Induktives Bauelement, sowie Vorrichtung und Verfahren zum Wickeln eines Drahtes für ein induktives Bauelement

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln eines Drahtes, der beispielsweise als Luftspule oder als Teil eines induktiven Bauelements, insbesondere als Wicklung eines

Transformators, verwendbar ist.

Zur Herstellung von induktiven Bauteilen, beispielsweise einer Luftspule oder eines Transformators, ist es erforderlich, einen Draht entsprechend zu verformen. Zur Herstellung einer Luftspule muss der Draht beispielsweise schraubenförmig gewi- ekelt werden. Zur Herstellung eines Transformators ist es er ^¬ forderlich, den Draht um einen Schenkel des Transformators zu wickeln. Wenn der Transformator einen geschlossenen Kern aufweist, stellt ein automatisiertes, direktes Bewickeln des ge ^¬ schlossenen Kerns eine besondere Herausforderung dar.

Bis zu einem gewissen Verhältnis von Drahtquerschnitt,

Wickelspiralendurchmesser, Windungszahl und Kernquerschnitt ist es bedingt möglich, vorgeformte Luftspulen auf einen ge ^¬ schlossenen Kern eines Transformators zu "drehen". Die schraubenförmige Luftspule, die einer Zugfeder ähnelt, muss hierfür soweit aufgespreizt werden, dass der Kernquerschnitt überwunden werden kann. Während dieses im Allgemeinen sehr aufwendigen und zeitraubenden Verfahrens wirken jedoch hohe mechanische Kräfte auf den zu bewickelnden Kern. Durch die Spreizung der "Zugfeder" zur "Druckfeder" ist der mögliche

Füllgrad eines geschlossenen Kerns zwangsweise beschränkt be ^¬ ziehungsweise die "Zugfeder" erzeugt dauerhaft mechanische Spannungen. Die im Allgemeinen für einen Transformator ver- wendeten Ferritkern-Materialien sind in Bezug auf das Einwirken von mechanischen Spannungen jedoch sehr empfindlich.

Besonders schwierig gestaltet sich die Herstellung von Trans- formatoren, die einen geschlossenen Kern aufweisen und bei denen anstelle von Runddrähten Flachdrähte mit rechteckigem Querschnitt (Rechteckdrähte) für die Wicklung verwendet wer ^¬ den. Diese Art von Transformatoren ermöglicht das Führen von Strömen mit hoher Stromstärke bei hoher Induktivität des Bau- teils bedingt durch die hohe erzielbare Windungszahl. Das Aufbringen eines Rechteck- beziehungsweise Flachdrahts auf einen geschlossenen Kern kann üblicherweise nicht mehr automatisiert erfolgen und ist somit im Allgemeinen sehr zeitauf ^¬ wendig .

Es ist wünschenswert eine Vorrichtung zum Wickeln eines Drah ^¬ tes anzugeben, mit der es ermöglicht wird, einen Draht, ins ^¬ besondere einen Rechteck- oder Flachdraht, automatisiert als Luftspule zu wickeln oder um einen geschlossenen Kern eines Transformators zu wickeln. Des Weiteren soll ein Verfahren zum Wickeln eines Drahtes angegeben werden, mit dem es ermöglicht wird, einen Draht, insbesondere einen Rechteck- oder Flachdraht, automatisiert als Luftspule zu wickeln oder um einen geschlossenen Kern eines Transformators zu wickeln. Die Vorrichtung und das Verfahren können auch zum Wickeln eines Runddrahtes eingesetzt werden.

Im Patentanspruch 1 ist eine derartige Vorrichtung zum

Wickeln eines Drahtes angegeben. Die Vorrichtung umfasst eine Vorschubeinrichtung zum Verschieben des Drahtes, eine Umformungseinrichtung und eine Steigungsgebereinrichtung zum Biegen des Drahtes. Insbesondere dienen die Umformungseinrichtung zum Biegen des Drahtes in einer Ebene und die Steigungs- gebereinrichtung zum Biegen des Drahtes mit einer Steigung aus der Ebene. Beispielsweise ist die Steigungsgebereinrich ^¬ tung hinter der Umformungseinrichtung angeordnet. Die Stei- gungsgebeeinrichtung kann auch in die Umformungseinrichtung integriert sein, so dass der Draht beim kreisförmigen Biegen in der Umformungseinrichtung gleichzeitig auch eine Steigung erfährt. Die Umformungseinrichtung und die Steigungsgebereinrichtung sind derart angeordnet, dass der Draht bei dem Ver ^¬ schieben durch die Vorschubeinrichtung in die Umformungsein- richtung und die Steigungsgebereinrichtung eingeführt wird. Die Umformungseinrichtung und die Steigungsgebereinrichtung sind derart ausgebildet, dass der Draht bei dem Verschieben in der Umformungseinrichtung und der Steigungsgebereinrichtung schraubenförmig gebogen wird.

