EP4710415A1

EP4710415A1 - Verfahren zur herstellung eines drahtpakets zur verwendung in einer wellenwicklungsmatte, drahtpaket zur verwendung in einer wellenwicklungsmatte sowie vorrichtung zur herstellung eines aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen drahtrohling und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen drahtrohling gebildeten drahtpakets

Info

Publication number: EP4710415A1
Application number: EP24725400.6A
Authority: EP
Inventors: Matthias Friedmann; Fabrice Georg
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2023-05-11
Filing date: 2024-04-18
Publication date: 2026-03-18
Also published as: CN121079884A; DE102023112382A1; WO2024230885A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Drahtpakets (1) zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte, das aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohling (2) und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohling (2) gebildet ist, wobei beide Drahtrohlinge (2,3) einen ersten Drahtabschnitt (4, 4') und einen parallel zu dem ersten Drahtabschnitt (4, 4') verlaufenden zweiten Drahtabschnitt (5, 5') umfassen, wobei der erste Drahtrohling (2) einen gebogenen Übergangsabschnitt (6) zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) und dem zweiten Drahtabschnitt (5) umfasst und wobei der zweite Drahtrohling (3) einen gebogenen Zwischenabschnitt (7) zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) und dem zweiten Drahtabschnitt (5') umfasst, aufweisend die Verfahrensschritte Bereitstellen eines ersten Drahtes (8) aus einem Drahtvorrat (10), Abziehen des ersten Drahtes (8) wenigstens in der Länge des Übergangsabschnittes (6) und des zweiten Drahtabschnittes (5) in einer Auszugsrichtung (A), wobei der erste Draht (8) beim Abziehen begradigt wird, Formen einer Schlaufe (11) im Bereich zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) und dem zweiten Drahtabschnitt (5), Versetzen des zweiten Drahtabschnitts (5) parallel zu der Auszugsrichtung (A) in einer Versatzebene um mindestens zwei Drahtpositionen, wodurch der Übergangsabschnitt (6) zwischen zwei Biegestellen (12) zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) und zweiten Drahtabschnitt (5) gebildet wird, wobei sich die Schlaufe (11) im Bereich des Übergangsabschnitts (6) erstreckt, Bereitstellen eines zweiten Drahtes (9) aus dem Drahtvorrat (10), Abziehen des zweiten Drahtes (9) wenigstens in der Länge des zweiten Drahtabschnittes (5') in der Auszugsrichtung (A), wobei der zweite Draht (9) beim Abziehen begradigt wird, Führung des zweiten Drahtes (9) durch die Schlaufe (11) des ersten Drahtes (8), wobei der zweite Draht (9) in einer Drahtposition zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) des ersten Drahts (8) und dem zweiten Drahtabschnitt (5) des ersten Drahts (8) angeordnet ist, Biegen der zweiten Drahtabschnitte (5, 5') um eine Biegeachse, wobei die Biegung in dem Übergangsabschnitt (6) des ersten Drahts (8) und in dem Zwischenabschnitt (7) des zweiten Drahts (9) erfolgt und die Biegeachse in der Versatzebene und senkrecht zur Auszugsrichtung (A) liegt, wobei die zweite Drahtabschnitt (5, 5') während des Abziehens um eine Achse parallel zur Biegeachse gerollt werden und während des Versetzens und Biegens gerollt bleiben.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Drahtpakets zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte, Drahtpaket zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte sowie Vorrichtung zur Herstellung eines aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohling und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohling gebildeten Drahtpakets

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtpakets zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte, ein Drahtpaket zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohling und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohling gebildeten Drahtpakets.

