(57)【要約】【課題】この種の従来の装置及び方法を、特に、付随する欠点をできるだけ遠くへ回避するように使用上好ましく改良すること。【解決手段】特に、ＫＷ〜ＭＷ領域用のチョークコイル又は変圧器の製造用に、金属ワイヤ、金属リボン等の線材を特に閉じた環状コアに巻き付けるための装置であって、まず事前巻きを行ってから線材を環状コア上に巻き付けるための巻線貯め支持体を備える装置において、環状コア位置合せ機構８６に配置されたリール状ローラ１１、１１’、１１”が、環状コア位置合せ手段として設けられ、それらの分かれた位置を介して環状コア位置合せ面を幾何学的に張り、リール状ローラ１１、１１’、１１”が、特に、第１の方向Ｘに、選択的に全体的に位置変更可能であり、少なくとも１つのリール状ローラ１１が、特に第１の方向Ｘに、他のリール状ローラ１１’、１１”に対して相対的に、選択的に単独で位置変更可能である構成を有する。【選択図】図３２
2008527703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、キロワットからメガワット領域用のチョークコイル又は変圧器を製造するために、金属ワイヤ又は金属リボン等の線材を特に閉じた環状コアに巻き付けるための装置であって、前記装置が、事前巻きを行いその後に線材を前記環状コア上に巻き付けるための少なくとも１つの巻線貯め支持体を備える装置において、
前記巻線貯め支持体（４）が、前記装置（１）の環状コア配置面を切断するその断面であって、前記装置（１）内で巻き付け可能な前記環状コア（２）の環状プロファイル断面を収容するための断面内に、中空空間（６）を取り囲み、周方向に部分的に空き又は空けることが可能である、ことを特徴とする巻き付け装置。
【請求項２】
環状コア位置合せ手段（７）が、前記巻線貯め支持体（４）の前記中空空間（６）を貫通して係合するように前記環状コア（２）が位置合せ可能なように調整されていることを特徴とする請求項１に記載の巻き付け装置。
【請求項３】
環状コア駆動手段が設けられて前記環状コア（２）がその周方向に回転駆動可能であり、前記環状コア駆動手段が特に前記環状コア（２）のリング面内に三角配置構成で分けられて配置された３つのローラ又はローラ対を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の巻き付け装置。
【請求項４】
前記線材（３）を前記環状コア（２）に巻き付けるために、環状コア断面の周りに回転可能な巻付機（１６）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項５】
前記巻付機（１６）が、少なくとも、バネを介して又はニューマチック手段若しくは水圧手段を介して支持されたプレスローラ（１８）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項６】
前記巻付機が、複数の、特に３つの曲げローラ（２９、４６）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項７】
前記巻線貯め支持体（４）が、特に略半周に亘って広がる中空トーラス状セグメント（５）として形成され、そのコアカバーが周方向に直交する断面に関して開放可能又は部分的に空いていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項８】
前記中空トーラス状セグメント（５）が、２つのリング状セグメント形状の、特にリング面内にある又はそれに平行な接合部（９）が相互に接続可能又は開放可能になっている半環状鞘（５’、５”）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項９】
前記中空トーラス状セグメント（５）に対して線材（３）用のガイドユニット（２６）が設けられ、前記ガイドユニットが、その位置が、前記線材（３）の事前曲げにおいて、事前巻き半径に関して前記中空トーラス（５）と同一又は幾分大きい事前曲げ半径に適合可能な曲げローラ（２９）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１０】
前記ガイドユニット（２６）が、前記中空トーラス状セグメント（５）への前記線材（３）の供給において、中空トーラスの周方向成分を有する方向に、調整されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１１】
前記巻線貯め支持体（４）が、円周上に分けられて配置された複数のガイド部材、特に、ローラ円に割り当てられた複数のガイドローラ（３２）を有し、
前記ガイド部材の径方向の位置が、緩めること可能な保持手段、特に保持面の径方向に向いた長いスロットを介して緩めて移動可能な保持手段、を介して調節可能になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１２】
前記巻付機（１６）が、環状コア断面に周囲で係合するために貫通口（４１）を有する回転体を有し、
前記貫通口（４１）が開口軸に直交して取り囲む断面が、部分的に、又は貫通口（４１）に対して部分的に特に片方側が開口していることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１３】
回転体（５７）が巻付ユニット駆動装置（６１）を介して前記環状コア断面の周りに回転可能であり、
前記回転体（５７）に、少なくとも１つの、回転面内でニューマチックに前記環状コアの断面に切り替え可能な前記プレスローラ（１８）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１４】
前記プレスローラ（１８）が、前記回転体（５７）に、回転軸（６２）に関して中心を外して取り付けられ、
プレスローラ（１８）が、特に中心を外して回転軸（６２）に作用するニューマチックシリンダ（６４）又はニューマチックピストン（６５）を介して回転可能であり、
圧力を貯める前記ニューマチックシリンダ（６４）が、逆作動弁（６７）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１５】
巻線貯め支持体（４）の、１つ又は複数のガイドローラ（３２）が、巻線貯め（３６）の巻き付け及び／又は巻き解しを補助するためにガイドローラ駆動源（５６）に連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１６】
巻付ユニット駆動装置（６１）及び／又はガイドローラ駆動源（５６）用の制御手段、特に、メモリ−プログラミング制御（ＳＰＳ）等のプログラム制御手段、及び／又は、調節手段が設けられ、所望の、特に時間的に変化する、巻付ユニット駆動装置とガイドローラ駆動源と速度比の達成に適していることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１７】
前記ガイドローラ（３２）の回転軸が、巻線の径方向に移動するように前記巻線貯め支持体（４）に保持され、特に、ガイドローラ（３２）が径方向内側から作用するように作動するバネ的な力を発生する手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１８】
前記線材（３）を前記巻線貯め支持体（４）に供給する、そのうちの少なくとも１つが回転駆動源（５４）と連結された少なくとも３つのローラ（５３）を有するガイドユニット（５２）が設けられ、前記ローラ（５３）は、前記線材（３）が前記ローラ（５３）によって形成された２つのローラ間間隙によって曲げられて通過すると共に駆動された前記ローラ（５３）に対して押し付けられるように、相互に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１９】
それらの分かれた位置を介して環状コア位置合せ面を幾何学的に張り、特に環状コア位置合せ機構（８６）に配置された少なくとも３つのリール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、環状コア位置合せ手段（７）として設けられ、
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、特に、前記巻線貯め（３６）によって張られた巻線貯め面による環状コア位置合せ面の切断線の方向又は平行な方向に伸びた、少なくとも１つの第１の方向（Ｘ）に、選択的に全体的に位置変更可能であり、
少なくとも１つの前記リール状ローラ（１１）が、特に前記第１の方向（Ｘ）に、他の前記リール状ローラ（１１’、１１”）に対して相対的に、選択的に単独で位置変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２０】
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、前記環状コア位置合せ面の方向又は平行な方向かつ特に前記第１の方向（Ｘ）に垂直な方向に伸びた第２の方向（Ｙ）に、全体として位置変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２１】
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、前記巻付機（１６）及び／又は前記巻線貯め支持体（４）に対して相対的に、前記第１の方向及び／又は前記第２の方向（Ｘ、Ｙ）に、相互に位置変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項２０のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２２】
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）の全体の位置変更のための配置駆動と少なくとも１つのリール状ローラ（１１）の相対位置変更のための配置駆動とを少なくとも制御するための、特にメモリ−プログラミング制御又は調節手段が設けられ、
前記メモリ−プログラミング制御又は調節手段が、前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）間に位置合せ可能な前記環状コア（２）の所望の位置、及び／又は、前記環状コア（２）に対する前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）の所望の圧力を、巻線駆動において、達成して一定に保持することに適し、
配置駆動手段として特にサーボ駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項２１のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２３】
特に、環状コア駆動手段（８９）及び／又は前記巻付ユニット駆動装置（６１）及び／又は前記巻線貯め（３６）の前記ガイドローラ駆動源（５６）の駆動の同期制御のための前記メモリ−プログラミング制御又は調節手段が、前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）の全体的又は個別的な位置変更のための配置駆動の制御手段との連携に関して、好適していることを特徴とする請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２４】
切替えユニット（９１）を介して巻線貯め面内で周期的に切り替えられ、その中で前記巻線貯め（３６）に径方向外側から係合すると共に回転駆動されるガイドローラ（３２’）の周辺部に、径方向内側から前記巻線貯め（３６）に対して切り替え可能な、巻線貯めプレスローラ（９０）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項２３のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２５】
前記切替えユニット（９１）が、配置手段、特に、前記巻線貯め面への導入とこの面からの取り外し用の第１のニューマチック配置手段（９２）と、前記巻線貯めの内側周辺への導入とこれからの取り外し用の第２のニューマチック配置手段（９３）とを有し、
前記切替えユニット（９１）が、特に前記メモリ−プログラミング制御手段又は調節手段を介して、前記巻付機（１６）のプレスローラ（１８）の位置、及び／又は、線材の位置若しくは通過を検出する少なくとも１つのセンサの信号に応じて制御可能となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項２４のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２６】
特に、前記メモリ−プログラミング制御手段又は調節手段が、前記巻付ユニット駆動装置（６１）と前記ガイドローラ駆動手段（５６、５６’）との同期と、特に前記ガイドローラ駆動手段（５６、５６’）の駆動速度の調節、特に上昇、とを、前記巻線貯めプレスローラ（９０）が前記巻線貯め（３６）に押し付けられている時間内にするために、適していることを特徴とする請求項１乃至請求項２５のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２７】
金属ワイヤ又は金属リボン等の線材（３）を特に閉じた環状コア（２）に巻き付け、特にキロワットからメガワット領域のチョークコイル又は変圧器を製造する方法であって、前記線材（３）が事前に巻かれて巻線貯め（３６）をなし前記巻線貯め（３６）から前記環状コア（２）上に巻き付けられる方法において、
前記巻線貯め（３６）への事前巻きが、前記環状コアプロファイル断面に比較して大きい中空断面（６’）を有し内部に前記環状コアの断面を囲むように行われることを特徴とする巻き付け方法。
【請求項２８】
前記線材（３）が、前記巻線貯め（３６）からその中間軸に関して径方向内側に向けて、特に巻線半径の連続的な低減の下、前記環状コア（２）上に巻き付けられることを特徴とする請求項２７に記載の巻き付け方法。
【請求項２９】
前記環状コア（２）が、巻線の間、前記環状コア（２）上に螺旋状に巻き付けられた巻線（３１）が形成されるように、周方向に一定に駆動されることを特徴とする請求項２７又は請求項２８に記載の巻き付け方法。
【請求項３０】
前記線材（３）が、前記巻き付けにおいて、環状コア断面の周りに回転する巻付機（１６）を介して、前記環状コアの周辺に巻き付けられることを特徴とする請求項２７乃至請求項２９のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３１】
前記線材（３）が、前記巻き付けにおいて、前記巻付機（１６）に設けられたプレスローラ（１８）を介して、前記環状コア（２）に対して押し付けられることを特徴とする請求項２７乃至請求項３０のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３２】
前記線材（３）が、前記巻き付けにおいて、前記巻付機（１６）に設けられ前記環状コア（２）に対して載せていくための曲げローラ（２９）を介して、事前に曲げられることを特徴とする請求項２７乃至請求項３１のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３３】
前記環状コア（２）が、断面開口可能であり又は部分的に断面開口するコアカバーを有する中空トーラス状セグメント（５）として形成された巻線貯め支持体（４）の中空空間（６）内に、周断面的に、特に同心状に配置され、その後に前記線材（３）が前記巻線貯め支持体（４）上に事前に巻き付けられることを特徴とする請求項２７乃至請求項３２のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３４】
前記線材（３）が、前記事前巻きにおいて、前記巻線貯め支持体（４）に到達する前に、前記巻線貯め支持体上の事前巻き半径に対して幾分大きい又は略同等の大きさの事前曲げ半径で事前に曲げられることを特徴とする請求項２７乃至請求項３３のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３５】
前記線材（３）が、前記巻線貯め支持体（４）への事前巻きにおいて、螺旋状に巻き付けられた巻線貯め（３６）を実現するために、前記巻線貯め支持体の周方向成分を有する方向に導かれることを特徴とする請求項２７乃至請求項３４のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３６】
前記線材（３）が、円周上に複数に分かれて配置されたガイド部材、特に１つ以上のローラ円に配置された複数のガイドローラ３２、を有する前記巻線貯め支持体（４）上に事前に巻き付けられることを特徴とする請求項２７乃至請求項３５のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３７】
前記事前巻きの後に、前記ガイド部材又は前記ガイドローラ（３２）が、順次前記巻線貯め（３６）の内側から取り外されて前記巻線貯め（３６）の外側に移されることを特徴とする請求項２７乃至請求項３６のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３８】
前記ガイド部材又は前記ガイドローラ（３２）の設定の後で、前記巻線貯め（３６）が、その径方向内側の端部から始めて前記環状コア（２）上に巻き付けられることを特徴とする請求項２７乃至請求項３７のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３９】
前記線材（３）が、前記巻線貯め（３６）から、実質的に適切な位置合せ精度で、螺旋状に巻き付けられて相互に上下に位置する複数の層（７８）をなして前記環状コア（２）上に巻き付けられ、断面の全厚さが特に線材（３）の断面の厚さの数倍の、螺旋状に巻き付けられた巻線コイル（７３）が形成されていくことを特徴とする請求項２７乃至請求項３８のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４０】
線材（３）として、断面の厚さよりもその断面幅が大きい、特に少なくとも大型の構成には大きい、リボン材が使用されることを特徴とする請求項２７乃至請求項３９のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４１】
