DE4332055C2 - Vorrichtung zum Herstellen einer Spulenanordnung für die Kontaktierung mit einem Bauelement - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer für die Kontaktierung mit einem Bauelement geeigneten Spulenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der US 38 58 624 bekannt ist.

Eine weitere Vorrichtung ist aus der WO 91/00603 A1 bekannt. Bei dieser ist der Matrizenträger, der zur Aufnahme der Wickelmatrize dient, plattenförmig ausgebildet, und die Halteeinrichtungen befinden sich jeweils links und rechts der Wickelmatrize in der Matrizen­ trägerebene. Zur Ausbildung einer Spulenanordnung mit zwei Wickeldrahtendbereichen wird eine als "Flyer" bezeichnete Wickelvorrichtung zunächst längs einer ersten Translationsachse von der ersten Hal­ teeinrichtung zur Wickelmatrize, dann zur Ausbildung der Spulenwicklung rotierend um die Wickelmatrize herum und schließlich von der Wickelmatrize wieder translatorisch zur zweiten Halteeinrichtung bewegt. Während der Spulenwicklung wird der Drahtführer zu­ sätzlich längs einer zweiten Translationsachse be­ wegt. Nach Beendigung des Wickelvorgangs ist zwi­ schen den Halteeinrichtungen und der Wickelmatrize jeweils ein radial von der Wickelmatrize abgehender Wickeldrahtendbereich ausgebildet. Da die Halteein­ richtungen sich in der Ebene des Matrizenträgers und beidseitig zu diesem angeordnet befinden, ist mit der bekannten Vorrichtung nur eine diametrale Aus­ richtung der Wickeldrahtendbereiche möglich.

Aufgrund der ungünstigen diametralen Ausrichtung der von der Wickelmatrize abgehenden Wickeldrahtendbe­ reiche ist vor deren Verbindung mit Anschlußflächen eines elektronischen Bauelements, etwa ein Chip, deren völlige Neuorientierung notwendig. Des weite­ ren ist diese bekannte Vorrichtung zum Herstellen ei­ ner Spulenanordnung nur zusammen mit einem "Flyer" verwendbar. Bei dem hiermit durchgeführten Wickel­ verfahren wird der Wickeldraht durch den um die feststehende Wickelmatrize rotierenden Flyer an die Wickelmatrize angelegt. Dabei gleitet der Wickel­ draht durch den rotierenden Drahtführer des Flyers und wird gegenüber der Drahtzuführrichtung in stän­ dig wechselnde Richtungen abgelenkt. Hieraus ergibt sich für den Wickeldraht eine dynamische Biegebean­ spruchung, die zudem infolge des spiralförmigen Wicklungsverlaufs auf der Wickelmatrize mit einer Torsionsbeanspruchung überlagert wird. Dies führt insgesamt zu einer Beanspruchung des Wickeldrahts beim Wickelvorgang, die zu die Spuleninduktivität beeinflussenden Drahtquerschnittsänderungen oder gar zu einem Reißen des Wickeldrahts führen können.

Aus der zur Bildung des Oberbegriffs herangezogenen US 38 58 624 ist eine Spulenwickelvorrich­ tung bekannt, die einen Matrizenträger, eine Wickelmatrize zur Aufnahme von Wickeldrahtwindungen und eine am Matrizenträger angeordnete Halteanord­ nung zum Halten von Wickeldrahtendbereichen auf­ weist, die radial von der Wickelmatrize abgehen, wobei die Wickelmatrize eine gemeinsame Drehachse mit dem Matrizenträger aufweist. Bei der bekannten Spulenwickelvorrichtung weist die Halteanordnung lediglich eine Halteeinrichtung auf, die in zeitli­ cher Aufeinanderfolge zunächst zum Halten eines Wickeldrahtendbereichs und anschließend zum Halten eines weiteren Wickeldrahtendbereichs dient. Bei der bekannten Spulenwickelvorrichtung erfolgt ein radiales Klemmen der Wickeldrahtendbereiche zwi­ schen Teilen der Wickelmatrize.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 36, No. 05, May 1993, Seiten 415-416, ist eine pneumati­ sche Klemmeinrichtung zur Positionierung eines Drahtendes bekannt.