Drahtpakete, die aus bügelförmig gebogenen Drahtrohlingen bestehen, können für die Herstellung von Wellenwicklungsmatten verwendet werden. Diese kommen in Rotoren oder Statoren von Elektromotoren zum Einsatz. Wellenwicklungsmatten als Form der Spulenwicklung können durch das Wickeln von Einzeldrähten in Drahtpaketen um eine Wickelschablone hergestellt werden. Wenn die Einzeldrähte einen rechteckigen Querschnitt haben, dann spricht man von Flachdrahtwicklungen. Durch ein solches Verfahren ergibt sich eine flache, wellenförmige Spulenwicklung, welche auch als Wellenwicklung bezeichnet wird und dachförmige Wickelköpfe aufweist, die im Verlauf der Einzeldrähte der Wellenwicklung zwischen zwei geraden Drahtstegen angeordnet sind. Bei Einzug in einen Rotor oder Stator mit einem zylindrischen Rotor- oder Statorkörper wird die Wellenwicklung mit den übereinanderliegenden Einzeldrähten im Bereich der Stege in Nuten eingezogen und die Wickelköpfe ragen axial über den Rotor- oder Statorkörper hinaus und bilden den Versatz der Einzeldrähte über verschiedene Nuten. Durch so hergestellte Spulenwicklung lassen sich Spulen mehrerer elektrischer Kreise auf einmal in einen Stator- oder Rotorkörper einbringen, sodass beispielsweise ein dreiphasiger Betrieb eines Elektromotors möglich ist. Daher weisen die verwendeten Drahtpakete bevorzugt eine Anzahl von Einzeldrähten aus einem Vielfachen von drei auf. Es sind aber auch andere Konstellationen denkbar. Ebenfalls ist denkbar, dass die hergestellte Wellenwicklung nicht direkt in einen Rotor oder Stator eingezogen wird, sondern zunächst in ein Einziehwerkzeug, welches die Wellenwicklung letztendlich in einen Rotoroder Statorkörper überführt. Zum Zwecke der einfacheren Verarbeitung ist es vorteilhaft, wenn die Drahtrohlinge durchgehend verarbeitet werden können und insbesondere vermieden werden kann, Teilstücke durch Schweißverbindungen zu verbinden. Aus der DE 102021 104217 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung wenigstens eines bügelförmigen Drahtrohlings bekannt, mit dem bügelförmige Drahtrohlinge platzsparend hergestellt werden können. Allerdings ist es mit diesem Verfahren nicht möglich, eine Wicklung mit einem Lagentausch der Drähte bereitzustellen, die benötigt wird, um eine elektromagnetisch möglichst symmetrische elektrische Maschine aufzubauen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtpakets zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte, ein Drahtpaket zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohling und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohling gebildeten Drahtpakets bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche, der beiliegenden Beschreibung sowie der Figuren.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung wenigstens eines ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohlings und wenigstens eines zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohlings vorgesehen. Sowohl der erste als auch der zweite Drahtrohling umfassen einen ersten Drahtabschnitt und einen zweiten Drahtabschnitt. Der zweite Drahtabschnitt verläuft parallel zum ersten Drahtabschnitt. Der erste Drahtrohling weist zudem einen gebogenen Übergangsabschnitt auf, der zwischen dem ersten und dem zweiten Drahtabschnitt liegt. Der zweite Drahtabschnitt weist einen gebogenen Zwischenabschnitt auf, der zwischen dem ersten und dem zweiten Drahtabschnitt liegt. Der Verfahrensablauf wird begonnen mit dem Bereitstellen wenigstens eines ersten Drahtes aus einem Drahtvorrat. Dieser Drahtvorrat kann beispielsweise in Form einer großen Rolle vorgesehen sein. Der erste Draht wird wenigstens in der Länge des Übergangsabschnittes und des zweiten Drahtabschnittes in einer Auszugsrichtung aus dem Drahtvorrat abgezogen. Dabei wird der erste Draht begradigt. Dies ist wichtig für die spätere Anordnung des Einzeldrahtes in einer Wellenwicklungsmatte, um ein symmetrisches Wicklungsmuster gewährleisten zu können. Asymmetrien könnten unerwünschten Effekten im Magnetfeld führen, was es zu vermeiden gilt. Dann wird im Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Drahtabschnitt eine Schlaufe geformt. Durch diese Art von Materialreserve kann verhindert werden, dass beim späteren Versetzen und Shiften des ersten Drahts dieser in seiner Drahtstärke verändert wird. Außerdem bietet die Schlaufe Raum für das bündige Einlegen des zweiten Drahtes. Danach wird der zweite Drahtabschnitt parallel zu der Auszugsrichtung in einer Versatzebene versetzt. Dadurch wird der Übergangsabschnitt zwischen zwei späteren Biegestellen zwischen dem ersten und dem zweiten Drahtabschnitt gebildet. In bevorzugter Ausführung ist die Versatzposition gegenüber der Ursprungsposition um zwei Drahtpositionen versetzt. Die Schlaufe befindet sich nun innerhalb des Übergangsabschnitts zwischen dem ersten und dem zweiten Drahtabschnitt. Im folgenden Schritt wird wenigstens ein zweiter Draht aus dem Drahtvorrat bereitgestellt. Dieser wird ebenfalls, wie bereits der erste Draht, in Auszugsrichtung wenigstens in der Länge des zweiten Drahtabschnittes abgezogen, wobei der Draht beim Abziehen begradigt wird. Der zweite Draht wird dann durch die Schlaufe des ersten Drahts geführt, wobei der zweite Draht in einer Drahtposition zwischen dem ersten Drahtabschnitt des ersten Drahts und dem zweiten Drahtabschnitt des ersten Drahts angeordnet ist. Die durch das Versetzen des zweiten Drahtabschnitts des ersten Drahts geschaffene freie Drahtposition wird dadurch vom zweiten Draht besetzt.