Im Patentanspruch 12 ist ein Verfahren zum Wickeln eines Drahtes angegeben. Das Verfahren sieht das Bereitstellen einer Vorrichtung, insbesondere der oben angegebenen Vorrichtung, zum Bewickeln des Drahtes vor. Der Draht wird in der Vorrichtung derart verschoben, dass der Draht einer Umformungseinrichtung und einer Steigungsgebereinrichtung zugeführt wird. Beim Durchführen des Drahtes durch die Umformungseinrichtung und die Steigungsgebereinrichtung wird der Draht schraubenförmig gebogen. Beispielsweise wird der Draht beim Durchführen durch die Umformungseinrichtung in der Ebene gebogen und beim Durchführen durch die Steigungsgebereinrichtung mit einer Steigung aus der Ebene herausgebogen.

Mittels der angegebenen Vorrichtung beziehungsweise durch das angegebene Verfahren können nahezu beliebige Querschnitte, vorzugsweise dicke und dadurch sehr steife Querschnitte, ei ^¬ nes Drahtes, insbesondere eines Rechteck- beziehungsweise Flachdrahtes sehr schnell und direkt auf geschlossene Kern- querschnitte automatisiert aufgewickelt werden. Die kompri ^¬ mierte "Druckfeder" der Wicklung bleibt erhalten. Der Kern kann nahezu vollständig bewickelt werden, ohne dass mechani ^¬ sche Spannungen in Wickelrichtung erzeugt werden und somit nahezu ohne mechanische Kräfte auf den Kern wirken zu lassen.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Wickeln des Drahtes eine Führungseinrichtung zum Führen des Drahtes in der Ebene enthalten, wobei die Führungseinrichtung in der Ebene einen geraden Verlauf aufweist. Der Draht wird in die Führungseinrichtung eingelegt und mittels der Vorschubeinrichtung in die Umformungseinrichtung, die in Vorschubrichtung des Drahtes hinter der Führungseinrichtung angeordnet ist, eingeschoben. Die Vorschubeinrichtung kann beispielsweise als eine Exzenter-Hub-Presse ausgebildet sein. Mittels der Vorrichtung wird somit eine Art "Schubdrahttechnik" bereitgestellt, mit der sehr hohe Schubkräfte auf den in der Führungseinrichtung und der Umformungseinrichtung geführten Draht eingeleitet werden können.

Die Umformungseinrichtung kann als eine Vertiefung in einer Platte ausgebildet sein. Der Draht kann dann durch die Umformungseinrichtung in der Ebene der Platte verbogen werden. Die Umformungseinrichtung weist eine Bodenfläche zur Auflage des Drahtes sowie eine gebogene Seitenwand auf. Beim Verschieben des Drahtes von der Führungseinrichtung in die Umformungseinrichtung wird der Draht auf der Bodenfläche aufliegend ent ^¬ lang der gebogenen Seitenwand geführt. Die Seitenwand kann halbkreisförmig gebogen sein, so dass der Draht kreisförmig gebogen wird. Durch die Steigungsgebereinrichtung wird der Draht aus der Ebene der Platte herausgebogen, so dass aus der kreisförmigen Biegung eine schraubenförmige Windung des Drahtes entsteht. Die Form des Drahtes kann auch als „helikal" oder „spiralförmig" im Sinne einer zylindrischen Spirale beschreiben werden.

Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Biegen eines Flachdrahtes, wobei der Flachdraht mit seiner größeren Sei ^¬ tenfläche auf der Bodenfläche der Umformungseinrichtung auf ^¬ liegt und mit seiner kleineren Seitenfläche an der Seitenwand der Umformungseinrichtung anliegt. Um ein Umkippen des Drahtes in der Umformungseinrichtung zu verhindern, kann die der Bodenfläche gegenüberliegende Seite der Vertiefung, die offen sein kann, durch eine verschiebbare Abdeckeinrichtung abgedeckt werden. Diese spezielle Formkulisse verhindert somit das natürliche Bestreben des Drahtes beim Biegen umzukippen. Durch die Steigungsgebereinrichtung erfährt der Draht eine Steigung, so dass er nach einer Windung seine eigene Höhe übersteigt und über einen darunter liegenden Abschnitt des Drahtes gebogen wird.

Die Vorrichtung kann eine Aufnahmeeinrichtung zum Positionie- ren eines Kerns, insbesondere eines geschlossenen Kern, eines induktiven Bauelements, beispielsweise eines Transformators, aufweisen. Die Umformungseinrichtung und die Steigungsgebereinrichtung sind um die Aufnahmeeinrichtung derart angeordnet, dass der Draht beim Verschieben durch die Umformungsein- richtung und die Steigungsgebereinrichtung schraubenförmig um einen Schenkel des geschlossenen Kerns gewickelt werden kann, ohne den empfindlichen Lack des Drahtes, beispielsweise eines Kupferlackdrahtes, oder die Isolationsbeschichtung des Kerns zu beschädigen. Ein sonst üblicher Wickeldorn ist nicht er- forderlich. Mittels der Vorrichtung lassen sich Flach- beziehungsweise Rechteckdrähte mit einer Breite von beispielsweise 5 mm und einer Dicke von 1 mm bis 2 mm als Luftspule schrau ^¬ benförmig biegen beziehungsweise schraubenförmig um einen Schenkel eines geschlossenen Rahmenkerns eines Transformators biegen .

