of drawing not reproduced actuators relative to the console 50 for position change is movable. In addition, it is possible to move the roller 11 (without index) along the center line 87 (see Fig. 33) in the direction W for changing the position by means of an actuator (likewise not shown). It is clear from FIG. 32 that the application device 16 with the rotation body 57 and the pressure roller 18 is held stationary on the frame 51 of the magazine winding carrier 4, so that the roller rollers supported by the roller rollers designated for their distinction with 11, 11 'and 11, Ring core 2 performs a relative movement with respect to the applying device 16 when the ring core positioning table 86 is displaced. Fig. 33, whose viewing direction is directed perpendicularly to the ring core positioning plane, shows a setting in which the annular core winding plane 88, in which the pressure roller 18 for applying the winding material 3 is moved about the toroidal cross-section by the distance A parallel to the center line 87 of the toroidal core 2 has been set to match the desired pitch of the helically wound winding course lying electric motor connected to the rotary drive and transmits a The toroidal core drive means 89 applies torque to the ring core 2 in order to rotate the ring core 2 in the direction of its circumference.
Ein weiterer Unterschied der in Fig. 32 gezeigten Vorrichtung 1 besteht darin, dass sich dort eine Magazinwickelandruckrolle 90 mittels einer in den Fig. 34 und 35 näher dargestellten Schwenkeinrichtung 91 pneumatisch in die von dem Magazinwickel 36 aufgespannte Ebene und darin von radial innen gegen
den Magazinwickel (oder umgekehrt) schwenken lässt, wodurch der Magazinwickel 36 gegen die durch einen Motor 56' angetriebene Führungsrolle 32' angedrückt wird. In den Fig. 34, 35, wird deutlich, dass die Schwenkeinrichtung 91 ein erstes pneumatisches Stellelement 92 zum Ein- und Ausschwenken der Magazinwickelandruckrolle 90 aus der Ebene des Magazinwickels 36 und ein zweites pneumatisches Stelleelement 93 zum An- und Abschwenken von dem Magazinwickelinnenumfang aufweist. In dem Beispiel sind als erstes und zweites Stelleelement 92, 93 jeweils pneumatische Stellantriebe vorgesehen. Das zweite Stellelement 93 greift über eine Lasche 94 an einer in Längslagern 95 geführten Grundplatte 96 an. Diese trägt zwei Vertikallager 97, an denen eine mit dem ersten Stellelement 92 verbundene und die Rolle 90 tragende Halteplatte 98 verfahrbar gehalten ist. Angesichts der durch die Magazinwickelandruckrolle 90 verbesserten Kraft- bzw. Momentenübertragung der Führungsrolle 32' weist diese einen im Vergleich zu den Motoren 56 der übrigen Walzen 32 größeren Elektromotor 56' auf. Je nach Anwendung bzw. Bedarf kann auf die kleineren Motoren 56 alternativ auch gänzlich verzichtet werden.Another difference between the device 1 shown in Fig. 32 is that there is a Magazinwickelandruckrolle 90 by means of a closer in Figs. 34 and 35 pivoting device 91 shown pneumatically in the plane spanned by the magazine winding 36 level and therein from radially inward can pivot the magazine reel (or vice versa), whereby the magazine reel 36 is pressed against the driven by a motor 56 'guide roller 32'. 34, 35, it is clear that the pivoting device 91 has a first pneumatic adjusting element 92 for pivoting the Magazinwickelandruckrolle 90 out of the plane of the magazine reel 36 and a second pneumatic actuator element 93 for pivoting on and off of the magazine inner circumference. In the example, pneumatic actuators are respectively provided as first and second position element 92, 93. The second adjusting element 93 engages via a tab 94 on a guided in longitudinal bearings 95 base plate 96. This carries two vertical bearings 97, at which one connected to the first actuator 92 and the roller 90 supporting the holding plate 98 is movably held. In view of the improved by the Magazinwickelandruckrolle 90 force or torque transmission of the guide roller 32 ', this has a larger compared to the motors 56 of the remaining rollers 32 electric motor 56'. Depending on the application or requirement, the smaller motors 56 can alternatively also be completely dispensed with.