Der erste Draht mit seinem zweiten Drahtabschnitt wird also in bevorzugter Ausgestaltung um zwei Drahtpositionen versetzt, das bedeutet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Drahtabschnitt eine unbesetzte Drahtposition liegt, in der sich lediglich der Zwischenabschnitt befindet. In dem Zwischenabschnitt ist auch die Schlaufe angeordnet. Nun kann der zweite Draht in die Schlaufe in die freie Drahtposition zwischen dem ersten und dem zweiten Drahtabschnitt des ersten Drahtes eingelegt oder durch diese geführt werden. Danach werden die zweiten Drahtabschnitte beider Drähte um eine Biegeachse gebogen. Dabei erfolgt die Biegung in dem Übergangsabschnitt des ersten Drahts und in dem Zwischenabschnitt des zweiten Drahts. Die Biegeachse liegt in der Versatzebene und senkrecht zur Auszugsrichtung. Der jeweils zweite Drahtabschnitt beider Drähte wird während des Abziehens um eine Achse parallel zur Biegeachse gerollt und bleibt während des Versetzens und Biegens gerollt. Die Länge des zweiten Drahtabschnitts kann individuell für jedes herzustellende Drahtpaket bestimmt werden. Je länger dieser zweite Drahtabschnitt ist, desto mehr Grundmaterial für die Wicklung der Wellenwicklungsmatte steht später zur Verfügung.

Beim Versetzen der Drahtpositionen wird in bevorzugter Ausgestaltung durch die Ausführung als Bewegung in Versatzebene und entlang einer Kreisbahn der beiden Drahtabschnitte aufeinander zu („Shiften“) verhindert, dass Zug- oder Druckkräfte auf den Draht wirken. Eine Veränderung der Drahtstärke, der zur Folge haben könnte, dass an diesen betroffenen Stellen Instabilitäten auftreten könnten, kann so vermieden werden. Durch die Schlaufe, die im Übergangsbereich vorgesehen ist, ist im Übergangsbereich ausreichend Draht vorhanden, um ein Ziehen und Verdünnen vermeiden zu können. Das Verfahren kann mit einer erwünschten Anzahl von Drähten wiederholt werden, um ein Drahtpaket zu erhalten, das für eine geplante Wellenwicklungsmatte die korrekten Grundmaße aufweist.

Bevorzugt werden für die Herstellung eines Drahtpakets jeweils mehrere ersten und zweiten Drähte verwendet. Dabei kann variiert werden, ob erst alle benötigten ersten Drähte in der Vorrichtung angeordnet und dann die zweiten Drähte zugefügt werden oder ob im Wechsel immer ein erster und ein zweiter Draht eingebracht werden.

Das mittels dieses Verfahrens hergestellte Drahtpaket weist nun zwei Lagen von Drähten auf. Die Wickelköpfe der ersten Drahtrohlinge springen über die Wickelköpfe der zweiten Drahtrohlinge hinweg, sodass zwei „Dachreihen“ gebildet werden, eine bestehend aus Wickelköpfen der ersten Drahtrohlinge und eine zweite bestehend aus denen der zweiten Drahtrohlinge.

