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Ankerwickelmas chine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ankerwickelmaschine für das Bewickeln der Ankernuten eines elektrischen Motors oder Generators, die eine zur Befestigung des Ankers dienende zentrale Welle und zum Einführen des Drahtes in die Nuten eine Anzahl von Drahtführungen aufweist, wobei der Anker und die Drahtführungen gegenseitig eine geradlinige, periodisch umkehrbare Bewegung parallel zu der zen- tralen Welle vollführen und in der Bewegungsumkehrperiode oder unmittelbar vor dieser Periode relativ zueinander über einen bestimmten, einstellbaren Winkel gedreht werden können und wobei die Draht- führungen ausserdem radial beweglich gegenüber der zentralen Welle angeordnet sind, welche radiale Be- wegung durch Kniehebel im Zusammenwirken mit einem relativ zur Welle drehbaren Ring gesteuert wird.
Ankerwickelmaschinen, bei denen die Drahtführungen mit einem um eine Zentralwelle drehbaren
Ring gekuppelt sind, der durch eine vom Antriebsmechanismus der Maschine abgeleitete Kraft gesteuert wird, sind aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 669, 771 bekannt. Eine derartige Ausbildung einer Ankerwikkelmaschine weist gegenüber Maschinen ohne derartige Führungen, wie sie aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 381, 750 bekannt sind, den Vorteil auf, dass der Kupferfüllfaktor der Wicklung günstiger und der Aufbau der Wicklung fester ist.
Diese bekannten Maschinen haben jedoch den Nachteil, dass die Amplitude der radialen Bewegung nicht veränderlich ist und dass sie einen verhältnismässig komplizierten Bau mit vielen zu Betriebsstörungen Anlass gebenden Einzelteilen aufweisen.
Der Zweck vorliegender Erfindung ist, eine Ankerwickelmaschine vorerwähnter Art zu schaffen, die imstande ist, die Ankerschlitze regelmässig und möglichst vollständig auszufüllen ; weiters bezweckt die Erfindung, die Einzelteile der Maschine möglichst einfach und billig auszubilden.
Die Ankerwickelmaschine nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der radialen Bewegung der Drahtführungen während des Wickelns geändert wird und diese Änderung durch eine sich periodisch ändernde Grösse der Winkeldrehung des Ringes steuerbar ist, welche Winkeldrehung einerseits durch einen im voraus einstellbaren Anschlag, gegen den dieser Ring unter Federwirkung gezogen wird, und anderseits durch ihre. Lage durch die Drehung der die Maschine antreibenden Welle periodisch ändernde Anschläge begrenzt ist.
Eine sehr einfache Bauart besteht darin, dass um die zentrale Achse ein Rahmen parallel zu dieser Achse beweglich angebracht ist, welcher Rahmen durch eine Exzentrik mit einer durch die Antriebsachse der Maschine angetriebenen Kurvenscheibe gekuppelt ist, durch welche die Achse, welche den zu bewickelnden Anker enthalten kann, periodisch in zwei entgegengesetzten Richtungen gedreht werden kann und welcher Rahmen eine Platte enthält, auf der die Drahtführungen und der Ring zur radialen Bewegung der Drahtführungen angebracht sind, welcher Ring mittels einer Kette od. dgl. mit einer auf dem erwähnten Rahmen vorhandenen Scheibe gekuppelt ist, deren Bewegung einstellbar durch die Bewegungen des Rahmens gesteuert wird.
Vorzugsweise ist auf dem Rahmen eine endlose Kette über einen Satz von Scheiben geführt, von welchen Scheiben eine mit der Scheibe gekuppelt ist, welche die Ringbewegungen zur Bewegung der Drahtführungen steuert, welche Kette verstellbare Tonnen besitzt, welche mit Anschlägen
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zusammenwirken können, die mit je einer verstellbaren Exzentrik gekuppelt sind, die durch den Antriebs- mechanismus der Maschine angetrieben wird.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung bewegen sich die Drahtführungen mit dem Rahmen in einer
Richtung parallel zu der Achse, welche den Anker enthalten kann. Die gegenseitige Verdrehung zwischen
Anker und Drahtführungen erfolgt bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch, dass der Anker gegen- über den Drahtführungen in jedem Augenblick verdreht wird, in dem die geradlinige Bewegung des Rah- mens ihre Richtung ändert. Dies bedeutet somit, dass nur kleine Massen sic an der Winkeldrehung betei- ligen und dass die grösseren Massen lediglich eine geradlinige Bewegung vollführen.