Beim Biegen von Flach- beziehungsweise Rechteckdrähten mit einer Dicke des Drahtes von mehr als 1,8 mm kann ein Endab ^¬ schnitt des Drahtes durch eine Vorbiegeeinrichtung der Vorrichtung vorgebogen werden. Dazu wird der Draht in die Vorschubeinrichtung derart eingespannt, dass der vorzubiegende Endabschnitt des Drahtes aus der Vorrichtung an der Seite, an der die Führungseinrichtung beziehungsweise die Umformungs ^¬ einrichtung angeordnet ist, herausragt. Mittels der Vorbiege ^¬ einrichtung wird der Endabschnitt des Drahtes derart gebogen, dass der Draht anschließend in die nach oben offene Vertie ^¬ fung der Umformungseinrichtung eingelegt werden kann. Das weitere Biegen des Drahtes erfolgt, wie oben beschrieben, au ^¬ tomatisiert durch Verschieben des Drahtes durch die Umformungseinrichtung und die Steigungsgebereinrichtung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein induktives Bauelement angegeben. Das Bauelement ist vor ^¬ zugsweise durch das vorgehend beschriebene Verfahren herge ^¬ stellt. Der Draht ist insbesondere kreisförmig mit einer Steigung, d.h., schraubenförmig, gewickelt. In einer Ausführungsform ist die Wicklung des Drahtes komprimiert ausgebildet. Bei einer komprimierten Wicklung liegen benachbarte Windungen eng aneinander an. Insbesondere ist die Wicklung spaltfrei oder nahezu spaltfrei ausgebildet, so dass benachbarte Windungen direkt aneinander anliegen. Beispiels- weise liegt die Ganghöhe der schraubenförmigen Wicklung im Bereich der Drahtdicke. Auf diese Weise kann ein besonders hoher Füllgrad der Wicklung erreicht werden. Das induktive Bauelement kann einen Kern, insbesondere einen Ferritkern, aufweisen. Der Draht kann direkt um den Kern gewickelt sein. Insbesondere ist der Draht in diesem Fall dabei nicht um einen Spulenkörper aus Plastik gewickelt. In einer Ausführungsform weist der Kern eine geschlossene Form auf. Das induktive Bauelement kann auch als Luftspule ausgebildet sein .

Der Draht kann beispielsweise als Rechteck- bzw. als Flach- draht ausgebildet sein. Alternativ kann es sich auch um einen Runddraht handeln.

In einer Ausführungsform weist der Kern im Querschnitt eine äußere Umfangslinie auf, die nicht kreisförmig ausgebildet ist. Insbesondere kann der Kern Kanten aufweisen. Beispiels ^¬ weise weist der Kern im Querschnitt Ecken auf. Insbesondere kann der Kern eine äußere Umfangslinie in Form eines Vielecks aufweisen . Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen, näher erläutert .

Es zeigen:

Figur 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Wickeln eines Drahtes,

Figur 2 einen Ausschnitt der Vorrichtung zum Wickeln eines

Drahtes ,

Figur 3 einen weiteren Ausschnitt der Vorrichtung zum Wickeln eines Drahtes, Figur 4 eine Ausführungsform einer Steigungsgebereinrichtung,

Figur 5 eine Draufsicht auf eine erste Seite einer Ausfüh- rungsform einer Vorbiegeeinrichtung zum Biegen eines Endabschnitts eines Drahtes,

Figur 6 eine Draufsicht auf eine zweite Seite einer Ausfüh ^¬ rungsform einer Vorbiegeeinrichtung zum Biegen ei- nes Endabschnitts eines Drahtes,

Figur 7 eine Draufsicht auf eine zweite Seite einer Ausfüh ^¬ rungsform einer Vorbiegeeinrichtung zum Biegen eines Endabschnitts eines Drahtes.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Wickeln eines Drahtes 2, der mittels der Vorrichtung 1 schraubenförmig als Luftspule oder um einen Schenkel eines geschlossenen Rahmenkerns 3 eines induktiven Bauelements 4, beispielsweise eines Transformators, gewickelt werden kann. Mittels der Vorrichtung 1 können insbesondere zwei parallel geführte Drähte 2 um zwei Schenkel eines geschlossenen Rah ^¬ menkerns 3 gleichzeitig gewickelt werden. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Vorschubeinrichtung 10 zum

Verschieben des Drahtes in einer Führungseinrichtung 50 zum Führen des Drahtes 2. Die Vorschubeinrichtung 10 weist einen Schlitten 11 auf, der auf einer Schiene 100 beweglich angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 umfasst die Vorrichtung 1 zwei Schlitten 11, die auf der Schiene 100 in horizontaler Richtung verschieblich angeordnet sind. Über den Schlitten 11 befindet sich eine Platte 12 der Vorschubeinrichtung, die auf ihrer Oberseite mindestens eine Führung 13 zum Führen von mindestens einem Draht 2 aufweist. Die Führung 13 kann als eine Vertiefung in der Platte 12 ausgebildet sein. Zur parallelen Führung der in Figur 1 gezeigten beiden Drähte 2 können, wie bei der in Figur 1 gezeigten Ausfüh- rungsform der Vorrichtung 1 zum Wickeln des Drahtes, zwei Führungen 13 parallel in der Platte 12 angeordnet sein.