Es ist auch möglich, statt des Positionswechsels um zwei Drahtpositionen einen anderen Rhythmus durchzuführen, sodass sich ein anderes Muster ergibt. Solange dieses Muster in den Drahtpaketen insgesamt symmetrisch aufgebaut ist und sich als wiederkehrendes Muster in der Wellenwicklungsmatte findet, können individuelle Anpassungen um verschiedene Drahtpositionswechsel vorgenommen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden der erste Draht und der zweite Draht jeweils nach dem Abziehen der für den Drahtrohling benötigten Drahtlänge gekappt. Dadurch entstehen nebeneinander angeordnete Einzeldrähte. Durch diese Anordnung in Kombination mit den aufgerollten zweiten Drahtabschnitten im zweiten Drahtspeicher kann das Verfahren platzsparend durchgeführt werden. Außerdem kann mittels eines Drahtvorrats, der sämtlichen benötigten Draht zur Verfügung stellt, das gesamte Verfahren durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird nach dem Versetzen und Biegen der Draht des zweiten Drahtabschnittes abgerollt und begradigt, so dass der zweite Drahtabschnitt über seine Länge parallel zum ersten Drahtabschnitt verläuft. In bevorzugter Ausgestaltung ist der zweite Drahtabschnitt um ein Vielfaches länger als der erste Drahtabschnitt. Dies ist vorteilhaft für die Verwendung des Drahtrohlings zum Wickeln einer Wellenwicklung. Der Anfang wird dann durch den ersten Drahtabschnitt gebildet und der zweite Drahtabschnitt dann fortlaufend mittels einer Wickelvorrichtung gewickelt, sodass er Bestandteil einer Wellenwicklungsmatte ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Drahtpaket zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte vorgesehen. Dieses umfasst wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Drahtrohling. Aus dem Drahtpaket lässt sich durch fortlaufende Wicklung die Wellenwicklungsmatte herstellen. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass nur noch auf einer Seite einer Wellenwicklungsmatte Drahtenden überstehen, die verschweißt und mit Anschlüssen versehen und isoliert werden müssen. Nur der Mattenanfang wird durch das Biegen der Drahtrohlinge vorgeformt, dann kann er in eine Wickelvorrichtung überführt werden, wo der Überstand der Drahtpakete zu einer Wellenwicklungsmatte gewickelt wird.

In bevorzugter Ausgestaltung umfasst das Drahtpaket von beiden Drahtrohlingen jeweils ein Vielfaches von drei, beispielsweise je 9 oder 12 erste und zweite Drahtrohlinge, da dies elektromagnetische Vorteile bei der späteren Nutzung in einem Elektromotor mit sich bringt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohling und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohling gebildeten Drahtpakets vorgesehen. Diese weist einen Drahtvorrat zur Zuführung wenigstens eines ersten Drahtes und wenigstens eines zweiten Drahtes in einer Auszugsrichtung auf. Außerdem verfügt sie in der Auszugsrichtung nach dem Drahtvorrat angeordnete erste Richtvorrichtung zur Begradigung der zugeführten Drähte auf, durch die sichergestellt werden kann, dass die Drähte alle einheitlich begradigt sind. Die Vorrichtung umfasst zudem einen ersten Drahtspeicher, in dem ein erster Drahtabschnitt des ersten Drahtes und ein erster Drahtabschnitt des zweiten Drahtes aufgenommen sind und eine Versetz- und Biegevorrichtung, in der ein Übergangsabschnitt des ersten Drahtes liegt und ein Zwischenabschnitt des zweiten Drahtes liegen. Eine Formeinrichtung dient dem Formen einer Schlaufe des ersten Drahtes, wenn dieser in der Versetz- und Biegeeinrichtung liegt. Die Formeinrichtung kann beispielsweise als Formrolle ausgestaltet sein. Das Formen des Übergangsabschnitts des ersten Drahts ist mittels der Vorrichtung vor dem Zuführen des zweiten Drahts durchführbar, sodass das Formen der Schlaufe und das Versetzen des zweiten Drahtabschnitts, wobei der Übergangsabschnitt ausgebildet wird, vor dem Einbringen des zweiten Drahtes abgeschlossen. Außerdem umfasst die Vorrichtung einen zweiten Drahtspeicher, in dem ein zweiter Drahtabschnitt des ersten Drahtes und ein zweiter Drahtabschnitt des zweiten Drahtes aufgenommen sind. Dieser zweite Drahtspeicher ist als Ringspeicher ausgestaltet, in dem die zweiten Drahtabschnitte aufwickelbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Versetz- und Biegevorrichtung eine erste Klemme zur Fixierung des ersten Drahtabschnitts und eine zweite Klemme zur Fixierung des zweiten Drahtabschnitts auf, wobei die zweite Klemme auf um eine senkrecht zur Auszugsrichtung und zwischen den Klemmen liegende Schwenkachse schwenkbar und parallel zu der Schwenkachse versetzbar ist und der zweite Drahtspeicher gemeinsam mit der Klemme um die Schwenkachse schwenkbar ist. Durch die Ausführung der Versetz- und Biegevorrichtung mit zwei Klemmen kann der Übergangsabschnitt zwischen zwei Biegestellen gezielt ausgeformt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Versetz- und Biegevorrichtung ein senkrecht zur Auszugsrichtung bewegbares Biegeschwert auf, um das die zweite Klemme der Versetz- und Biegevorrichtung schwenkbar ist. Dadurch können die Drahtrohlinge ihre Biegung in genau definierten Abmessungen erhalten, wenn sie entlang einer Biegekante des Biegescherts gebogen werden. Dies ist vorteilhaft, um ein symmetrisch aufgebautes Drahtpaket zu erhalten, dessen Biegestellen alle gleichmäßig umgebogen und geformt wurden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Versetz- und Biegevorrichtung dazu geeignet ist, die ersten Drähte mittels der Klemmen während des Formens der Schlaufe mit der Formeinrichtung und des Versetzens lösbar zu fixieren und die Klemmen danach vorübergehend für das Einziehen der zweiten Drähte zu öffnen. Dadurch kann die Versetz- und Biegevorrichtung für mehrere Vorgänge genutzt werden. Erst dient sie der Ausgestaltung des ersten Drahtes und dann zur Aufnahme und Ausgestaltung des zweiten Drahtes. Es ist denkbar, die Klemmen abwechselnd zu öffnen und wieder zu verschließen, um den zweiten Draht schrittweise einzuziehen, es ist aber auch möglich, beide Klemmen zeitgleich zu öffnen und wieder zu verschließen. Es kann vorteilhaft sein, Nuten an den Klemmen vorzusehen, sodass die Lage der Drähte noch weiter als nur über das Klemmen gesichert ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Drahtspeicher entgegen der Auszugsrichtung zur Entnahme des darin gespeicherten zweiten Drahtabschnittes linear beweglich, wobei eine zweite Richtvorrichtung für den zweiten Drahtspeicher zur Begradigung des aus dem zweiten Drahtspeicher entnommenen zweiten Drahtabschnittes vorgesehen ist. Dies dient der finalen Herstellung der Drahtrohlinge, da die erst noch gerollten zweiten Drahtabschnitte dann ausgezogen und begradigt werden und in ihrer finalen Lage parallel zu den ersten Drahtabschnitten angeordnet sind. Weitere Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen basierend auf der Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1a,b: Eine schematische Darstellung der Konfiguration mehrerer parallel zueinander verlaufender erster Drähte in einer Vorrichtung nach dem Abziehen aus einem Drahtvorrat in einer Seitenansicht und einer Draufsicht;

