{"id":4116,"date":"2026-10-07T07:45:51","date_gmt":"2026-10-07T07:45:51","guid":{"rendered":"https:\/\/jhytech.com\/?p=4116"},"modified":"2026-10-13T00:07:11","modified_gmt":"2026-10-13T00:07:11","slug":"coreless-motor-winding-processes-and-automated-production-line-solutions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jhytech.com\/de\/coreless-motor-winding-processes-and-automated-production-line-solutions\/","title":{"rendered":"Wickelverfahren f\u00fcr eisenlose Motoren und L\u00f6sungen f\u00fcr automatisierte Fertigungslinien"},"content":{"rendered":"\n

Entdecken Sie die konstruktiven Merkmale, fertigungstechnischen Herausforderungen und automatisierten Produktionsverfahren f\u00fcr gerade Wicklungen, schr\u00e4ge Wabenwicklungen und Rautenwicklungen eisenloser Motoren.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Eisenlose Motoren verwenden selbsttragende, eisenlose, becherf\u00f6rmige Wicklungen und zeichnen sich durch ein geringes Massentr\u00e4gheitsmoment, schnelles dynamisches Ansprechverhalten, ruhigen Lauf und hohe Leistungsdichte aus. Sie werden h\u00e4ufig in Pr\u00e4zisionsantrieben, der Robotik, Luft- und Raumfahrtsystemen, medizinischen Ger\u00e4ten und der anspruchsvollen industriellen Automatisierung eingesetzt.<\/p>\n\n\n\n

Anders als herk\u00f6mmliche Motoren mit Eisenkern nutzen eisenlose Motoren keine Eisenz\u00e4hne oder Nuten zur Abst\u00fctzung der Wicklung. Der Lackdraht muss daher direkt zu einer mechanisch stabilen und ma\u00dfgenauen zylindrischen Struktur geformt werden. Drahtanordnung, Wickelspannung, Wickelbahn, thermische Verklebung und Formgenauigkeit k\u00f6nnen die Motorleistung und die Fertigungskonstanz unmittelbar beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n

Zu den g\u00e4ngigen Wicklungsarten eisenloser Motoren geh\u00f6ren gerade Wicklungen, schr\u00e4ge bzw. Wabenwicklungen und Rautenwicklungen. Jede Struktur besitzt unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Kupferf\u00fcllung, Wickelkopfabmessungen, struktureller Gleichm\u00e4\u00dfigkeit, Fertigungskomplexit\u00e4t und Automatisierungsanforderungen.<\/p>\n\n\n\n

1. Drei g\u00e4ngige Wicklungsstrukturen eisenloser Motoren<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

1.1 Gerade Wicklung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Bei einer geraden Wicklung verlaufen die wesentlichen aktiven Leiterabschnitte ann\u00e4hernd parallel zur Ankerachse.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Fertigung wird Backlackdraht mit der vorgegebenen Windungszahl gewickelt und anschlie\u00dfend angeordnet, aufgerollt und zu einer becherf\u00f6rmigen Wicklung geformt. Thermische Verklebung, Klebstoffaush\u00e4rtung oder andere Fixierverfahren k\u00f6nnen die erforderliche mechanische Festigkeit herstellen.<\/p>\n\n\n\n

Wesentliche Merkmale<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
    \n
  • Lange aktive Leiterabschnitte und gute Nutzung des verf\u00fcgbaren Wickelraums<\/li>\n\n\n\n
  • Relativ einfache Wicklungsgeometrie<\/li>\n\n\n\n
  • M\u00f6glicherweise gr\u00f6\u00dfere Wanddicke im mittleren Bereich<\/li>\n\n\n\n
  • Sorgf\u00e4ltige Kontrolle erforderlich, um Draht\u00fcberlappungen und eine ungleichm\u00e4\u00dfige Anordnung zu vermeiden<\/li>\n\n\n\n
  • Zus\u00e4tzlicher Platz f\u00fcr Anschlussdr\u00e4hte und Endverbindungen kann erforderlich sein<\/li>\n\n\n\n
  • Die nachgelagerte Formgebung ist wichtig f\u00fcr die Kontrolle von Rundheit, Wanddicke und Gesamtgleichm\u00e4\u00dfigkeit<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Gerade Wicklungen eignen sich f\u00fcr Produkte, die einen hohen Anteil aktiver Leiter ben\u00f6tigen und nachgelagerte Formgebungs- und Montageprozesse zulassen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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    1.2 Schr\u00e4ge Wicklung – Wabenwicklung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Bei einer schr\u00e4gen Wicklung bzw. Wabenwicklung wird der Lackdraht in einem definierten Winkel zur Ankerachse angeordnet. Die Leiter kreuzen sich und bilden eine selbsttragende Netz- oder Wabenstruktur.<\/p>\n\n\n\n

