Beschreibung

Titel

Verfahren und Anordnung zum Wickeln eines Wickeldrahtes auf einen Wickelkörper und zugehörige Magnetbaugruppe für ein Magnetventil

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln eines Wickeldrahtes auf einen Wicke lkörper nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 , eine Anordnung zum Wickeln eines Wickeldrahtes auf einen Wickelkörper und eine zugehörige Magnetbaugruppe für ein Magnetventil.

In modernen Bremssystemen und in Fahrerassistenzsystemen, die beispielsweise ein An- tiblockiersystem (ABS), ein Antriebsschlupfregelsystem (ASR-System) oder ein elektro- nisches Stabilitätsprogrammsystem (ESP-System) umfassen, werden zur Druckmodulation Magnetventile eingesetzt. In einer gröberen Unterteilung bestehen diese Magnetventile aus einer Ventilpatrone, die in einem Fluidaggregat verstemmt wird, und einer Magnetbaugruppe, deren Einbauort sich in der Regel in einem zugehörigen Steuergerät befindet. Die Magnetbaugruppe wird zur Erzeugung eines entsprechenden Magnetfeldes mit elekt- rischen Ansteuersignale angesteuert, wobei die Magnetbaugruppe eine auf einen Wicklungsträger gewickelte Drahtwicklung mit einer vorgegeben Anzahl von Windungen, eine Abdeckscheibe und einen Gehäusemantel umfasst. Dabei wird die Abdeckscheibe als Eisenkreisbauteil in den Gehäusemantel gepresst, um den Eisenkreis der Magnetbaugruppe zu schließen.

Für den Wicklungsvorgang, bei dem ein Wickeldraht auf den Wickelkörper gewickelt wird, ist aus dem Stand der Technik ein Wickelverfahren bekannt, das ein so genanntes drahtrestfreies Wickeln verwendet. Dabei wird der Wickeldraht nicht über einen Hilfs- stift, sondern über eine zusätzliche Klemmung beim Wickelkörperwechsel fixiert. Das heißt, dass ein Wickeldrahtende einer vorhergehenden Magnetbaugruppe als Anfang der

nachfolgenden Magnetbaugrappe verwendet wird. Die Fixierung des Wickeldrahtes im Wickelkörper erfolgt dabei über ein Einklemmen in einem Drahtaufnahmeschlitz eines elektrischen Anschlussdoms, der Teil des Wickelkörpers ist. Der Drahtaufnahmeschlitz ist zur Verbindung mit dem Wickeldraht als Schneidklemmverbindung ausgeführt. Da der elektrische Anschlussdom als Kunststoffspritzteil ausgeführt ist, ist es schwierig, die erforderliche Toleranz für die Schlitzbreite spritztechnisch einzuhalten. Außerdem können Prozesseinflüsse nach dem Spritzgießen, wie Schwindung und Wasseraufnahme, für das Bauteilmaß in der Regel nicht berücksichtigt werden. So kann der Wickeldraht beispielsweise infolge einer zu schwachen Pressung im Drahtaufnahmeschlitz während des Abschneidevorgangs auf der Wickelmaschine, oder bei den nachfolgenden Montageprozessen, wie Schüttgut, Transport usw. und bei der Handhabung des bewickelten Wickelkörpers aus dem Drahtaufnahmeschlitz zurückrutschen. Bei einer zu starken Klemmung kann der Wickeldraht beispielsweise nicht vollständig im Bereich einer Drahtauflage aufliegen und nach oben ausbrechen. Dies kann zu einer falschen Positionierung des Wi- ckeldrahtes führen, in welcher der Kontaktierbereich zum Schneidmesser hin nicht mehr gegeben ist, oder unter Umständen außerhalb der Kontaktierzone im Bereich des Schneidmesserauges liegt. Zudem kann es durch ein mögliches, zu starkes Zurückschieben des Wickeldrahtes zu einem Kontakt zwischen dem Wickeldraht und dem Gehäusemantel der Magnetbaugruppe kommen. Dies kann durch Vibrationen, die bei Feldbelas- tungen auftreten, zu einem Durchscheren der Isolation des Wickeldrahtes führen und dadurch zu einem Kurzschluss und somit auch zu einem Ausfall der Magnetbaugruppe führen.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Wickeln eines Wickeldrahtes auf einen Wickelkörper mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein in einen ersten Drahtaufnahmeschlitz eines ersten Anschlussdoms eingefädelter Wickeldrahtanfang auf einer erste Drahtauflage aufgelegt wird, die nach dem ers- ten Drahtaufnahmeschlitz angeordnet ist, wobei der Wickeldraht vor dem Wickelvorgang so umgeformt und gehalten wird, dass der Durchmesser des Wickeldrahtes an einem auf der ersten Drahtauflage aufliegenden Bereich in Richtung der Breite des ersten Drahtaufnahmeschlitzes vergrößert wird und ein Zurückrutschen des Wickeldrahtanfangs in den ersten Drahtaufnahmeschlitz verhindert wird. Durch das Halten und Umformen des Wi- ckeldrahtes wird verhindert, dass der Wickeldrahtanfang während des Wickelvorgangs