Die Funktionsweise und ein bevorzugtes Verfahren unter Verwendung der mit Bezug auf Fig. 32 beschriebenen Vorrichtung 1 wird nachfolgend erläutert. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel sind die (nicht mit dargestellten) Stellantriebe zum Verfahren des Ringkernpositioniertischs 86 in die Richtungen X und Y, der (ebenfalls nicht dargestellte) Stellantrieb zur Lageverstellung der Walzenrolle 11 in Richtung W, der Motor 54, der Motor 56', der Motor 61, der (zeichnerisch nicht dargestellte) Motor zum Antrieb der Walzenrolle 11' (Ringkernantriebsmittel 89) und die ersten und zweiten pneumatischen Stellelemente 92, 93 zur jeweiligen Ansteuerung mit einer (nicht mit dargestellten) speicherprogrammierbaren Steuerung (SFS) verbunden. Der Start des Arbeitsablaufes kann im Handbetrieb erfolgen. Der Ringkern 2 wird zunächst in die aus den drei Walzenrollen 11, 11', 11" gebildete Halterung eingebracht, was je nach Größe und Gewicht des Ringkerns 2 mit einem Kran erfolgen kann. Anschließend fährt die hintere Walzenrolle 11 in Richtung W auf die Walzenrol-
len 11', 11" zu, bis die zunächst gewünschte Position bzw. Andruckkraft des Ringkerns 2 erreicht ist. Anschließend wird der Ringkern 2 mittels des Ring- kernpositioniertisches 86 in Richtung auf den am Umfang abschnittsweise offenen Magazinwickelträger 4 (Richtung X) verfahren. Der Tisch 86, der wie die Konsole 50 in Fig. 32 zur leichteren Übersicht gestrichelt bzw. transparent dargestellt ist, weist zwischen den Walzenrollen 11', 11" eine Ausnehmung auf, und das von dem Rotationskörper 57 lösbare Segment 57' wird vorrüberge- hend abgenommen, so dass die Verfahrbewegung des Tisches 86 mit dem Ringkern 2 in die in Fig. 32 gezeigte Position möglich ist. Es versteht sich , dass der in Fig. 32 bereits mit dargestellte Magazinwickel 36 zu diesem Zeitpunkt noch nicht vorhanden ist. Ausgehend davon kann ein (in Fig. 32 nicht mit dargestellter) innerer Stütz- und Leiterankopplungsring zwischen die Führungsrollen 32, 32' eingesetzt und dadurch gehalten werden. Das dem Magazinwickelträger 4 danach zugeführte Wicklungsmaterial 3 kann in die Zuführein- richtung 52 eingefädelt und mittels des Motors 54 oder manuell bis zu dem Leiterankoppelungsring zur Fixierung daran vorgeschoben werden. Sodann kann der Magazinwickel 36 bei aktivem Antrieb des zulaufenden Wicklungsmaterials 3 durch den Motor 54 aufgewickelt werden, bis die erforderliche Windungslänge erreicht ist. Dann erfolgt das Abscheren am Zulauf, womit der in Fig. 32 gezeigte Zustand erreicht worden ist. Sodann kann je nach Bedarf ein (nicht mit dargestellter) äußerer Stützring manuell auf dem Umfang des Leiterringes angebracht und der innere Stützring entnommen werden. Das Wicklungsmaterial 3 wird von dem Magazinwickel 36 von innen abgezogen und auf den Ringkern 2 in Aufwickelrichtung zu Anfang in einer in Fig. 37 näher dargestellten ein Spannband 99 und eine Schelle 100 aufweisenden Klemmvorrichtung an der Bewicklungsanfangsposition fixiert. Das Spannband 99 ist mit seinen wulstartigen Enden formschlüssig in Nuten an je einer Klemmhälfte der Schelle 100 eingesetzt. Indem ein rechtwinklig abgeknicktes Ende des Wicklungsmaterials in eine von den Klemmhälften gemeinsam umrandete Nut eingeführt und der Abstand der Klemmhälften mittels einer daran gehaltenen Klemmschraube verringert wird, wird zugleich das Spannband 99 ge-
spannt und das Wicklungsmaterial 3 an der Stelle festgeklemmt. Zum Start des Bewickelungsvorganges (vgl. auch Fig. 33) besteht die Möglichkeit, den Automatikmodus der SPS einzuschalten. Die Steuerung veranlasst, dass die von einem Servoantrieb angetriebene Walzenrolle 11' zu drehen beginnt und der Motor 61 zum Antrieb der Anlegeeinrichtung (Rotation der Anpresswalze 18) synchron mit geeigneter Geschwindigkeit folgt. Erreicht die Wicklung 72 (vgl. Fig. 33) die Walzenrolle 11, wird diese zur Konstanthaltung des Andruckes um die der Dicke des Wicklungsmaterials 3 entsprechende Strecke in Richtung W nach außen verfahren. Um den Mittelpunkt des Ringkerns 2 nicht zu sehr zu verschieben, wird bei Erreichen der starren Andruckrollen 11' und 11" der Ringkernpositioniertisch 86 ausgleichend verschoben. Je nach Bedarf oder Position der Walzenrollen kann dies durch eine Verfahrbewegung in Richtung X und/ oder Y erfolgen. Der Magazinwickel 36 ist in Fig. 33 zur besseren Übersicht nicht mit dargestellt. Wenn die Wicklung 72 die angetriebene Walzenrolle 11' erreicht und sich dadurch der Ringkernumfang, d.h. auch die Übersetzung ändert, schaltet die SPS auf eine neue Antriebsgeschwindigkeit des Servoantriebes, mit dem die Walzenrolle 11' als Ringkernantriebsmittel 89 angetrieben wird. Dies kann bspw. durch Positionserrechnung erfolgen, mittels Auswertung der Servoschritte. Während der Aufwicklung auf