Aus der DE-OS 14 89 090 ist die Ausbildung einer Wickelmatrize bekannt und aus der DE-OS 21 42 929 eine Karussellanordnung von Spulenwickeleinrich­ tungen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, eine Vorrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, die eine für die nachfolgende Verbindung von Wickeldrahtendbereichen mit Anschlußflächen ei­ nes elektronischen Bauelements definierte Orientierung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dazu weist die Wickelmatrize eine gemein­ same Drehachse mit dem Matrizenträger auf. Hierdurch ist eine Rotationsbewegung der Matrize zusammen mit dem Matrizenträger gegenüber einem Drahtführer mög­ lich, wodurch der Wickeldraht beim Wickelvorgang auf die Wickelmatrize aufgespult wird. Die hiermit ver­ bundene Drahtbeanspruchung ist wesentlich geringer als bei dem vorbeschriebenen "Flyer"-Verfahren.

Weiterhin sind erfindungsgemäß die Halteeinrichtun­ gen am Umfangsrand des Matrizenträgers angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht es, zur Festlegung der von der Wickelmatrize abgehenden Wickeldrahtendbe­ reiche den Drahtführer lediglich in Drehachsenrich­ tung über den Umfangsrand des Matrizenträgers hin­ wegzuführen. Damit ist sowohl zur Durchführung des Wickelvorgangs, während dem der Drahtführer trans­ latorisch hin- und herbewegt wird, als auch zur Festlegung der Wickeldrahtbereiche in den Halteein­ richtungen lediglich eine translatorische Bewegungs­ achse des Drahtführers notwendig. Insgesamt reichen demnach bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Herstellung einer Spulenanordnung le­ diglich zwei Bewegungsachsen, nämlich die Drehachse des Matrizenträgers und die Translationsachse des Drahtführers aus, um eine Spulenanordnung herzustel­ len.

Schließlich besteht ein weiterer, erheblicher Vor­ teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß aufgrund der Anordnung der Halteeinrichtungen am Um­ fangsrand des Matrizenträgers je nach Abstand zwi­ schen den einzelnen Halteeinrichtungen beliebige Orientierungen der Wickeldrahtendbereiche möglich sind, so daß schon beim Wickelvorgang eine für die spätere Verbindung mit Anschlußflächen geeignete Orientierung der Wickeldrahtendbereiche vorgesehen werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Halteeinrichtungen in einem am Umfangsrand einer Matrizenträgerbasis angeordneten Matrizenträgerum­ fangselement vorgesehen. Anders als bei einer ein­ stückigen Ausführung des Matrizenträgers ist es so­ mit möglich, eine standardisiert ausgeführte Matri­ zenträgerbasis mit einem Matrizenträgerumfangsele­ ment zu kombinieren, das in seiner Ausführung indi­ viduell an die gewünschte Spulenanordnung anpaßbar ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung sind die Halteeinrichtungen so aus­ gebildet, daß sie durch den Drahtführer aktiviert werden. Damit ist in jedem Fall ein korrektes Timing der von den Halteeinrichtungen übernommenen Halte­ funktion sichergestellt, derart, daß die Haltefunk­ tion nach Durchführung des Drahtführers durch die Halteeinrichtungen gegeben ist und nicht etwa schon vorher, wodurch ein Durchführen des Drahtführers blockiert werden könnte.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Hal­ teeinrichtungen sind diese mit Klemmelementen ver­ sehen, die unter Überwindung einer elastischen Rück­ stellkraft durch den Drahtführer zur Durchführung des Wickeldrahts auseinanderbewegbar sind. Neben einer sicheren Klemmfunktion garantieren derartig ausgebildete Halteeinrichtungen aufgrund ihrer ein­ fachen Ausführung ein hohes Maß an Betriebs­ sicherheit.

Eine weitere Möglichkeit, die Halteeinrichtungen auszubilden besteht darin, diese im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen, durch den Drahtführer be­ tätigten, passiven Halteeinrichtungen aktiv auszu­ bilden. So können die Halteeinrichtungen auch pneu­ matisch betätigbar ausgeführt sein. Eine aktive Aus­ führung der Halteeinrichtungen hat den Vorteil, daß eine Bauteilbeanspruchung des Drahtführers entfällt und dieser lediglich in Abhängigkeit von seiner Re­ lativposition zur Halteeinrichtung zur Auslösung eines Öffnungs- oder Schließsignals für die Halte­ einrichtung verwendet wird.