    Ein typischer Prozess verwendet einen speziellen Wickeldorn mit Positionierstiften oder anderen Drahtf\u00fchrungselementen. Der Dorndurchmesser bestimmt im Wesentlichen den Wicklungsinnendurchmesser, w\u00e4hrend der axiale Abstand zwischen den Positionierelementen und die programmierte Wickelbahn die Wicklungsl\u00e4nge und Endgeometrie festlegen.<\/p>\n\n\n\n

    Die Maschine koordiniert die Dorndrehung mit der axialen Hin- und Herbewegung der Drahtf\u00fchrung, sodass der Draht kontinuierlich in einem definierten Winkel gewickelt wird.<\/p>\n\n\n\n

    Wesentliche Merkmale<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
      \n
    • Die gesamte Wicklung kann in einem kontinuierlichen Wickelprozess hergestellt werden<\/li>\n\n\n\n
    • Kompakte Wickelk\u00f6pfe tragen zur Verringerung der axialen Motorl\u00e4nge bei<\/li>\n\n\n\n
    • Die gekreuzte Leiteranordnung bildet eine stabile, selbsttragende Struktur<\/li>\n\n\n\n
    • An den Drahtkreuzungen treten gewisse Lagen\u00fcberlappungen auf<\/li>\n\n\n\n
    • Die Kupferf\u00fcllung h\u00e4ngt von Wickelwinkel, Drahtdurchmesser und Leiteranordnung ab<\/li>\n\n\n\n
    • Pr\u00e4zise Wickelbahnen, Spannungsregelung und Dornpositionierung sind entscheidend<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Eine Wabenwicklung verbindet kontinuierliches Wickeln mit einer kompakten Endgeometrie. Bei ihrer Auslegung m\u00fcssen jedoch Wickelwinkel, Kupfernutzung und Fertigungsstabilit\u00e4t aufeinander abgestimmt werden.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      1.3 Rautenwicklung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

      Eine Rautenwicklung wird \u00fcblicherweise aus mehreren vorgeformten Spulenelementen hergestellt, die in vorgegebenen Winkeln und Phasenlagen angeordnet werden und eine vollst\u00e4ndige zylindrische Wicklung bilden.<\/p>\n\n\n\n

      Backlackdraht wird zun\u00e4chst auf einem speziellen Werkzeug zu einer einzelnen rautenf\u00f6rmigen oder ann\u00e4hernd rautenf\u00f6rmigen Spule gewickelt. Anschlie\u00dfend durchlaufen die Spulenelemente Vorformung, Formgebung, Positionierung, erste zylindrische Formung, thermische Verklebung und abschlie\u00dfende Kalibrierung.<\/p>\n\n\n\n

      Wesentliche Merkmale<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
        \n
      • Gute Kontrolle der einzelnen Spulengeometrie und des Wickelwinkels<\/li>\n\n\n\n
      • Geordnete Leiteranordnung und gleichm\u00e4\u00dfige Wicklungsstruktur<\/li>\n\n\n\n
      • Konstante Wanddicke, Rundheit und Fertigma\u00dfe<\/li>\n\n\n\n
      • Fertigung durch aufeinanderfolgendes Wickeln einzelner Spulen oder mit einem automatisierten Mehrstationensystem<\/li>\n\n\n\n
      • Hohe Genauigkeit bei Vorformung, Positionierung und thermischer Verklebung erforderlich<\/li>\n\n\n\n
      • Anlagen und Werkzeuge m\u00fcssen an die jeweilige Produktkonstruktion angepasst werden<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Rautenwicklungen eignen sich f\u00fcr Anwendungen, die eine hohe Ma\u00dfkonstanz und stabile Serienfertigung erfordern. Die tats\u00e4chliche Fertigungseffizienz h\u00e4ngt von der Anzahl der Spulenelemente, der Wickeltaktzeit, den Formstufen, dem Verklebungsverfahren und der Automatisierungskonfiguration ab.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

        \"\"<\/figure>\n\n\n\n

        2. Vergleich der drei Wicklungsstrukturen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        Vergleich der Wicklungsstrukturen eisenloser Motoren<\/strong><\/p>\n\n\n\n