den Ring- kern 2 wird die Zufuhr von Wicklungsmaterial 3 aus dem Magazinwickel 36 über den beschriebenen Magazinantrieb in Abhängigkeit von der sich ändernden Stellung der Anpressrolle 18 der Anlegeeinrichtung 16 realisiert. Dabei treibt der Antrieb 56' den Magazinwickel 36 synchron zur Aufwickelgeschwindigkeit des Ringkerns 2 an, wobei die Drehrichtungen des Magazinwi- ckels 36 und der Andruckrolle 18 durch Pfeile angedeutet sind. Wird dabei eine vorgewählte, in Fig. 36d exemplarisch angegebene Position der Andruckrolle 18 erreicht, wird die Magazinwickelandruckrolle 90 mittels der Schwenkeinrichtung 91 in die Magazinwickelebene und darin von radial innen gegen den Magazinwickel 36 und dieser dadurch gegen die angetriebene Führungs- rolle 32' angedrückt. Es besteht die Möglichkeit, dass die SPS im angedrückten Zustand der Rolle 90 den Magazinwickel 36 mittels des Motors 56' mit erhöh-
ter Geschwindigkeit weiter antreibt. Wenn das Wicklungsmaterial 3 bzw. der Zufuhrbogen 68 durch den eine Engstelle bildenden Hohlraum des Ringkernes 2 durchgezogen ist (vgl. Fig. 36b), kann die Rolle 90 wieder von dem Magazinwickel abgeschwenkt und aus der Magazinwickelebene herausgefahren werden, was in Fig. 36c durch die nicht-schraffierte Darstellung angedeutet ist. Der Antrieb 56' kann sich wieder verlangsamen oder gleich schnell weiterlaufen, und das Wicklungsmaterial 3 kann erneut vom Magazinwickel abgezogen werden. Die Anpressrolle 18 hat zufolge der schwenkbaren Rolle 90 eine insofern ungehinderte Durchfahrt durch den Ringkern 2, und Stauungen und irreversible Leiterbiegungen werden wirksam vermieden. Zur weiteren Sicherung des Ablaufes könnte die Durchschreitung des Wicklungsmaterials mit einem Näherungssensor an einem relevanten Punkt detektiert werden und das Signal zur Ansteuerung des Antriebs 56' und der Stellelemente 92, 93 mit verwendet werden. Der zeichnerisch exemplarisch in der Reihenfolge der Fig. 36a bis 36d gezeigte Zyklus wiederholt sich mit jeder weiteren Windung, bis die gewünschte Aufwicklung auf dem Ringkern 2 erreicht worden ist. Das Wicklungsmaterial 3 kann dann im Zulauf zur Aufwicklung abgetrennt und die Anlegeeinrichtung 16 durch Entfernen des Segments 57' geöffnet werden sowie die Steuerung auf Handbetrieb umgeschaltet werden. Das Herausfahren des bewickelten Ringkerns 2 kann mit dem Antrieb des Tisches 86 erfolgen und sodann die Walzenrolle 11 aufgefahren werden, worauf sich der bewickelte Ringkern 2 bspw. wieder mit einem Kran aus der Vorrichtung 1 entnehmen lässt.The operation and a preferred method using the device 1 described with reference to Fig. 32 will be explained below. In the selected embodiment, the (not shown) actuators for moving the Ringkernpositioniertischs 86 in the directions X and Y, the (not shown) actuator for position adjustment of the roller 11 in the direction of W, the motor 54, the motor 56 ', the Motor 61, the (not shown in the drawing) motor for driving the roll of rollers 11 '(toroidal core drive means 89) and the first and second pneumatic control elements 92, 93 connected to the respective control with a (not shown) programmable logic controller (SFS). The start of the workflow can be done manually. The toroidal core 2 is first introduced into the holder formed by the three roller rollers 11, 11 ', 11 ", which can be done with a crane, depending on the size and weight of the toroidal core 2. The rear roller 11 then moves in the direction W onto the roller conveyor. The ring core 2 is then moved by means of the ring core positioning table 86 in the direction of the magazine winding carrier 4 (direction X) which is partially open at the circumference, in the direction of the circumference Table 86, which, like console 50 in FIG. 32, is shown dashed or transparent for ease of overview, has a recess between roller rollers 11 ', 11 ", and the segment 57' which can be detached from rotary body 57 is temporarily removed , so that the movement of movement of the table 86 with the toroidal core 2 into the position shown in FIG. 32 is possible. It is understood that the magazine reel 36 already shown in Fig. 32 is not yet present at this time. On the basis of this, an inner support and conductor coupling ring (not shown in FIG. 32) can be inserted between the guide rollers 32, 32 'and held thereby. The winding material 3 fed thereafter to the magazine winding carrier 4 can be threaded into the feeding device 52 and advanced by means of the motor 54 or manually up to the conductor coupling ring for fixing thereto. Then, the magazine reel 36 can be wound with the active drive of the incoming winding material 3 by the motor 54 until the required winding length is reached. Then the shearing takes place at the inlet, whereby the state shown in Fig. 32 has been