Besonders vorteilhaft wirkt es sich aus, wenn zumin­ dest der Halteeinrichtung, die zur Aufnahme des von der Wickelmatrize wegführenden Wickeldrahtendbe­ reichs dient, eine Trenneinrichtung zugeordnet ist. Die Anordnung einer Trenneinrichtung ermöglicht das kontinuierliche Wickeln einer beliebigen Anzahl von Spulenanordnungen aufeinander nachfolgend angeord­ neten Matrizenträgern ohne Ausbildung von Drahtbrücken, die bei einer nachträglichen Trennung der ein­ zelnen Spulenanordnungen zu einem unerwünschten Drahtverschnitt führen würden.

Die vorteilhafte Ausbildung der Trenneinrichtung an der Halteeinrichtung selbst ermöglicht es, die von der Halteeinrichtung zur Erreichung der Haltefunk­ tion ausgeführte Bewegung gleichzeitig zum Durch­ trennen des Wickeldrahts zu nutzen. Hierdurch ent­ fallen gesonderte Stellorgane zur Betätigung der Trenneinrichtung.

In einer besonderen Ausführungsform kann das Matri­ zenträgerumfangselement von der Matrizenträgerbasis abnehmbar ausgebildet sein. Hieraus ergeben sich zwei ganz wesentliche Vorteile. Zum einen ermöglicht die von der Matrizenträgerbasis abnehmbare Gestal­ tung des Matrizenträgerumfangselements es, die fer­ tiggestellte Spulenanordnung zusammen mit diesem von der Matrizenträgerbasis abzunehmen, wobei die Wickeldrahtendbereiche in den im Matrizenträgerbasis­ umfangselement angeordneten Halteeinrichtungen ge­ halten sind. Somit bildet das Matrizenträgerumfangs­ element quasi einen Montagerahmen, der dafür sorgt, daß bei einer nachfolgenden Applikation der Wickel­ drahtendbereiche auf Anschlußflächen eines elektro­ nischen Bauelements diese ihre Orientierung beibe­ halten.

Zum anderen ist durch die abnehmbare Gestaltung des Matrizenträgerumfangselements die vorteilhafte Mög­ lichkeit gegeben, die Halteeinrichtungen bezüglich ihrer Relativanordnung und ihrer Anzahl leicht aus­ tauschbar auszubilden. So ist es beispielsweise mög­ lich, in einem Fall ein Matrizenträgerumfangselement mit zwei Halteeinrichtungen vorzusehen, die so zu­ einander angeordnet sind, daß sich die Wickeldraht­ endbereiche der Spulenanordnung parallel zueinander erstrecken. In einem anderen Fall können drei Hal­ teeinrichtungen vorgesehen sein, um etwa eine Spu­ lenanordnung mit Mittenanzapfung zu ermöglichen.

Wenn der Wickelmatrize oder dem Matrizenträger eine Einrichtung zur positionierenden Aufnahme eines mit mindestens einer Anschlußfläche versehenen elektro­ nischen Bauelements zugeordnet ist, derart, daß bei einem in der Einrichtung angeordneten Bauelement ein überdeckungsbereich zwischen der Anschlußfläche und mindestens einem Wickeldrahtendbereich gebildet ist, kann dem eigentlichen Wickelvorgang unmittelbar nachfolgend eine Verbindung zwischen den Wickel­ drahtendbereichen und den Anschlußflächen des Bau­ elements, etwa ein Chip, durchgeführt werden, so daß die Vorrichtung besonders vorteilhaft zur Herstel­ lung eines Transponders verwendbar ist. Die für die Verbindung zwischen dem Wickeldraht und den An­ schlußflächen möglichen Schweißverfahren können be­ liebig gewählt werden. Neben der Anwendung konven­ tioneller Schweißverfahren, wie das Thermokompres­ sionsverfahren, das Thermosonicverfahren oder das Ultraschallschweißverfahren, erweist sich ein Laser­ schweißverfahren als besonders vorteilhaft, bei dem die Verbindungsstelle über eine Lichtleitfaser mit Laserenergie beaufschlagt wird und eine Verformung eines aus Bonddraht gebildeten Bonds über einen Druck der Lichtleitfaser erfolgt.