Zur Abdeckung der nach oben offenen Führung 13 in der Platte 12 kann eine Abdeckplatte 15 zumindest teilweise auf der Platte 12 angeordnet werden. Die Abdeckplatte 15 kann mittels einer Presse 14 auf die Platte 12 gepresst werden, so dass die offene Seite der Führung 13 durch die Abdeckplatte 15 be ^¬ deckt ist und der Draht 2 in der Führung 13 geklemmt ist. Zum Aufdrücken der Abdeckplatte 15 auf die Führung 13 ist über der Presse 14 ein Stempel 16 vorgesehen, der die Abdeckplatte 15 auf die Platte 12 mit der Führung 13 aufpresst. Die Platte 12, die Abdeckplatte 15 und der Stempel 17 lassen sich mit der Bewegung der Schlitten 11 in der durch die Pfeile an der Platte 12 gezeigte horizontalen Verschieberichtung des Drahtes vor und zurück bewegen.

Zur Bewegung der Vorschubeinrichtung 10 ist eine Antriebseinheit 110 vorgesehen. Bei der Vorwärtsbewegung des Drahtes 2 in Richtung auf den Rahmenkern 3 wird der Draht 2 in der Füh- rung 13 mittels der Abdeckplatte 15 festgepresst und somit entlang der Führungseinrichtung 50 verschoben. Nachfolgend hebt die Presse die Abdeckplatte 15 an, so dass der Draht nicht mehr in der Führung 13 der Platte 12 geklemmt wird. Der Schlitten 11 fährt dann die Platte 12 wieder in die Ausgangs- position zurück. Anschließend wird der Vorschubvorgang des Drahtes wiederholt. Die Figuren 2 und 3 zeigen einen vorderen Bereich der Vorrichtung 1 mit einer Führungseinrichtung 50 zur Führung der Drähte 2 in einer vergrößerten Darstellung. Die Führungseinrichtung 50 ist als eine Vertiefung in einer Platte 80 ange- ordnet. Die Führungseinrichtung 50 weist in einer Ebene E der Platte 80 einen geraden Verlauf auf. Wie anhand der Figuren 1, 2 und 3 deutlich wird, weist die Vorrichtung 1 neben der Vorschubeinrichtung 10 und der Führungseinrichtung 50 eine Umformungseinrichtung 20 zum Biegen des Drahtes 2 in der Ebe- ne E sowie eine Steigungsgebereinrichtung 30 zum Biegen des Drahtes 2 mit einer Steigung aus der Ebene E heraus auf.

Die Umformungseinrichtung 20 und die Steigungsgebereinrichtung 30 sind derart ausgebildet, dass der Draht 2 bei einem Verschieben durch die Vorschubeinrichtung 10 zunächst in der Führungseinrichtung 50 in Längsrichtung verschoben wird und anschließend in die Umformungseinrichtung 20 und die Stei ^¬ gungsgebereinrichtung 30 eingeführt wird. Die Umformungseinrichtung 20 und die Steigungsgebereinrichtung 30 sind derart ausgebildet, dass der Draht 2 bei dem Verschieben in der Um ^¬ formungseinrichtung 20 und der Steigungsgebereinrichtung 30 schraubenförmig gebogen wird.

Die Umformungseinrichtung 20 und die Führungseinrichtung 50 können als Teil der ihnen gemeinsamen Platte 80 ausgebildet sein. Die Umformungseinrichtung 20 kann eine Vertiefung 23 in der Platte 80 aufweisen, wobei die Vertiefung in der Ebene E der Platte einen gebogenen Verlauf aufweist. Die Vertiefung kann beispielsweise kreissegmentförmig, insbesondere halb- kreisförmig, gebogen sein. Die Umformungseinrichtung 20 kann eine Bodenfläche 21 zur Auflage des Drahtes 2 und mindestens eine Seitenwand 22 aufweisen. Die mindestens eine Seitenwand 22 weist den gebogenen Verlauf auf. Die Umformungseinrichtung 20 ist somit derart ausgebildet, dass der Draht 2 bei dem Verschieben in der Umformungseinrichtung 20 entlang der Seitenwand 22 kreisförmig gebogen wird. Die Führungseinrichtung 50 kann in der Platte 80 eine Vertiefung 53 aufweisen, die in der Ebene E der Platte einen geraden Verlauf hat und in die Vertiefung 23 der Umformungseinrichtung 20 einmündet. Die Führungseinrichtung 50 weist eine Bodenfläche 51 und eine Seitenwand 52 auf, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und somit die Vertiefung 53 inner ^¬ halb der Platte 80 bilden.