前記環状コア（２）上への前記線材（３）の巻き付け前に、前記環状コア（２）が、少なくともその両端側で長手方向に沿って、ガイド補助手段（７５）が径方向外側に突き出ているガイドテープ（７４）によって螺旋状に巻き付けられていることを特徴とする請求項２７乃至請求項４０のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４２】
前記線材（３）の好ましい位置合せ精度での巻き付けのためにセンサが使用され、その信号が、巻線の位置に依存し、かつ、前記環状コア（２）及び／又は前記巻付機の制御又は調節のために、好ましい位置合せ精度の巻き付けに適したコア又は巻付機の駆動の速度比の達成下で使用されることを特徴とする請求項２７乃至請求項４１のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４３】
前記線材（３）の前記環状コア（２）上への巻き付け後に、巻線コイル（７３）が、接続端子を製作するために少なくとも１つの位置で分離されることを特徴とする請求項２７乃至請求項４２のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４４】
前記環状コア（２）が、その外部カバーから線材（３）用のガイド補助手段（７５）が径方向外側突き出す、中空トーラス（７６）によって囲まれ、
前記ガイド補助手段（７５）が相互に距離をおき少なくとも螺旋状に巻き付けられた経路に沿って設けられ、前記線材（３）が前記中空トーラス（７６）上に前記ガイド補助手段（７５）に側面を接しながら巻き付けられていることを特徴とする請求項２７乃至請求項４３のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４５】
前記線材（３）が、中間絶縁層（８０）を閉じ込めながら、実質的に好適な位置合せ精度で相互に上下に位置する複数の層（７８）をなして、前記巻線貯め（３６）から前記環状コア（２）上に螺旋状に巻き付けられ、
前記線材（３）の始端と終端が、一続きの巻線（７２）の接続端子として供給されることを特徴とする請求項２７乃至請求項４４のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４６】
前記線材（３）としてリボン材が使用され、前記巻線貯め（３６）から前記環状コア（２）に螺旋状に巻き付けられ、
環状コア巻付け面が、ピッチの形成のために側方側に移され、特に、前記環状コア（２）をそのリング面で切断する中心線（８７）に対して側方側に略平行にシフトするように調整されていることを特徴とする請求項２７乃至請求項４５のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４７】
円周上に分けられて配置された複数のガイドローラ（３２、３２’）を有する巻線貯め支持体（４）からの前記環状コア（２）上への前記線材（３）の巻き付けにおいて、少なくとも１つのガイドローラ（３２’）が回転駆動され、
特に、メモリ−プログラミング制御を介して、巻線貯めプレスローラ（９０）が、巻線貯め面に導入され、そこで前記巻線貯め（３６）の径方向外側で駆動された前記ガイドローラ（３２’）の周部分で、径方向内側から前記巻線貯め（３６）に対して押し付けられ、さらに、周期的に交互に、特に前記線材（３）が前記リング状開口部を通過している時間中に、前記巻線貯め（３６）から離れると共に前記巻線貯め面から外されることを特徴とする請求項２７乃至請求項４６のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４８】
前記線材（３）の前記環状コア（２）上への巻き付けにおいて、巻線によって増大する環状コアの周又は環状コアの巻線の周に応じて、前記環状コア位置合せ手段（７）として使用される前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）についての位置及び／又は間隔が、環状コアを所望の位置に保持するため、及び／又は、前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）を前記環状コア（２）に所望の圧力で保持するため、及び／又は、前記環状コアの周辺速度が、環状コア巻付け面における巻付け周辺速度に対する所望の比率に保持するために、特に、メモリ−プログラミング制御（ＳＰＳ）を介して、制御されることを特徴とする請求項２７乃至請求項４７のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４９】
閉じた環状コアと、前記環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられた線材を有する少なくとも１つのコイルとを有する環状コアチョークコイルにおいて、
前記線材（３）の断面が前記環状コアチョークコイルの導体部分に関してキロワットからメガワット領域に適合し、
前記コイル（３１）が前記環状コア面に、少なくとも環状コア周辺の主要部に亘って、特に実質的に全環状コアに亘って、広がっていることを特徴とする環状コアチョークコイル。
【請求項５０】
閉じた環状コアと、少なくともそれぞれ１つの、一方又は両方が前記環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられた線材を有する、一次巻線及び二次巻線とを備え、
少なくとも１つの一次巻線及び／又は二次巻線の前記線材（３）の断面が、環状変圧器の導体部分に関して、キロワットからメガワット領域に適合し、
キロワットからメガワット領域に適合する断面を有する少なくとも１つのコイル（３１）が、前記環状コア面に関し、少なくとも前記環状コアの周の主要部に亘って、特に実質的に全環状コアの周に亘って、広がっていることを特徴とする環状コア変圧器。
【請求項５１】
特に閉じた環状コア（２）と、前記環状コア（２）の周りに螺旋状に巻き付けられた線材（３）を有する少なくとも１つのコイル（７２）と、を有する環状コアチョークコイルにおいて、
前記線材（３）が、実質的に好ましい位置合せ精度で相互に上下に位置する前記線材（３）からなる複数の層（７８）をなして少なくとも１つの螺旋状に巻き付けられた巻線コイル（７３）を形成するように巻き付けられ、前記巻線コイル（７３）の厚さが前記線材（３）の厚さより大きく、特に数倍の厚さであることを特徴とする環状コアチョークコイル。
【請求項５２】
前記線材（３）として、その断面の幅が断面の厚さより大きい、特に少なくとも大型の構成等で大きい、リボン状材料が設けられることを特徴とする請求項４９又は請求項５１に記載の環状コアチョークコイル。
【請求項５３】
前記巻線コイル（７３）が、矩形、特に正方形かつその厚さがｍｍオーダから１ｃｍ若しくは数ｃｍの範囲内の断面を有することを特徴とする請求項４９、請求項５１、又は請求項５２に記載の環状コアチョークコイル。
【請求項５４】
特に閉じた環状コア（２）と、前記環状コア（２）の周りに螺旋状に巻き付けられて広がる線材（３）を有する少なくとも１つのコイル（７２）と、を有する環状コアチョークコイルにおいて、
前記線材（３）が、中間絶縁層（８０）を閉じ込められながら、実質的に好ましい位置合せ精度で相互に上下に位置する前記線材（３）からなる複数の層（７８）をなして巻き付けられ、前記複数の層（７８）が一列に伸びて配置されていることを特徴とする請求項４９、請求項５１、請求項５２、又は請求項５３に記載の環状コアチョークコイル。
【請求項５５】
その螺旋状に巻きつけられた巻線が一次巻線をなす上記のいずれか１つ以上の請求項に記載の環状コアチョークコイル（７１）が設けられ、
二次巻線が、数本の線材を有しかつ前記一次巻線を囲むと共に相互に並列又は直列に接続されている渦巻コイルを有する、ことを特徴とする請求項５０に記載の環状コア変圧器。
【請求項５６】
前記二次巻線の渦巻コイル（７７）のそれぞれにおいて、前記線材が、絶縁材料からなり分割可能で側面側に歯車（８５）を有するコイル支持体（８３）上に、巻き付けられていることを特徴とする請求項５０又は請求項５５に記載の環状コア変圧器。
【請求項５７】
前記二次巻線の渦巻コイル（７７）のそれぞれにおいて、前記線材、特に丸い線材が、全体的に略三角形を形成しながら、コイルの中心線から径方向外側に向けて狭くなっていく螺旋コイル断面をなして巻き付けられていることを特徴とする請求項５０、請求項５５、又は請求項５６に記載の環状コア変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、キロワットからメガワット領域用のチョークコイル又は変圧器を製造するために、金属ワイヤ又は金属リボン等の線材を閉じた環状コアに巻き付けるための装置であって、装置が、事前巻きを行いその後に線材を環状コア上に巻き付けるための少なくとも１つの巻線貯め支持体を備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような装置を用いて特に製造可能な、大電力用の環状変圧器は、例えば、電力の分配に適し、そこで現在２本柱として使用されている所謂油入変圧器及び乾式変圧器に関して技術的かつ経済的に利点を有する。実際、既知の同様の大電力用の環状変圧器においては、製造に関して、それに使用できる円形断面又はリボン状断面に対応する高さの硬度の線材の巻き付けを事前に製造された環状コア上に行う困難がある。閉じた環状コアに、大電力用の変圧器及びチョークコイル用に巻線を施すための冒頭の技術に係る装置は、特許文献１から従来技術として知られている。そこでは、線材を伴って環状コア開口部を通過するボビンローラ上、即ち巻線貯めボビン上に線材が事前に巻かれ、次に、これが環状コアの周りに導かれてコアの内側の開口部を通され、そして、線材が環状コア上に巻き付けられるように企図されている。限界は、ボビンローラの大きさ、これに関して線材の長さの貯めが決まるもの、が環状コアの内側の内側断面に従って用意されるということのなかに存在する。文献は、大容量用の、対応する導体断面を有するチョークコイル又は変圧器の製造方法を提案し、それによれば、限定された長さの貯めで、まず環状コア断面上に螺旋状の第１の巻線が設けられる。次に、他の巻線を環状コアの他の断面に設けるため、環状コアと巻付機が相互に回転され、その後、多層の巻き付けの後に環状コアの周辺に亘って分かれた複数の巻線セグメントからなるスター構成ができるように、他の巻付ローラを用いて環状コアへの巻き付けが開始される。これは、既知の巻付機が各他の巻線ローラのために止められてから新たな線材がその中に取り付けられなければならないことを意味する。線材のリールは所定の大きさを有し、そのために、環状コアは所定の大きさより小さくされえない。さらに、巻き付けの後に、隣り合って分かれた巻線又はコイルを相互に接続しなければならず、これが、さらなる時間の無駄と場合によっては全銅線抵抗の増大に加え、故障源になりうることも示しているという結果になる。さらに、環状コアへの充分な巻き付けを保証し得ず、その結果、例えば装置規模、効率等についての限界を背負い込むことになる。
【特許文献１】ＷＯ／９５／１２８８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の技術の現状に鑑み、本発明の技術的課題は、冒頭で記載の種類の装置を、特に、付随する欠点をできるだけ遠くへ回避するように使用上好ましく改良することとして見出される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、まずそして根本的に本発明の請求項１により解決され、そして、ここにおいて、巻線貯め支持体は、装置の環状コア位置合せ面を切断すると共に装置内で巻き付け可能な環状コアの環状プロファイル断面を収容する断面内に、中空空間を取り囲み、かつ周方向に部分的に開口し又は開口可能に構成される。これは、一面では、巻線貯め支持体が断面において環状コアプロファイル断面に関して相対的に大きい外周を有し、これに関連して、環状コアの内側開口の大きさによる限界をなくする、何故ならば、環状コア断面を断面内に取り囲み、そこから環状コアに対して巻き解し又は巻き付けを行うための巻線貯め支持体が、従来技術におけるように、その全断面を伴って環状コアの内側の開口をぐるぐる通過する必要が無いからである。巻線貯め支持体の直径又は周を、断面に関して、環状コア断面に対して所望の大きさ、例えば２倍、３倍、又はより大きくすることができる。巻線貯め支持体上に、事前巻きにおいて比較的長い線材の長さの貯めが、例えば大容量トランス用に必要とされるワイヤ断面又はリボン断面の大きさですら、巻き貯められることが、長所として明らかになる。巻線貯め支持体が環状コアの断面を取り囲んでいる事前巻きの後、線材は、そこから直接又は径方向内側に、そして好ましくは実質的に同心円状に環状コアに巻き付けられ、比較的大きな断面を有する上記の線材もまた、環状コア断面の取り囲みによって与えられる幾何学的な比率のために、好ましい態様で施される。好ましいことに、事前巻き又は巻き付けの間に巻線貯め支持体内における中空空間に伸びるように、巻線を施す環状コアを位置調節することに適した、環状コア位置合わせ手段を設けることが可能である。環状コア位置合せ手段は、巻線貯め支持体の外側及び／又は内側に配置され、特に、環状コアをその周方向に好適にモータ駆動することにもまた適している。冒頭で記載したように、巻線貯め支持体の周は、環状コアのドーナツ状断面に関して、一部が開き又は開放可能になっている。巻線貯め支持体内に存在する中空空間のそのような断面において、一部が開く又は開放可能な周が位置し、本発明の範囲内で実施毎に、巻線貯め支持体を介して環状コア断面を取り囲みつつ、部分的に開く又は折れ曲がるそのような周が理解されることは、重要である。断面において部分的に開く又は開けることができる周に関して、巻線貯め支持体は、装置として２つ又はそれ以上の部分から実現される。従来の巻線貯めに比較してかなり長くし得る長さの貯めを介して、種々の応用において、厚い導体断面においてさえ、１次巻線又は２次巻線を形成するための環状コア上への巻線時に、巻線貯めの交換を全く回避すること又はその頻度が低減され、もって、記載された従来技術において、接続される複数の巻線セグメントとの関連で知られている欠点が緩和され又は全く回避される。好ましくは、さらに、それを介して環状コアがその周方向に回転可能となる環状コア駆動手段が設けられる。好ましくは、特に、環状コア駆動手段は、環状コアのリング面内に三角構成で配置された３つのローラ又はローラ対を有する。環状コアに関しての調整のため、又はその壁に対する内側若しくは外側からの位置合せのため、少なくとも単一のローラ又はローラ対がその位置が可変であり、環状コアをその側面に回転駆動するために回転駆動手段と連結されているのでもよい。環状コアの周方向の駆動と関連して、巻線を、巻線貯め支持体から環状コア上に単に渦巻状に巻くだけではなく、むしろ、必要に応じて所望の態様及びコイル状若しくは螺旋状に巻き付けすることが、可能である。本発明によれば、かなり長くし得る長さの貯めと結びついて、閉じた環状コアに、対応してぐるぐると巻かれ、環状コアの周の所望の部分又は環状コアの全周に亘る、必要であれば多層にさえも達成される巻線を巻き付ける可能性も開かれている。さらに、線材を環状コアに巻き付けるため、環状コア断面の周り、特にモータ回転可能な巻付機を設けることも可能である。これは、合目的には、少なくとも１つの、特にバネ又はニューマチック手段若しくは水圧手段を介して支持され、巻線貯め支持体から環状コア上への巻線において線材をこれ（環状コア）に押し付け可能なプレスローラを有する。これに代えて又は組み合わせて、巻線機が巻線貯め支持体から離れていく線材を好ましい態様で曲げる複数、好ましくは３つ、の曲げローラを有し、環状コア断面への所望の巻き付けがこれによってさらに自動的に達成され又は必要ならば押し付け部材で補助されることが、可能である。
【０００５】
第１の好ましい実施例によれば、トーラス状セグメントとしての巻線貯め支持体が設けられ、このセグメントが環状コア配置面に関し好ましくは半分程度に広がり、そのコアカバーがこの周辺方向に直交して位置する断面に関して開けることができ又は部分的に開くようになっている。さらに、トーラス状セグメントが、好ましくはリング面若しくは環状コア配置面に一致する又はそれらに平行な接合部で相互に着脱可能である２つのリング状の半環状鞘を有するのは、好ましい。外された状態又は開けられた状態において、巻線が施される環状コアは、半環状鞘の内側の部屋に導入され、次に、これらは相互に連結される。そして、環状トーラスは、線材を自由に使用するための事前巻き用の巻線貯め支持体として存在する。トーラスの周に直交する断面における巻線貯め支持体の外径又は中心直径とその周方向の広がり（例えば、周の４分の１に亘って、好ましくは、半分又は４分の３）に応じて、相当量の長さの線材の貯めを収容するために適した巻線貯め支持体が提供される。巻線を施す環状コアは、中空トーラス状セグメントに対して相対的にリング面内及び／又はそれに直交する断面内に、好ましくは同心円状に位置合わせされるのでもよい。同心円状の配置の結果、巻線貯め支持体から環状コア上への線材の巻き解き又は巻き付けのために、環状コアの周に直交する断面に関して対称な、好ましくは均一な巻き付けを実現する比率が達成される。巻線の巻き解し又は巻き付けは、上記の巻付機を介して好ましくは中空トーラス状セグメントから環状コア上に直接実行され、特に、これは線材の曲げ半径が小さくなり続けるように行われる。好ましくは、中空トーラス状セグメントは、巻線を施す環状コアに関して、環状コアの断面をその上に巻き付けられる巻線を含めて収容する中空断面が十分大きくて、異なる環状コア及び巻線に適合する可能性については互換性可能に、決定されているのでもよい。
【０００６】
