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Title:
DEVICE AND METHOD FOR WINDING A CLOSED TOROIDAL CORE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/072635
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device for winding an, in particular, closed toroidal core with winding material. To this end, the device has at least one magazine winding support for pre-winding and subsequently winding the winding material onto a toroidal core. The aim of the invention is to improve the design of this device that is advantageous with regard to use so that the magazine winding support (4), in its cross-section, which intersects a toroidal core positioning plane of the device (1) surrounds a hollow space (6) for accommodating a toroidal profile cross-section of a toroidal core (2) that can be wound in the device (1), and is open or can be opened in the peripheral direction. The invention also relates to a method for winding an, in particular, closed toroidal core (2) with winding material (3), the winding material (3) being pre-wound to form a magazine spool (36) and wound onto the toroidal core (2) from the magazine spool (36), and aims to provide an improved design so that the pre-winding for forming a magazine spool (36) ensues whereby the magazine spool (36) forms an inner hollow cross-section (6') that is larger compared to the toroidal core profile cross-section and surrounds a toroidal core section therein. The invention further relates to toroidal core chokes and toroidal core transformers that can be produced with the inventive device and according to the inventive method.

Inventors:
BOYE JAN (DE)
NAUJOKS ANDRE (DE)
JANASEK MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/050105
Publication Date:
July 13, 2006
Filing Date:
January 10, 2006
Export Citation:
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Assignee:
BEOTECHNIC GMBH (DE)
BOYE JAN (DE)
NAUJOKS ANDRE (DE)
JANASEK MANFRED (DE)
International Classes:
H01F41/08; H01F27/28; H01F41/06
Domestic Patent References:
WO1995012887A11995-05-11
Foreign References:
US5331729A1994-07-26
US4771956A1988-09-20
FR1258952A1961-04-21
DE19814896A11999-07-08
US4551700A1985-11-05
Attorney, Agent or Firm:
Brötz, Helmut (Corneliusstrasse 45, Wuppertal, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Bewickeln eines insbesondere geschlossenen Ringkerns mit Wicklungsmaterial, wie metallischer Draht oder Band, insbesondere zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für den Kilowatt bis MegawattBereich, wobei die Vorrichtung zumindest einen Magazinwickelträger zum Vorwickeln und anschließenden Umwickeln des Wicklungsmaterials auf einen Ringkern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magazinwickelträger (4) in seinem Querschnitt, der eine Ringkernpo sitionierebene der Vorrichtung (1) schneidet, zur Aufnahme eines Ringprofilquerschnitts eines in der Vorrichtung (1) bewickelbaren Ringkerns (2) einen Hohlraum (6) umgibt und in Umfangsrichtung abschnittsweise offen oder offenbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass Ringkernpositioniermittel (7) vorgesehen sind, daran angepasst, dass damit ein Ringkern (2) derart positionierbar ist, dass er den Hohlraum (6) des Magazinwickelträgers (4) durchgreift.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass Ringkernantriebsmittel vorgesehen sind, womit ein Ringkern (2) in dessen Umfangsrichtung drehantreibbar ist, wobei die Ringkernantriebsmittel insbesondere drei in Ringebene des Ringkerns (2) in Dreiecksanordnung verteilt an geordnete Rollen oder Rollenpaare aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anlegen des Wicklungsmaterials (3) an den Ringkern (2) eine um einen Ringkern querschnitt drehbare Anlegeeinrichtung (16) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlegeeinrichtung (16) zumindest eine, insbesondere federnd oder mittels pneumatischer oder hydraulischer Druckmittel abgestützte, Anpressrolle (18) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlegeeinrichtung mehrere, insbesondere drei, Biegerollen (29, 46) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Magazinwickelträger (4) als sich insbesondere über etwa den halben Umfang erstreckendes Hohltorussegment (5) ausgebildet ist, dessen Kernmantel bezüg lieh des quer zur Umfangsrichtung liegenden Querschnittes offenbar oder teilweise offen ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohltorus segment (5) zwei ringsegmentförmige Halbschalen (51, 5") aufweist, die an einer insbesondere der Ringebene entsprechenden oder zu ihr parallelen Trennfuge (9) miteinander verbindbar bzw. lösbar sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführeinrichtung (26) für Wicklungsmaterial (3) zu dem Hohltorussegment (5) vorhanden ist, welche Biegerollen (29) aufweist, deren Position an ein Vorbiegen von Wicklungsmaterial (3) auf einen bezüglich des Vorwickelradius auf dem Hohltorus (5) etwa gleich großen oder etwas größeren Vorbiegeradius anpassbar sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (26) an eine Zufuhr von Wicklungsmaterial (3) zu dem Hohlto russegment (5) in eine Richtung, welche eine Komponente in Hohltorus umfangsrichtung enthält, angepasst ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Magazinwickelträger (4) mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungselemente, insbesondere mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen (32), aufweist, wobei die radiale Position der Führungselemente mittels lösbarer Halterungen, insbesondere mittels in radial orientierten Langlöchern einer Haltefläche nach dem Lösen verschiebbaren Halterungen, veränderbar ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlegeeinrichtung (16) einen Rotationskörper aufweist, der zum Umgreifen eines Ringkernabschnitts eine Durchgangsöffnung (41) aufweist, wobei der die Durchgangsöffnung (41) quer zur Öffnungsachse umgebende Querschnitt entweder teilbar oder zur Durchgangsöffnung (41) bereichsweise, insbesondere halbseitig, offen ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (57) mittels eines Anlegeeinrichtungsantriebs (61) um den Ringkernquerschnitt herum drehantreibbar ist und dass an dem Rotationskörper (57) zumindest eine innerhalb der Rotationsebene pneumatisch zum Ringkernquerschnitt schwenkbare Anpressrolle (18) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressrolle (18) an dem Rotationskörper (57) an einer Schwenkachse (62) exzentrisch angebracht ist und dass die Anpressrolle (18) mittels eines insbesondere exzentrisch auf die Schwenkachse (62) einwirkenden Pneumatikzylinders (64) oder kolbens (65) verschwenkbar ist, wobei der Pneumatikzylinder (64) zur Druckspeicherung ein Rückschlagventil (67) aufweist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Führungsrollen (32) des Magazinwickelträgers (4) mit einem Führungsrollenantrieb (56) zur Unterstützung des Auf und/ oder Abwickelvorganges des Magazinwickels (36) gekoppelt sind.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Steuerung, insbesondere zur Programmsteuerung wie eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), und/oder zur Regelung des Anlegeeinrich tungsantriebs (61) und/oder des Führungsrollenantriebs (56) vorgesehen sind, geeignet zur Erzielung eines gewünschten, insbesondere zeitlich veränderlichen, Verhältnisses der Geschwindigkeiten von Anlegeeinrich tungs und Führungsrollenantrieben.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der Führungsrollen (32) am Magazinwickelträger (4) in Wickelradialrichtung längsverschieblich gehalten sind, wobei insbesondere Mittel zur Erzeugung einer federartigen Kraft vorhanden sind, mit der die Führungsrollen (32) nach radial innen wirkend beaufschlagt sind.