Die Wickelmatrize, die zusammen mit dem Matrizenträ­ ger verwendet wird, weist vorzugsweise zwei schei­ benförmige Seitenelemente auf, die abnehmbar mit einem Wickelkern verbunden sind. Für die Seitenele­ mente erweist es sich in jedem Fall als vorteilhaft, wenn diese aus temperaturstabilem Kunststoff, etwa Polytetrafluoräthylen (PTFE) bestehen, um etwa eine thermische Fixierung einer aus backlackbeschichtetem Wickeldraht bestehenden Spulenwicklung durchführen zu können, ohne daß die Seitenelemente an der Spu­ lenwicklung haften. Der Wickelkern kann je nachdem, ob es sich um die Herstellung einer Luftspule oder einer mit einem Kern versehene Spule handelt, eben­ falls aus Kunststoff oder etwa auch aus einem Fer­ ritkern bestehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in be­ sonderem Maße für eine Großserienfertigung. Dabei ist eine Anordnung besonders vorteilhaft, bei der mehrere Matrizenträger mit radial ausgerichteten Drehachsen auf einem gemeinsamen Drehteller angeord­ net sind, derart, daß mit einem radial zur Drehachse des Drehtellers bewegbaren Drahtführer bei entspre­ chend getakteter Drehtellerbewegung kontinuierlich die den einzelnen Matrizenträgern zugeordneten Ma­ trizenkerne zur Ausbildung von Spulenanordnungen bewickelt werden können.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen nä­ her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Wickelvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel in Seitenansicht;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Wickelvor­ richtung in einer Stirnansicht;

Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Wickel­ vorrichtung in einer Stirnansicht;

Fig. 6 die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung in einer Draufsicht;

Fig. 7 eine weitere Variante der Wickelvorrichtung in Schnittdarstellung und in einem in eine Antriebs­ vorrichtung eingebauten Zustand;

Fig. 8 das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbei­ spiel der Wickelvorrichtung in einer Mehrfachanord­ nung auf einem Drehteller.

Fig. 1 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel eine Wickelvorrichtung 10 mit einem Matrizenträger 11, einer Wickelmatrize 12 und zwei bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel diametral gegen­ überliegend am Matrizenträger 11 ausgebildeten Hal­ teeinrichtungen 13, 14.

Die Halteeinrichtungen 13, 14 sind am Umfangsrand des Matrizenträgers 11 angeordnet, der einstückig ausgebildet sein kann, oder auch, wie durch den strichpunktierten Linienverlauf in den Fig. 1 und 2 angedeutet, eine Matrizenträgerbasis 75 mit einem darauf angeordneten Matrizenträgerumfangselement 76 zur Aufnahme der Halteeinrichtungen 13, 14 aufweisen kann. Das Matrizenträgerumfangselement 76 kann fest mit der Matrizenträgerbasis 75 verbunden oder von dieser abnehmbar ausgebildet sein.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Matrizenträger 11 mit einem Antriebswellen­ zapfen 15 versehen und dient zur Aufnahme der Wickelmatrize 12 und eines Gegenhalters 16, der die Wickelmatrize 12 auf dem Matrizenträger 11 sichert.

Die Wickelmatrize 12 ist in dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel dreiteilig ausgebildet und weist einen rohrförmig ausgebildeten Wickelkern 17 und zwei scheibenförmige Seitenplatten 18, 19 auf, die verdrehsicher mit dem Wickelkern 17 verbun­ den sind und jeweils an einem Ende des Wickelkerns angeordnet sind, derart, daß sie einen hier ringför­ migen Wickelraum 20 bilden.

In Fig. 1 ist im Wickelraum 20 eine fertig ausge­ bildete Spule 21 aus Wickeldraht 22 angeordnet, zu deren Wicklung ein in Richtung der Drehachse 23 der Wickelvorrichtung 10 translatorisch bewegter Draht­ führer 24 verwendet wird. Zur besseren Erläuterung des Wickelvorgangs ist der Drahtführer 24 in Fig. 1 in zwei Positionen dargestellt, wobei die linke Po­ sition den Drahtführer 24 in einer Phase während des Spulenwickelns und die rechte Position den Drahtfüh­ rer 24 nach erfolgter Spulenwicklung darstellt. Die­ se Position des Drahtführers ist auch in Fig. 2 dar­ gestellt.

Zu Beginn des hier in seiner Anfangsphase nicht nä­ her dargestellten Wickelvorgangs befindet sich die Halteeinrichtung 13 auf der Translationsachse des Drahtführers 24 (so, wie in Fig. 1 die Halteeinrich­ tung 14) und der Drahtführer 24 wird von rechts kom­ mend durch die identisch mit der in Fig. 2 darge­ stellten Halteeinrichtung 14 ausgeführte Halteein­ richtung 13 hindurchgeführt. Hierbei wird die zwei Federschenkel 25, 26 aufweisende Halteeinrichtung 13 durch den als Drahtkapillare ausgebildeten Drahtfüh­ rer 24 aufgeweitet und geöffnet, um sich aufgrund der elastischen Federrückstellkräfte nach Durchfüh­ rung des Drahtführers 24 wieder zu schließen. Hier­ durch wird der Wickeldraht 22 mit einem ersten Wickeldrahtendbereich 27 in der Halteeinrichtung 13 geklemmt.