第１の実施例に関して、事前巻きのために、線材を中空トーラス状セグメントに導くガイドユニットであって、線材の事前曲げに関する相互の相対的位置が、中空トーラス上で得られる事前巻き半径に対して略同一又は略大きい曲げ半径に調節可能である複数の曲げローラを有するもの、が設けられていることは、さらに好ましい。異なる弾性及び塑性特性を有する線材を処理するために、これに関しては、例えば相互に位置調節可能な曲げローラ等による、ガイドユニットの適合性が提案される。さらに、ガイドユニットが、中空トーラス上セグメントへの線材の供給に関して、中空トーラスの周方向成分、即ち、環状コア位置合せ面成分又は平行成分を有する方向に調節されていることは、好ましい。そして、線材は、巻線貯め支持体又は中空トーラスに全体的に事前にコイル状に曲げられて導かれる。合目的には、供給は中空トーラス状セグメントの先端から出て行くように行われ、それ（セグメント）自身から、螺旋状に事前曲げされた巻線又はその自由端が曲率を有する環状カバー上に送り出されて継続的に供給される。線材及び事前曲げの内容のそれぞれに応じて、事前曲げにおいて、この送り出しは環状トーラス上に自動的に行われる。さらに、必要な場合、例えば、線材の断面を厚く、及び／又は、環状のトーラス状セグメントについての制限を強くすべき場合、環状のトーラス状セグメントに対して、巻き付けの補助のために滑走ローラが設けられるのでもよい。また、必要に応じて、環状のトーラス状セグメントの中空空間内に、環状コアを付加的に配置するための部材が設けられるのでもよい。
【０００７】
第２の好ましい実施例によれば、巻線貯め支持体が円周上に分けられて配置された、線材用の複数のガイド部材、特にローラ円に割り当てられた複数のガイドローラを有し、ガイド部材の径方向の位置は、緩めることができる保持手段、特に保持面の径方向を向いた長溝内で緩めて移動可能な保持手段を介して、調整できるという、可能性を有する。巻線貯め支持体に対する線材の事前巻きに先立ち、巻き付けを施す、好ましくは閉じた、環状コアは、周の一部が巻線貯め支持体の隣り合うガイドローラ間を通り、その（支持体）の内側の、ガイドローラによって囲まれる中空空間に、巻線貯め支持体の周部分が環状コア断面を囲むように導入され、そこで、引き続いて、本発明による方法に関連しさらに詳細に記載されている事前巻きが開始されるのでもよい。第２の実施例に係る装置に関連して、環状コアへの線材の巻き解し又は巻き付け用に使用される巻付機が、環状コア断面を取り囲むために貫通口を有する回転体を備え、貫通口を開口軸に直交して取り囲む断面が、部分的に又は貫通口まで部分的に、特に半分開くようになっている。第１の好ましい実施例におけるように、巻付機は、環状コア断面の周りに回転移動を実現するために、好ましくはモータ駆動手段を有するのでもよい。環状コアをその周方向に回転駆動する同様に合目的なモータ駆動手段との関連において、同様に、特殊な実施例に無関係に、巻き付けを環状コアに所望のピッチで達成する各回転速度に影響し、又は好適な比に設定する電気手な制御手段が設けられるのでもよい。
【０００８】
巻付機の上記の回転体に関して、これは、巻付ユニット駆動装置を介して環状コア断面の周りに回転駆動可能であり、回転体に、回転面内で環状コア断面に対してニューマチックに切り替え可能な少なくとも１つのプレスローラが設けられるのは、好ましい。好ましくは、プレスローラが回転体に回転軸に関して軸を外して取り付けられ、プレスローラが特に回転軸に関して外心に作用するニューマチックシリンダ又はレバーを介して切り替え可能であり、圧力を貯めるためのニューマチックシリンダが逆作動弁を有することは、好ましい。線材、即ち、リボン又はワイヤは、これによって、巻付機を介して環状コアに対するニューマチックな圧力の下でこの周りに渦巻状又は好ましくは螺旋状に巻き上げられる。ニューマチックシリンダが、作動に先立ち、圧搾ガス管を介して、まず、それぞれの使用に対する所望の圧力に充填され、次に圧搾ガス管が外され、その後、シリンダ内の圧搾空気の圧力が逆作動弁によって一定に保持されることが、可能である。そして、巻付機は、妨げられることなく、即ち、ガス供給によって制限されることなく、環状コア断面の周りで回転体を回転させるために、駆動可能となる。巻き付けの終了において、ニューマチックシリンダ内の圧力は、ニューマチック弁の作動により、プレスローラが環状コアから問題なく離れるように再び低減可能となっている。
【０００９】
本発明の範囲内における変形及び可能な独立項の範囲内で重要な更なる側面は、ローラ円に対して配置された複数のガイドローラを有する、本発明による装置のための巻線貯め支持体の構成に関する。この構成により、１つ又は複数のガイドローラが、巻線貯めの巻き付け及び／又は巻き解しの補助のためのガイドローラ駆動手段と連結されることが、可能である。同様に本発明の枠内に入り、回転可能、すなわち駆動されない３つのガイドローラを有する実施例において、環状コアへの巻き解し又は巻き付け時に、巻線貯めが、巻付機又はそのプレスローラの回転状態毎に、要求された方向近傍に所定の慣性で独自かつ適正な周方向移動を行う一方、この周方向移動がガイドローラのモータ駆動において軽減されもって改善されるのでもよい。巻付機の回転面が巻線貯め面に平行であり又はこれに同一であり、回転体が巻線貯め面上への投影において、全体が又は部分的に巻線貯めの内側に入ることは、好ましい。線材が巻線貯めにおいて径方向内側から引き出され巻付機に供給されるため、回転体を介して環状コア断面の周りに回転させられるプレスローラの位相位置に応じて、巻線貯めの内周と環状コア断面における線材の押し付け位置との間の距離が時間依存して変化することとなる。これは、巻線貯めが補償用の自由回転可能なガイドローラにおいて、自立的かつほぼ適正に回動する回転移動を実現できるように、巻付機に供給される線材の片の、時間依存して異なり余裕のある長さ及び曲率を条件とする。ここにおいて、提案されたモータ駆動によって、今度は巻線貯めの慣性の影響が除去又は少なくとも低減される。全ての又は所定の一部のみのガイドローラが個々に別個の駆動手段、例えば電動モータ、ステップモータ等を備えることも可能である。しかしながら、代わりに中央の又はその限りでは共通の駆動手段であってもよいであろう。合目的には、所望の、特に時間変化する、巻付機の動作とガイドローラの動作とに関する速度比の達成に適する、制御手段、特にプログラミング制御手段、及び／又は、巻付ユニット駆動装置及び／又はガイドローラ駆動手段の制御手段を設けることも、可能である。特に、ガイドローラを、異なる全速度のみでなく異なる方向又は異なる負号にも時間依存して駆動することも、可能である。さらに、巻線貯めの線材を巻付機に対して時間依存して適性に位置調整する駆動手段の速度の好適な調節のために、巻付ユニット駆動手段及び／又はガイドローラ駆動手段をプログラミング制御する手段を設けるのは、好ましい。それゆえ、巻線貯めの内側から巻付機に伸びていくワイヤ片又はリボン片が、巻線機の時間変化する回転位置に関する調節において、それぞれ適した長さを有することが可能であろう。合目的な変形は、駆動手段の制御手段及び／又は調節手段が、環状コア駆動手段の速度を、巻付ユニット駆動装置及び／又はガイドローラ駆動手段の速度との調整において、所望の態様で制御するように調節されていることのなかにあるのでもよい。プログラミング制御手段に代えて又は組み合わせて、速度比に対する好適な特性が事前の経験値に基づいて予め決定可能な場合において、巻き付けに影響していく１つ又は複数の変数、特に、巻付機及び／又は巻線貯め及び／又は環状コアの位相位置、及び／又は、巻線貯めと巻付機との間の線材の位置及び通過、に応じて駆動手段の制御手段及び／又は調節手段に出力される信号を生成するセンサが設けられているのでもよい。
【００１０】
本発明の範囲内おける好ましい実施例として又は独立項の範囲内において重要性を有する、他の側面は、ローラ円に割り当てられている、巻線貯めのガイドローラに関する。その結果、ガイドローラの回転軸が巻線貯めのところで巻線貯めの径方向に位置変更可能に保持され、さらに、特にガイドローラが径方向内側に作動されるバネ力を生成する手段が設けられることが、可能である。ここにおいて、弾性力の下では、例えばバネによって及び／又は吸収力によって、又は同様の態様で生成された力が推測される。就ずく、巻線貯めをガイドローラからなるローラ円の直ぐ内側から巻き付ける又は形成する可能性もまた存在する、何故ならば、線材が、渦巻状の巻線貯めのそれぞれの最も外側の位置であってその外側でガイドローラが動く所に供給されるからである、そして、ここにおいて、ガイドローラが巻線貯めの径の増加に応じて径方向外側に移動することも可能である。合目的には、線材を巻線貯め支持体に能動的に供給するための、そのうちの少なくとも１つが駆動手段に連結された３つのローラを有するガイドユニットが設けられ、ローラが、ローラによって形成される２つのローラ間間隙を介して曲げを形成して通過しさらに駆動ローラに対して押し付けられるように、相互に割り当てられるようになっているのでもよい。ガイドローラの径方向内側への巻線貯めの形成は、巻線貯めから環状コア上への巻き付け又は巻き解し前に、ガイドローラを径方向内側から径方向外側に付け替えることを放棄することを可能にするという、利点をもたらす。
【００１１】
好ましい実施例として又は独立項の範囲内においても重要でありうる、本発明の他の側面は、環状コアの環状コア位置合せ機構に関する。これにより、環状コア位置合せ機構として、それらが相互に位置が離れていることによって幾何学的に環状コア位置合せ面を張り、特に環状コア位置合せ機構に配置される少なくとも３つのリール状ローラが設けられていて、リール状ローラが、選択的かつ全体的に、即ち相互に一定の距離で、特に環状コア位置合せ機構の調節を介して、少なくとも第１の方向、特に、巻線貯めによって張られる巻線貯め面が伸びる環状コア位置合せ面の切断線の方向又はこれと平行な方向、に位置調節可能であり、リール状ローラのうちの少なくとも１つが、段独で他のリール状ローラに対して相対的に第１の方向に位置調節可能であることが、可能である。さらに、リール状ローラが、全体的に、即ち、相互に一定の距離で、環状コア位置合せ面内又はこの面に平行かつ第１の方向に伸びる第２の方向に、位置調節可能であることも、可能である。リール状ローラが、巻付機、即ち、線材をリール状ローラ上に巻き付ける装置、及び／又は巻線貯め支持体に対して相対的に、第１の方向及び／又は第２の方向に相互に位置調節可能であるのは、好ましい。さらに、リール状ローラの全体的な位置調節のための配置駆動手段と少なくとも１つのリール状ローラの相対的な位置調節のための配置駆動手段とのうちの少なくとも１つの制御を行うために、特に、メモリ−プログラミング制御手段（ＳＰＳ）又は調節手段が設けられるのでもよい。上記の制御手段又は調節手段は、好ましくは、巻き付け動作において、即ち環状コアへの線材の巻き付けにおいて、環状コアが配置可能なリール状ローラ間の所望の位置を達成し又は一定に保持するため、及び／又は、巻き付け動作中にリール状ローラの環状コアに対する所望の圧力を達成するため及び堅実に保持するために、役立つ又は調節されているのでもよい。上記の特徴は、特に、メモリ−プログラミング制御との組み合わせにおいて、以下に例示的に記載されている、一連の応用の可能性とその利点を提供する。ここにおいて、ＳＰＳ−システムは、装置の回転駆動手段及び／又は配置駆動手段と、全体的に又はその代わりに所定の選択されたもののみと、接続されるのでもよい。ＳＰＳは、短いサイクル時間を介して、短い応答時間と短い位置合せ時間とを可能にすると共に、小さい装置規模においてさえも、例えばリール状ローラの位置調節のために設けられうるサーボ駆動用の制御に適するという、更なる利点を提供する。もって、ＳＰＳは高い動的特性を高い精度と同時に可能とし、使用は所謂マン・マシーン・インタフェース技術（ＨＭＩ−技術）を介して実現可能であり、そして、操作性を高めるためのソフトウエア支援手段が、ＳＰＳ及び制御のプログラミング、又はパネルに役立つ。制御手段として設けられたＳＰＳに関しては、サーボ駆動手段の電力制御用に使用される個々のサーボ増幅器がバスシステムを介して接続されるのでもよい。さらに、制御対象用のセンサ及び安全装置、並びに制御対象毎に設けられた水圧駆動手段又はニューマチック駆動手段が使用に考慮される。
【００１２】
上記の制御又は調節は、リール状ローラの上記の位置合せ可能性又は配置可能性と結びついて、線材としてリボン材が使用され線材が巻線貯めから環状コア上に螺旋状にぐるぐる巻き付けられる、本発明による又独立項の範囲内でも重要な方法において、所望の巻線ピッチを達成するために、環状コア巻き付け面が側方に移動され、好ましくは略平行に側方にシフトされ、環状コアをその環状面で切断する中心線に沿って移動されることを、可能とする。ここにおいて、環状コア巻き付け面として、線材が環状コア断面の周りに回転するプレスローラを介して環状コア上に巻き付けられるそれぞれの面が示されている。上記の態様に関して可能な環状コア巻き付け面の調整は、所望のコイル形状を、特にリボン材が大きな又は広い断面を有するときに、提供でき好ましい。環状コア中心線に関しての環状コア巻き付け面の上記の位置合せは、リール状ローラ又は環状コア位置合せ機構の位置駆動に影響するＳＰＳを介した、環状コアの好適な位置調節の移動を介して達成可能である。さらに、例えば、環状コア位置合せ機構を異なる方向（例えば、Ｘ方向とＹ方向）に位置調節するための１つ又は複数の配置駆動手段と、少なくとも１つのリール状ローラをテーブル面内において他のリール状ローラに対して相対的に位置調節する配置駆動手段とが設けられるのでもよい。代わりに、環状コア位置合せ機構の位置調節用に、テーブルを水平面内の２つの方向に移動可能な２つの配置駆動手段が設けられるのでもよい。テーブルに垂直な方向に関しての環状コアの位置合せは、ガイドローラそのものを介して、その曲がったカバーの輪郭等を介して、自然に達成可能である。位置駆動及び／又はその他の駆動として、好ましくは、サーボ駆動の使用が可能である。好ましくはメモリープログラミング制御手段又は調節手段が、環状コア駆動手段、即ち、例えば環状コア位置合せ手段として使用されるリール状ローラの回転駆動のための駆動モータ、及び／又は、巻付ユニット駆動装置、即ち、例えば、プレスローラを環状コア断面の周りに駆動するモータ、及び／又は、巻線貯めのガイドローラ駆動手段の制御に関して、リール状ローラの全体的又は個別の位置調節のための位置駆動制御との連携又は同期に適し又は調節されているのでもよい。これは、本発明による方法において、巻き付けによって増大する環状コアの周又は環状コア上の巻き付けの外周に依存しての線材の環状コアへの巻き付けにおいて、環状コア位置合せ手段として使用され、所望の環状コア位置及び／又は環状コアに対するリール状ローラの所望の圧力、を保持するリール状ローラの位置とその間の間隔が自動的に好適に調整可能となることを、実現する。これに代えて又は組み合わせによって、環状コア上への線材の巻き付けにおいて、巻き付けによって増大する環状コアの周又は環状コア上の巻き付けの外周に依存して、環状コア巻き付け面内における巻き付け周辺速度、即ち、線材が環状コア巻き付け面内で環状コア上に巻き付けられる速度、に対する所望の比に一定に保持するために、環状コアの周辺速度が好適な態様で自動調節可能な、制御又は調節が実現される。
【００１３】
好ましい実施例としてまた独立項の範囲内でも重要な本発明の他の側面は、切替えユニットを介して巻き付け面内で周期的に切り替え可能であり、巻線貯めに径方向外側から挟持的に係合して回転駆動されたガイドローラの周部分において、巻線貯めに対して径方向内側から切り替え可能である、巻線貯めプレスローラを有する構成に関する。好ましくは、切り替えユニットは、配置部材、例えば、巻線貯め面に導入しかつ外す第１のニューマチック配置部材と巻線貯めの内側に導入しかつ離す第２のニューマチック手段であって、好ましくは、メモリ−プログラミング制御又は調節を介して、巻付機のプレスローラの位置、及び／又は、線材の位置又は通過を検出する少なくとも１つのセンサの信号に応じて、制御可能となっているものを有するのでもよい。巻線貯めが回転駆動されるガイドローラに対して押し付けられる巻線貯めプレスローラを介して、駆動力及びその限りでは能動的な巻線貯め駆動手段の動的特性が、巻線貯めが、線材の環状コア上への巻き付けにおける幾何学的な比及び速度比のぞれぞれに応じて、並びに、プレスローラの変化しうる位相位置に依存して必要とされる短い応答時間での周辺方向の移動を達成できるように改善可能である。さらに、巻線貯めプレスローラを介して、能動的な巻線貯め駆動との組み合わせにおいて、線材の周方向の移動中に、特に収容された内側の安定性のより少ないループにおいて、線材が折れ曲がって損なう虞が回避される。巻き付け工程中に所定の各時刻で巻線貯めからの線材の内側の位置が検出されるため、巻線貯めプレスローラは、切替えユニットを介して必要な、好ましくは短い、時間で、巻線貯めの内周から離れて巻線貯め面から外れることが可能である。最近接ループ又は最近接位置が巻線貯めの周から離れた後、巻線貯めプレスローラは巻線貯め面内に再び導入され新たに巻線貯めの内周に対して押し付け可能であるが、この動作は各巻付けサイクルで繰り返し可能である。上記の特徴は、円周上に分かれて配置された複数のガイドローラを有する巻線貯めから環状コアへの線材の巻き付けにおいて、少なくともガイドローラが能動的に回転駆動される、本発明によると共に独立項の範囲内でも重要な、環状コアへの巻付け方法において、特に、メモリ−プログラミング制御（ＳＦＳ）を介して、巻線貯めプレスローラが巻き線貯め面内に導入されてその中で巻線貯めの径方向外側の周部分で駆動されるガイドローラが径方向内側から巻線貯めに対して押し付けられ、さらに周期的に、好ましくは、線材が環状コア開口に導かれて通過している時間帯に、切り替わりながら巻線貯めから離れて巻線貯め面から外されることを、可能とする。特に、メモリ−プログラミング制御又は調節が、巻付けユニット駆動装置とガイドローラ駆動手段との同期のため、及び、好ましくは、調節のため、さらに好ましくは、巻線貯めプレスローラが巻線貯めに押し付けられている時間帯においてガイドローラ駆動手段の駆動速度を上昇させるために、役立つことが、可能である。
【００１４】