Die erwähnte Winkeldrehung lässt sich auf einfache Weise dadurch bewerkstelligen, dass auf der An- triebsachse der Maschine eine Kurvenscheibe angebracht wird, deren Rand eine Nut besitzt, in die ein An- satz einer parallel zur Antriebswelle beweglichen Zahnbahn eingreift, welche Zahnbahn mit einem Ritzel zusammenwirkt, das mit der zentralen Achse der Maschine in der Weise gekuppelt ist, dass nach einer
Verdrehung der Kurvenscheibe über 1800 die Zahnbahn in der Querrichtung verschoben und die zentrale Achse über einen bestimmten Winkel gedreht wird, während nach einer weiteren Drehung der Kurvenscheibe über 1800 die gleiche Bewegung in entgegengesetzter Richtung erfolgt.
Die geradlinige Bewegung des Rahmens kann auf einfache Weise dadurch bewerkstelligt werden, dass die Kurvenscheibe auf der Vorderseite eine sich diametral erstreckende Nut besitzt, in der ein mit einem rechtwinkelig dazu angeordneten Stift versehenes Glied befestigt werden kann, welcher Stift in ein Gleit- stück eingreift, das sich in einer im Rahmen quer angeordneten Nut verschieben kann.
Die Änderung der Amplitude der Bewegung der Drahtführungen wird vorzugsweise derart durchgeführt, dass sie automatisch im Betrieb der Maschine geregelt wird. Dazu ist auf der Antriebswelle der Maschine eine Schnurscheibe od. dgl. angebracht, die über eine Verzögerung eine mit zwei einstellbaren Exzentriken versehene Zwischenachse antreiben kann, wobei jede Exzentrik über eine Kurbelstange einen Anschlag bewegen kann, der nahe dem freien Ende eine Bohrung hat, durch welche die Kette hindurchgeführt ist, welche die Steuerung der Drahtführung wirksam machen kann.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 schematisch und perspektivisch den allgemeinen Aufbau der Ankerwickelmaschine nach der Erfindung und Fig. 2 den Mechanismus, mittels dessen die Amplitude der radialen Bewegung der Drahtführungen eingestellt werden kann.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in einem Kasten oder Gehäuse untergebracht, der (das) in der Zeichnung nur teilweise und schematisch veranschaulicht und mit 1 bezeichnet ist. Die Maschine enthält weiter einen Rahmen 2, der in Führungen 4 geführt wird, wozu am Rahmen 2 Säulen 3 befestigt sind. Bei dem dargestellten Beispiel kann der Rahmen 2 sich vertikal auf-und abbewegen, was durch den Pfeil P bezeichnet ist. Auf der oberen Seite der Säule 3 ist eine Platte 5 vorgesehen, die, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, eine zentrale Öffnung hat. Auf der Platte 5 sind einige Drahtführungen 6 angebracht, die radial beweglich sind, was durch den Pfeil Q bezeichnet wird. Die Anzahl von Drahtführungen 6 entspricht der Maximalzahl der Nuten des zu bewickelnden Ankers.
Jede Drahtführung 6 ist auf einem Kniehebel angebracht, der bei 7 drehbar an der Platte 5 befestigt ist und mit s einem freien Ende mit einem Nocken 8 zusammenwirkt, der einen Teil eines Ringes 9 bildet. Dieser Ring kann auf eine weiter unten zu beschreibende Weise über einen bestimmten Winkel gedreht werden und unterliegt der Wirkung einer Feder, die nicht dargestellt ist und die den Ring 9 gegen einen Anschlag drückt, der auch nicht dargestellt ist.
Die Drehrichtung des Ringes 9 ist in der Zeichnung durch den Pfeil R bezeichnet. Auf dem Rahmen ist eine Schnurscheibe 11 vorhanden, die frei drehbar ist und an der eine Kette 10 od. dgl. befestigt ist.
Anderseits ist die Kette 10 am Ring 9 befestigt. Wenn die Schnurscheibe 11 gedreht wird, nimmt die Kette 10 den Ring 9 mit und sobald die Kraft, welche die Schnurscheibe 11 in Drehung versetzt, nicht mehr vorhanden ist, wird der Ring 9 auf die vorstehend geschilderte Weise in seine Endlage zurückgezo- gen.