bzw. bei nachfolgenden Montageprozessen und/oder bei der Handhabung des bewickelten Wickelkörpers in den ersten Drahtaufnahmeschlitz des ersten elektrischen Anschlussdoms zurückrutscht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Prozesssicherheit erhöht, wobei das Klemmmaß des Drahtaufnahmeschlitzes im elektrischen Anschlussdom nicht mehr sicherheitskritisch ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung zum Wickeln eines Wickeldrahtes auf einen Wickelkörper, wobei ein Wickeldrahtanfang in einen ersten Drahtaufnahmeschlitz eines ersten Anschlussdoms des Wickelkörpers eingefädelt ist, umfasst ein Halteprägewerkzeug, das ausgeführt ist, um während eines Wickelvorgangs, durch den eine vorgebare Anzahl von

Wickeldrahtwindungen auf den Wickelkörper aufgewickelt wird, den in den ersten Drahtaufnahmeschlitz eingefädelten Wickeldrahtanfang mit einer Haltefläche auf einer ersten Drahtauflage zu halten, die nach dem ersten Drahtaufnahmeschlitz angeordnet ist, und den Wickeldraht an einem auf der erstem Drahtauflage aufliegenden Bereich so umzu- formen, dass der Durchmesser des Wickeldrahtes in diesem Bereich in Richtung der Breite des ersten Drahtaufnahmeschlitzes vergrößert ist, um ein Zurückrutschen des Wickeldrahtanfangs in den ersten Drahtaufnahmeschlitz zu verhindern.

Die erfindungsgemäße Magnetbaugruppe für ein Magnetventil umfasst einen Wickelkör- per, der einen ersten elektrischen Anschlussdom mit einem ersten Drahtaufnahmeschlitz, in den ein Wickeldrahtanfang eingefädelt ist, und einen zweiten elektrischen Anschlussdom mit einem zweiten Drahtaufnahmeschlitz aufweist, in den ein Wickeldrahtende eingefädelt ist. Der erste Anschlussdom und der zweite Anschlussdom sind beispielsweise als Kunststoffspritzteil ausgeführt und weisen jeweils eine Drahtauflage auf, die nach dem ersten Drahtaufnahmeschlitz bzw. nach dem zweiten Drahtaufnahmeschlitz angeordnet sind. Der Wickeldraht ist an einem auf der ersten Drahtauflage aufliegenden Bereich und an einem und auf der zweiten Drahtauflage aufliegenden Bereich so umgeformt, dass der Durchmesser des Wickeldrahtes in diesen Bereichen in Richtung der Breite der Drahtaufnahmeschlitze vergrößert ist, um ein Zurückrutschen des Wickeldrahtan- fangs in den ersten Drahtaufnahmeschlitz und ein Zurückrutschen des Wickeldrahtendes in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz zu verhindern. Durch die plastische Umformung des Wickeldrahtes wird in vorteilhafter Weise ein Zurückrutschen des Wickeldrahtanfangs bzw. des Wickeldrahtendes in den korrespondierende Drahtaufnahmeschlitz verhindert, so dass der Wickeldrahtanfang bzw. das Wickeldrahtende bei der Handhabung des bewickelten Wicklungskörpers und während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs

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der Magnetbaugruppe in den korrespondierenden Drahtaufhahmeschlitzen der elektrischen Anschlussdome gehalten werden und eine optimale elektrische Verbindung zu einem korrespondierende Steuergerät hergestellt werden kann, um mit der Magnetbaugruppe ein gewünschtes Magnetfeld zu erzeugen.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens zum Wickeln eines Wickeldrahtes auf einen Wickelkörper, der im unabhängigen Patentanspruch 6 angegebenen Anordnung zum Wickeln eines Wickeldrahtes auf einen Wickelkörper und der im unabhängigen Patentanspruch 12 angegebenen Magnetbaugruppe möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass das in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz eingefädelte Wickeldrahtende auf eine zweite Drahtauflage aufgelegt wird, die nach dem zweiten Draht- aufnahmeschlitz angeordnet ist, wobei der Wickeldraht nach dem Wickelvorgang so umgeformt und abgeschnitten wird, dass der Durchmesser des Wickeldrahtes an einem auf der zweiten Drahtauflage aufliegenden Bereich in Richtung der Breite des zweiten Drahtaufnahmeschlitzes vergrößert wird und ein Zurückrutschen des Wickeldrahtendes in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz verhindert wird. Durch das Umformen des Wickeldrahtes wird verhindert, dass das Wickeldrahtende nach dem Schneidevorgang bzw. bei nachfolgenden Montageprozessen und/oder bei der Handhabung des bewickelten Wickelkörpers in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz des zweiten elektrischen Anschlussdoms zurückrutscht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Prozesssicherheit erhöht, wobei das Klemmmaß des Drahtaufnahmeschlitzes im elektrischen Anschlussdom nicht mehr si- cherheitskritisch ist.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist ein Schneidprägewerkzeug vorhanden, das ausgeführt ist, um ein nach dem Wickelvorgang in einen zweiten Drahtaufnahmeschlitz eingefädeltes und auf einer zweiten nach dem zweiten Drahtaufnahme- schlitz angeordneten Drahtauflage aufliegendes Wickeldrahtende abzuschneiden, und den

Wickeldraht an einem auf der zweiten Drahtauflage aufliegenden Bereich so umzuformen, dass der Durchmesser des Wickeldrahtes in diesem Bereich in Richtung der Breite des zweiten Drahtaufnahmeschlitzes vergrößert ist, um ein Zurückrutschen des Wickeldrahtendes in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz zu verhindern. Zur Umformung des auf der ersten Drahtauflage aufliegenden Bereichs des eingefädelten Wickeldrahts weist das

Halteprägewerkzeug beispielsweise eine erste Prägenase auf, die den Wickeldraht in eine erste Vertiefung in der ersten Drahtauflage drückt. Des Weiteren weist das Schneidprägewerkzeug eine zweite Prägenase auf, die den auf der zweiten Drahtauflage aufliegenden Bereich des eingefädelten Wickeldrahts zur Umformung in eine zweite Vertiefung in der zweiten Drahtauflage drückt. Die Vertiefungen in den Drahtauflagen sind beispielsweise als Kerben ausgeführt, die jeweils eine Prägekante aufweisen, die direkt hinter dem jeweiligen Drahtaufnahmeschlitz angeordnet sind und den Wickeldraht knicken. Die als Kerbe ausgeführten Vertiefungen, das Halteprägewerkzeug, das Schneidprägewerkzeug und die Prägekanten sind so ausgeführt, dass die Formen des Wickeldrahtanfangs und des Wickeldrahtendes im Wesentlichen unverändert bleiben. Dadurch ist in vorteilhafter