reached. Then, as required, an outer support ring (not shown) may be manually mounted on the circumference of the conductor ring and the inner support ring removed. The winding material 3 is withdrawn from the magazine reel 36 from the inside and fixed to the ring core 2 in the winding direction at the beginning in a in Fig. 37 in detail a clamping band 99 and a clamp 100 having clamping device at the Bewicklungsanfangsposition. The clamping band 99 is positively inserted with its bead-like ends in grooves on a respective clamping half of the clamp 100. By inserting a right-angled bent end of the winding material into a groove surrounded by the clamping halves and reducing the spacing of the clamping halves by means of a clamping screw held thereon, the clamping band 99 is at the same time clamps and the winding material 3 clamped in place. To start the Bewickelungsvorganges (see also Fig. 33), it is possible to turn on the automatic mode of the PLC. The controller causes the servo roller driven roller roller 11 'to start rotating and the motor 61 for driving the applying means (rotation of the pressure roller 18) to follow synchronously at a suitable speed. If the winding 72 (see Fig. 33) reaches the roll of rollers 11, it is moved outward in the direction W in order to keep the pressure constant by the distance corresponding to the thickness of the winding material 3. In order not to displace the center of the ring core 2 too much, the ring core positioning table 86 is displaced when the rigid pinch rollers 11 'and 11 "are reached .. This can be done by moving in the X and / or Y direction, depending on the need or position of the rollers. The magazine reel 36 is not shown for clarity in Fig. 33. When the reel 72 reaches the driven reel roller 11 ', thereby changing the ring core circumference, ie, the gear ratio, the PLC shifts to a new drive speed of the servo drive with which the Rolling roll 11 'is driven as toroidal core drive means 89. This can be done, for example, by positional evaluation by evaluating the servo steps During the winding onto the ring core 2, the supply of winding material 3 from the magazine reel 36 via the described magazine drive is dependent on the changing position of the pressure roller 18 of the application device 16 realized. In this case, the drive 56 'drives the magazine reel 36 synchronously with the winding speed of the ring core 2, the directions of rotation of the magazine winder 36 and the pressure roller 18 being indicated by arrows. If, in this case, a preselected position of the pressure roller 18 is indicated by way of example in FIG. 36d, the magazine roller pressure roller 90 is pressed into the magazine winding plane by means of the pivoting device 91 and radially against the magazine winding 36 and thereby against the driven guide roller 32 '. It is possible that the SPS in the pressed-on state of the roller 90, the magazine winding 36 by means of the motor 56 'with increased ter speed continues to drive. When the winding material 3 or the supply sheet 68 is pulled through the hollow space of the ring core 2 forming a constriction (compare Fig. 36b), the roller 90 can be pivoted back from the magazine reel and moved out of the magazine winding plane, which in Fig. 36c the non-hatched representation is indicated. The drive 56 'can slow down again or continue to run at the same speed, and the winding material 3 can be pulled off the magazine reel again. The pressure roller 18 has, according to the pivotal roller 90 so far unobstructed passage through the toroidal core 2, and congestion and irreversible Leiterbiegungen be effectively avoided. To further ensure the sequence, the passage through the winding material could be detected with a proximity sensor at a relevant point and the signal used to drive the drive 56 'and the control elements 92, 93 are used. The cycle illustrated by way of example in the sequence of FIGS. 36a to 36d is repeated with each further turn until the desired winding on the toroidal core 2 has been achieved. The winding material 3 can then be separated in the inlet for winding and the application device 16 can be opened by removing the segment 57 'and the controller can be switched to manual operation. The retraction of the wound toroidal core 2 can take place with the drive of the table 86 and then the roll of rollers 11 are driven up, whereupon the wound toroidal core 2 can be removed again, for example, with a crane from the device 1.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunter lagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.
All disclosed features are essential to the invention. In the disclosure of the application, the disclosure content of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application.