Figur 2: Eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegevorrichtung nach dem Versetzschritt in einer Draufsicht;

Figur 3: Eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegeeinrichtung nach dem Einführschritt in einer Draufsicht;

Figur 4: Eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegevorrichtung nach dem Biegeschritt in einer Seitenansicht;

Figur 5: Eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegevorrichtung nach der Herstellung von mehreren parallel zueinander verlaufenden ersten und zweiten bügelförmigen Drahtrohlingen in einer Seitenansicht; und

Figur 6: Eine schematische Darstellung eines Drahtpakets.

In den Figuren 1a und 1b ist eine schematische Darstellung der Konfiguration mehrerer parallel zueinander verlaufender erster Drähte 8 in einer Vorrichtung nach dem Abziehen aus einem Drahtvorrat 10 in einer Seitenansicht und einer Draufsicht abgebildet. Der erste Draht 8 wird aus dem Drahtvorrat 10 in einer Auszugsrichtung A unter Zuhilfenahme einer Vorschubeinheit 25 ausgezogen und abgerollt. Mittels einer ersten Richtvorrichtung 15 wird er begradigt. Dies ist wichtig, um später im Drahtpaket 1 eine einheitliche Form zu erhalten.

Der erste Draht 8 weist einen ersten Drahtabschnitt4 und einen zweiten Drahtabschnitt 5 auf, zwischen denen ein Übergangsabschnitt 6 liegt. Der zweite Drahtabschnitt 5 wird beim Auszug des ersten Drahtes 8 in einem zweiten Drahtspeicher 19 in gewünschter Endlänge aufgerollt. Der Draht 8 wird durch eine Versetz- und Biegevorrichtung 17 geführt, wo im Übergangsabschnitt 6 mittels einer Formeinrichtung 18 eine Schlaufe 11 gebildet wird.