Der Drahtführer 24 wird nun oberhalb der Wickelma­ trize 12, wie durch die linke Position in Fig. 1 dargestellt, im Bereich des Wickelraums 20, wie durch den Doppelpfeil 28 angedeutet, hin- und herbe­ wegt. Diese Translationsbewegung des Drahtführers 24 wird mit einer Rotationsbewegung des nach der Klem­ mung des Wickeldrahtendbereichs 27 in der Halteein­ richtung 13 in Drehung versetzten Matrizenträgers 11 überlagert. Mit diesem zusammen dreht sich die Wickelmatrize 12, so daß sich der Wickeldraht 22 zur Ausbildung der in Fig. 1 dargestellten Spule 21 auf den Wickelkern 17 der Wickelmatrize 12 aufwickelt. Die Drehbewegung des Matrizenträgers 11 wird solange ausgeführt, bis nach Erreichen der gewünschten Win­ dungsanzahl auf dem Wickelkern 17 sich die zweite Halteeinrichtung 14 in der in den Fig. 1 und 2 dar­ gestellten Relativlage zum Drahtführer 24 befindet. Der Drahtführer 24 wird dann aus dem Wickelbereich heraus zwischen den Federschenkeln 25, 26 der Hal­ teeinrichtung 14 hindurch bewegt, so daß der Wickel­ draht mit einem zweiten Wickeldrahtendbereich 29 zwischen den Federschenkeln 25, 26 geklemmt wird, nachdem der Drahtführer 24 die Halteeinrichtung 14 passiert hat.

Bei Bedarf, wenn etwa der Außendurchmesser der Wickelmatrize größer ist als der Durchmesser des Teil­ kreises, auf dem die Halteeinrichtungen angeordnet sind, kann die Translationsachse des Drahtführers um eine weitere ergänzt werden. Somit kann der Draht­ führer nach Klemmung des Wickeldrahtendbereichs in einer Halteeinrichtung nicht nur axial zur Drehachse des Matrizenträgers sondern auch radial dazu bewegt werden, um über den Umfangsrand der Wickelmatrize hinwegbewegt werden zu können.

Nach Klemmung in der Halteeinrichtung 14 kann der Wickeldraht 22 in Fig. 2 rechts von der Halteein­ richtung 14 durchtrennt und die Spule 21 nach Fixie­ rung der Spulenwicklung von der Wickelmatrize 12 abgenommen werden. Hierzu werden die Wickeldrahtend­ bereiche 27, 28 aus den Halteeinrichtungen 13, 14 herausgezogen und die Wickelmatrize 12 wird in ihre Einzelteile zerlegt.

Fig. 3 zeigt eine Wickelvorrichtung 30 mit einem gegenüber den Fig. 1 und 2 modifizierten Matrizen­ trägerumfangselement 31, das insgesamt mit vier Hal­ teeinrichtungen 32, 33, 34 und 35 versehen ist. Die vier Halteeinrichtungen ermöglichen die Ausbildung einer Spule 36 mit vier Wickeldrahtendbereichen 37, 38, 39, 40, die jeweils paarweise diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind. Aus Fig. 3 wird auch deutlich, daß bei entsprechender Ausbildung des Wickelkerns der Wickelmatrize 12, hier als ovaler Wickelkern 41, beliebige Formgestaltungen von Spulen möglich sind.

Fig. 4 zeigt das Matrizenträgerumfangselement 31 ohne die ihm zugeordnete Wickelmatrize 12 in einer Draufsicht. Dabei sind die durch einen Materialsteg 42 getrennten Halteeinrichtungen 32, 33 zu erkennen, die jeweils einen Federschenkel 43, 44 aufweisen, der mit dem Matrizenträger 31 verschraubt ist. Für die linke Halteeinrichtung 32 sind verschiedene Aus­ lenkungen des Federschenkels 43 dargestellt, die durch unterschiedliche Stellungen des Drahtführers 24 beim Hindurchgleiten durch die Halteeinrichtung 32 bewirkt werden.