Die Umformungseinrichtung 20 und die Führungseinrichtung 50 sind insbesondere zum Führen eines Rechteck- beziehungsweise Flachdrahtes ausgebildet. Unter einem Rechteck- beziehungs ^¬ weise Flachdraht ist dabei ein Draht mit einem rechteckigen Querschnitt zu verstehen, der eine größere und eine kleinere Seitenfläche aufweist, wobei die Seitenflächen rechtwinklig zueinander angeordnet sind. In den Figuren 1 bis 3 ist der Draht 2 jeweils als Flach- beziehungsweise Rechteckdraht mit einer größeren Seitenfläche S2a und einer kleineren Seitenfläche S2b ausgebildet.

Beim Verschieben des Drahtes in der Führungseinrichtung 50 liegt der Flach- beziehungsweise Rechteckdraht 2 mit der grö ^¬ ßeren Seitenfläche S2a auf der Bodenfläche 51 der Führungs ^¬ einrichtung 50 auf. Die kleinere Seitenfläche S2b des Flach ^¬ beziehungsweise Rechteckdrahtes 2 liegt an der Seitenwand 52 der Führungseinrichtung 50 an. Die sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an die Führungseinrichtung 50 anschlie ^¬ ßende Umformungseinrichtung 20 ist derart ausgebildet, dass der Flach- beziehungsweise Rechteckdraht 2 beim Führen und Verbiegen in der Umformungseinrichtung 20 mit der größeren Seitenfläche S2a auf der Bodenfläche 21 der Umformungsein ^¬ richtung aufliegt und mit der kleineren Seitenfläche S2b an der Seitenwand 22 der Umformungseinrichtung anliegt. Beim Verbiegen des Drahtes 2 in der Umformungseinrichtung 20 wird der äußere Bereich des Drahtes, der näher als ein inne ^¬ rer Bereich des Drahtes an der Seitenwand 22 der Umformungs ^¬ einrichtung 20 anliegt gedehnt, während der innere Bereich des Drahtes beim Verbiegen gestaucht wird. Die Umformungsein- richtung 20 kann an der der Bodenfläche 21 gegenüberliegenden Seite offen sein. Um ein Umkippen des Flach- beziehungsweise Rechteckdrahtes in der Umformungseinrichtung 20 aufgrund der beim Biegen auftretenden Spannungen im Material des Drahtes 2 zu verhindern, kann die Vorrichtung 1 eine verschiebbare Ab- deckeinrichtung 40 umfassen.

Die Abdeckeinrichtung 40 kann verschiebbar auf der Platte 80 angeordnet sein. Die Abdeckeinrichtung 40 kann auf der Platte 80 derart verschoben werden, dass die Führungseinrichtung 50 vollständig und die Umformungseinrichtung 20 zumindest teil ^¬ weise von der Abdeckeinrichtung 40 abgedeckt ist. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 ist aus Gründen der besse ^¬ ren Darstellung nur eine Abdeckeinrichtung 40 dargestellt, die die Vertiefungen der hinteren Führungseinrichtung 50 vollständig und der hinteren Umformungseinrichtung 20 teilweise abdeckt.

Die Abdeckeinrichtung 40 kann in Form einer auf der Platte 80 verschiebbar angeordneten Platte ausgebildet sein. Die Abde- ckeinrichtung 40 ist dazu entlang der beiden Aussparungen 41 quer zur Längsrichtung des Drahtes 2 und somit quer zur

Längsrichtung der Führungseinrichtung 50 auf der Platte 80 verschiebbar. Bevor der Draht mittels der Vorschubeinrichtung 10 von der Führungseinrichtung 50 in die Umformungseinrichtung 20 eingeführt wird, wird die verschiebbare Abdeckein ^¬ richtung 40 derart verschoben, dass die Führungseinrichtung 50 komplett und die Umformungseinrichtung 20 teilweise von der Abdeckeinrichtung 40 bedeckt wird. Dadurch ist der in Figur 3 durch eine Strichlierung abgegrenzte vordere Bereich AB der Umformungseinrichtung 20 mit dem darin liegenden Abschnitt des Drahtes von der Abdeckeinrichtung bedeckt. Die Platte der Abdeckeinrichtung 40 weist über dem Bereich AB der Umformungseinrichtung 20 eine halbkreisförmige Aussparung 42 auf. Am unteren Ende der halbkreisförmigen Aussparung weist die Abdeckeinrichtung eine dünne Platte 43 aus einem gehärteten Material auf. Diese Platte 43 kann beispielsweise nur wenige Zehntel Millimeter dick sein. Beim Verschieben der Abdeckeinrichtung, deckt die am unteren Ende der Aussparung 42 angeordnete dünne Platte 43 den in der Vertiefung der Umformungseinrichtung geführten Draht 2 ab. Beim Einlaufen des Drahtes in die Umformungseinrichtung verhindert die dünne Platte 43 ein Herausspringen beziehungsweise Umkippen des Drahtes in der Umformungseinrichtung 20. Wenn der Draht schraubenförmig gewickelt wird, kann eine obere Lage des Drahtes nach Durchführen durch die Steigungsgebereinrichtung über einer unteren Lage des Drahtes, die sich in der Umfor- mungseinrichtung 20 befindet, angeordnet werden. Die obere Lage des Drahtes legt sich über die Platte 43, während die untere Lage des Drahtes unter der Platte 43 in der Umfor ^¬ mungseinrichtung geführt wird. Die untere Lage sowie die dar ^¬ über angeordnete obere Lage der Drahtwicklung sind bei dem Wickelvorgang durch die dünne Platte 43 voneinander getrennt.