Nachdem dieser Vorgang beendet ist, kann der erste Draht 8 mittels einer Schere 26 gekappt werden. Darauffolgend wird der Vorgang in für ein gewünschter Anzahl wiederholt, wobei jeder folgende erste Draht 8 jeweils um zwei Drahtpositionen versetzt parallel zu den übrigen in einen ersten Drahtspeicher 16 eingezogen wird, sodass Lücken zwischen den Einzeldrähten 8 entstehen. Die ersten Drähte 8 werden in der Versetz- und Biegevorrichtung zwischen einer ersten Klemme 20 und einer zweiten Klemme 21 gehalten. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die vorbestimmte Drahtposition eingehalten wird. Dies ist insbesondere wichtig für den Vorgang des Formens der Schlaufe 11 , der zwischen den Klemmen 20,21 durchgeführt wird.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegevorrichtung 17 nach dem Versetzschritt in einer Draufsicht. Die erste Klemme 21 hält jeweils den ersten Drahtabschnitt 4, während die zweite Klemme 20 jeweils den zweiten Drahtabschnitt 5 der ersten Drähte 8 hält. Die Klemmen 20 wird in einer Versatzebene verschoben, sodass der jeweils zweite Drahtabschnitt 5 der ersten Drähte 8 senkrecht zur Auszugsrichtung A um zwei Drahtpositionen von seinem korrespondierenden ersten Drahtabschnitt 4 angeordnet ist. Die Klemme 20 kann gleichzeitig auch entgegen der Auszugsrichtung A bewegt werden, sodass eine kreisbahnförmige Bewegung durchgeführt wird. Dies verhindert eine Veränderung der Drahtstärke während des Versetzens. Es ist auch denkbar, dass beide Klemmen 20,21 verschoben werden. Das Versetzen führt zudem zur Ausbildung von Biegestellen 12, die den Übergangsabschnitt 6 begrenzen. Es ist aber auch möglich, mehr als zwei Drahtpositionen zu überspringen, um andere Muster erzeugen zu können. Der zweite Drahtabschnitt 5 verbleibt dabei weiterhin aufgerollt im zweiten Drahtspeicher 19. Dies spart bei der Durchführung des Verfahrens Platz gegenüber abgerollten Drähten.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegeeinrichtung nach dem Einführschritt in einer Draufsicht. Nachdem die ersten Drähte 8 in der in Figur 2 gezeigten Weise angeordnet wurden, werden die zweiten Drähte 9 ausgezogen und eingebracht. Zu diesem Zweck wird nacheinander jeweils ein zweiter Draht 9 aus dem Drahtvorrat 10 gezogen. Wie bereits mit den ersten Drähten 8 wird dies mittels der Vorschubeinheit 25 durchgeführt. Auch findet eine Begradigung des zweiten Drahtes 9 mittels der ersten Richtvorrichtung 15 statt. Der zweite Draht 9 wird durch die Schlaufe 11 in die freie Drahtposition zwischen dem ersten Drahtabschnitt 4 und dem zweiten Drahtabschnitt 5 des ersten Drahtes 8 geführt. Dadurch liegt der Zwischenabschnitt 7 des zweiten Drahtes auf dem Übergangsabschnitt 6 des ersten Drahtes 8. Die ersten Drahtabschnitte 4,4‘ des ersten und zweiten Drahtes 8,9 werden im ersten Drahtspeicher 16 gehalten, die zweiten Drahtabschnitte 5,5‘ im zweiten Drahtspeicher 19. Die Klemmen 20, 21 der Versetz- und Biegevorrichtung 17 sind dazu geeignet, in der Folge auch den zweiten Draht 9 zu fixieren. Sobald der zweite Draht 9 in der gewünschten Länge abgezogen und in der Vorrichtung angeordnet wurde, kann dieser mittels der Schere 26 vom Drahtvorrat 10 gekappt werden.