        Vergleich<\/strong><\/td>Gerade Wicklung<\/strong><\/td>Schr\u00e4ge Wicklung\/Wabenwicklung<\/strong><\/td>Rautenwicklung<\/strong><\/td><\/tr>
        Grundstruktur<\/strong><\/td>Aktive Leiter verlaufen ann\u00e4hernd parallel zur Achse<\/td>Leiter kreuzen sich in einem definierten Winkel<\/td>Mehrere vorgeformte Spulen werden zusammengesetzt<\/td><\/tr>
        Typisches Formgebungsverfahren<\/strong><\/td>Wickeln, Anordnen, Aufrollen und Formen<\/td>Kontinuierliches Kreuzwickeln auf einem Dorn<\/td>Wickeln einzelner Spulen, Anordnen und zylindrisches Formen<\/td><\/tr>
        Kupfernutzung<\/strong><\/td>Relativ hoch<\/td>Vom Kreuzungswinkel abh\u00e4ngig<\/td>Hoch bei geordneter Anordnung<\/td><\/tr>
        Wickelkopfgr\u00f6\u00dfe<\/strong><\/td>Relativ gro\u00df<\/td>Kompakt<\/td>Durch Spulenauslegung steuerbar<\/td><\/tr>
        Strukturelle Gleichm\u00e4\u00dfigkeit<\/strong><\/td>Abh\u00e4ngig von Anordnung und Formgebung<\/td>Abh\u00e4ngig von Bahn- und Spannungsregelung<\/td>Im Allgemeinen hoch<\/td><\/tr>
        Wesentliche Automatisierungsherausforderung<\/strong><\/td>Anordnen, Aufrollen und Handhabung der Anschlussdr\u00e4hte<\/td>Bewegungssynchronisation und kontinuierliches Wickeln<\/td>Formgebung und Montage an mehreren Stationen<\/td><\/tr>
        Typischer Schwerpunkt<\/strong><\/td>Nutzung der aktiven Leiter<\/td>Kompakte Struktur und kontinuierliches Wickeln<\/td>Ma\u00dfkonstanz und stabile Serienfertigung<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

        3. Wesentliche Herausforderungen bei der Fertigung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        Da eine eisenlose Wicklung keine herk\u00f6mmlichen Eisenz\u00e4hne oder Nuten zur Abst\u00fctzung des Drahts besitzt, besteht die fertigungstechnische Herausforderung nicht allein darin, die erforderliche Windungszahl zu wickeln. Die Wicklung muss nach der Entnahme aus dem Werkzeug ihre pr\u00e4zise und mechanisch stabile Becherform behalten.<\/p>\n\n\n\n

        3.1 Regelung der Wickelspannung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        W\u00e4hrend des gesamten Wickelprozesses muss eine stabile Zugspannung gew\u00e4hrleistet sein. Eine zu hohe Spannung kann den Draht dehnen, die Lackisolierung besch\u00e4digen oder die Spulenabmessungen ver\u00e4ndern. Eine zu geringe Spannung kann zu losen Dr\u00e4hten, \u00dcberlappungen und instabiler Leiterpositionierung f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

        Die Spannungsparameter sollten auf Drahtdurchmesser, Wicklungsstruktur und Betriebsgeschwindigkeit abgestimmt sein. F\u00fcr Wickelbeginn, regul\u00e4res Wickeln, Richtungswechsel und Wickelabschluss k\u00f6nnen unterschiedliche Einstellungen erforderlich sein.<\/p>\n\n\n\n

        3.2 Wickelbahn und Drahtanordnung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Die Wickelbahn bestimmt Wickelwinkel, Windungszahl, Spulenbreite, Leiterkreuzungspunkte und Wickelkopfgeometrie. Die Anlage muss Spindeldrehung, Drahtf\u00fchrungsbewegung und Drahtposition pr\u00e4zise koordinieren, um herausspringende Dr\u00e4hte, Leiter\u00fcberlappungen und lokale Materialanh\u00e4ufungen zu minimieren.<\/p>\n\n\n\n

        3.3 Erw\u00e4rmung und Verklebung von Backlackdraht<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Eisenlose Wicklungen nutzen \u00fcblicherweise die Klebeschicht von Backlackdraht oder einen zus\u00e4tzlichen Klebstoff, um ihre Struktur zu erhalten. Erw\u00e4rmungstemperatur, Prozesszeit, Formdruck und K\u00fchlbedingungen beeinflussen die Klebefestigkeit und die Fertigma\u00dfe.<\/p>\n\n\n\n

        Unzureichende Erw\u00e4rmung kann dazu f\u00fchren, dass sich die Wicklung nach dem Entformen lockert. \u00dcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rme kann dagegen die Isolierbeschichtung besch\u00e4digen, die Drahteigenschaften ver\u00e4ndern oder die Wicklung verformen.<\/p>\n\n\n\n

        3.4 Entformen und automatische Entnahme<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Nach dem Wickeln und Verkleben muss die Spule vom Dorn oder Formwerkzeug abgenommen werden, ohne an den Anschlussdr\u00e4hten zu ziehen, die Isolierung zu besch\u00e4digen oder die Wicklungsgeometrie zu ver\u00e4ndern. Entformmechanismus, Dornaufbau und Entnahmerichtung sind besonders bei d\u00fcnnwandigen Wicklungen mit kleinem Durchmesser wichtig.<\/p>\n\n\n\n

        3.5 Ma\u00df- und Prozesskonstanz<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Wichtige Pr\u00fcfmerkmale umfassen \u00fcblicherweise:<\/p>\n\n\n\n