Bei der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Biegen des Drahtes ist die Führungseinrich- tung 50 und somit auch die Platte 80 in Vorschubrichtung des Drahtes 2 hinter der Vorschubeinrichtung 10 angeordnet. Die Umformungseinrichtung 20 ist in Vorschubrichtung des Drahtes hinter der Führungseinrichtung 50 angeordnet, so dass der Draht 2 bei einem Verschieben aus der Führungseinrichtung 50 in die Umformungseinrichtung 20 eingeschoben wird. Die Steigungsgebereinrichtung 30 kann hinter der Umformungseinrichtung 20 angeordnet sein, so dass der Draht 2 beim Verschieben nach der Umformung in der Umformungseinrichtung 20 zu der Steigungsgebereinrichtung 30 geführt wird. Die Steigungsge ^¬ bereinrichtung 30 kann auch in die Umformungseinrichtung integriert sein. Bei dieser Ausführungsform steigt die Bodenfläche 21 der Umformungseinrichtung in horizontaler Richtung an, so dass der Draht beim kreisförmigen Biegen in der Umfor- mungseinrichtung gleichzeitig auch eine Steigung erfährt.

Bei der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist die Steigungsgebereinrichtung 30 hinter der Umformungseinrichtung 20 angeordnet. Die Steigungsgeberein- richtung 30 kann zum Erzeugen der Steigung des Drahtes beispielsweise eine schräge Platte aufweisen. Die Schräge der Platte kann in Abhängigkeit von der Steigung des Drahtes ein ^¬ stellbar sein. Figur 4 zeigt den in der Führungseinrichtung 50 und der Umformungseinrichtung 20 geführten Draht 2, der um den verkürzt dargestellten Schenkel 3 des induktiven Bauele ^¬ ments 4 gewickelt wird und den Steigungsgeber 30. Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist der Steigungsgeber 30 als ein Kugelstift ausgebildet. Der Steigungsgeber weist beispielsweise einen zylindrischen Körper mit einer kugelför- migen Wölbung 31 an seinem oberen Ende auf. Der Steigungsgeber ist auf der Platte 80 angeordnet beziehungsweise kann in die Platte 80 versenkt werden. Je nach Steigung kann der Steigungsgeber aus der Ebene E der Platte 80 angehoben werden. Beim Wickeln des Drahtes 2 läuft der Draht auf die kugelförmige Wölbung 31 auf und erhält auf ^¬ grund der Kugelform eine Steigung, die notwendig ist, um die eigentliche schraubenförmige Wicklung des Drahtes und somit mehr als eine Windung des Drahtes zu erzeugen. Zur Biegung des Drahtes aus der Ebene E der Platte 80 heraus, kann der Steigungsgeber beispielsweise entsprechend der gewünschten Steigung angehoben werden, sobald der Draht auf die kugelför- mige Wölbung aufgeglitten ist. Nach dem Schieben des Drahtes über die schräge Platte beziehungsweise die kugelförmige Wöl ^¬ bung 31 der Steigungsgebereinrichtung wird der Draht aus der Ebene E herausgebogen und kann über den darunterliegenden Abschnitt des Drahtes gelegt werden, der zeitgleich in die Um- formungseinrichtung eingeführt wird. Dadurch entsteht die schraubenförmige Wicklung des Drahtes.

Um den Draht um einen Schenkel des geschlossenen Rahmenkerns 3 zu wickeln, weist die Vorrichtung 1 eine Aufnahmeeinrich- tung 60 zum Positionieren des Kerns 3 des induktiven Bauelements 4 auf. Die Umformungseinrichtung 20 und die Steigungs ^¬ gebereinrichtung 30 sind derart um die Aufnahmeeinrichtung 60 angeordnet, dass der Draht 2 schraubenförmig um den Schenkel des Kerns 3 des induktiven Bauelements gewickelt wird, wenn der Kern 3 in der Aufnahmeeinrichtung 60 positioniert ist und der Draht 2 durch die Umformungseinrichtung 20 und die Steigungsgebereinrichtung 30 geführt wird.

Im Folgenden wird das Biegen beziehungsweise Wickeln des Drahtes 2 mittels der Vorrichtung 1 näher erläutert. Der Einfachheit halber wird das Verfahren zur Wicklung eines Drahtes nur für einen Draht 2 beschrieben. Es können mittels der Vorrichtung aber, wie oben erläutert, auch zwei Drähte gleich- zeitig um zwei verschiedene Schenkel eines geschlossenen Rah ^¬ menkerns gewickelt werden.

