线嘴悬架和卷绕设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的用于卷绕线嘴的线嘴悬架、根据权利要求9前序部分所述的卷绕设备、根据权利要求13前序部分所述的卷绕线嘴以及用于利用这种设备卷绕被卷绕体的方法。
现有技术
[0002]当通过将线卷绕至承载体上来由绝缘铜线生产线圈状被卷绕体时，一个普遍问题在于一旦卷绕材料已经被沉积或者一旦卷绕设备的拉伸应力已经部分地中断，被卷绕体的绕卷就会凸起。在非圆形、凸的横截面设计的承载体的情况下，该问题是特别严重的。
[0003]在EP 2 512 013 Al中，在相对于被卷绕体为轴向的方向上的该凸起问题通过以下方式得到解决:使在卷绕针的口部区域中用于卷绕材料的进料通道指向卷绕材料的沉积方向，以及在口部开口之下轴向地提供一种装置，该装置通过压靠所述卷绕材料从下面使卷绕材料在轴向上预成形，使得有效地阻止了卷绕线的轴向凸起。然而，这对径向凸起问题没有作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于详细说明一种用于卷绕线嘴的线嘴悬架，其允许生产具有减少的径向凸起的被卷绕体。
[0005]通过用于至少一个卷绕线嘴的、特别地用于在承载体上生产电线圈的线嘴悬架实现了该目的和其他目的，其中线嘴悬架包括用于卷绕线嘴的至少一个线嘴容纳部分，其是为了将卷绕线嘴容纳和紧固在正确位置中并且使得卷绕线嘴在该线嘴容纳部分中不能转动，其中，线嘴容纳部分相对于线嘴悬架被可转动地安装在线嘴悬架中，使得容纳在线嘴容纳部分中的卷绕线嘴被安装为能够绕着卷绕线嘴纵轴转动，所述卷绕线嘴纵轴横向于从卷绕线嘴离开的卷绕材料的沉积方向延伸，借助于线嘴悬架能够有效地控制线嘴容纳部分的转动位置。
[0006]这里，优选的是，当借助于线嘴悬架控制线嘴容纳部分的转动位置时，使得在沿沉积方向从卷绕线嘴的口部表面释放卷绕材料之前，所述卷绕材料由被固定地布置在卷绕线嘴的口部表面上并且距纵轴一段距离处的支承表面通过去弯曲而弹性到塑性地预成形，使得卷绕材料以持续的方式紧紧地支承在承载体上，其中，通过周期性地控制线嘴容纳部分的转动位置能够周期性地控制支承表面的作用。
[0007]这里，去弯曲应理解为表示支承表面不与承载体上的沉积表面平行，而是相对于其转动。这里，沉积表面是承载体于卷绕材料在承载体上的接触点处的切向表面。当卷绕在第一转动方向(例如顺时针方向)上发生时，支承表面因此从相对于沉积表面的切向在另一转动方向上(因此，在上述示例中在逆时针方向上)转动。该转动可以优选地具有在切向和支承表面方向之间的约10°至85°的转动角。切向基本上是上述切向表面的方向，即卷绕材料的方向，其在承载体上的和卷绕线嘴上的两个支承点之间延伸。
[0008]本发明的一个方面因此涉及周期性地控制线嘴容纳部分相对于线嘴容纳部分的转动轴线的转动位置，并且因此周期性地控制被紧固在线嘴容纳部分中的卷绕线嘴相对于线嘴容纳部分的转动轴线的转动位置。这里，转动轴线横向于卷绕材料的沉积方向，并且基本上平行于承载体的切向平面。转动轴线因此基本上垂直地立于由卷绕线嘴绕着承载体的相对轨道限定的平面中。这里，术语“周期性的”应理解为表示控制是与卷绕周期匹配的，其中所述控制取决于承载体的横截面形状并且适应于所述形状。因此能够根据线嘴容纳部分的和承载体的相对位置来设定转动位置。
[0009]这里，具有控制单元的线嘴悬架是优选的，借助于该控制单元，能够以使得线嘴容纳部分能够被定位在相对于承载体的可自由选择的、预定的转动位置中的方式来控制线嘴容纳部分的转动运动。
[0010]由于线嘴容纳部分的转动位置能够被控制，因此被紧固为使得不在线嘴容纳部分中转动的卷绕线嘴的转动位置也能够被控制。例如，如果现在使用在其口部表面上具有用于卷绕材料的支承表面的卷绕线嘴，该支承表面被布置在距卷绕线嘴的转动轴线一段距离处，使得支承表面将横向力施加到离开的卷绕材料上，则因此能够通过卷绕线嘴的可控转动位置来控制在卷绕周期内支承表面的作用。例如，因此能够控制在卷绕周期内支承表面和承载体的切向表面之间的角度。
[0011]能够由控制单元以监视位置的方式锁定线线嘴(即卷绕线嘴)，即转动位置是能够自由选择的并且能够通过机器控制来调节。