In Figur 4 ist eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegevorrichtung 17 nach dem Biegeschritt in einer Seitenansicht abgebildet. Die erste Klemme 20 wurde um 180° entgegen der Auszugsrichtung A geschwenkt und liegt nun gegenüber der zweiten Klemme 21. Dadurch werden die in der Versetz- und Biegevorrichtung 17 fixierten ersten und zweiten Drähte 8,9 gemeinsam im Bereich ihrer Übergangs- bzw. Zwischenabschnitte 6,7 gebogen. Die ersten Drahtabschnitt 4,4‘ sind nun gegenüber der zweiten Drahtabschnitte 5,5‘ angeordnet, die weiterhin im zweiten Drahtspeicher 19 aufgerollt sind.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der Versetz- und Biegevorrichtung 17 nach der Herstellung von mehreren parallel zueinander verlaufenden ersten und zweiten bügelförmigen Drahtrohlingen 2,3 in einer Seitenansicht. Der zweite Drahtspeicher 10 wurde auf einen linear verfahrbaren Schlitten 27 überführt. Auf diesem ist eine zweite Richtvorrichtung 24 angeordnet. Der zweite Drahtspeicher 19 wird mittels des Schlittens 27 entgegen der Auszugsrichtung A bewegt, wobei die aufgerollten zweiten Drahtabschnitte 5, 5‘ abgerollt und durch die zweite Richtvorrichtung 24 ebenfalls begradigt werden. Werden nun die Klemmen 20, 21 der Versetz- und Biegevorrichtung 17 gelöst, können die nun in einem Drahtpaket 1 vorliegenden fertigen Drahtrohlinge 2, 3 entnommen werden. Das Drahtpaket 1 , was in Figur 6 schematisch dargestellt ist, kann dann weiterverarbeitet oder eingelagert werden. Die ersten und zweiten Drahtrohlinge 2,3 weisen jeweils Wickelköpfe 28auf, die durch den Biegevorgang entstanden sind. Es ist zu erkennen, dass die zweiten Drahtrohlinge 3 versetzt zu den ersten Drahtrohlingen 2 verlaufen und die Wickelköpfe 28 der ersten Drahtrohlinge 2 über denen der zweiten Drahtrohlinge 3 angeordnet sind. Diese Anordnung ist elektromagnetisch symmetrisch und vorteilhaft für die spätere Verwendung als Wellenwicklungsmatte.

- IQ -

Bezugszeichenliste

1 Drahtpaket

2 Erster Drahtrohling

3 Zweiter Drahtrohling

4, 4‘ Erster Drahtabschnitt

5, 5‘ Zweiter Drahtabschnitt

6 Übergangsabschnitt

7 Zwischenabschnitt

8 Erster Draht

9 Zweiter Draht

10 Drahtvorrat

11 Schlaufe

12 Biegestellen

15 erste Richtvorrichtung

16 Erster Drahtspeicher

17 Versetz- und Biegevorrichtung

18 Formeinrichtung

19 Zweiter Drahtspeicher

20 Erste Klemme

21 Zweite Klemme

24 zweite Richtvorrichtung

25 Vorschubeinheit 26 Schere

27 Schlitten

28 Wickelkopf

A Auszugsrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Drahtpakets (1) zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte, das aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohling (2) und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohling (3) gebildet ist, wobei beide Drahtrohlinge (2,3) einen ersten Drahtabschnitt (4, 4‘) und einen parallel zu dem ersten Drahtabschnitt (4, 4‘) verlaufenden zweiten Drahtabschnitt (5, 5‘) umfassen, wobei der erste Drahtrohling (2) einen gebogenen Übergangsabschnitt (6) zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) und dem zweiten Drahtabschnitt (5) umfasst und wobei der zweite Drahtrohling (3) einen gebogenen Zwischenabschnitt (7) zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4‘) und dem zweiten Drahtabschnitt (5‘) umfasst, aufweisend die Verfahrensschritte:

• Bereitstellen wenigstens eines ersten Drahtes (8) aus einem Drahtvorrat (10);

• Abziehen des ersten Drahtes (8) wenigstens in der Länge des Übergangsabschnittes

(6) und des zweiten Drahtabschnittes (5) in einer Auszugsrichtung (A), wobei der erste Draht (8) beim Abziehen begradigt wird;

• Formen einer Schlaufe (11) im Bereich zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) und dem zweiten Drahtabschnitt (5);

• Versetzen des zweiten Drahtabschnitts (5) parallel zu der Auszugsrichtung (A) in einer Versatzebene um mindestens zwei Drahtpositionen, wodurch der Übergangsabschnitt (6) zwischen zwei Biegestellen (12) zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) und zweiten Drahtabschnitt (5) gebildet wird, wobei sich die Schlaufe (11) im Bereich des Übergangsabschnitts (6) erstreckt;

• Bereitstellen wenigstens eines zweiten Drahtes (9) aus dem Drahtvorrat (10);

• Abziehen des zweiten Drahtes (9) wenigstens in der Länge des zweiten Drahtabschnittes (5‘) in der Auszugsrichtung (A), wobei der zweite Draht (9) beim Abziehen begradigt wird;

• Einlegen des zweiten Drahtes (9) in oder Führen durch die Schlaufe (11) des ersten Drahtes (8), wobei der zweite Draht (9) in einer Drahtposition zwischen dem ersten Drahtabschnitt (4) des ersten Drahts (8) und dem zweiten Drahtabschnitt (5) des ersten Drahts (8) angeordnet ist;