Zum Einlegen des Drahtes 2 in die Vorschubeinrichtung 10 wird die Abdeckplatte 15 zunächst von der Platte 12 angehoben, so dass der Draht 2 in die Führung 13 eingelegt und durch die Führungseinrichtung 50 bis zum Beginn der Umformungseinrichtung 20 geschoben werden kann. Anschließend wird die Abdeckplatte 15 mittels der Presse 14 und dem Stempel 16 auf die Platte 12 gepresst, so dass der Draht 2 innerhalb der Führung 13 geklemmt ist.

Mittels der Antriebseinheit 110 werden die Schlitten 11 und somit die Platte 12 in Pfeilrichtung verschoben, so dass das vordere Ende des Drahtes von der Führungseinrichtung 50 in die Umformungseinrichtung 20 eingeschoben wird. Beim Verschieben des Drahtes 2 wird der vordere Abschnitt des Drah ^¬ tes, der durch die Umformungseinrichtung 20 geführt wird, halbkreisförmig in der Ebene E der Platte 80 gebogen.

Zum weiteren Vorwärtsschieben des Drahtes wird die Abdeckplatte 15 von dem Stempel 16 und der Presse 14 angehoben und die Schlitten 11 werden mit der darauf befestigten Platte 12 entgegen der in Figur 1 gezeigten Pfeilrichtung zurückgescho- ben. Aufgrund der Biegung des vorderen Endes des Drahtes ist der Draht fixiert und wird nicht mit der Bewegung der Platte 12 und der Schlitten 11 zurückgeschoben. Zum weiteren Vorschub des Drahtes wird die Abdeckplatte 15 erneut auf die Platte 12 gepresst, so dass der Draht wieder in der Führung 13 geklemmt wird. Anschließend erfolgt ein erneutes Vorwärts ^¬ bewegen der Platte 12 durch die Schlitten 11, wodurch der Draht 2 weiter in die Umformungseinrichtung 20 eingeschoben und dort halbkreisförmig gebogen wird. Das vordere Ende des Drahtes erreicht nun die Steigungsgebereinrichtung 30 und wird beim weiteren Durchführen durch die Steigungsgebereinrichtung 30 aus der Ebene E der Platte 80 herausgebogen.

Durch ein weiteres Vorwärtsschieben des Drahtes kann der Draht mittels der Vorrichtung letztendlich schraubenförmig, wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, gebogen werden.

Das beschriebene Verfahren zum Biegen des Drahtes mittels der Vorrichtung 1 lässt sich beispielsweise zum Verbiegen eines Drahtes mit einer Breite von 5 mm und einer Dicke von 1,5 mm bis 1,7 mm durchführen. Für dickere Drähte, beispielsweise Rechteck- beziehungsweise Flachdrähte mit einer Dicke von mehr als 1,8 mm, kann der vordere Endabschnitt A des Drahtes 2 vor dem Einschieben in die Führungseinrichtung 50 bezie- hungsweise die Umformungseinrichtung 20 vorgebogen werden. Die Vorrichtung 1 weist dazu die in den Figuren 1, 2, 5, 6 und 7 gezeigte Vorbiegeeinrichtung 70 zum Biegen des Endabschnitts A des Drahtes 2 auf. Die Vorbiegeeinrichtung 70 kann Teil einer Platte 90 sein, die an einer Halterung 120 der Vorrichtung 1 in vertikaler Richtung beweglich angeordnet ist. Figur 5 zeigt eine Oberseite der Vorbiegeeinrichtung 70, während die Unterseite der Vorbiegeeinrichtung 70 in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist. Die Vorbiegeeinrichtung 70 weist einen Biegedorn 71, um den der Endabschnitt A des Drahtes 2 biegbar ist, auf. Der Biegedorn 71 kann als ein zylinderförmiger Zapfen ausgebildet sein, der aus der Unterseite der Platte 90 herausragt. Zum eigentlichen Biegen des Endabschnitts A des Drahtes 2 um den Biegedorn 71 weist die Vorbiegeeinrichtung 70 ein Biegeelement 72 auf, das als ein mitführender Stift beziehungswei ^¬ se eine zylinderförmige Walze an einem Hebel 73 befestigt sein kann. Der Hebel 73 kann an einem Gelenk 76 drehbar gelagert sein. Die Vorbiegeeinrichtung 70 weist des Weiteren in der Platte 90 eine Aussparung 74 auf, in der das Biegeelement 72 in einem Abstand um den Biegedorn 71 beweglich angeordnet ist. Das Biegeelement 72 ist mittels des Hebels 73 entlang der Bahn eines Kreissegmentes innerhalb der Aussparung 74 be ^¬ wegbar. Die Aussparung 74 ist dazu ebenfalls in Form eines Kreissegmentes in der Platte 90 angeordnet. Bei den in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung zum Wickeln eines Drahtes, bei denen zwei Drähte gleichzeitig um verschiedene Schenkel des geschlossenen Rahmenkerns 3 ge ^¬ wickelt werden können, weist die Materialaussparung 74 in der Platte 90 zwei kreissegmentförmige Teilaussparungen auf, die ineinander übergehen. Zur besseren Darstellung ist bei den in den Figuren 5, 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen der Vorbiegeeinrichtung 70 nur ein Draht 2 mit einem Endabschnitt A gezeigt, der mittels der Vorbiegeeinrichtung 70 gebogen wird.