本発明は、さらに、金属ワイヤ、金属リボン等の線材を閉じた環状コアに巻き付ける方法、特にキロワットからメガワット領域用のチョークコイル又は変圧器を製造する方法、に関し、そして、ここにおいて、線材は、事前巻きされて巻線貯めにされ、そして巻線貯めから環状コアに巻き付けられる。この種の方法は、同様に特許文献１から知られ、これに関しては、さらに上記の実施例を参照されたい。ここから出発して、本発明の課題は、そのような方法を、付随の欠点が可能な限り回避されるように、好適に改善することである。この課題は、本発明により、まずそして根本的に請求項２７を介して解決され、そして、そこにおいては、巻線貯めにする線材の事前巻きは、線材が内側に環状コアプロファイル断面に比較して大きい中空断面を形成してその中に環状コア断面を囲むように、実現されることが企図されている。これによって与えられる作用及び効果に関しては、本発明の装置についてのこれに関連する実施例を参照されたい。好ましくは、線材が巻線貯めから、その中心軸に関して径方向内側に、特に巻線の径を連続的に縮小しながら環状コア上に巻き付けられる。巻線半径の連続的な縮小、即ち、広がりが途中の時間で失われていく巻線半径の変動は、就ずく、大きな、特にキロワットからメガワット領域での使用に必要な断面を有する線材を施すために、利点として表れるが、そのような線材をそのまま施すことは、この線材の硬さのために特に閉じた環状コアとの関連においてこれまで問題となっていた。代わりに又はこれとの組み合わせで、巻線貯め若しくは巻線貯め支持体に対する線材の巻き解し又は巻付け中に、環状コアが、環状コアの周方向に、環状コア上にコイル状に又は螺旋状にぐるぐると巻線が施されるように、連続的に駆動されることが可能である。巻き付けにおいて、線材は、好ましくは、環状コア断面の周りを回転する巻付機を介して環状コアの周に巻き付けられる。ここで、特に、巻き付けにおいて、線材が、巻付機に設けられたプレスローラを介して環状コアに対して押し付けられることが、可能である。代わりに又は組み合わせで、巻き付けにおいて、巻付機に設けられ環状コアに載せるための曲げローラを介して線材が事前に曲げられることが、可能である。
【００１５】
好ましくは、本発明による第１の好ましい実施例に係る装置を介して実施される、好ましい第１の変形に係る方法によれば、環状コアは、断面において開口可能な又は断面において部分的に開口しているコアカバーを有する中空トーラス上セグメントとして形成された巻線貯め支持体の中空空間内に、周辺の一部が、特に同心円状に、配置可能であり、続いて線材が巻線貯め支持体上に事前巻き可能である。合目的には、線材が、事前巻きにおいて、巻線貯め支持体に到達する前に、巻線貯め支持体上で得られる事前巻き半径に関して小さい又は略同程度の大きさの曲げ半径に、事前に曲げられることが可能である。また、事前巻きにおいて、巻線コアに、螺旋状に巻き付けられた巻線貯めを形成するために、線材が、巻線貯め支持体の周方向成分を有する方向に供給されることは、好ましい。
【００１６】
本発明による第２の好ましい実施例に係る装置を介して実施される、第２の好ましい変形に係る方法に関して、線材が、円周上に分かれて配置された複数のガイド部材を有する、特にローラ円上に割り当てられた複数ガイドローラを有する巻線貯め支持体に対して、事前に巻かれることが可能である。事前巻きの後に、本発明によって、ガイド部材又はガイドローラが順次巻線貯めの内側から外され、これに代わる支持の為に対応して巻線貯めの外側に対して順次付け替えられることが可能である。巻線貯め、即ち、巻線貯め支持体上に事前巻きされた線材、は、巻線貯め支持体に関して内側の自由端から始まり、径方向内側へ、直接環状コアに巻き付けられることが可能であり、これが、特にまた、大きな断面を有する線材導体の敷設において、もしそうでなければ高い剛性によって生じていた困難を回避するために、利点として表れる。また、第２の好ましい変形に係る方法に関連して、事前巻きは、巻線貯め支持体上に螺旋状又は渦巻状に、必要であれば多層に実行可能であり、好ましくはこの変形においても、いずれにしても事前巻きが少なくとも実質的に渦巻状に実現される。好ましくは、巻線貯めを駆動する、本発明による第２の好ましい実施例に係る装置は、好適な駆動手段を有し、並びに、好ましくは、巻き付けを補助する、巻線貯めと巻付機との回転駆動速度の比、を設定する制御装置又は調節装置を有するのでもよい。これに応じて、本発明による第２の好ましい変形にかかる方法に関連して、巻線貯めが、線材の巻き付け又は巻き解しにおいて、好ましくはモータを介して回転駆動され、好ましくは、巻付機が回転駆動される速度についての目的の調節が、巻付けを補助するために実現されるように企図される。本発明の実施に関しては、それぞれ公知の鋳物状の環状コアが原則適している、即ち、特に嵩張る又は所謂巻付断面を有する環状コアが適している。ここにおいて、断面は、例えば丸い又は仕様毎に多角形又は同様の形状を有するのでもよい。本発明による装置又は方法は、さらに、閉じた環状コアの位置合せのため、及び他方において、原則的に開き、隙間が設けられ、等々の環状コアにも適している。また、線材に関しては、当業者が知っている材料が考慮され、特に、例えば丸いワイヤ断面又は平べったい矩形状のリボン断面を有するものが考慮される。一方では、無垢の、即ち全く絶縁被覆のない、線材が適している。ここにおいて、環状コア上に絶縁層を製作するために、全体的に別個の絶縁材（例えば、絶縁リボン）を有する線材が巻線貯め支持体上に好ましくは均一に巻き付けられ、そこから全体的に層状に最寄りの環状コアに巻き付けられるのでもよい。さらに、既に絶縁層が設けられた線材又は絶縁被覆を有する線材も使用可能である。
【００１７】
本発明による、好ましい実施例として及び独立項の範囲内において重要な他の側面として、特に巻線貯めから閉じた環状コアに線材を巻き付ける方法において、線材が巻線貯めから渦巻状に多層に巻き付けられ、基本的に環状コア上に適切な位置合せ精度で相互に上下に位置する複数の層が巻き上げられて、その断面の厚さが特に線材の断面厚さの整数倍で、渦巻状に巻き付けられた巻線コイルが少なくとも１つ形成されていくことが、企図される。そのような方法は、特に上記の装置のうちの１つを用いて、好ましくはキロワットからメガワット領域用のコイル又は変圧器に適した厚い断面を有する導体を閉じた環状コアに巻き付けることに適している。本発明による方法で製作された巻線コイルは、例えば、その端部の長さが好ましくはｍｍからｃｍ（例えば、６〜１２ｃｍ）の領域に入る、正方形断面又は矩形断面を有するのでもよい。本方法は、対応する断面を有する裸線又は被覆線の巻付においてこれまで存在していた困難を回避する。これらは、高い曲げ力の達成のために、対応して強いもって使用できる巻線装置が必要であったということ、にあった。さらに、厚い導体の巻き付けにおいて、大きな断面に基づいて、即ち、周縁処理時において現れる応力及び引っ張り力に基づいて、破断の虞があり、また、大きな断面を有する被覆線の巻き付けはそのため非常に高価になっていた。線材が環状コア上に適切な位置合せ精度で複数層に巻き付けられる本発明の提案に従えば、線材としては、断面の厚さ又は輪郭の厚さよりも断面幅が大きい、特に少なくとも大規模のもの等で大きい（即ち、１０倍程度等）、リボン材が好ましく使用されるのは好ましい。導電材料からなるこの種の薄いリボン材は、好適に変形可能であり、渦巻状の巻き上げを好適な位置合せ精度で複数繰り返すことによって所望の厚さの導体断面を有する巻線コイルに形成可能である。幅が６０ｍｍで厚さが０．５ｍｍのリボン材を用いて正方形断面を製作する場合、環状コア上への渦巻状の巻上げは、環状コアの周りに連続して１２０ターン行われる（又は、同様に厚さが１ｍｍのリボン幅においては６０回の巻付）。環状コアへの各巻上回転において、リボン材が、再び、既に以前の回転で設けられた螺旋状の巻線に対してその横方向の好適な位置合せ精度で、上に形成されることが、可能である。その一方としての環状コアと他方としての巻付機の選択された回転速度毎に、環状コアの周に亘って所望のターン数、例えば１０〜２０ターンのオーダのターン数が達成可能である。少なくとも実質的に好適な位置合せ精度で相互に上下に位置する層を達成するため、環状コアへの線材の巻付に先立ち、これは、ガイドテープが螺旋状に巻き付けられており、これに沿って、ガイド補助手段が少なくとも長手方向かつ側方において径方向外側に突き出す。ガイドテープは、好ましくは、電気的に絶縁性の材料からなる。ガイド補助手段を介して、線材、好ましくはリボン材、は、巻き付けにおいてその横方向において好適な位置合せ精度で配置される。ガイドテープに代わるものは、環状コアが巻き付けに先立って断面において開口可能な中空トーラス部材で覆われ、このうちの外側のカバーが線材用のガイド補助手段を径方向外側へ突き出し、ガイド補助手段が相互に距離をおいて少なくとも１つの螺旋状に巻かれて伸びる方向に沿って配置され、線材がガイド補助手段に側方を位置合せされながら巻き付けられる、ものの中に存在しうる。ここにおいて、巻付の各ターン数に応じて、所望の数のガイド補助手段が、環状コア断面の重なる周部分にのみ配置されるのでもよい。代わりに、線材の好適な位置合せ精度での巻き付けのためにセンサが使用され、センサの信号が、例えば線材の位置に依存し、かつ好適な位置精度での巻き付けに役立つ駆動手段の速度比率を達成する巻付機とリング状コアの駆動制御のために使用されることが考慮される。巻き付けの後に、端子を製作するために形成された線材端部が、少なくとも１つの位置で分離され、端子を形成するために両端が位置的に分離されることが、可能である。例えば、１つの環状コアコイルのために複数の巻線を施す場合、線材端部は、同様に、周に亘って複数に分かれた位置で分離されるのでもよい。環状コアがモータ駆動され（即ち、回転され）、リボン材用の巻付機が、線材の所望の各ターン数に応じて、対応して調節された速度で環状コア断面の周りを回転することが、考えられる。ここにおいて、線材は、自立的で適正に周方向へ転動するのでも、又は上記の態様で自動で回転されるのでもよい。ガイド補助手段又はガイド節は、就中、環状コアの回転速度の検出のためのオプションとしても使用されうる。
【００１８】
好ましい実施例として又は独立項の枠内においても重要な本発明の他の側面は、環状コアへの巻き付け方法に関し、そして、そこおいて、線材が巻線貯めから基本的に好適な位置合せ精度で上下に位置し中間絶縁層を閉じ込めながら渦巻状に巻き付けられた複数の層として環状コア上に巻き付けられ、線材の始端と終端が巻き付けられたコイルの端子として用意される。また、これと関連して、好適な位置合せ精度での巻き上げは、上記の態様で行うことが可能である。線材端部が端子の製作のために分離される上記のこれに代わる方法との差異は、ここに提案された方法においては、全く対応する分離が行われず、線材の複数の層が、相互に一列に並び続けるように接続されることにある。導電性の線材は、好ましくは、事前に電気的に絶縁性の中間層（中間絶縁層）が設けられているか、又は、絶縁中間層が環状コアへの巻き付けに他の巻線貯めから供給されるのでもよい。本方法を用いることによって、好ましくは閉じた環状コア上に、その電気的有効ターン数が環状コアに所望の巻線ピッチで幾何学的に達成可能なターン数の何倍（例えば、２倍又は４倍）かになる、螺旋状に巻き付けられた巻線を施すことができる。
【００１９】
本発明による方法及び特にその好ましい変形を合目的に改善する可能性に関しては、上記の記載に関連して本発明による装置がまた採用される。上記のように、種々の環状コイル、特に閉じた環状コアと厚い、大容量領域、特にキロワットからメガワット領域用の環状コアチョークコイルに常用されている線材（導電性ワイヤ又は導電性リボン）とを用いる製造の発明に適している。ここにおいて、本発明は、好ましくは硬い断面を有する線材を、曲げ半径を縮小させながら径方向内側に向けて巻線貯め支持体から環状コア上に渦巻状に又はコイル状に直接巻き付けることを、可能とする。本発明は、従来技術においてこれらの導体の硬さと関係する困難を回避している。巻線貯めに関して可能となった相当量の長さの貯めによって、複数セグメントからなる導体の代わりの一続きの導体のコイルで構成可能な、一次巻線、及び必要であれば付加的に二次巻線とが製造され、その結果、内部での端子止めが不要であり対応して結線不良及び接触抵抗が回避される。既知の技術に対して、環状コイルの製造が簡素化され、かつ、環状コアがさらに幾分小型化可能であり、その結果、例えば変圧器がさらに小型に製造可能である。さらに、閉じた環状コアを、環状コアの周方向にコイル状に完全に巻き付け可能であるという利点が生じ、それが効率に関して利点として表れる。その上、一次巻線と二次巻線とが環状コア上に相互に上下に巻き上げられ、これが、必要な場合に、それぞれ環状コアの全周に亘るように行いうるという、可能性を有する。しかしまた、内側の一次巻線を螺旋状に取り巻く二次巻線とこれに続くより外側のそれぞれ渦巻状の二次巻線とを設けることも、可能である。
【００２０】
本発明は、又、閉じた環状コアと、環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられて広がる線材を有する少なくとも１つの巻線を有する環状コアチョークコイルに関するが、ここにおいて、環状コアチョークコイルの導体部分の線材の断面が、キロワットからメガワット領域に適するように企図される。巻線は、環状コア面に関し、好ましくは環状コア周の少なくとも主要部に亘り、又は実質的に環状コアの全周に亘るのでもよい。
【００２１】
さらに、本発明は、閉じた環状コアと、少なくとも一時巻線と二次巻線とをそれぞれ備え、そのうちの１つ又は両方が環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられて広がった線材を有する環状変圧器に関するが、ここにおいて、環状変圧器の少なくとも１つの一次巻線及び／又は二次巻線の導体部分の線材の断面は、キロワットからメガワット領域に適することが企図される。合目的には、キロワットからメガワット領域に適した断面を有する少なくとも１つの巻線は、環状コア面に関して環状コア周囲の少なくとも主要部分又は実質的に環状コアの全周に広がることが可能である。
【００２２】
他の側面によれば、本発明は、特に環状コアと、環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられて広がる線材を有する少なくとも１つのコイルとを備える環状コアチョークコイルに関するが、ここにおいて、線材は、厚さが線材の厚さより厚く、特に線材の厚さの何倍かの螺旋状に巻かれた少なくとも１つの巻線コイルを形成しつつ、実質的に好適な位置合せ精度で上下に位置する複数の、線材からなる層をなすように巻き上げられる。好ましくは、線材として、その断面の幅が、断面の厚さより大きい、特に少なくとも大型の構成等においては（１０倍）断面の厚さよりも大きいのでもよい。この種の環状コアチョークコイルは、非常に薄くて取り扱いやすい線材を用いる場合においてさえ、巻線コイルの導体断面に関してキロワットからメガワット領域に適することもできる。特に、巻線コイルは、矩形断面、例えば、その厚さが数ｍｍからｃｍのオーダの正方形の断面を有することが、可能である。
【００２３】
さらに、本発明は、線材が、厚さが線材の厚さよりも厚く螺旋状に巻き付けられた少なくとも１つの巻線コイルを形成しつつ、実質的に好適な位置合せ精度で相互に上下に位置する複数の層に巻き上げられる環状変圧器を含むが、ここにおいて、螺旋状に巻き付けられた巻線コイルが環状変圧器の一次巻線をなすと共に、二次巻線が一次コイルを取り囲み相互に直列に接続される、幾つかの線材を有する渦巻きコイルを有する。好ましくは、環状コア周囲の主要部分、又は実質的に環状コアの全周に実質的に相互に等間隔で距離をおいて配置されている複数の渦巻きコイルを有するのでもよい。
【００２４】
本発明は、さらに、特に閉じた環状コアと、環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられて広がる線材を有する少なくとも１つの巻線とを有する環状コアチョークコイルを含むが、ここにおいて、本発明により、線材は、中間絶縁層を閉じ込めつつ実質的に好ましい位置合せ精度で相互に上下に位置する、線材からなる複数の層に巻き上げられ、複数層が相互に直列に接続されている。
【００２５】
本発明は、さらに、特に環状変圧器に関して既に記載された１つ又は複数の特徴が顕在化されるものであって、本発明により、二次巻線の渦巻きコイル毎に、絶縁材料からなり側面側端部の駆動歯車を有する分割可能なコイル支持体上に線材が巻き上げられる、環状変圧器を含む。この代わりに又はこれとの組み合わせで、二次巻線の渦巻きコイル毎に、線材、好ましくはワイヤ材、が、三角状に径方向外側に細っていく渦巻きコイル断面を達成しつつ巻き上げられていることも、可能である。
【００２６】
以下、本発明は、好ましい実施例が図示された付随の図面を参照してより明らかにされる。