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführeinrichtung (52) zur Zufuhr von Wicklungsmaterial (3) zum Magazinwickelträger (4) vorgesehen ist, aufweisend zumindest drei Walzen (53), von welchen zumindest eine mit einem Drehantrieb (54) verbunden ist, wobei die Walzen (53) so zueinander angeordnet sind, dass das Wicklungsmaterial (3) unter Erzeugung einer Krümmung durch zwei von den Walzen (53) gebildete Walzenspalte läuft und gegen die angetriebene Walze (53) angedrückt wird.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als Ringkernpo sitioniermittel (7) zumindest drei Walzenrollen (11, 11', 11") vorgesehen sind, welche durch ihre beabstandete Lage geometrisch eine Ringkernposi tionierebene aufspannen und insbesondere an einem Ringkernpositionier tisch (86) gelagert sind, wobei die Walzenrollen (11, 11', 11") wahlweise gemeinsam lageveränderbar sind in zumindest einer ersten Richtung (X), die sich insbesondere in Richtung oder parallel zur Schnittlinie der Ring kernpositionierebene mit der von dem Magazinwickel (36) aufgespannten Magazinwickelebene erstreckt, und wobei wahlweise zumindest eine der Walzenrollen (11) insbesondere in der ersten Richtung (X) einzeln relativ zu den anderen Walzenrollen (IY, 11") lageveränderbar ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenrollen (11, 11', 11") gemeinsam lageveränderbar sind in einer zweiten Richtung (Y), die sich in Richtung oder parallel zur Ringkernpositionierebene und insbesondere senkrecht zur ersten Richtung (X) erstreckt.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenrol len (11, 11', 11") miteinander in der ersten und/ oder zweiten Richtung (X, Y) relativ zu der Anlegeeinrichtung (16) und/oder dem Magazinwickelträger (4) lageveränderbar sind.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine insbesondere speicherprogrammierbare Steuerung oder Regelung zur Ansteuerung zumindest eines Stellantriebs für die gemeinsame Lageänderung der Walzenrollen (11, 11', 11") und eines Stellantriebs für die relative Lageände rung der zumindest einen Walzenrolle (11) vorgesehen ist, geeignet zur Erzielung und Konstanthaltung im Wickelbetrieb einer gewünschten Position eines zwischen den Walzenrollen (11, 11', 11") positionierbaren Ringkerns (2) und/ oder eines gewünschten Andrucks von Walzenrollen (11, 11', 11") gegen den Ringkern (2), wobei als Stellantriebe insbesondere Ser voantriebe vorgesehen sind.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere speicherprogrammierbare Steuerung oder Regelung zur abgestimmten Ansteuerung des Antriebs des Ringkernantriebsmittels (89) und/oder des Anlegeeinrichtungsantriebs (61) und/ oder des Führungsrollenantriebs (56) des Magazinwickels (36) in Koordination mit der Ansteuerung der Stellantriebe zur gemeinsamen oder einzelnen Lageveränderung der Walzenrollen (11, 11', 11") geeignet ist.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magazinwickelandruckrolle (90) vorgesehen ist, die mittels einer Schwenkeinrichtung (91) periodisch in die Magazinwickelebene schwenkbar und darin im Umfangsbereich einer am Magazinwickel (36) radial außen angreifenden, drehangetriebenen Führungsrolle (32') von radial innen gegen den Magazinwickel (36) schwenkbar ist.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkeinrichtung (91) Stellelemente, insbesondere ein erstes pneumatisches Stellelement (92) zum Ein und Ausschwenken in aus der Magazinwickelebene und ein zweites pneumatisches Stellelement (93) zum An und Abschwenken an von dem Magazinwickelinnenumf ang, aufweist, die mittels der insbesondere speicherprogrammierbaren Steuerung oder Regelung abhängig von der Position der Anpressrolle (18) der Anlegeeinrichtung (16) und/ oder von Signalen zumindest eines Sensors, der die Lage oder den Verlauf des Wicklungsmaterials detektiert, ansteuerbar sind.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere speicherprogrammierbare Steuerung oder Regelung zur Synchronisierung des Anlegeeinrichtungsantriebs (61) und des Führungsrollenantriebs (56, 56') und insbesondere zur Anpassung, insbesondere Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit des Führungsrollenantriebs (56, 56') in Zeitintervallen, in denen die Magazinwickelandruckrolle (90) an den Magazinwickel (36) angedrückt ist, geeignet ist.