Zum Vorbiegen des Endabschnitts A des Drahtes 2 wird der Draht zunächst in der Vorschubeinrichtung 10 derart einge ^¬ klemmt, dass der vordere Endabschnitt A des Drahtes an der Seite der Vorschubeinrichtung, an der die Führungseinrichtung 50 angeordnet ist, aus der Vorschubeinrichtung herausragt. Die Platte 80 mit der Führungseinrichtung 50, der Umformungs- einrichtung 20 und der auf der Platte fixierten Steigungsge ^¬ bereinrichtung 30 ist verschiebbar an der Halterung 120 angeordnet. Zum Vorbiegen des Endabschnitts des Drahtes 2 wird die Platte 80 entlang der Halterung 120 auf eine Position P3 verschoben. Die Vorbiegeeinrichtung 70 ist über ein Kopp- lungselement 130 mit der Platte 80 verbunden. Das Kopplungs ^¬ element 130 ist an der Halterung 120 in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet. Beim Verschieben der Platte 80 auf die Position P3 verschiebt sich die Vorbiegeeinrichtung 70 daher entsprechend nach unten auf eine Position P2, auf dessen Höhe der Draht 2 aus der Vorschubeinrichtung 1 herausragt. Zur Aufnahme des Drahtes 2 weist die Vorbiegeeinrichtung 70 die Führung 75 auf. Nach dem Verschieben der Platte 90 mit der Vorbiegeeinrichtung 70 von einer Position PI oberhalb der Position P2 auf die Position P2 liegt der hinter dem Endabschnitt A angeordnete Abschnitt A' des Drahtes 2 in der Führung 75 der Vorbiegeeinrichtung, während der vordere Abschnitt A des zunächst noch ungebogenen Drahtes 2 aus der Führung 75 herausragt, wie dies in Figur 6 dargestellt ist.

Durch Bewegen des Hebels 73 mit dem Biegeelement 72 in Pfeil- richtung um das Gelenk beziehungsweise einen Drehpunkt 76, an dem der Hebel 73 drehbar gelagert sein kann und der beispielsweise auf der Oberseite der Platte 90 auf dem Biegedorn 71 angeordnet ist, wird der Endabschnitt A des Drahtes um den Biegedorn 71 halbkreisförmig vorgebogen. Figur 7 zeigt den vorgebogenen Endabschnitt A des Drahtes 2, der in einen ge ^¬ krümmten Abschnitt der Führung 75 gebogen ist. Um den Draht sicher in dem gekrümmten Abschnitt der Führung 75 entlang des Biegedorns zu halten, ist eine Abdeckung 78 über dem gekrümmten Abschnitt der Führung 75 vorgesehen. Die Abdeckung 78 ist an der Unterseite der Platte 80 angeordnet und kann einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen. Aus Gründen der besseren Übersicht ist in Figur 7 nur eine Abdeckung 78 dargestellt. Neben dem in den Figuren 5, 6 und 7 gezeigten Draht kann ein weiterer zweiter Draht, der parallel zu dem ersten Draht in der Vorrichtung 1 geführt wird, mittels der Vorbiegeeinrichtung 70 verbogen werden. Dazu weist die Vorbiegeeinrichtung einen weiteren Hebel 73 auf, der ein weiteres Biegeelement in einer weiteren Aussparung 74 bewegt.

Zum weiteren Biegen beziehungsweise Wickeln des Drahtes 2 wird die Platte 90 mit der Vorbiegeeinrichtung 70 von der Position P2 wieder auf die Position PI verfahren. Dabei wird die Platte 80 von der Position P3, die unterhalb der Position P2 liegt, wieder zurück auf die Position P2 verfahren, wodurch der vordere Endabschnitt A des nunmehr vorgebogenen Drahtes 2 in die Führungseinrichtung 50 beziehungsweise die Umformungseinrichtung 20 eingelegt wird. Das weitere Biegen beziehungsweise Wickeln des Drahtes um den Schenkel des ge ^¬ schlossenen Rahmenkerns 3 kann nun weiter automatisiert mit ^¬ tels der Vorrichtung 1 wie oben beschrieben erfolgen.

Bezugs zeichenliste

1 Vorrichtung zum Wickeln eines Drahtes

2 Draht

3 Kern

4 induktives Bauelement

10 Vorschubeinrichtung

20 Umformungseinrichtung

30 Steigungsgebereinrichtung

40 Abdeckeinrichtung

50 Führungseinrichtung

60 Aufnahmeeinrichtung

70 Vorbiegeeinrichtung

80 Platte

90 Platte

100 Schiene

110 Antriebseinheit

120 Halterung

130 Kopplungselement