Weise ein drahtrestfreies Wickeln sichergestellt, d.h. das in der Drahtführung der Wickelmaschine verbleibende Wickeldrahtende wird nicht geknickt und kann somit für den nächsten Wickelprozess als Wickeldrahtanfang des nächsten Wicklungsträgers verwendet werden. Durch die plastischen Umformungen des Wickeldrahtes im Bereich der Vertie- fungen und durch das Knicken des Wickeldrahtes über den Prägekanten wird einerseits das Zurückrutschen in den korrespondierenden Drahtaufnahmeschlitz vermieden und andererseits wird der Wickeldraht in seinem Querschnitt weniger verformt, so dass die Prüfung auf Wickeldrahtanwesenheit und Wickeldrahtabstand in einem Prüffenster einer nachfolgenden Kameraprüfung erleichtert und durch reduzierte Wickeldrahtquerschnitte verursachte Pseudofehler bei der Kameraprüfung vermieden werden können. Zudem kann durch die Erfindung der Ausschuss bei der Herstellung der Magnetbaugruppen reduziert werden.

Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Magnetbaugruppe für ein Magnetventil.

Fig. 2a zeigt eine Draufsicht auf einen Wicklungskörper für die Magnetbaugruppe gemäß Fig. 1.

Fig. 2b und 2c zeigen jeweils ein Detail aus Fig. 2a.

Fig. 3a zeigt eine schematische Seitenansicht eines unbewickelten Wickelkörpers für die Magnetbaugruppe gemäß Fig. 1.

Fig. 3b zeigt eine schematische Seitenansicht eines bewickelten Wickelkörpers für die Magnetbaugruppe gemäß Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Anschlussdoms für die Magnetbaugruppe gemäß Fig. 1 vor einem Wickelvorgang.

Fig. 5a zeigt eine perspektivische Darstellung eines Halteprägewerkzeugs für die Bewicklung eines Wickelkörpers der Magnetbaugruppe gemäß Fig. 1.

Fig. 5b zeigt eine schematische Seitenansicht des Halteprägewerkzeugs gemäß Fig. 5a.

Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Anschlussdoms für die Magnetbaugruppe gemäß Fig. 1 nach einem Wickelvorgang.

Fig. 7a zeigt eine perspektivische Darstellung eines Schneidprägewerkzeugs für die Bewicklung eines Wickelkörpers der Magnetbaugruppe gemäß Fig. 1.

Fig. 7b zeigt eine schematische Seitenansicht des Schneidprägewerkzeugs gemäß Fig. 7a.

Ausführungsformen der Erfindung

Wie aus Fig. 1 bis 3b ersichtlich ist, umfasst eine Magnetbaugruppe 1 für ein Magnetventil einen Wickelkörper 3, der einen ersten elektrischen Anschlussdom 10 mit einem als Schneidklemmverbindung 13 ausgeführten ersten Drahtaufhahmeschlitz 12, in den ein Wickeldrahtanfang 4.1 eingefädelt ist, und einen zweiten elektrischen Anschlussdom 20 mit einem als Schneidklemmverbindung 23 ausgeführten zweiten Drahtaufhahmeschlitz 22 aufweist, in den ein Wickeldrahtende 4.2 eingefädelt ist. Ein Eisenkreis der Magnetbaugruppe 1 wird durch einen Gehäusemantel 2 und eine in den Gehäusemantel 2 einge- presste Abdeckscheibe 5 gebildet. Die elektrischen Anschlussdome 10, 20 sind bei- spielsweise als Kunststoffspritzteile ausgeführt. Wie weiter aus Fig. 2a bis 2c ersichtlich

ist, weisen der erste elektrische Anschlussdom 10 und der zweite elektrische Anschlussdom 20 jeweils eine Drahtauflage 11, 21 mit einer Vertiefung 11.2, 21.2 auf.