27. Verfahren zum Bewickeln eines insbesondere geschlossenen Ringkerns (2) mit Wicklungsmaterial (3), wie metallischem Draht oder Band, insbesondere zur Herstellung von Drosseln oder Transformatoren für den Kilowatt bis MegawattBereich, wobei das Wicklungsmaterial (3) zu einem Magazinwickel (36) vorgewickelt und von dem Magazinwickel (36) auf den Ringkern (2) umgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorwickeln zu einem Magazinwickel (36) derart erfolgt, dass der Magazinwickel (36) einen inneren, im Vergleich zum Ringkernprofilquerschnitt größeren Hohlquerschnitt (61) ausbildet und darin einen Ringkernabschnitt umschließt.
28. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) von dem Magazinwickel (36) bezüglich dessen Mittelachse nach radial einwärts unter insbesondere kontinuierlicher Verringerung des Wicklungsradius auf den Ringkern (2) umgewickelt wird.
29. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (2) während des Umwickeins kontinuierlich in Ringkernumfangsrichtung angetrieben wird, so dass auf dem Ringkern (2) eine schraubenartig gewen delte Wicklung (31) gebildet wird.
30. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) beim Umwickeln mittels einer um den Ringkernquerschnitt rotierenden Anlegeeinrichtung (16) an den Ringkernumfang angelegt wird.
31. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) beim Umwickeln mittels einer an der Anlegevorrichtung (16) vorgesehenen Anpressrolle (18) gegen den Ringkern (2) angepresst wird.
32. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) beim Umwickeln mittels an der Anlegevorrichtung (16) vorgesehenen Biegerollen (29) zur Anlage gegen den Ringkern (2) vorgebogen wird.
33. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (2) um fangsabschnittsweise, insbesondere konzentrisch, im Hohlraum (6) eines als Hohltorussegment (5) mit querschnittsöffenbarem oder teilweise quer schnittsoffenem Kernmantel gestalteten Magazinwickelträgers (4) angeordnet und anschließend das Wicklungsmaterial (3) auf den Magazinwickelträger (4) vor gewickelt wird.
34. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) beim Vorwickeln vor Erreichen des Magazinwickelträgers (4) auf einen gegenüber dem Vorwickelradius auf dem Magazinwickelträger etwas größeren oder etwa gleich großen Vorbiegeradius vor gebogen wird.
35. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) beim Vorwickeln dem Magazinwickelträger (4) zur Erzielung eines schraubenartig gewendelt aufgewickelten Magazinwickels (36) in einer Richtung zugeführt wird, welche eine Komponente in Magazinwickelträ gerumfangsrichtung enthält.
36. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) auf einen mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungselemente aufweisenden, insbesondere auf einen mehrere zu einem Rollenkranz angeordnete Führungsrollen (32) aufweisenden, Magazinwickelträger (4) vor gewickelt wird.
37. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Vorwickeln die Führungselemente bzw. Führungsrollen (32) nacheinander von der In nenseite des Magazinwickels (36) entnommen und gegen die Außenseite des Magazinwickels (36) umgesetzt werden.
38. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umsetzen der Führungselemente bzw. Führungsrollen (32) der Magazinwickel (36) mit seinem radial inneren Endabschnitt beginnend auf den Ringkern (2) umgewickelt wird.
39. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) von dem Magazinwickel (36) in mehreren gewindeartig gewendel ten, im Wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen (78) auf den Ringkern (2) aufgewickelt wird unter Ausbildung zumindest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges (73), dessen Gesamtquerschnittsdicke insbesondere einem Mehrfachen der Querschnittsdicke des Wicklungsmaterials (3) entspricht.
40. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als Wicklungsmaterial (3) Bandmaterial verwendet wird, dessen Querschnittsbreite größer, insbesondere um zumindest eine Größenordnung größer, ist als die Querschnittsdicke.
41. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufwickeln des Wicklungsmaterials (3) auf den Ringkern (2) der Ringkern (2) gewindeartig gewendelt mit einem Führungsband (74) umwickelt wird, entlang dessen zumindest einer Längsseite Führungshilfsmittel (75) nach radial außen vorstehen.
42. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass für das passgenaue Aufwickeln des Wicklungsmaterials (3) Sensoren verwendet werden, deren Signal abhängig von der Lage des Wicklungsmaterials ist und zur An triebssteuerung oder regelung des Ringkerns (2) und/ oder einer Anlegeeinrichtung unter Erzielung eines zum passgenauen Aufwickeln geeigneten Geschwindigkeitsverhältnisses des oder der Antriebe verwendet wird.
43. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufwickeln des Wicklungsmaterials (3) auf den Ringkern (2) der Wicklungsstrang (73) zur Herstellung von Anschlüssen an zumindest einer Stelle aufgetrennt wird.
44. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (2) mit einem querschnittsöffenbaren Hohltorus (76) ummantelt wird, von dessen Außenmantel Führungshilfsmittel (75) für das Wicklungsmaterial (3) nach radial außen hervorstehen, wobei die Führungshilfsmittel (75) voneinan der beabstandet entlang zumindest einem gewindeartig gewendelten Verlauf angeordnet sind, und dass das Wicklungsmaterial (3) auf den Hohltorus (76) unter seitlicher Anlage an den Führungshilfsmitteln (75) aufgewickelt wird.
45. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) von dem Magazinwickel (36) in mehreren gewindeartig gewendelten, im Wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen (78) unter Einschluss von Isolatorzwischenlagen (80) auf den Ringkern (2) aufgewi ekelt wird und Anfang und Ende des Wicklungsmaterials (3) als Anschlüsse der durchgehenden Wicklung (72) bereitgestellt werden.
46. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als Wicklungsmaterial (3) Bandmaterial verwendet wird und von dem Magazinwickel (36) auf den Ringkern (2) gewindeartig gewendelt aufgewickelt wird, wobei die Ringkernaufwickelebene zur Erzielung der Gewindesteigung seitlich versetzt, insbesondere seitlich etwa parallel versetzt, zu einer den Ringkern (2) in seiner Ringebene schneidenden Mittellinie (87) gewählt wird.
47. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufwickeln des Wicklungsmaterials (3) von einem mehrere ringartig verteilt angeordnete Führungsrollen (32, 32') aufweisenden Magazinwickelträger (4) auf den Ringkern (2) zumindest eine Führungsrolle (32') drehangetrieben wird und dass insbesondere mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung eine Magazinwickelandruckrolle (90) in die Magazinwickelebene eingeschwenkt und darin im Umfangsbereich der radial außerhalb des Magazinwickels (36) angetriebenen Führungsrolle (32') von radial innen gegen den Magazinwickel (36) angedrückt und dazu periodisch abwechselnd, insbesondere in einem Zeitintervall während das Wicklungsmaterial (3) durch die Ringkernöffnung hindurchgeführt wird, von dem Magazinwickel (36) weg und aus der Magazinwickelebene heraus geschwenkt wird.
48. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufwickeln von Wicklungsmaterial (3) auf den Ringkern (2) abhängig von dem durch das Aufwickeln zunehmenden Ringkern bzw. Ringkernwicklungsumfang die Position und/ oder der Zwischenabstand von als Ringkernpositioniermit tel (7) verwendeten Walzenrollen (11, 11', 11") zur Beibehaltung einer ge wünschten Ringkernposition und/ oder einem gewünschten Andruck von Walzenrollen (11, 11', 11") gegen den Ringkern (2) und/ oder die Ring kernumfangsgeschwindigkeit zur Beibehaltung eines gewünschten Verhältnisses zur Aufwickelumfangsgeschwindigkeit in der Ringkernaufwi ckelebene insbesondere mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) verändert werden .