図１は、本発明による好ましい第１の実施例に係る、線材３を閉じた環状コア２に巻き付ける装置１の斜視図である。図示された使用状態において、線材３を巻き付ける環状コア２は、以下に記載されているように装置１内に既に導入されている。後者は、本発明の選択された実施例によれば、半周に亘って伸びる中空トーラス状セグメント５として形成された巻線貯め支持体４を有する。この中空空間６には、閉じた環状コア２が、環状コア位置合せ手段７を介して、同心円状かつ周方向に回転可能に保持されている。環状コア２を図示された位置に導入可能にするため、中空トーラス状セグメント５は、２つの環状セグメント形状の半環状鞘５’、５”からなり、これらが、中心端面８を（必要であれば、さらに図示しない中心手段も）有する接続部９に沿って、相互に接続可能又は開放可能になっている。図示された接続状態を確実にするため、半環状鞘の先端部に径方向内側と外側で解除可能な留め金１０が設けられている。中空トーラス状セグメント５は、環状コア２の取り付けと取り外しのための接続部９に沿って、これによってその周縁部で開放又は元に閉鎖可能になっている。環状コア２の位置合わせのために、環状コア位置合わせ手段７として、その軸が環状コア面に垂直に三角支持構成で突き当たる３つのリール状ローラ１１が設けられている。これらのうちの位置的に同等な２つの外側のリール状ローラ１１が、回転可能かつ位置固定可能な固定機１２を介して、径方向外側から、装置内に導入された環状コア２に対して、切り替え可能かつ所望の位置に保持可能になっている。これらの間に配置された中間のリール状ローラ１１の位置調整のため、特に、外側のリール状ローラ１１との関係についての距離調節のために、選択された実施例において、ホイールハンドル１４で操作され自然に減速する配置調節機構１３が設けられている。選別された環状コア２の断面に調節されたリール状ローラの位置で、環状コア２は、そのリング面における側面と共にこれに直角、即ち、示された実施例において垂直の方向にも調節され支持される。環状コアのプロファイル断面毎に、リール状ローラ１１は、その固有のプロファイルに応じて、これについて別途調節可能である。示された実施例において、中間のリール状ローラ１１は、環状コア２をその周方向に摩擦結合で強制的に駆動させるように、駆動モータ１５（図４参照。）と結合している。図示された使用状態において、環状コア２は、巻線貯め支持体４の中空空間６にその半周が囲まれて係合するように保持され、周方向への回転駆動において、環状コアの動いていく残りの部分が中空トーラス状セグメント５によって取り囲まれる。しかしながら、選択された実施例において、リール状ローラ１１にとって、必ずしも環状コア位置合わせ手段と環状コア駆動手段が同時に必要ではない。装置１は、環状コア２に線材３を巻き付けるために、環状コア断面の周りに回転可能な巻付機１６を有する。以下の図２〜図５との関連においてもこれが示されるように、これは、線材３を環状コア２に押さえ付けるために、２つの平行なバネ１７によるバネ力で押さえ付けられるプレスローラ１８を有する。プレスローラ１８は、歯車リム１９に径方向内側に配置され回転ロックするように保持されている。バネ１７は、さらに、それぞれ、一方の端部がプレスローラ１８に連結され他端が径方向の開口を通って（図面上、詳細には図示せず。）長さの調節ができるように歯車リムに伸びる、滑走ボルト２０によって貫通されている。図示された使用状態において、環状コア２は、垂直保持壁２１に設けられアクセスのために上方に開口する欠切部２２を通り抜ける。垂直保持壁２１には、その四隅に、それぞれ、歯車リム１９の外側歯部２４と歯合するように支持されている小歯車２３、又は、外側歯部２４と同心円状のガイドリング２４’と一体に作用し周辺のスロットを支持する支持ローラ２３’が設けられ、歯車リム１９がそれによって適切に整列するようになっている。欠切部２２の下方の端部に位置する小歯車２３は、傘歯車を介して、図４において目視可能な回転駆動部２５、選択された実施例においては電動モータに連結されている。これを介して、巻付機１６は、歯車リム１９とプレスローラ１８と共に、環状コアの断面の回りの周辺方向に回転駆動可能となっている。環状コア２を図示された位置に導入するため、歯車リム１９は分割可能に構成され、各２分割部分は相互に分離又は連結するようになっている。歯車リム１９とこれによって径方向にバネ支持されたプレスローラ１８とは、特に図４から分かるように、巻線貯め支持体４又は中空トーラス状セグメント５に事前に巻き付けられた線材３を、環状コア２上に実質的に同心円状に巻き、バネ力を介して環状コア２上に押し付ける、巻付機を構成する。線材３を巻線貯め支持体４に事前に巻き付けるため、装置１は、巻線貯め支持体４、固定機１２、配置調節機構１３及び垂直保持壁２１のように底板２７上に固定されている、ガイドユニット２６を備える。ガイドユニット２６は、実施例においてはワイヤである線材３を引き出すと共に、さらに、図３に単に象徴的に示された駆動部（例えば電動モータ）２８を有する。図３に示されているように、線材３は、まず、２つのローラの間を通過し、そこから垂直保持壁２１で蔽われそのために破線で図示されると共に符号２９で特定され、図４から分かるように回転駆動部２８に連結される歯車機構を介して駆動される、３つの曲げローラに向けて進む。この線材曲げ装置を介して、線材は、巻線貯め支持体４として使用する中空トーラス状セグメント上にその先端から引き出されて載せられそこに貯めをなし、これから環状コア２上への巻き解し又は巻き付け可能な螺旋コイルが形成されるように曲げられる。線材３の巻線貯め支持体への自立巻き付けは、線材が、その移動において、環状コア断面とほぼ同一又は幾分大きい事前巻きの半径で曲げられるように曲げローラ２９の位置が調節されていることに、基礎を置く。さらに、曲げローラ２９を図面上詳細には図示しない傾斜配置にすることによって、線材３が紙面に対して僅かに傾斜した方向、即ち、中空トーラスの周方向成分を持つ方向に、中空トーラス状セグメント５に導かれるようになっている。
【００２７】
図１〜図５に関連して記載された装置１の動作又は工程は、次のようである。即ち、まず、環状コア２が記載されたように装置１内に導入され、そこで中空の巻線貯め支持体４についての環状コア位置合せ面に向けられ、回転可能に配置される。さらに、環状コア２は、また、中空トーラス状セグメント５内にも配置される。次に、線材３は、ガイドユニット２６によって引き出され、曲げローラ２９からなる線材曲げ装置によって、上記のように曲げられる、巻線貯め支持体４として使用される中空トーラス状セグメント５にわずかに傾いた方向にその先端から導かれ、もって、巻線貯め支持体の断面の周りにコイル状又は螺旋状の巻線が形成される。事前巻き即ち巻線貯めの形成は、環状コア２上へのより遅い巻き付けに足りる長さの貯めが、巻線貯め３６として巻線貯め支持体４に螺旋状に巻かれるまで続けられることも可能である。。図示された実施例において、半環状鞘５’、５”は、さらに、その対向して配置される部分、即ち、カバー端側の先端部の留め金１０のある所に、一方で補強用に他方で事前巻きされる螺旋状の線材のストッパ用に使用される外側への径方向突出部３０を有する。事前巻き後に、巻線３は、プレスローラ１８を有する巻付機１６と歯車リム１９とを有する巻付ユニットによって、環状コア２上に直接巻き解され又は巻き付けられるが、ここにおいて、これは、後ろ、即ち、巻付機１６に属する巻線貯めの開放端から始められる。この開放端は、線材３を緩めてマニュアル又は自動でガイドユニット２６の後ろに形成され、プレスローラ２８と環状コア２との間に挟み込み可能になっている。この開放端に始まり、線材３は、プレスローラ１８によって環状コア２に押し付けられ、プレスローラ１８を有する巻付機１６は、図４に曲線の矢印で目視可能に示された所望の回転方向Ｄに、環状コア断面の周囲に回転させられる。線材３が中空トーラス状セグメント５から引き戻される速度は、特に、巻線貯め支持体４と環状コア２との直径比と、巻付機１６の回転速度と、環状コア２の回転速度Ｒ（図５参照。）と、によって左右される。巻線貯め支持体４と環状コア２との断面外周の差異に応じて、巻線貯めは、巻き解し又は巻き付けにおいて、自立的又はモータによって（曲率を有する）巻き付け軸の周りに回転を実現できる。上記の直径の比に依存して、半周の事前巻きの長さの貯めをもって、環状コア２上にこの全周辺に亘る又は必要であれば多層の巻き付けが可能である。リール状ローラ１１の位置を環状コア２上の巻線３１を介して拡大された断面に適合するために、これは、例えば図示しない態様で環状コア２にバネで押さえ付けられて支持されているのでもよい。
【００２８】
記載したように、装置１を用いて、例えば、まず、好ましくは厚い断面で少ない巻き数の一次巻き線と、そして次に外側からさらに好ましくはより薄い断面でより多い巻き数の二次巻線とが、それぞれ一続きの導線で施される。特に、これは、大型の変圧器であって閉じた環状コア及び対応して大きく硬い断面の線材を有するものの製造にも実施可能である。
【００２９】
図６〜図１３は本発明による第２の好ましい実施例に係る装置１に関し、その機能が対応する特徴部分は同一の符号で示される。図６は、装置１と、装置の巻線貯め支持体４上に渦巻状に事前に巻き付けられ選択された実施例においては平板状の断面を有するリボン材である線材３が巻かれる閉じた環状コア２と、の斜視図である。巻線貯め支持体４は、この選択された実施例においては、ローラ円上に割り当てられかつ回転軸３３に関して回転可能に配置された複数のガイドローラ３２を有する。ガイドローラ３２は、支持壁２４に全体として円周上に、かつそれぞれが径方向に位置調節可能に保持され、同時に回転軸３３がそれぞれ支持壁３４における径方向に向けられた長溝３５を貫通し、所望の径方向の配置に好適な手段（図６の指示方向に関して支持壁の裏側に配置されている、例えば、回転軸３３のネジ端部４７にネジ固定された固定ナット４８を有する固定手段）を介して固定可能になっている。また、この実施例において複数部分から実現される巻線貯め支持体４のガイドローラ３２は、側面にガイド面を有する。ここで選択された実施例において、その幅はリボン状の線材３の幅に略等しい。その結果、線材３は、閉じた環状コア２が装置１内に取り付けられた後、図６に示すように巻線貯め支持体４上に渦巻状に事前に巻かれて、所望の使用に足りる長さの巻線貯め３６となる。巻線貯め３６の、径方向の支持と図６に図示された実施例においては側面支持にも、又は巻線貯め３６のガイドに役立つ、巻線貯め支持体４の外周部分が、相互に離れた複数のガイドローラ３２からなり、それによって、事前巻きの前に巻線を施す環状コア２が図示した位置に位置合わせ可能となるように、ガイドローラ３２間に隙間が開くことは、明らかである。環状コア２を図６に示す水平方向の環状コアの位置合せ面に保持するため、環状コア位置合せ手段７として具現化されると共に、簡素化されて模式的に図示されているが構造及び機能に関しては図１〜図５に関連して記載された環状コアの位置合わせ手段７に対応する、リール状ローラ１１が再び設けられている。さらに、枢軸支持体３７が設けられ、その枢軸支持部に対しての閉じた環状コア２の装着又は取り外しのために、セグメント３８が取り外し可能、又はその後再装着及び再固定可能となっている。枢軸支持体３７は、先端側に突き出ると共に同様にセグメント３８から取り外されて分離可能なスリーブ４９であって、取り付けられた環状コア２を見込まれる巻き線に関して足りる径方向の間隔で取り囲み、その外側に巻付機１６が回転可能に配置されているものを有する。枢軸支持体３７は、支持壁３４のように、底板２７上に固定され、異なる幾何的な要求に適合することができ、又はさらに、取り外し可能にもなっている。閉じた環状コア２を２つのガイドローラ３２の間の隙間を通って側面側から取り付け可能にするため、支持壁３４に端部側が開口した切欠き部３９が設けられる。同様に（図示された枢軸支持体３７の実施例に代えて）、これは、事前に周辺部剤の取り付け又は取り外しなしに、環状コア２を所望の位置合わせに必要な位置に運ぶために、上側の周部分に部分的に間隙が開いているのでもよい。閉じた環状コア２の環状コアプロファイル断面とこれに巻き付けられる巻線とを収容するために、複数部分からなる巻線貯め支持体４は、上記の環状コア位置合せ面を切断する断面内に、端部に周方向に関して部分的にガイドローラ３２間で開いている中空空間６を取り囲んでいる。図６に示す作動状態において事前に巻かれている巻線貯め３６は、内側に、環状コアプロファイル断面に比較して複数倍大きい中空断面６’が形成され、閉じた環状コア２の小さい断面を内部に取り囲む。さらに、図６に図示され事前に巻かれた線材３を環状コア２に取り付ける装置１は、環状コアの断面の周りに回転可能でその構造および機能がまだ記載されていない巻付機１６を有する。実施例において、図１〜図５の実施例と類似する環状コア位置合せ手段７、及び、環状コア２のその周辺方向への回転駆動を可能にする環状コア駆動手段が使用される。一部のみ図示された環状コア駆動手段は、第１の好ましい実施例との関連で記載されそのうちの中央のものが駆動されるリール状ローラ１１（図１〜図３をも参照されたい。）と同様に構成されている。図７及び図８は、図６に記載の状態を示す正面図と平面図である。
【００３０】
図９は、図６に示された装置１におけるより後の動作状態又は工程に明示的に関連する。この時点では、事前巻き中にまだ巻線貯め３６の径方向内側に円周上に分かれて配置されていたガイドローラ３２は、既に、１つずつ個々の回転軸３３が支持壁３４から外され、次に同一の各長溝３５に径方向外側から再び巻線貯め３６に対して取り付けられいる。これは（図面中に詳細には図示しないが）、まずは１つのガイドローラ３２の回転軸３３が、例えば図９の指示方向における支持壁３４の後ろ側に設けられている固定ナット４８をネジ端部４７から回し取ることによって外されて長溝３５から取り外され、次に、径方向外側から同じ長溝３５に再び差し込まれ、その際、巻線貯め３６に対して径方向外側から押し付けられてネジ端部４７で再び固定される。この取替えは少しずつ個々に又は少なくともガイドローラの所定の組においてのみ実行されるため、巻線貯め３６は、巻線貯め支持体４のガイドローラを止めている間の時間、保持される。ガイドローラ３２の取替えは、線材３が、今度は、巻線貯め３６の内側から径方向内側に適正に巻き解されて環状コア２に巻き付け可能又は巻き上げ可能にするという、利点をもたらす。環状コア２と巻線貯め支持体４の異なる断面又は周に関して、巻線貯め３６は、環状コア２に対する線材３の巻き解し又は巻き付けにおいて、その巻き付け軸の周りに、自立的な又は例えばモータを用いての適正な速度の回転を実現し、これが回転可能なガイドローラ３２での支持によって軽減される。本発明の枠内において、原理的に即ち特殊な実施例に関係なく、対応する適正な速度での巻き付けにおいて巻線貯めが駆動される場合、巻付機の付加的な駆動を放棄する可能性も有りうる。図９に斜視図で示された状態は、図１０及び図１１に正面図及び平面図として図示されている。
【００３１】
図１２は、図９における指示方向ＸＩＩ、即ち、図１０に対して逆の方向における同一の状態を示し、支持壁３４は、図示の簡素化のために、一点差線で明示する等により透視的に図示されている。そして、環状コア２への巻き付け用の巻付機１６が矢印によって示された方向に回転駆動されている間、巻線貯め３６の径方向内側から巻き解される線材３が、巻付機１６のプレスローラ１８によって、環状コア２の断面に押し付けられることが分かる。プレスローラ１８による押し付けは、調節可能な強固さ又は例えば弾性力で、ニューマチック手段（例えば、ガスを用いた弾力）若しくは水圧手段を介して実現される。巻付機１６は、環状コア断面を取り囲む通過開口部４１を有する回転体を自ずとなす。この回転体は、切離部４２で２つに分離でき、２つに分離された部分が、環状コア２を導入するために、分離又は分けられ次に再び閉じられ、好適な固定エレメント４３を介して相互に固定されるようになっている。図１２は、線材３が、巻線貯め３６からその想定される中間軸に関して径方向内側に、巻線の径を連続的に減少させて環状コア２に巻き付けられることを、詳述している。巻付機１６の、例えば図１２に示された矢印方向への回転駆動のために、例えば、枢軸支持体３７に実装されたモータ（例えば、電動モータ）が使用されるのでもよい。記載された環状コア駆動手段を介して、環状コア２は、例えば図１３に矢印で示される方向等に、その周方向に回転される。巻付機１６と環状コア２との間の回転速度の所望の設定に応じて、図１３に平面図で図示されるように、環状コア２上に螺旋状に巻き付けられ、駆動比率に応じたピッチの巻線３１が設けられる。図６〜図１３に図示された実施例において、巻付機１６は、枢軸支持体３７から出ているスリーブ上に回転可能に配置され、代わりに対応するより小さい内側の開口部に環状コア２を直接収容するのでもよい。
【００３２】
図１４〜図１７は、図６〜図１３と関連して記載された実施例におけるものと基本的に同一機能の、本発明による他の好ましい実施例にかかる装置１を示す。ここにおいて、便宜上、同一の符号を使用して、図１６及び図１７にそれぞれ指示方向における上記の支持壁（一点差線で縁取られている）が透視図的に図示されている。さらに、対向する指示方向において、図１６と図１７とは、ガイドローラ３２が図１６において巻線貯め３６に対してまだ径方向内側に取り付けられているが、図１７においては既に径方向外側に取り付けられている点でも異なる。まず径方向内側から支持される巻線貯め３６を形成する事前巻きは、当業者が周知の方法で行われるのでもよい。図１４〜図１７に示された実施例において、環状コア２の周りに回転する回転体としての巻付機１６は、側面に平行に開口する丸い通過開口部４１を有するように企図される。枢軸支持壁４４には、支持壁３４に割り当てられ、円周上に分配されさらに巻付機１６の輪郭上に設定された複数の支持ローラ４５が回転可能に設けられている。これらは、好ましくは摩擦結合で巻付機１６を丸矢印の方向に駆動するために、（図面内に示されない態様で）モータ駆動される。上記の実施例におけるように、線材３は、巻付機１６のところで環状コアの断面の周りに回転するプレスローラ１８によって環状コア２に対して押し付けられて所望の巻き付けが行われる。また、プレスローラ１８の代わりに、プレス機構又は引っ張り機構が設けられるのでもよい。
【００３３】
図１８は、上記と構造及び機能において同等な、本発明による他の好ましい実施例に係る装置１の正面図を示す。巻付機１６において、プレスローラ１８の代わりに３つの曲げローラ４６が設けられている点で異なる。これらを用いて、巻線貯め３６の内側から巻き解される線材３は、通過するときに環状コア２に巻き付けられるように曲げられる。図１４〜図１８に関連して記載された好ましい実施例において、更に図示していないが、上記の実施例と同様に類似の環状コア位置合せ手段が、真ん中のリール状ローラが回転駆動する３リール状ローラ構成で設けられている。
【００３４】
図１９は、線材３を環状コア２に巻き付けるための、本発明による他の好ましい実施例に係る装置１を示す斜視図であり、上記の実施例に対応する又は同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付して示す。環状コア２は、コンソール５０の上方に、環状コア位置合せ手段７として使用される３つのリール状ローラ１１を介して環状コア位置合せ面内に配置され、その外周方向に回転駆動される。支持固定部５１に、巻線貯め支持体４の形成のために複数のガイドローラ３２が円周上に配置され、これによって張られ環状コア面に直交する巻線貯め面が、空間内にできる。図１９は、巻線貯め支持体４上への線材３の巻き付けにおいて、環状コア２の断面を取り囲む巻線貯め３６を形成する装置を示す。さらに、実施例において、線材を渦巻状の巻線貯めの径方向外側の周縁部に動的に供給するガイドユニット５２が設けられている。ガイドユニット５２において、少なくとも３つのローラ５３のうちの１つが詳細に図示しない態様で電動モータ５４を介して線材３を駆動する３ローラ構成が、重要である。ローラ５３は、実施例において選択されたリボン状線材が２つのローラ間間隙の通過において所望の曲率で塑性変形し、この工程において摩擦結合によって駆動されるように、相互に配置されている。図２０は、コンソール５０の後ろに広がる断面に沿っての部分断面図に関する。線材３の巻き付けは、構築された巻線貯め３６がガイドローラ３２の直ぐ内側に位置するように行われる。巻線貯めが径方向に大きくなった場合に、ガイドローラ３２が径方向外側に後退可能となるようにするため、ガイドローラ３２は、巻線貯め支持体４において径方向スロット５５を介して巻線の径方向に関して位置変化可能に保持されている（図２０ｂ参照。）。巻線貯め３６の持続的な足りる支持を達成するため、ガイドローラ３２のところに、ガイドローラを径方向内側に押し付けるバネ力を生成する不図示の手段が存在する。さらに、ガイドローラ３２がそれぞれ電動モータ５６によって回転駆動可能になっており、これによって巻線貯めの巻き付け及び／又は巻き解しを必要な場合に能動的に補助することも、企図される。電動モータ５６は、駆動速度の時間経過を制御及び／又は調節する図示しない手段と接続されている。