Fig. 5 zeigt in einer weiteren Variante ein Matri­ zenträgerumfangselement 45 mit zwei Halteeinrichtun­ gen 46, 47. Zur Ausbildung einer rechteckförmigen Spule 48 ist ein entsprechend geformter Wickelkern 49 vorgesehen. Die Abmessungen des Wickelkerns 49 sowie die Dicke der Spule 48 und der Abstand der Halteeinrichtungen 46, 47 voneinander sind so bemes­ sen, daß sich im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Wickeldrahtendbereiche 50, 51 ergeben. Die vorgenannten Abmessungen lassen sich in jedem Fall so aufeinander abstimmen, daß sich ebenso wie bei den vorstehend beispielhaft beschriebenen Spu­ lenformen immer eine gewünschte Relativlage der Wickeldrahtendbereiche ergibt. Daher ist es möglich, wenn etwa in der Seitenplatte 19 der Wickelmatrize 12 eine Positionieraufnahme 52 für ein elektroni­ sches Bauelement 53 vorgesehen ist, Überdeckungsbe­ reiche für die spätere Verbindung der Wickeldraht­ endbreiche 50, 51 mit Anschlußflächen 54, 55 des Bauelements zu schaffen.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 5 wird auch deutlich, wie im Falle der von einer Matrizenträgerbasis ab­ nehmbaren Ausbildung des Matrizenträgerumfangsele­ ments 45 dieses als Montagerahmen verwendet werden kann. Dabei wird dann die Spule an ihren Wickeldrah­ tendbereichen 50, 51 von allen Seiten her frei zu­ gänglich in den Halteeinrichtungen 46, 47 quasi pen­ delnd gehalten. Wenn, wie in Fig. 3, mehr als zwei Wickeldrahtendbereiche vorgesehen sind, läßt sich die Spule sogar genau in ihrer Lage im Matrizenträ­ gerumfangselement fixieren. Eine derart angeordnete Spule kann mit dem Matrizenträgerumfangselement auf einen Kontaktträger, etwa ein Flexiprint, aufgelegt werden, um zunächst die Wickeldrahtendbereiche mit Kontakten zu verbinden und anschließend die Verbin­ dung mit den Halteeinrichtungen zu lösen.

Fig. 6 zeigt in einer Draufsicht des Matrizenträger­ umfangselements 45 die Halteeinrichtungen 46, 47 in teilweise geschnittener Darstellung. Die Halteein­ richtung 46, die den zu Beginn des Wickelvorgangs ausgebildeten Wickeldrahtendbereich 50 klemmend festhält, ist hier mit einem Klemmstück 56 versehen, das sich gegenüber einer in einer Bohrung 57 aufge­ nommenen Feder 58 abstützt. Die Bohrung 57 dient dabei gleichzeitig zur Führung des Klemmstücks 56. Statt zur Erzeugung der Klemmwirkung die Federrück­ stellkraft der Feder 58 vorzusehen, ist es auch mög­ lich ein aktives Stellorgan zur Erzeugung der Klemm­ wirkung, etwa einen Pneumatikzylinder vorzusehen, der auf das Klemmstück 56 wirkt und dieses gegen einen Materialsteg 77 drückt. Statt das Öffnen der Halteeinrichtung durch den hindurchgeführten Draht­ führer 24 und das Schließen der Halteeinrichtung durch die Rückstellkraft der Feder 58 zu bewirken, könnte auch ein durch einen induktiven Nährungs­ schalter in Abhängigkeit von der Relativstellung des Drahtführers zur Halteeinrichtung ausgelöstes Stell­ signal genutzt werden, das auf den Pneumatikzylinder wirkt.

Die weitere Halteeinrichtung 47 ist in dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel ebenfalls mit Federn 58 zur Erzeugung der Klemmwirkung versehen. Abweichend von der Halteeinrichtung 46 ist die Halteeinrichtung 47 mit einem Klemmstück 59 versehen, das neben einer Klemmkante 60 eine Schneidkante 61 zum Durchtrennen des Wickeldrahts 22 aufweist.