49. Ringkerndrossel, aufweisend einen geschlossenen Ringkern und zumindest eine Wicklung, welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern verlaufendes Wicklungsmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Wicklungsmaterials (3) an einen Leistungsbereich der Ringkerndrossel im Kilowatt bis MegawattBereich angepasst ist und dass sich die Wicklung (31) bezüglich der Ringkernebene durchgehend über den zumindest überwiegenden Anteil des Ringkernumf angs, insbesondere über den im Wesentlichen ganzen Ringkernumfang, erstreckt.
50. 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, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Wicklungsmaterials (3) der zumindest einen Primär und/ oder Sekundärwicklung an einen Leistungsbereich des Ringtransformators im Kilowatt bis MegawattBereich angepasst ist und dass sich zumindest eine Wicklung (31) mit an den Kilowatt bis MegawattBereich angepasstem Querschnitt bezüglich der Ringkernebene durchgehend über den zumindest überwiegenden Anteil des Ringkernumf angs, insbesondere über den im Wesentlichen ganzen Ringkernumfang, erstreckt.
51. Ringkerndrossel, aufweisend einen insbesondere geschlossenen Ringkern (2) und zumindest eine Wicklung (72), welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern (2) verlaufendes Wicklungsmaterial (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) in mehreren, im Wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen (78) aus Wicklungsmaterial (3) unter Ausbildung zumindest eines gewindeartig gewendelten Wicklungsstranges (73), dessen Dicke größer als die Dicke insbesondere ein Mehrfaches der Dicke, des Wicklungsmaterials (3) ist, aufgewickelt ist.
52. Ringkerndrossel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als Wicklungsmaterial (3) Bandmaterial vorgesehen ist, dessen Querschnittsbreite größer, insbesondere um zumindest etwa eine Größenordnung größer als die Querschnittsdicke ist.
53. Ringkerndrossel nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsstrang (73) einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweist, dessen Dicke im Bereich von mehreren Millimetern bis zu einzelnen oder mehreren Zentimetern liegt.
54. Ringkerndrossel, aufweisend einen insbesondere geschlossenen Ringkern (2) und zumindest eine Wicklung (72), welche gewindeartig gewendelt um den Ringkern (2) verlaufendes Wicklungsmaterial (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungsmaterial (3) in mehreren, im Wesentlichen passgenau übereinander liegenden Lagen (78) aus Wicklungsmaterial (3) unter Einschluss von Isolatorzwischenlagen (80) aufgewickelt ist, wobei mehrere Lagen (78) miteinander durchgehend in Reihe verbunden liegen.
55. Ringkerntransformator, insbesondere nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringkerndrossel (71) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche vorgesehen ist, deren gewindeartig gewendelte Wicklung die Primärwicklung bildet, und dass die Sekundärwicklung eine Anzahl von Wicklungs material aufweisenden Spiralwicklungen aufweist, welche die Primärspule umgreifen und miteinander parallel oder in Serie verbunden sind.
56. Ringkerntransformator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass an je einer Spiralwicklung (77) der Sekundärwicklung das Wicklungsmaterial auf einem teilbaren Spulenträger (83) aus Isolatormaterial mit randseitiger Antriebsverzahnung (85) aufgewickelt ist.
57. Ringkerntransformator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass an je einer Spiralwicklung (77) der Sekundärwicklung das Wicklungsmaterial, insbesondere Runddrahtmaterial, unter Erzielung eines insgesamt etwa dreieckigen, sich von der Spiralwickelungsmittellinie nach radial außen verjüngenden Spiralwicklungsquerschnittes aufgewickelt ist.
Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkerns

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.

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.

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.

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 des

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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;

Fig. 2 eine Seitenansicht in Blickrichtung II nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht in Blickrichtung III nach Fig. 1, wobei von Fig. 1 abweichend mit dem Vorwickeln begonnen wurde;

Fig. 4 eine Seitenansicht in Blickrichtung IV nach Fig. 2, wobei von Fig. 2 abweichend mit dem Vorwickeln begonnen wurde;

Fig. 5 eine Draufsicht in Blickrichtung V nach Fig. 4, wobei abweichend von Fig. 4 mit dem Umwickeln begonnen wurde;

Fig. 6 perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform und einen mit Wicklungsmaterial zu bewickelnden Ringkern während des Vorwickelns;

Fig. 7 eine Seitenansicht in Blickrichtung VII nach Fig. 6;

Fig. 8 eine Draufsicht in Blickrichtung VIII nach Fig. 7;

Fig. 9 perspektivisch die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung, zu Beginn des Umwickeins nach dem Umsetzen der Führungsrollen;

Fig. 10 eine Seitenansicht in Blickrichtung X nach Fig. 9;

Fig. 11 eine Draufsicht in Blickrichtung XI nach 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. 14 in Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform und einen mit Wicklungsmaterial zu umwickelnden Ringkern;

Fig. 15 eine Draufsicht in Blickrichtung XV nach Fig. 14;

Fig. 16 eine Seitenansicht in Blickrichtung XVI nach Fig. 15, jedoch mit zur vereinfachten Darstellung transparenter vorderer Wand;

Fig. 17 eine Seitenansicht in Blickrichtung XVII nach Fig. 15, jedoch mit zur vereinfachten Darstellung transparenter vorderer Wand,

Fig. 18 in einer zu Fig. 17 analogen Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 19 perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewickeln eines Ringkerns gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 20 eine Schnittansicht in Schnittebene XXa - XXa,

Fig. 20a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXa aus Fig. 20,

Fig. 20b eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXb aus Fig.20,

Fig. 21 perspektivisch die in Fig. 19 dargestellte Vorrichtung, jedoch beim

Abwickeln des Wicklungsmaterials von dem Magazinwickel auf den Ringkern,

Fig. 22 eine Schnittansicht entlang Schnittebene XXII - XXII in Fig. 21,

Fig. 22a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXIIa aus Fig. 22,

Fig. 23 eine Rückansicht der Vorrichtung in Blickrichtung XXIII gemäß Fig. 21,

Fig. 23a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXIIIa aus Fig. 23,

Fig. 24 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Ringkerndrossel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 24a eine Ausschnittsvergrößerung des Details XXIVa aus Fig. 24,

Fig. 25 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Ringkerndrossel gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 26 eine Schnittansicht entlang Schnittebene XXVI - XXVI in Fig. 25,

Fig. 27 perspektivisch einen erfindungsgemäßen Ringkerntransformator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, im Zuge der Herstellung,

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,

Fig. 30 einen Teilschnitt auf die Sekundärwicklung entlang Schnittebene XXX - XXX gemäß Fig. 28,

Fig. 31a, schematisch alternative Möglichkeiten zur Reihenschaltung von 31b Spiralwicklungen der Sekundärwicklung eines erfindungsgemäßen

Ringkerntransformators gemäß Fig. 28,

Fig. 32 perspektivisch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 33 schematisch eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 32 in Blickrichtung XXXIII,

Fig. 34 perspektivisch eine erfindungsgemäße Schwenkeinrichtung für eine Magazinwickelandruckrolle in einer bevorzugten Ausführungsform, in einer ersten Gebrauchsstellung,

Fig. 35 die in Fig. 34 gezeigte Schwenkeinrichtung, in einer zweiten Gebrauchsstellung,

Fig. 36a- schematisch mehrere während des Abwickeins von 36d Wicklungsmaterial von dem Magazinwickel periodisch auftretende

Betriebszustände und

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.

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 5 1 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.

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.

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 6 1 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.

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. 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.

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.

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. 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.

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.

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.

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. 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. 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. 28 zeigt perspektivisch einen erfindungsgemäßen Ringkerntransformator

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 Isolatorzwischenlage

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.

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.

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.

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.

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.

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.