【００３５】
図２１は、図１９に図示する装置１を巻線貯め３６の事前巻きに関して示す斜視図であり、線材の環状コア２上への巻き付けが既に始められている。さらに、図２２は再び部分断面を示し、図２３は対応する後ろからの部分断面を示す。線材３を環状コア２に巻き付けるため、その基本的機能において図１２に図示した実施例におけるものと同等な巻付機１６が設けられる。これは、中央開口部５８で環状コア２の断面を取り囲む回転体５７を有する。回転体５７を図示したように環状コア２の周りに配置するため、ネジ固定された周辺部材５７’がまず外され所望の位置合わせの後に再び取付可能になっている。上記の中央開口部５８は、回転体５７と環状コア断面との間に、径方向の距離が形成される巻線を好適に収容し続けるように、設計されている。回転体５７は、周縁部に沿って分配された複数の支持体６０を介して回転可能に図示された位置に保持される。回転体５７を回転駆動するために、これは、外側に、電気的な巻付ユニット駆動装置６１を介して駆動される歯合歯車７０と歯合する歯合部５９（図２２ａ参照。）を有する。回転体５７には、回転面内で環状コア２の断面に対して回転可能なプレスローラ１８（図２３ａ参照。）が設けられている。特に、プレスローラ１８は、回転体５７に保持された回転軸６２と中心を外して設けられ、回転ロッドが図２２ａの指示方向において回転体５７の後ろに配置されている。回転体５７には、さらなる回動点６３の周りで回動可能なニューマチックシリンダ６４が取り付けられ、そのニューマチックピストン６５はその自由端が外心円板６６に、プレスローラ１８が回転軸６２に離心して圧力駆動されるように保持される。ニューマチックシリンダ６４は、図２２ａに明示された、充填のための圧搾空気導入管と必要であれば圧搾空気の放出のための排気管が接続可能な逆作動弁６７を有する。
【００３６】
図２３による背面図は、環状コア２への線材３の巻き付け初めの頃の様子を明示している。プレスローラ１８は、回転体５７と共に特定された回転方向に巻線貯め３６によって囲まれる環状コア２の断面の周りに回転して巻線貯め３６の最も内側の巻線から巻き解かれた線材３を環状コア２の断面に対してニューマチック的に押し付ける。プレスローラの回転において、幾何学的な比に基づいて、角度位置又は位相位置のいずれかに応じて、巻線の内周から環状コア２に伸びる弧状供給部６８を形成するために、時間的に変化する長さ及び曲率が発生する。ガイドローラ（これは、図２３に破線で示されている。）３２が自由回転可能に配置されているため、巻線貯め３６は自立回転移動の補償が可能である。ガイドローラ３２が動的に駆動される示された実施例において、巻線貯め３６の移動の補償は、制御及び／又は調整を介して能動的に支援される。線材が記載された態様で環状コア２の断面の周りに巻き付けられている間、環状コア２の回転駆動は線材３が螺旋状に巻き付けられるようにその周方向に実現される。既に記載した態様に関しては、螺旋状の巻線が環状コアの全周に亘って広がって行き、環状コア２の更なる周回において、螺旋状に巻かれた層上に線材からなる１つ又は複数の層が、少なくとも実質的に適切な位置合せ精度で巻き付けられることが、可能である。
【００３７】
図２４は、本発明による好ましい実施例に係る、上記のように製造されたときの環状コアチョークコイル７１の平面図である。これは、実施例における環状コア２の周りに螺旋状に巻き付けられて広がる線材３を有する巻線７２を備える閉じた環状コア２を有する。差異は、線材３が、その厚さが線材３の厚さの数倍の螺旋状に巻き付けられた巻線コイル７３を形成しつつ、実質的に適切な精度で上下に配置された複数層に巻き付けられていることである。製造のために、環状コア２上にまず絶縁性のガイドテープ７４が、径方向外側にガイド補助手段７５、選択された実施例においては棒状ピボット状のガイド突出部、を両方の端に沿って突き出して巻き付けられ、これによって環状コア２と巻付機１６の回転速度の好適な調節に加え所望の適切な精度の達成が可能となる。図２４に示された製造工程から出発して、巻線コイル７３は、取り外されて、その形成された端部が電気的な接続端子と接続可能となっている。
【００３８】
図２５は、本発明による他の好ましい実施例に係る環状コアチョークコイル７１を示す。図２４に示した変形との相違は、製作において、環状コア２のガイドテープ７４の代わりに、まず、分離可能な中空トーラス部７６の周部分に、この外側の被覆からガイド補助手段７５が突き出るように被覆することである。これらは、図２６の断面図において、中空トーラス部２６の上端及び下端のそれぞれに配置されている（図面的には、上部のガイド補助手段７５のみが目視可能ではあっても）。
【００３９】
図２７は、本発明による好ましい実施例に係る環状コア変圧器７９の斜視図である。これは、周に亘って螺旋状に巻き付けられ、上記のように好適な位置合せ精度で上下に位置する線材３からなる複数の層として形成された巻線コイル７３を備えた、環状コア２に関する。巻線コイル７３は、環状コア変圧器７９の一時巻線を図示する。二次巻線は、若干数の線材３を有すると共に一次巻線を取り囲んで環状コア２の周に亘って距離をおいて分かれて配置された渦巻コイル７７からなる。選択された図面においては渦巻コイル７７の一部のみが図示され、他方でその残りの周上に位置する螺旋コイルは他の製造工程においてさらに設けられ、その後に二次巻線を形成するために渦巻コイルが相互に直列に接続される。渦巻コイル７７は、一次巻線の製作用に選択された装置を用いても製造可能であるが、ここにおいて、環状コア２は回転駆動されず又は単一の渦巻コイルの製造中だけは回転駆動されないものとする。
【００４０】
図２８は、本発明による他の好ましい実施例に係る環状コア変圧器７９を示す斜視図である。これ（変圧器）は、例えば、一次巻線７２が螺旋状に巻かれて巻き上げられている、閉じた環状コア２を有する。巻線７２の製作のため、線材３は、実質的に好適な位置合せ精度で上下に位置し環状コア２の周りに螺旋状に巻かれて取り囲む複数の層７８として巻き上げられる。図２９は、線材３からなる電気的な導電層７８の間に中間絶縁層８０（図２８においては簡単化のために図示せず）が閉じ込められていることを示す断面図である。選択された例において、線材３は、その下側に予め付着性の層８０が設けられ、巻き上げにおいても、最も内側の層７８と環状コア２との間に中間絶縁層８０が閉じ込められるようになっている。図２８に選択された実施例において、一次巻線７２は、有効な全巻線数が８０となるように、それぞれが電気的に絶縁された４つの層７８からなる２０個の巻線を有する。選択された例において、一次巻線用に選択されたリボン材は、断面の幅が２０ｍｍであって断面の厚さが５．５ｍｍであり、典型的にはアルミニウム又はアルミニウム合金からなる。図２８は、また、巻線７２の始端８１と終端８２が、隣り合う巻線で末端を折り曲げて形成されていることを図示す。図２８に図示された実施例に代えて、例えば、８０と等価な電気的有効巻線を達成するため、それぞれが好適な位置合せ精度で上下に位置する２層を環状コア２上に４０ターン巻き上げてなる、一次巻線７２でも可能であろう。ここで、線材は、例えば断面の幅が１２ｍｍであって断面の厚さが６ｍｍでありかつ銅又は銅合金からなるのでもよい。図２８に図示された環状コア２は、典型的には内径２００ｍｍ、外径４００ｍｍ、即ち断面の直径１００ｍｍを有する。図２８に示された環状コア変圧器７９の二次巻線は、直列に接続された６つの渦巻コイル７７からなり、渦巻コイル７７間の接続及び二次巻線の始端と終端は、図の簡素化のために図示されていない（しかしながら、図３１ａ、３１ｂと比較されたい。）。図３０は、実質的に三角形の断面の渦巻コイル７７が絶縁材料からなるコイル支持体８３上に（部分的に）巻き上げられていることを、模式的に図解している。選択された実施例においては、そのために、線材として断面直径が１．２ｍｍの銅からなる丸いワイヤが使用され、各渦巻コイル７７が９１３ターンを有し、もって、二次巻線全体として５４７８ターンとなっている。断面周縁に、コイル支持体８３は、外側周辺に位置する、図３０に示された歯車８５を有する先端壁８４が設けられている。これは、丸いワイヤを巻き上げるために、コイル支持体を所望の方向（左又は右回転）、特に独国公開２９２９２０６Ａ１号公報に記載の態様で回転させることを可能にする。この公開広報の内容は、上記の書面に含まれ、この公開公報の目的、特徴に関しても特許請求の範囲に包含されている。本発明の枠内では、二次巻線を種々の態様で環状コア変圧器に導入可能である。一次巻線と二次巻線とがわずかに異なる絶縁変圧器においては、二次巻線を一次巻線用と同様の巻線装置を用いて設けることが可能である。変圧用変圧器に関しては、種々の可能性がある。ここにおいて、好ましくは、二次コイルは、環状コアの周に亘って分かれて配置され渦巻状に巻き上げられた複数の単体コイル、即ち渦巻コイル、として製造され、それぞれが仕様に応じて直列又は並列に接続可能である。それらは、好ましことに、直接かつ回転可能に巻き付け可能であり、そのために、独国公開２９２９２０６Ａ１号公報に記載された巻線用機械又は技術が使用可能である。このために、コイル形成に先立ち環状変圧器７９の一次巻線形成用に導入されその各半分が相互に固定される、分かれたコイル支持体８３が使用される。渦巻コイル７７を位置合せしつつ同時に駆動して巻線を実行できるようにするため、一次巻線とコイル支持体８３との間には充分な隙間がなければならない。この駆動は、コイル支持体８３の先端壁８４における歯車８５と歯合して行われる。代わりに、渦巻コイル７７の製造のために、他の技術を使用することも可能である。
【００４１】
図３１ａ及び図３１ｂは、それぞれ、環状コア（図示せず）の周囲に関する概略の仕上がりにおける、図２８に図示された環状コア変圧器７９の渦巻コイル７７の断面を片側ずつ示している（ここにおいて、三角形のコイル断面は、図３１ａに矩形として模式的に簡単化されて図示されている。）。各渦巻コイル７７に関しては、間に位置する巻線を図示することなく始端がＡで終端がＥで示されている。図３１ａは、渦巻コイル７７が同一の回転方向に巻き上げられる実施例に関する。同一の電流方向を達成するように、渦巻コイル７７の結線にとして、径方向外側の終端Ｅと次の渦巻コイル７７の径方向内側の始端Ａとの結線がそれぞれなされる。図３１ｂは、環状コアの周において、隣り合う渦巻コイル７７が対向する回転方向に巻き付けられる実施例に関する。同一の電流方向を達成するため、結線において、交互に、断面における径方向外側の終端Ｅと始端Ａのペアと、径方向内側の終端Ｅと始端Ａのペアとがそれぞれ相互に接続される。
【００４２】
図３２は、本発明による他の好ましい実施例に係る装置１の斜視図である。そこでは、上記の実施例に一致する又は同一の作用の部材に関しては、見通しをより良くするため、同一の符号で示す。図１９及び図２１に関連して記載された実施例に対する第１の変形は、その上側の面が環状コア位置合せ面に平行に広がると共に環状コア位置合せ手段７として使用される３つのリール状ローラを支持する環状コア位置合せ機構８６が、図示しない配置駆動手段を介して、位置調節用のコンソール５０に対して相対的に、図示された相互に直交する操作方向Ｘ及びＹに移動可能となっていること、の中に存在する。その上、リール状ローラ１１（符号なし）を（同様に図示しない）配置駆動手段を介して中心線８７（図３３参照。）に沿って位置合せ方向Ｗに移動することが可能となっている。識別のために符号１１、１１’、１１”で示されたリール状ローラによって支持された環状コア２が、環状コア位置合せ機構８６の移動において、巻付機１６に関する相対的な移動を実現するように、回転体５７を有する巻付機１６とプレスローラ１８が巻線貯め支持体４の支持固定部５１に堅固に保持されていることが、図３２から分かる。環状コア位置合せ面に関して直交する方向に指示方向が向いている図３３は、螺旋状にぐるぐる巻かれる巻線軌道を所望のピッチに調節するように、線材３を環状コア断面の周りに巻き付けるためにプレスローラ１８が移動する環状コア巻き上げ面８８が、環状コア２の中心線８７から平行に距離Ａだけ離れて調節されている、取り付け状態を示す。リール状ローラ１１’は、環状コア２をその周方向に回転駆動するために、図中の裏側に配置された回転駆動用の電動モータに接続され、環状コア駆動手段８９として環状コア２に回転モーメントを伝達する。
【００４３】
図３２に図示された装置１の他の差異は、そこにおいて、巻線貯めプレスローラ９０が、図３４及び図３５に詳細に図示された切替えユニット９１を介して巻線貯め３６の張る平面内で巻線貯めに対して径方向内側（又はその逆）にニューマチックに切り替えられ、それによって、巻線貯め３６がモータ５６’を介して駆動されるガイドローラ３２’に対して押される、ことである。図３４及び図３５には、切替えユニット９１が、巻線貯めプレスローラ９０を巻線貯め３６の面内に設定すると共に外す第１のニューマチック配置手段９２と、巻線貯めの外周に向けて移動すると共に離れる第２のニューマチック配置手段９３を有することが、示されている。実施例において、第１及び第２の配置手段９２、９３として、それぞれニューマチックな配置駆動手段が設けられている。第２の配置手段９３は、繋ぎ板９４を介して、長手方向配置部材９５に導かれる台座９６に係合している。これは、第１の配置手段９２に接続されてプレスローラ９０を保持する保持プレート９８が可動に保持される、２つの垂直方向配置部材９７を支持する。巻線貯めプレスローラ９０によって改良されたガイドローラ３２’の駆動力伝達特性又はモーメント伝達特性のために、これは、普通のガイドローラ３２のモータ５６に比較してより大きな電動モータ５６’を有する。より小型のモータ５６に関しては、代わりに、各使用及び要請に応じて、全く諦めることもありうる。
【００４４】
図３２に関連して記載された装置１の使用の下での機能的なこと及び好ましい方法については、以下に詳述される。選択された実施例においては、環状コア位置合せ機構８６をＸ方向及びＹ方向に搬送するための（図示しない）配置駆動手段、リール状ローラ１１をＷ方向に位置変更するための（同様に図示しない）配置駆動手段、モータ５４、モータ５６’、モータ６１、リール状ローラ１１’を駆動するための（図面上示さない）モータ、及び個々の制御のための第１及び第２のニューマチック配置手段９２、９３は、（図示しない）メモリ−プログラミング制御手段（ＳＰＳ）に接続されている。動作の開始は、手動で行うことができる。まず、環状コア２が３つのリール状ローラ１１、１１’、１１”から構成される保持手段内に導入され、これは環状コア２の大きさ及び重さに応じてクレーンを用いて行われるのでもよい。次に、後方のリール状ローラ１１が、リール状ローラ１１’、１１”に対して方向Ｗに向かって、まず環状コア２の最初の所望位置又は押し付け力が達成されるまで、移動される。次に、環状コア２は、環状コア位置合せ機構８６を介して、周辺に断片的に開口した巻線貯め支持体４の方向（方向Ｘ）に移動される。コンソール５０のように図３２に全体を概観し易くするため破線で又は透明のように図示されている環状コア位置合せ機構８６は、リール状ローラ１１’、１１”の間に隙間を有すると共に、回転体５７から取り外し可能な周辺部材５７’が一時的に取り外され、環状コア２を伴う環状コア位置合せ機構８６の移動が図３２に図示する位置をとれるようになっている。図３２に既に図示された巻線貯め３６がこの時刻までには未だそこにはないことが理解される。そこから出発して、（図３２に図示されていない）内側の支持リングと導入連結リングが、ガイドローラ３２、３２’の間に取り付けられ、もって保持可能となっている。巻線貯め支持体４にその後導かれる線材３は、ガイドユニット５２内に通されてモータ５４を介して又はマニュアルで、そこに確定するための導入連結リングまで、押し出される。そして、巻線貯め３６は、通過していく線材３のモータ５４を介した能動的な駆動において、必要な長さが達成されるまで巻き上げ可能となっている。そして、貯まった時に切断され、もって図３２に図示された状態が達成される。そして、各要請に応じて、（図示しない）導入連結リングの周上に外側の支持リングが手動で取り付け可能でありかつ内側の支持リングが引き出し可能となっている。巻線３は、巻線貯め３６の内側から引き出され、環状コア２上の巻き上げ開始方向の巻き付け開始位置に、図３７に詳細に図示された固定バンド９９とクランプ１００を有する固定手段内に固定される。固定バンド９９は、クランプ１００の各クランプ半端において、溝内に厚いその端部が構造ロック的に取り付けられている。線材の直角に折られた端部がクランプ半端によって縁取られた溝内に通され、クランプ半端間の距離がそこに保持されたクランプネジを介して縮められているため、同時に固定バンド９９が引っ張られて線材３がその状態に堅固に固定される。巻き付けの開始に関しては、ＳＰＳによる自動的方法で行うことも可能である。制御によって、サーボ駆動によって駆動されたリール状ローラ１１’が回転を開始して取付装置の駆動（プレスローラ１８の回転）用のモータ６１が設定された速度に同期して作動すること、が引き起こされる。巻線７２（図３３参照。）がリール状ローラ１１に到達すると、これは、一定に押し付け圧力を保持するため、線材３の厚さの幅分、Ｗ方向外側に移動される。環状コア２の中点から離れすぎないように、強固なリール状ローラ１１’、１１”の到達時に、環状コア位置合せ機構８６が変位量を補正する。これは、リール状ローラの仕様又は位置に応じて、Ｘ方向及び／又はＹ方向への移動を介して実現可能である。巻線貯め３６は、概観の向上のため図３３には図示されていない。駆動されるリール状ローラ１１’に巻線７２が到達して環状コア周辺、即ち変換比が変わったとき、ＳＰＳは、環状コア駆動手段８９としてのリール状ローラ１１’を駆動するサーボ駆動を新たな駆動速度に切り替える。これは、サーボ処理の算出機能を介して、例えば位置算出を介して実現可能である。環状コア２への巻き付けの間、巻線貯め３６からの線材３の供給は、巻付機１６のプレスローラ１８の異なる位置に応じて、上記の巻線貯め駆動を介して実現される。ここにおいて、電動モータ５６’は、環状コア２の巻き上げ速度に同期して巻線貯め３６を駆動するが、巻線貯め３６及びプレスローラ１８の回転方向は、矢印で示されている。さらに、図３６ｄに例示されたプレスローラ１８の予め設定された位置に到達したとき、巻線貯めプレスローラ９０は、切替えユニット９１を介して巻線貯め面内に押し出され、径方向内側から巻線貯め３６に対して押し付けられ、もってこれが駆動されたガイドローラ３２’に押し付けられる。ＳＰＳは、プレスローラ９０が巻線貯め３６に押し付けられた状態で、電動モータ５６’を介して高められた速度で再駆動することが可能である。線材３又は弧状供給部６８が隘路をなす環状コア２の開口部に通されたとき（図３６ｂ参照。）、ローラ９０は巻線貯めから離され巻線貯め面から外されることができ、これが図３６ｃにハッチングなしの図を介して示されている。駆動部５６’は遅く又は同様の速さで再駆動でき、線材３が新たに巻線貯めから引き出されることが可能である。プレスローラ１８は、切り替え可能な巻線貯めプレスローラ９０によって、その限りでは遮られていない経路を環状コア２の周りに有し、滞り及び不可逆な導線の曲がりが効果的に回避される。通過の更なる確実性のため、線材の通過が適切な位置の接近センサを用いて検出され、駆動手段５６’及び配置手段９２、９３の制御用の信号と共に使用されることも可能であろう。一連の図３６ａ〜図３６ｄに図的に例示されたサイクルは、環状コア２上への所望の巻き上げが達成されるまで、それぞれ更なる個々の巻き付けを伴って繰り返される。そして巻き上げの終わりのとき、線材３は切り離され、周辺部材５７’を取り外して巻付機１６が開けられると共に制御が手動に切り替えられる。巻線が施された環状コア２の取り外しは環状コア位置合せ機構８６の駆動に始まり、そしてリール状ローラ１１が作動され、その後、巻線が施された環状コア２が例えばクレーンを用いて装置１から再び取り出される。