Wie durch Darstellung des Drahtführers 24 bei der Durchführung durch die Halteeinrichtung 47 deutlich wird, wird die Trennfunktion ausgeführt, wenn der Drahtführer 24 nach Fertigstellung der Spule 48 den Bereich der Halteeinrichtung 47 verläßt. Infolge einer fortschreitenden Schrägstellung des Klemm­ stücks 59 je mehr sich der Drahtführer 24 dem der Spule 48 abgewandten Ende des Klemmstücks 59 nähert, erfolgt zunächst die Klemmung des Wickeldrahts 22 durch die Klemmkante 60. Wenn der Drahtführer 24 den Bereich der Halteeinrichtung 47 verläßt, schnellt die Schneidkante 61 aufgrund der Federkraft der hin­ teren Feder 58 gegen eine Anschlagfläche 78 des Ma­ trizenträgerumfangselements 45, so daß die Durch­ trennung des Wickeldrahts 22 erfolgt. Die Länge des nach der Durchtrennung aus dem Drahtführer 24 her­ ausragenden Drahtüberstands ist dabei durch den Ab­ stand 1 der Schneidkante 61 von der Hinterkante des Klemmstücks 59 definiert. Dieser Abstand ist so be­ messen, daß der aus dem Drahtführer 24 hervorragende Wickeldrahtüberstand zum nachfolgenden Wickeln einer weiteren Spule sicher in der ersten Halteeinrichtung des nachfolgenden Matrizenträgers gehalten wird.

Fig. 7 zeigt einen in einer Antriebsvorrichtung 80 angeordneten Matrizenträger 62 mit einer Matrizen­ körperbasis 79, die mit einem von dieser abnehmbaren Matrizenkörperumfangselement 63 versehen ist, das beliebig angeordnete, hier nicht näher dargestellte Halteeinrichtungen aufweist. Das Matrizenträgerum­ fangselement 63 ist auf der Matrizenträgerbasis 79 über eine federgestützte Rastklinkeneinrichtung 64 gesichert. Diese weist einen quer zu Drehachse 23 angeordneten Sperrstift 65 auf, hinter dem federge­ stützte Druckbolzen 66 einrasten. Der Sperrstift 65 kann zusammen mit einer federgestützten Einrückwelle 67 gegenüber einer verdrehsicher mit dieser verbun­ denen Antriebswelle 68 verschoben werden.

Stirnseitig zum Matrizenträger 62 ist eine Wickelma­ trize 69 mit zwei Seitenplatten 70, 71 und einem Wickelkern 72 angeordnet. Der Wickelkern 72 ist ver­ drehsicher mit der Einrückwelle 67 verbunden. Die zum Matrizenträger 62 abgewandt angeordnete Seiten­ platte 70 der Wickelmatrize 69 ist schließlich über ein Kopplungsteil 73 zur Vermeidung einer fliegenden Lagerung des Matrizenträgers 62 mit einer Stützwelle 74 verbunden.

Die in Fig. 7 dargestellte Anordnung ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Entnahme einer fer­ tig gewickelten Spule 81 aus der Wickelvorrichtung. Hierzu wird der Wickelkern 72 mittels der Einrück­ welle 67 in den Matrizenträger 62 eingerückt, so daß sich der Wickelkern aus der Seitenplatte 70 löst und die Spule 81 nach Freigabe der nicht näher darge­ stellten Wickeldrahtendbereiche durch die Halteein­ richtungen des Matrizenträgerumfangselements 63 nach unten aus der Wickelvorrichtung herausfällt.

Die in Fig. 8 dargestellte Mehrfachanordnung von Wickelvorrichtungen 10 auf einem Drehteller 82 er­ möglicht eine kontinuierliche Spulenherstellung. Dabei wird der Drahtführer 24 ständig auf ein und derselben Translationsachse 83 bewegt. Nach Fertig­ stellung einer Spule auf einer in Fig. 8 in der obe­ ren Position dargestellten Wickelvorrichtung 10a wird der Drehteller 82 um eine Drehtellerteilung weitergetaktet, so daß die nächste Spule auf der mit ihrer Drehachse auf die Translationsachse 83 des Drahtführers 24 geschwenkten Wickelvorrichtung 10b gewickelt werden kann.