Wie aus Fig. 3a ersichtlich ist, wird der Wickeldrahtanfang 4.1 vor einem Wickelvor- gang, durch welchen eine vorgebare Anzahl von Wickeldrahtwindungen auf den Wickelkörper 3 aufgewickelt werden, in den ersten Drahtaufnahmeschlitz 12 des ersten Anschlussdoms 10 eingefädelt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird das Wickeldrahtende 4.2 nach dem Wickelvorgang in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz 22 des zweiten Anschlussdoms 20 eingefädelt und abgeschnitten.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, liegt der in den ersten Drahtaufnahmeschlitz 12 eingefädelte Wickeldrahtanfang 4.1 vor dem Wickelvorgang und während des Wickelvorgangs auf einer erste Drahtauflage 11 auf, die nach dem ersten Drahtaufnahmeschlitz 12 angeordnet ist, und wird von einer Haltefläche 32 eines Halteprägewerkzeugs 30 gehalten. Wie auch aus Fig. 5a und 5b ersichtlich ist, umfasst das Halteprägewerkzeugs 30 die Haltfläche 32 und die Prägenase 31. Der Wickeldraht 4 wird durch eine Prägenase 31 des Halteprägewerkzeugs 30 über eine Prägekante 11.1 so in die Vertiefung 11.2 gedrückt, dass der Wickeldraht 4 im Bereich der Prägekante 11.1 einen Knick nach unten aufweist und so umgeformt wird, dass der Durchmesser des Wickeldrahtes 4 im Bereich der ersten Vertie- fung 11.2 einen in Richtung der Breite des ersten Drahtaufhahmeschlitzes 12 vergrößerten Durchmesser aufweist, wodurch ein Zurückrutschen des Wickeldrahtanfangs 4.1 in den ersten Drahtaufnahmeschlitz 12 verhindert wird. Die Klemmung des Wickeldrahts 4 im ersten elektrischen Anschlussdom 10 muss zusätzlich zu den Spannkräften des Wickeldrahtes 4 die Zugkräfte während des Wickelvorgangs aufnehmen und halten. Dies wird durch die erfindungsgemäße Umformung des Wickeldrahtes 4 erleichtert. Zudem wird der Wickeldrahtanfang 4.1 im Vergleich mit den herkömmlichen Wickelverfahren in seinem Querschnitt weniger verformt, da die Niederhaltekraft der Haltefläche 32 im Bereich des Wickeldrahtanfangs 4.1 durch den Umformvorgang des Wickeldrahtes 4 im Bereich der Vertiefung 11.2 reduziert werden kann, und ein Zurückrutschen des Wickel- drahtes 4 in den Drahtaufnahmeschlitz 12 trotzdem verhindert werden kann. Das Halte- prägewerkzeug 30 führt daher mit dem Wickeldraht 4 eine Haltefunktion, eine plastische Umformfunktion und eine Knickfunktion aus. Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, bleibt der Durchmesser A des Wickeldrahtes im Bereich des Wickeldrahtanfangs 4.1 unverändert und wird im Bereich der Vertiefung 11.2 durch den Knick- und Umformvorgang auf einen verbleibenden Durchmesser B verkleinert, der beispielsweise 2/3 des ursprüngli-