[0012]借助于支承表面，卷绕线嘴能够因此将实际上由卷绕线嘴的转动位置限定的反力或横向力施加到卷绕线上，并且因此导致在卷绕线中的去弯曲，这意味着减小、乃至完全消除被卷绕体在径向上的凸起。
[0013]本发明的一个方面因此涉及借助于对卷绕线嘴的所述转动位置进行控制来引入卷绕材料的限定的预处理或预载。线嘴容纳部分的和因此还有的被紧固在其中的线嘴的转动运动特别优选地基本上通过控制单元和通过穿过卷绕线嘴进料的卷绕材料在承载体上的沉积而引起，并且通过控制单元特别优选地能够控制所述转动运动，使得能够相对于卷绕材料周期性地控制线嘴容纳部分相对于承载体的转动位置，所述控制单元由转动控制件和制动单元形成或包括这两者，或者由受控驱动件形成或者包括该受控驱动件。
[0014]线嘴容纳部分的转动位置能够被周期性地控制，使得根据线嘴容纳部分相对于承载体的平移位置，支承表面以可确定的方式作用于卷绕材料。这是有利的，这是由于卷绕材料的预载能够因此适应于承载体的横截面设计，并且当在承载体上的沉积位置需要这样的话，卷绕材料仅承受预载。需要预加载的这种沉积位置特别是承载体的、在从承载体与卷绕材料相对的两个弯曲点之间以凸的方式向外弯曲的部分。
[0015]线嘴悬架优选包括控制单元，所述控制单元由转动控制件和制动单元形成，其中，线嘴容纳部分的转动运动基本上由穿过卷绕线嘴进料的卷绕材料在承载体上的沉积来产生，并且以制动的方式由制动单元控制，其中线嘴悬架还包括检测线嘴容纳部分的转动位置并且可用于制动单元来进行控制的转动控制件。通过卷绕材料的拉伸应力和制动单元的制动作用之间的相互作用能够有效地控制转动位置。
[0016]制动单元有利地包括速动阀，通过该速动阀能够优选地通过加压流体致动制动单
J L ο
[0017]由从制动单元传递到可转动线嘴容纳部分的反转矩产生的对转动的线嘴容纳部分的制动作用对于每个卷绕线嘴优选地在0.1至5牛顿米的范围内。
[0018]—个替代实施例包括具有受控驱动件(即伺服马达)的控制单元，借助于该控制单元能够有效地控制线嘴容纳部分的转动运动。
[0019]根据一个示例性实施例，线嘴悬架具有每个都用于卷绕线嘴的多个线嘴容纳部分，其中，这些线嘴容纳部分优选地被布置成至少一排，并且适于线性卷绕多个被卷绕体。
[0020]在其中线嘴容纳部分通过传动装置彼此转动耦接的线嘴悬架是优选的，其中，当适用时，制动单元和/或转动控制件和/或受控驱动件优选地直接作用于该传动装置。
[0021]本发明的另一目的在于详细说明一种使用这种线嘴悬架的卷绕设备。
[0022]通过包括上述线嘴悬架的卷绕设备实现了这个目的和其他目的，其中提供了用于紧固承载体的承载体容纳部分，其中卷绕设备被设计为使得承载体和在线嘴容纳部分中的卷绕线嘴以相对于彼此的运动绕着彼此被引导。该卷绕设备优选地还包括如下所述的卷绕线嘴。
[0023]本发明的另一目的在于详细说明一种用于生产被卷绕体的卷绕方法，该方法使径向凸起最小化。
[0024]通过一种用于使用前述线嘴悬架和/或卷绕设备来卷绕被卷绕体的方法实现了该目的和其他目的，其中，线形卷绕材料在穿过卷绕线嘴进料之后在预载的作用下从卷绕线嘴沿沉积方向被沉积到承载体上，其中，在沿沉积方向从卷绕线嘴的口部表面释放卷绕材料之前，卷绕材料由被固定地布置在卷绕线嘴的口部表面上并且距卷绕线嘴纵轴一段距离处的支承表面通过去弯曲而弹性到塑性地变形，使得卷绕材料以持续的方式地紧紧地支承在承载体上，其中，通过周期性地控制线嘴容纳部分的转动位置来周期性地控制支承表面的作用。
[0025]所述方法优选包括以下步骤:借助于转动控制件和使用卷绕材料的预载或者借助于受控驱动件、优选地借助于上述制动单元来周期性地和以与支承体匹配的方式调节卷绕线嘴相对于承载体的转动沉积或转动位置，使得卷绕材料在预定的预载下沿沉积方向被引
B
寸ο
[0026]线形电导体、特别是绝缘金属线(例如铜线)优选地被用作卷绕材料，所述线形电导体、特别是绝缘金属线优选地具有0.5至2毫米的直径。
[0027]本发明的一个方面因此涉及详细说明一种线嘴悬架、卷绕设备和/或方法，使得线嘴被控制为使得卷绕材料相对于承载体在径向上发生预加载或预弯曲。该预弯曲是去弯曲，即在与承载体的凸曲面相反的方向上的