• Biegen der zweiten Drahtabschnitte (5,5’) um eine Biegeachse, wobei die Biegung in dem Übergangsabschnitt (6) des ersten Drahts (8) und in dem Zwischenabschnitt

(7) des zweiten Drahts (9) erfolgt und die Biegeachse in der Versatzebene und senkrecht zur Auszugsrichtung (A) liegt; wobei die zweite Drahtabschnitt (5, 5‘) während des Abziehens um eine Achse parallel zur Biegeachse gerollt werden und während des Versetzens und Biegens gerollt bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 2, aufweisend den Verfahrensschritt:

• Kappen der Drähte (8,9) nach dem Abziehen der für den ersten und den zweiten Drahtrohling (2,3) benötigten Drahtlänge.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Versetzen und Biegen der Drähte (8,9) der zweiten Drahtabschnitte (5, 5‘) abgerollt und begradigt wird, so dass die zweiten Drahtabschnitte (5,5 ) über ihre Länge parallel zu den ersten Drahtabschnitten (4,4’) verlaufen.

4. Drahtpaket (1) zur Verwendung in einer Wellenwicklungsmatte, das durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellt werden kann.

5. Vorrichtung zur Herstellung eines aus wenigstens einem ersten bügelförmig gebogenen Drahtrohling (2) und wenigsten einem zweiten bügelförmig gebogenen Drahtrohling (2) gebildeten Drahtpakets (1), aufweisend

• einen Drahtvorrat (10) zur Zuführung wenigstens eines ersten Drahtes (8) und wenigstens eines zweiten Drahtes (9) in einer Auszugsrichtung (A),

• eine in Auszugsrichtung (A) nach dem Drahtvorrat (10) angeordnete erste Richtvorrichtung (15) zur Begradigung der zugeführten Drähte (8,9),

• einen ersten Drahtspeicher (16), in dem ein erster Drahtabschnitt (4) des ersten Drahtes (8) und ein erster Drahtabschnitt (4‘) des zweiten Drahtes (9) aufgenommen sind,

• eine Versetz- und Biegevorrichtung (17), in der ein Übergangsabschnitt (6) des ersten Drahtes (8) und ein Zwischenabschnitt (7) des zweiten Drahtes (9) liegen,

• eine Formeinrichtung (18) zum Formen einer Schlaufe (11) des ersten Drahtes (8),

• ein zweiter Drahtspeicher (19), in dem ein zweiter Drahtabschnitt (5) des ersten Drahtes (8) und ein zweiter Drahtabschnitt (5‘) des zweiten Drahtes (9) aufgenommen sind, wobei der zweite Drahtspeicher (19) ein Ringspeicher ist, worin die zweiten Drahtabschnitte (5, 5‘) aufwickelbar sind und wobei das Formen des Übergangsabschnitts des ersten Drahts (8) vor dem Zuführen des zweiten Drahts (9) durchführbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Versetz- und Biegevorrichtung (17) eine erste Klemme (21) zur Fixierung des ersten Drahtabschnitts (4,4‘) aufweist und eine zweite Klemme (20) zur Fixierung des zweiten Drahtabschnitts (5, 5‘) aufweist, wobei die zweite Klemme (20) um eine senkrecht zur Auszugsrichtung (A) und zwischen den Klemmen (20, 21) liegende Schwenkachse schwenkbar und parallel zu der Schwenkachse (23) versetzbar ist und, wobei der zweite Drahtspeicher (19) gemeinsam mit der zweiten Klemme (20) um die Schwenkachse schwenkbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versetz- und Biegevorrichtung (17) ein senkrecht zur Auszugsrichtung (A) bewegbares Biegeschwert aufweist, um das der Schenkel der Versetz- und Biegevorrichtung (17) schwenkbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versetz- und Biegevorrichtung dazu geeignet ist, die ersten Drähte (8) mittels der Klemmen (20,21) während des Formens der Schlaufe (11) mit der Formeinrichtung (18) und des Versetzens lösbar zu fixieren und die Klemmen (20,21) danach vorübergehend für das Einziehen der zweiten Drähte (9) zu öffnen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Drahtspeicher (19) entgegen der Auszugsrichtung (A) zur Entnahme des darin gespeicherten zweiten Drahtabschnittes (5, 5‘) linear beweglich ist, wobei eine zweite Richtvorrichtung (24) für den zweiten Drahtspeicher (19) zur Begradigung des aus dem zweiten Drahtspeicher (19) entnommenen zweiten Drahtabschnittes (5, 5‘) vorgesehen ist.