【００４５】
全ての開示された特徴は、（それ自身が）発明の要部をなす。これでもって、出願の開示において、付随／同封の優先権の基礎書面（先の出願のコピー）の公開内容は、また十分に取り込まれ、この書面の目的及び特徴に関しても、また、先の出願の特許請求の範囲内に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】環状コアに巻き付ける線材を有する、本発明による第１の好ましい実施例に係る装置の斜視図である。
【図２】図１の指示線ＩＩについての側面図である。
【図３】図１の指示線ＩＩＩについての側面図であり、図１と異なり事前巻が始められている。
【図４】図２の指示線ＩＶについての側面図であり、図２とは異なり事前巻が始められている。
【図５】図４の指示線Ｖについての上面図であり、図４とは異なり巻き付けが始められている。
【図６】事前巻きの間に環状コアに巻き付けられる巻線を有する、本発明による第２の好ましい実施例に係る装置の斜視図である。
【図７】図６の指示線ＶＩＩにおける側面図である。
【図８】図７の指示線ＶＩＩＩにおける上面図である。
【図９】図６に示す装置の斜視図であり、ガイドローラの付け替え後の巻き付け開始に関する。
【図１０】図９の指示線Ｘにおける側面図である。
【図１１】図１０の指示線ＸＩにおける上面図である。
【図１２】図９の指示線ＸＩＩにおける側面図である。
【図１３】図１２の指示線ＸＩＩＩにおける上面図であり、巻き付け時に関する。
【図１４】環状コアに巻き付ける線材を有する、本発明による他の好ましい実施例に係る装置の側面図である。
【図１５】図１４の指示線ＸＶにおける上面図である。
【図１６】図１５の指示線ＸＶＩにおける側面図であり、簡素化された図示のための透視的な前方の壁に関して異なる。
【図１７】図１５の指示線ＸＶＩＩにおける側面図であり、簡素化された図示のための透視的な前方の壁に関して異なる。
【図１８】図１７におけるものと同様に示す、本発明による皿に他の好ましい実施礼に係る装置に関する。
【図１９】環状コアに巻き付けを行う、本発明による他の好ましい実施例に係る装置の斜視図である。
【図２０】切断面ＸＸａ−ＸＸａにおける断面図である。
【図２０ａ】図２０の細部ＸＸａの部分拡大図である。
【図２０ｂ】図２０の細部ＸＸｂの部分拡大図である。
【図２１】図１９に図示された装置の斜視図であり、巻線貯めから環状コア上への線材の巻き付けの点で異なる。
【図２２】図２１の切断面ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩに沿っての断面図である。
【図２２ａ】図２２の細部ＸＸＩＩａの部分拡大図である。
【図２３】図２１の指示線ＸＸＩＩＩにおける装置の背面図である。
【図２３ａ】図２３の細部ＸＸＩＩＩａの部分拡大図である。
【図２４】本発明による好ましい実施例に係る環状コアチョークコイルの上面図である。
【図２４ａ】図２４の細部ＸＸＩＶａの部分拡大図である。
【図２５】本発明による他の好ましい実施例に係る環状コアチョークコイルの上面図である。
【図２６】図２５の切断面ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩに沿っての断面図である。
【図２７】本発明による好ましい実施例に係る環状コア変圧器の斜視図であり、製造途中に関する。
【図２８】本発明による他の好ましい実施例に係る環状コア変圧器の斜視図である。
【図２９】図２８に示された一次巻線のコイルを通る切断面２９による断面図である。
【図３０】図２８の切断面ＸＸＸ−ＸＸＸに沿った二次巻線についての部分断面図である。
【図３１】図２８に示す本発明による環状コア変圧器の二次巻線の渦巻コイルの結線の可能性を模式的に示す図である。
【図３２】本発明による他の好ましい実施例に係る装置の斜視図である。
【図３３】図３２の装置の指示線ＸＸＸＩＩＩについての断面の模式的な上面図である。
【図３４】本発明による好ましい実施例に係る、巻線貯めプレスローラ用の切替えユニットの斜視図であり、第１の使用状態に関する。
【図３５】図３４に示された切替えユニットを示す図であり、第２の使用状態に関する。
【図３６】巻線貯めからの線材の巻き付け中の周期的に行われる複数の作動状態を模式的に示す図である。
【図３７】巻き付けの初めに線材をクランプ固定するためにこれに取り付けられたクランプ又は固定リングを有する、閉じた環状コアの斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  装置
２  環状コア
３  線材
４  巻線貯め支持体
５  中空トーラス状セグメント
５’、５”  半環状鞘
６  中空空間
６’  中空断面
７  環状コア位置合せ手段
８  中心端面
９  接合部
１０  留め金
１１、１１’、１１”  リール状ローラ
１２  固定機
１３  配置調節機構
１４  ハンドルホイール
１５  駆動モータ
１６  巻付機
１７  バネ
１８  プレスローラ
１９  歯車リム
２０  滑走ボルト
２１  垂直保持壁
２２  欠切部
２３  小歯車
２３’、４５  支持ローラ
２４  外側歯部
２４’  ガイドリング
２５、２８  回転駆動部
２６、５２  ガイドユニット
２７  底板
２９、４６  曲げローラ
３０  径方向突出部
３１  巻線
３２、３２’  ガイドローラ
３３  回転軸
３４  支持壁
３５  長溝
３６  巻線貯め
３７  枢軸支持体
３８  セグメント
３９  切欠き部
４１  通過開口部
４２  切離部
４３  固定エレメント
４４  枢軸支持壁
４７  ネジ端部
４８  固定ナット
４９  スリーブ
５０  コンソール
５１  支持固定部
５３  ローラ
５４、５６、５６’  電動モータ
５５  径方向スロット
５７  回転体
５７’  周辺部材
５８  中央開口部
５９  歯合部
６０  支持体
６１  巻付ユニット駆動装置
６２  回転軸
６３  回動点
６４  ニューマチックシリンダ
６５  ニューマチックピストン
６６  外心円板
６７  逆作動弁
６８  弧状供給部
７０  歯合歯車
７１  環状コアチョークコイル
７２  巻線
７３  巻線コイル
７４  ガイドテープ
７５  ガイド補助手段
７６  中空トーラス部
７７  渦巻コイル
７８  導電層
７９  環状コア変圧器
８０  中間絶縁層
８１  始端
８２  終端
８３  コイル支持体
８４  先端壁
８５  歯車
８６  環状コア位置合せ機構
８７  中心線
８８  環状コア巻き上げ面
８９  環状コア駆動手段
９０  巻線貯めプレスローラ
９１  切替えユニット
９２、９３  配置手段
９４  繋ぎ板
９５  長手方向配置部材
９６  台座
９７  垂直方向配置部材
９８  保持プレート
９９  固定バンド
１００  クランプ
【図１】
2008527703.tif 000003
【図２】
2008527703.tif 000004
【図３】
2008527703.tif 000005
【図４】
2008527703.tif 000006
【図５】
2008527703.tif 000007
【図６】
2008527703.tif 000008
【図７】
2008527703.tif 000009
【図８】
2008527703.tif 000010
【図９】
2008527703.tif 000011
【図１０】
2008527703.tif 000012
【図１１】
2008527703.tif 000013
【図１２】
2008527703.tif 000014
【図１３】
2008527703.tif 000015
【図１４】
2008527703.tif 000016
【図１５】
2008527703.tif 000017
【図１６】
2008527703.tif 000018
【図１７】
2008527703.tif 000019
【図１８】
2008527703.tif 000020
【図１９】
2008527703.tif 000021
【図２０】
2008527703.tif 000022
【図２０ａ】
2008527703.tif 000023
【図２０ｂ】
2008527703.tif 000024
【図２１】
2008527703.tif 000025
【図２２】
2008527703.tif 000026
【図２２ａ】
2008527703.tif 000027
【図２３】
2008527703.tif 000028
【図２３ａ】
2008527703.tif 000029
【図２４】
2008527703.tif 000030
【図２４ａ】
2008527703.tif 000031
【図２５】
2008527703.tif 000032
【図２６】
2008527703.tif 000033
【図２７】
2008527703.tif 000034
【図２８】
2008527703.tif 000035
【図２９】
2008527703.tif 000036
【図３０】
2008527703.tif 000037
【図３１ａ】
2008527703.tif 000038
【図３１ｂ】
2008527703.tif 000039
【図３２】
2008527703.tif 000040
【図３３】
2008527703.tif 000041
【図３４】
2008527703.tif 000042
【図３５】
2008527703.tif 000043
【図３６ａ】
2008527703.tif 000044
【図３６ｂ】
2008527703.tif 000045
【図３６ｃ】
2008527703.tif 000046
【図３６ｄ】
2008527703.tif 000047
【図３７】
2008527703.tif 000048
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月10日(2007.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、キロワットからメガワット領域用のチョークコイル又は変圧器を製造するために、金属ワイヤ又は金属リボン等の線材を特に閉じた環状コアに巻き付けるための装置であって、前記装置が、事前巻きを行いその後に線材を前記環状コア上に巻き付けるための少なくとも１つの巻線貯め支持体を備える装置において、
前記巻線貯め支持体（４）が、前記装置（１）の環状コア配置面を切断するその断面であって、前記装置（１）内で巻き付け可能な前記環状コア（２）の環状プロファイル断面を収容するための断面内に、中空空間（６）を取り囲み、周方向に部分的に空き又は空けることが可能であり、
前記線材（３）を前記環状コア（２）に巻き付けるために環状コア断面の周りに回転可能な巻線機（１６）が設けられている、ことを特徴とする巻き付け装置。
【請求項２】
環状コア位置合せ手段（７）が、前記巻線貯め支持体（４）の前記中空空間（６）を貫通して係合するように前記環状コア（２）が位置合せ可能なように調整されていることを特徴とする請求項１に記載の巻き付け装置。
【請求項３】
環状コア駆動手段が設けられて前記環状コア（２）がその周方向に回転駆動可能であり、前記環状コア駆動手段が特に前記環状コア（２）のリング面内に三角配置構成で分けられて配置された３つのローラ又はローラ対を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の巻き付け装置。
【請求項４】
前記巻付機（１６）が、少なくとも、バネを介して又はニューマチック手段若しくは水圧手段を介して支持されたプレスローラ（１８）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項５】
前記巻付機が、複数の、特に３つの曲げローラ（２９、４６）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項６】
前記巻線貯め支持体（４）が、特に略半周に亘って広がる中空トーラス状セグメント（５）として形成され、そのコアカバーが周方向に直交する断面に関して開放可能又は部分的に空いていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項７】
前記中空トーラス状セグメント（５）が、２つのリング状セグメント形状の、特にリング面内にある又はそれに平行な接合部（９）が相互に接続可能又は開放可能になっている半環状鞘（５’、５”）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項８】
前記中空トーラス状セグメント（５）に対して線材（３）用のガイドユニット（２６）が設けられ、前記ガイドユニットが、その位置が、前記線材（３）の事前曲げにおいて、事前巻き半径に関して前記中空トーラス（５）と同一又は幾分大きい事前曲げ半径に適合可能な曲げローラ（２９）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項９】
前記ガイドユニット（２６）が、前記中空トーラス状セグメント（５）への前記線材（３）の供給において、中空トーラスの周方向成分を有する方向に、調整されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１０】
前記巻線貯め支持体（４）が、円周上に分けられて配置された複数のガイド部材、特に、ローラ円に割り当てられた複数のガイドローラ（３２）を有し、
前記ガイド部材の径方向の位置が、緩めること可能な保持手段、特に保持面の径方向に向いた長いスロットを介して緩めて移動可能な保持手段、を介して調節可能になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１１】
前記巻付機（１６）が、環状コア断面に周囲で係合するために貫通口（４１）を有する回転体を有し、
前記貫通口（４１）が開口軸に直交して取り囲む断面が、部分的に、又は貫通口（４１）に対して部分的に特に片方側が開口していることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１２】
回転体（５７）が巻付ユニット駆動装置（６１）を介して前記環状コア断面の周りに回転可能であり、
前記回転体（５７）に、少なくとも１つの、回転面内でニューマチックに前記環状コアの断面に切り替え可能な前記プレスローラ（１８）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１３】
前記プレスローラ（１８）が、前記回転体（５７）に、回転軸（６２）に関して中心を外して取り付けられ、
プレスローラ（１８）が、特に中心を外して回転軸（６２）に作用するニューマチックシリンダ（６４）又はニューマチックピストン（６５）を介して回転可能であり、
圧力を貯める前記ニューマチックシリンダ（６４）が、逆作動弁（６７）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１４】
巻線貯め支持体（４）の、１つ又は複数のガイドローラ（３２）が、巻線貯め（３６）の巻き付け及び／又は巻き解しを補助するためにガイドローラ駆動源（５６）に連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１５】
巻付ユニット駆動装置（６１）及び／又はガイドローラ駆動源（５６）用の制御手段、特に、メモリ−プログラミング制御（ＳＰＳ）等のプログラム制御手段、及び／又は、調節手段が設けられ、所望の、特に時間的に変化する、巻付ユニット駆動装置とガイドローラ駆動源と速度比の達成に適していることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１６】
前記ガイドローラ（３２）の回転軸が、巻線の径方向に移動するように前記巻線貯め支持体（４）に保持され、特に、ガイドローラ（３２）が径方向内側から作用するように作動するバネ的な力を発生する手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１７】
前記線材（３）を前記巻線貯め支持体（４）に供給する、そのうちの少なくとも１つが回転駆動源（５４）と連結された少なくとも３つのローラ（５３）を有するガイドユニット（５２）が設けられ、前記ローラ（５３）は、前記線材（３）が前記ローラ（５３）によって形成された２つのローラ間間隙によって曲げられて通過すると共に駆動された前記ローラ（５３）に対して押し付けられるように、相互に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１８】