Bezugszeichenliste

10 Wickelvorrichtung
11 Matrizenträger
12 Wickelmatrize
13 Halteeinrichtung
14 -
15 Antriebswelle
16 Gegenhalter
17 Wickelkern
18 Seitenplatte
19 -
20 Wickelraum
21 Spule
22 Wickeldraht
23 Drehachse
24 Drahtführer
25 Federschenkel
26 -
27 Wickeldrahtendbereich
28 Doppelpfeil
29 Wickeldrahtendbereich
30 Wickelvorrichtung
31 Matrizenträgerumfangselement
32 Halteeinrichtung
33 -
34 -
35 -
36 Spule
37 Wickeldrahtendbereich
38 -
39 -
40 -
41 Wickelkern
42 Materialsteg
43 Federschenkel
44 -
45 Matrizenträgerumfangselement
46 Halteeinrichtung
47 -
48 Spule
49 Wickelkern
50 Wickeldrahtendbereich
51 -
52 Positionieraufnahme
53 Bauelement
54 Anschlußfläche
55 -
56 Klemmstück
57 Bohrung
58 Feder
59 Klemmstück
60 Klemmkante
61 Schneidkante
62 Matrizenträger
63 Matrizenträgerumfangselement
64 Rastklinkeneinrichtung
65 Sperrstift
66 Druckbolzen
67 Einrückwelle
68 Antriebswelle
69 Wickelmatrize
70 Seitenplatte
71 -
72 Wickelkern
73 Kopplungsteil
74 Stützwelle
75 Matrizenträgerbasis
76 Matrizenträgerumfangselement
77 Materialsteg
78 Anschlagfläche
79 Matrizenträgerbasis
80 Antriebsvorrichtung
81 Spule
82 Drehteller
83 Translationsachse

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Herstellen einer für die Kontaktierung mit einem Bauelement geeigneten Spulenanord­ nung mit einem Matrizenträger, einer Wickelma­ trize zur Aufnahme von Wickeldrahtwindungen und einer am Matrizenträger angeordneten Halte­ anordnung zum Halten von Wickeldrahtendberei­ chen, die radial von der Wickelmatrize abgehen, wobei die Wickelmatrize eine gemeinsame Dreh­ achse mit dem Matrizenträger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteanordnung mindestens zwei Halteein­ richtungen (13, 14; 32 bis 35; 46, 47) auf­ weist, die derart am Umfangsrand des Matrizen­ trägers angeordnet sind, daß der von einem Drahtführer (24) in Drehachsenrichtung über den Umfangsrand hinweg und durch die Halteeinrich­ tungen hindurchgeführte Wickeldraht mit jeweils einem Wickeldrahtendbereich (27, 29; 37, 38; 50, 51) mit geeigneter Orientierung in einer Halteeinrichtung gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (13, 14; 32 bis 35; 46, 47) in einem am Umfangsrand des Matrizen­ trägers (11; 62) auf einer Matrizenträgerbasis (75) angeordneten Matrizenträgerumfangselement (31; 45; 63, 76) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (13, 14; 32 bis 35; 46, 47) derart ausgebildet sind, daß sie durch den Drahtführer (24) aktiviert werden.

4. Vorrichtung nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (13, 14; 32 bis 35; 46, 47) mit Klemmelementen (25, 26; 43, 44; 56, 59) versehen sind, die unter Überwindung einer elastischen Rückstellkraft durch den Drahtfüh­ rer (24) zur Durchführung des Wickeldrahts aus­ einanderbewegbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen aktiv, vorzugsweise pneumatisch, betätigbar ausgeführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Halteeinrichtung (47) zur Aufnahme des von der Wickelmatrize (12) wegfüh­ renden Wickeldrahtendbereichs (51) eine Trenn­ einrichtung (61) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (61) an der Halteein­ richtung (47) ausgebildet ist, derart, daß eine Durchtrennung des Wickeldrahts bei Betätigung der Halteeinrichtung (47) erfolgt.

8. Vorrichtung nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrizenträgerumfangselement (31; 45; 63; 76) von der Matrizenträgerbasis (75) ab­ nehmbar ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelmatrize (12; 69) oder dem Matri­ zenträger (11; 62) zugeordnet eine Einrichtung (52) zur positionierenden Aufnahme eines mit mindestens einer Anschlußfläche (54, 55) ver­ sehenen elektronischen Bauelements (53) vorge­ sehen ist, derart, daß bei einem in der Ein­ richtung (52) angeordneten Bauelement ein Über­ deckungsbereich zwischen der Anschlußfläche und mindestens einem Wickeldrahtendbereich (50, 51) gebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelmatrize (12; 69) zwei scheiben­ förmig ausgebildete Seitenelemente (18, 19; 70, 71) und einen Wickelkern (17; 41; 49; 72) auf­ weist, wobei die Seitenelemente vom Wickelkern abnehmbar ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Matrizenträger (11; 62) mit radial ausgerichteten Drehachsen (23) auf einem ge­ meinsamen Drehteller (82) angeordnet sind, der­ art, daß mit einem radial zur Drehachse des Drehtellers bewegbaren Drahtführer (24) bei entsprechend getakteter Drehtellerbewegung kon­ tinuierlich die den einzelnen Matrizenträgern zugeordneten Wickelkerne zur Ausbildung von Spulenanordnungen bewickelbar sind.