chen Durchmessers A entspricht. Die Tiefe C der als Kerbe ausgeführten Vertiefung 11.2 entspricht ungefähr dem halben ursprünglichen Durchmesser A des Wickeldrahts 4.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, liegt das in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz 22 eingefä- delte Wickeldrahten 4.2 nach dem Wickelvorgang auf einer zweiten Drahtauflage 21 auf, die nach dem zweiten Drahtaufnahmeschlitz 22 angeordnet ist, und wird von einem Schneidmesser 42 eines Schneideprägewerkzeugs 40 abgeschnitten. Wie auch aus Fig. 7a und 7b ersichtlich ist, umfasst das Schneideprägewerkzeug 40 das Schneidmesser 42 und eine Prägenase 41. Der Wickeldraht 4 wird durch die Prägenase 41 des Schneidepräge- Werkzeugs 40 über eine Prägekante 21.1 so in die Vertiefung 21.2 gedrückt, dass der Wickeldraht 4 im Bereich der Prägekante 21.1 einen Knick nach unten aufweist und so umgeformt wird, dass der Durchmesser des Wickeldrahtes 4 im Bereich der zweiten Vertiefung 21.2 einen in Richtung der Breite des ersten Drahtaufnahmeschlitzes 22 vergrößerten Durchmesser aufweist, wodurch ein Zurückrutschen des Wickeldrahtendes 4.2 in den zweiten Drahtaufnahmeschlitz 22 verhindert wird. Durch die erfindungsgemäße Umformung des Wickeldrahtes 4 wird der Wickeldraht 4 während des Abschneidevorgangs gehalten, wobei das Schneidprägewerkzeug 40 während des Abschneidevorgangs gleichzeitig eine Schneidefunktion, eine plastische Umformfunktion und eine Knickfunktion ausführt. Durch das Schneidmesser 42 des Schneideprägewerkzeugs 40 wird das in der Wickelmaschine verbleibende Wickeldrahtende beim Abschneiden nicht beschädigt bzw. verformt. Dadurch ist ein drahtrestfreies Wickeln sichergestellt, das bedeutet, dass das in der Drahtführung der Wickelmaschine verbleibende Drahtende wird nicht geknickt und kann somit für den nächsten Wickelprozess als Wickeldrahtanfang 4.1 des nächsten Wicklungsträger 3 verwendet werden. Wie aus Fig. 6 weiter ersichtlich ist, bleibt der Durchmesser A des Wickeldrahtes im Bereich des Wickeldrahtendes 4.2 unverändert und wird im Bereich der Vertiefung 21.2 durch den Knick- und Umformvorgang auf einen verbleibenden Durchmesser B verkleinert, der beispielsweise 2/3 des ursprünglichen Durchmessers A des Wickeldrahts 4 entspricht. Die Tiefe C der als Kerbe ausgeführten zweiten Vertiefung 11.2 entspricht ungefähr dem halben ursprünglichen Durchmesser A des Wickeldrahts 4. Währen des Abschneidvorgangs dringt das Schneidmesser 42 um die

Tiefe D in die zweite Drahtauflage 21 ein.

Die erfindungsgemäße Anordnung zum Wickeln des Wickeldrahtes 4 auf einen Wickelkörper 3 und die zugehörige Magnetbaugruppe 1 können so ausgeführt werden, dass Wi- ckeldrähte 4 mit verschiedenen Durchmessern gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren

auf den Wickelkörper 3 gewickelt werden können. Dadurch können Magnetbaugruppen, die verschiedene Magnetkräfte erzeugen, mit der gleichen Anordnung und dem gleichen Wickelkörper hergestellt werden. Das Halteprägewerkzeugs 30, das Schneideprägewerkzeug 40 und die Drahtaufnahmeschlitze 12, 22 der elektrische Anschlussdome 10, 20 können beispielsweise so ausgeführt werden, dass mehrere verschiedene Drahtdurchmesser inklusive Isolierlack verarbeitet werden können.

Durch das erfindungsgemäße Umformen des Wickeldrahtes wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass der Wickeldraht während des Wickelvorgangs, während des Abschneid- Vorgangs oder bei nachfolgenden Montageprozessen und/oder bei der Handhabung des bewickelten Wickelkörpers in die korrespondierenden Drahtaufnahmeschlitze der elektrischen Anschlussdome zurückrutscht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Prozesssicherheit erhöht, wobei das Klemmmaß des Drahtaufnahmeschlitzes im elektrischen Anschlussdom nicht mehr sicherheitskritisch ist.

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