それらの分かれた位置を介して環状コア位置合せ面を幾何学的に張り、特に環状コア位置合せ機構（８６）に配置された少なくとも３つのリール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、環状コア位置合せ手段（７）として設けられ、
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、特に、前記巻線貯め（３６）によって張られた巻線貯め面による環状コア位置合せ面の切断線の方向又は平行な方向に伸びた、少なくとも１つの第１の方向（Ｘ）に、選択的に全体的に位置変更可能であり、
少なくとも１つの前記リール状ローラ（１１）が、特に前記第１の方向（Ｘ）に、他の前記リール状ローラ（１１’、１１”）に対して相対的に、選択的に単独で位置変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項１９】
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、前記環状コア位置合せ面の方向又は平行な方向かつ特に前記第１の方向（Ｘ）に垂直な方向に伸びた第２の方向（Ｙ）に、全体として位置変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２０】
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）が、前記巻付機（１６）及び／又は前記巻線貯め支持体（４）に対して相対的に、前記第１の方向及び／又は前記第２の方向（Ｘ、Ｙ）に、相互に位置変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２１】
前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）の全体の位置変更のための配置駆動と少なくとも１つのリール状ローラ（１１）の相対位置変更のための配置駆動とを少なくとも制御するための、特にメモリ−プログラミング制御又は調節手段が設けられ、
前記メモリ−プログラミング制御又は調節手段が、前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）間に位置合せ可能な前記環状コア（２）の所望の位置、及び／又は、前記環状コア（２）に対する前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）の所望の圧力を、巻線駆動において、達成して一定に保持することに適し、
配置駆動手段として特にサーボ駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項２０のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２２】
特に、環状コア駆動手段（８９）及び／又は前記巻付ユニット駆動装置（６１）及び／又は前記巻線貯め（３６）の前記ガイドローラ駆動源（５６）の駆動の同期制御のための前記メモリ−プログラミング制御又は調節手段が、前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）の全体的又は個別的な位置変更のための配置駆動の制御手段との連携に関して、好適していることを特徴とする請求項１乃至請求項２１のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２３】
切替えユニット（９１）を介して巻線貯め面内で周期的に切り替えられ、その中で前記巻線貯め（３６）に径方向外側から係合すると共に回転駆動されるガイドローラ（３２’）の周辺部に、径方向内側から前記巻線貯め（３６）に対して切り替え可能な、巻線貯めプレスローラ（９０）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項２２のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２４】
前記切替えユニット（９１）が、配置手段、特に、前記巻線貯め面への導入とこの面からの取り外し用の第１のニューマチック配置手段（９２）と、前記巻線貯めの内側周辺への導入とこれからの取り外し用の第２のニューマチック配置手段（９３）とを有し、
前記切替えユニット（９１）が、特に前記メモリ−プログラミング制御手段又は調節手段を介して、前記巻付機（１６）のプレスローラ（１８）の位置、及び／又は、線材の位置若しくは通過を検出する少なくとも１つのセンサの信号に応じて制御可能となっていることを特徴とする請求項１乃至請求項２３のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２５】
特に、前記メモリ−プログラミング制御手段又は調節手段が、前記巻付ユニット駆動装置（６１）と前記ガイドローラ駆動手段（５６、５６’）との同期と、特に前記ガイドローラ駆動手段（５６、５６’）の駆動速度の調節、特に上昇、とを、前記巻線貯めプレスローラ（９０）が前記巻線貯め（３６）に押し付けられている時間内にするために、適していることを特徴とする請求項１乃至請求項２４のいずれか１項に記載の巻き付け装置。
【請求項２６】
金属ワイヤ又は金属リボン等の線材（３）を特に閉じた環状コア（２）に巻き付け、特にキロワットからメガワット領域のチョークコイル又は変圧器を製造する方法であって、前記線材（３）が事前に巻かれて巻線貯め（３６）をなし前記巻線貯め（３６）から前記環状コア（２）上に巻き付けられる方法において、
前記巻線貯め（３６）への事前巻きが、前記環状コアプロファイル断面に比較して大きい中空断面（６’）を有し内部に前記環状コアの断面を囲むように行われることを特徴とする巻き付け方法。
【請求項２７】
前記線材（３）が、前記巻線貯め（３６）からその中間軸に関して径方向内側に向けて、特に巻線半径の連続的な低減の下、前記環状コア（２）上に巻き付けられることを特徴とする請求項２６に記載の巻き付け方法。
【請求項２８】
前記環状コア（２）が、巻線の間、前記環状コア（２）上に螺旋状に巻き付けられた巻線（３１）が形成されるように、周方向に一定に駆動されることを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記載の巻き付け方法。
【請求項２９】
前記線材（３）が、前記巻き付けにおいて、前記巻付機（１６）に設けられたプレスローラ（１８）を介して、前記環状コア（２）に対して押し付けられることを特徴とする請求項２６乃至請求項２８のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３０】
前記線材（３）が、前記巻き付けにおいて、前記巻付機（１６）に設けられ前記環状コア（２）に対して載せていくための曲げローラ（２９）を介して、事前に曲げられることを特徴とする請求項２６乃至請求項２９のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３１】
前記環状コア（２）が、断面開口可能であり又は部分的に断面開口するコアカバーを有する中空トーラス状セグメント（５）として形成された巻線貯め支持体（４）の中空空間（６）内に、周断面的に、特に同心状に配置され、その後に前記線材（３）が前記巻線貯め支持体（４）上に事前に巻き付けられることを特徴とする請求項２６乃至請求項３０のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３２】
前記線材（３）が、前記事前巻きにおいて、前記巻線貯め支持体（４）に到達する前に、前記巻線貯め支持体上の事前巻き半径に対して幾分大きい又は略同等の大きさの事前曲げ半径で事前に曲げられることを特徴とする請求項２６乃至請求項３１のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３３】
前記線材（３）が、前記巻線貯め支持体（４）への事前巻きにおいて、螺旋状に巻き付けられた巻線貯め（３６）を実現するために、前記巻線貯め支持体の周方向成分を有する方向に導かれることを特徴とする請求項２６乃至請求項３２のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３４】
前記線材（３）が、円周上に複数に分かれて配置されたガイド部材、特に１つ以上のローラ円に配置された複数のガイドローラ３２、を有する前記巻線貯め支持体（４）上に事前に巻き付けられることを特徴とする請求項２６乃至請求項３３のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３５】
前記事前巻きの後に、前記ガイド部材又は前記ガイドローラ（３２）が、順次前記巻線貯め（３６）の内側から取り外されて前記巻線貯め（３６）の外側に移されることを特徴とする請求項２６乃至請求項３４のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３６】
前記ガイド部材又は前記ガイドローラ（３２）の設定の後で、前記巻線貯め（３６）が、その径方向内側の端部から始めて前記環状コア（２）上に巻き付けられることを特徴とする請求項２６乃至請求項３５のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３７】
前記線材（３）が、前記巻線貯め（３６）から、実質的に適切な位置合せ精度で、螺旋状に巻き付けられて相互に上下に位置する複数の層（７８）をなして前記環状コア（２）上に巻き付けられ、断面の全厚さが特に線材（３）の断面の厚さの数倍の、螺旋状に巻き付けられた巻線コイル（７３）が形成されていくことを特徴とする請求項２６乃至請求項３６のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３８】
線材（３）として、断面の厚さよりもその断面幅が大きい、特に少なくとも大型の構成には大きい、リボン材が使用されることを特徴とする請求項２６乃至請求項３７のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項３９】
前記環状コア（２）上への前記線材（３）の巻き付け前に、前記環状コア（２）が、少なくともその両端側で長手方向に沿って、ガイド補助手段（７５）が径方向外側に突き出ているガイドテープ（７４）によって螺旋状に巻き付けられていることを特徴とする請求項２６乃至請求項３８のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４０】
前記線材（３）の好ましい位置合せ精度での巻き付けのためにセンサが使用され、その信号が、巻線の位置に依存し、かつ、前記環状コア（２）及び／又は前記巻付機の制御又は調節のために、好ましい位置合せ精度の巻き付けに適したコア又は巻付機の駆動の速度比の達成下で使用されることを特徴とする請求項２６乃至請求項３９のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４１】
前記線材（３）の前記環状コア（２）上への巻き付け後に、巻線コイル（７３）が、接続端子を製作するために少なくとも１つの位置で分離されることを特徴とする請求項２６乃至請求項４０のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４２】
前記環状コア（２）が、その外部カバーから線材（３）用のガイド補助手段（７５）が径方向外側突き出す、中空トーラス（７６）によって囲まれ、
前記ガイド補助手段（７５）が相互に距離をおき少なくとも螺旋状に巻き付けられた経路に沿って設けられ、前記線材（３）が前記中空トーラス（７６）上に前記ガイド補助手段（７５）に側面を接しながら巻き付けられていることを特徴とする請求項２６乃至請求項４１のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４３】
前記線材（３）が、中間絶縁層（８０）を閉じ込めながら、実質的に好適な位置合せ精度で相互に上下に位置する複数の層（７８）をなして、前記巻線貯め（３６）から前記環状コア（２）上に螺旋状に巻き付けられ、
前記線材（３）の始端と終端が、一続きの巻線（７２）の接続端子として供給されることを特徴とする請求項２６乃至請求項４２のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４４】
前記線材（３）としてリボン材が使用され、前記巻線貯め（３６）から前記環状コア（２）に螺旋状に巻き付けられ、
環状コア巻付け面が、ピッチの形成のために側方側に移され、特に、前記環状コア（２）をそのリング面で切断する中心線（８７）に対して側方側に略平行にシフトするように調整されていることを特徴とする請求項２６乃至請求項４３のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４５】
円周上に分けられて配置された複数のガイドローラ（３２、３２’）を有する巻線貯め支持体（４）からの前記環状コア（２）上への前記線材（３）の巻き付けにおいて、少なくとも１つのガイドローラ（３２’）が回転駆動され、
特に、メモリ−プログラミング制御を介して、巻線貯めプレスローラ（９０）が、巻線貯め面に導入され、そこで前記巻線貯め（３６）の径方向外側で駆動された前記ガイドローラ（３２’）の周部分で、径方向内側から前記巻線貯め（３６）に対して押し付けられ、さらに、周期的に交互に、特に前記線材（３）が前記リング状開口部を通過している時間中に、前記巻線貯め（３６）から離れると共に前記巻線貯め面から外されることを特徴とする請求項２６乃至請求項４４のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４６】
前記線材（３）の前記環状コア（２）上への巻き付けにおいて、巻線によって増大する環状コアの周又は環状コアの巻線の周に応じて、前記環状コア位置合せ手段（７）として使用される前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）についての位置及び／又は間隔が、環状コアを所望の位置に保持するため、及び／又は、前記リール状ローラ（１１、１１’、１１”）を前記環状コア（２）に所望の圧力で保持するため、及び／又は、前記環状コアの周辺速度が、環状コア巻付け面における巻付け周辺速度に対する所望の比率に保持するために、特に、メモリ−プログラミング制御（ＳＰＳ）を介して、制御されることを特徴とする請求項２６乃至請求項４５のいずれか１項に記載の巻き付け方法。
【請求項４７】
閉じた環状コアと、前記環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられた線材を有する少なくとも１つのコイルとを有する環状コアチョークコイルにおいて、
前記線材（３）の断面が前記環状コアチョークコイルの導体部分に関してキロワットからメガワット領域に適合し、
前記コイル（３１）が前記環状コア面に、少なくとも環状コア周辺の主要部に亘って、特に実質的に全環状コアに亘って、広がっていることを特徴とする環状コアチョークコイル。
【請求項４８】
閉じた環状コアと、少なくともそれぞれ１つの、一方又は両方が前記環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられた線材を有する、一次巻線及び二次巻線とを備え、
少なくとも１つの一次巻線及び／又は二次巻線の前記線材（３）の断面が、環状変圧器の導体部分に関して、キロワットからメガワット領域に適合し、
キロワットからメガワット領域に適合する断面を有する少なくとも１つのコイル（３１）が、前記環状コア面に関し、少なくとも前記環状コアの周の主要部に亘って、特に実質的に全環状コアの周に亘って、広がっていることを特徴とする環状コア変圧器。
【請求項４９】
特に閉じた環状コア（２）と、前記環状コア（２）の周りに螺旋状に巻き付けられた線材（３）を有する少なくとも１つのコイル（７２）と、を有する環状コアチョークコイルにおいて、
前記線材（３）が、実質的に好ましい位置合せ精度で相互に上下に位置する前記線材（３）からなる複数の層（７８）をなして少なくとも１つの螺旋状に巻き付けられた巻線コイル（７３）を形成するように巻き付けられ、前記巻線コイル（７３）の厚さが前記線材（３）の厚さより大きく、特に数倍の厚さであることを特徴とする環状コアチョークコイル。
【請求項５０】
前記線材（３）として、その断面の幅が断面の厚さより大きい、特に少なくとも大型の構成等で大きい、リボン状材料が設けられることを特徴とする請求項４７又は請求項４９に記載の環状コアチョークコイル。
【請求項５１】
前記巻線コイル（７３）が、矩形、特に正方形かつその厚さがｍｍオーダから１ｃｍ若しくは数ｃｍの範囲内の断面を有することを特徴とする請求項４７、請求項４９、又は請求項５０に記載の環状コアチョークコイル。
【請求項５２】
特に閉じた環状コア（２）と、前記環状コア（２）の周りに螺旋状に巻き付けられて広がる線材（３）を有する少なくとも１つのコイル（７２）と、を有する環状コアチョークコイルにおいて、
前記線材（３）が、中間絶縁層（８０）を閉じ込められながら、実質的に好ましい位置合せ精度で相互に上下に位置する前記線材（３）からなる複数の層（７８）をなして巻き付けられ、前記複数の層（７８）が一列に伸びて配置されていることを特徴とする請求項４７、請求項４９、請求項５０、又は請求項５１に記載の環状コアチョークコイル。
【請求項５３】
その螺旋状に巻きつけられた巻線が一次巻線をなす上記のいずれか１つ以上の請求項に記載の環状コアチョークコイル（７１）が設けられ、
二次巻線が、数本の線材を有しかつ前記一次巻線を囲むと共に相互に並列又は直列に接続されている渦巻コイルを有する、ことを特徴とする請求項４８に記載の環状コア変圧器。
【請求項５４】
前記二次巻線の渦巻コイル（７７）のそれぞれにおいて、前記線材が、絶縁材料からなり分割可能で側面側に歯車（８５）を有するコイル支持体（８３）上に、巻き付けられていることを特徴とする請求項４８又は請求項５３に記載の環状コア変圧器。
【請求項５５】
前記二次巻線の渦巻コイル（７７）のそれぞれにおいて、前記線材、特に丸い線材が、全体的に略三角形を形成しながら、コイルの中心線から径方向外側に向けて狭くなっていく螺旋コイル断面をなして巻き付けられていることを特徴とする請求項４８、請求項５３、又は請求項５４に記載の環状コア変圧器。
【国際調査報告】
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