Am Rahmen 2 sind weiter Schnurscheiben-12, 13,14 und 15 vorgesehen, die frei drehbar sind und von denen die Schnurscheibe 12 mit der Schnurscheibe 11 gekuppelt ist. Um die Schnurscheiben 12, 13, 14 und 15 ist eine endlose Kette 16 gelegt, deren Zweck weiter unten erörtert wird. In der Mitte des rahmens erstreckt sich die Achse 17, die zum Einspannen des zu bewickelnde Ankers dient. Auf der Achse 17 ist ein Ritzel 18 angebracht, das mit einer Zahnbahn 19 zusammenwirken kann, die in der Querrichtung verschiebbar ist, wobei das Ritzel 18 und somit die. Achse 17 über einen Winkel gedreht werden. Die Bewegung der Zahnbahn 19 wird durch den Pfeil S bezeichnet. Die Zahnbahn ist mit einem Ansatz 20 versehen. Dieser Ansatz greift in eine Nut 21 einer Kurvenscheibe 22 ein.
Die Nut 21 ist derart gestaltet.
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dass bei Drehung der Kurvenscheibe über 180 die Zahnbahn 19 über einen bestimmten Abstand verschoben wird und dies heisst, dass die Achse 17 über einen bestimmten Winkel gedreht wird. Wenn die Kurvenscheibe 22 sich wieder über 180 gedreht hat, wird die Zahnbahn 19 in der entgegengesetzten Richtung bewegt und die Achse 17 dreht sich wieder in ihre Anfangslage zurück. Auf der Vorderseite der Kurvenscheibe 22 ist eine sich diametral erstreckende Nut 23 vorhanden, in der das Glied 24 in einer bestimmten Lage fixiert werden kann. Der Stift 25 ist senkrecht zum Glied 24 und greift in ein Gleitstück ein, das in der Querrichtung in einer Nut des Rahmens 2 verschiebbar ist. Wenn die Kurvenscheibe 22 sich dreht, wird sich somit der Rahmen 2 im senkrechten Sinne auf-und abbewegen.
Die Kurvenscheibe 22 wird durch die Haupt- und Antriebswelle 26 der Maschine angetrieben, welche Welle über eine Schnurscheibe 27 od. dgl. mit einem Elektromotor gekuppelt ist. Auf der Hauptwelle 26 ist eine zweite Schnurscheibe 28 vorgesehen, die über eine Schnur od. dgl. mit einer dritten Schnurscheibe 29 (s. Fig. 2) gekuppelt ist, die über die Schnurscheibe 30 eine Achse 31 antreiben kann. Diese Achse 31 trägt an den beiden Enden je eine verstellbare Exzentrik 32 bzw. 33, die mit einer Kurbel 34 bzw. 35 gekuppelt sind.
Die Kurbel 34 ist mit dem Anschlag 36 und die Kurbel 35 mit dem Anschlag 37 gekuppelt. Wenn die Scheibe 30 gedreht wird, verschieben sich die Anschläge 36 und 37 im senkrechten Sinne. An den freien Enden haben die Anschläge 36 und 37 (s. Fig. 1) eine Bohrung, die durch 38 im Anschlag 37 bezeichnet ist. Die Kette 16 ist mit Tonnen 39,40 versehen, die gegebenenfalls einstellbar sind. Die Kette 16 wird durch die Bohrungen in den Enden der Anschläge 36 und 37 hindurchgeführt.
Wie bereits gesagt, kann der zu bewickelnde Anker auf der Achse 17 befestigt werden. Nachdemein Anker bewickelt worden ist, muss ein nächstfolgender Anker in die Maschine eingeführt werden können, ohne dass die Enden des Wickeldrahtes wieder befestigt zu werden brauchen. Dies kann von der Aussenseite her durch ein Handbetätigungsglied 41 erfolgen, durch welches die Achse 17 nach unten verschoben werden kann. Die Achse 17 ist zum Teil in Form einer Spannzange ausgebildet und die Betätigung des Ganzen erfolgt mittels des Hebels 42, des Satzes von Zahnrädern 43,44, der Achse 45, einer Schnurscheibe oder einer Kette 46, der Achse 47 und des Mechanismus 48.
Die Wirkungsweise der Ankerwickelmaschine nach der Erfindung ist folgende :
Wenn der Anker auf der Achse 17 befestigt ist und die freien Enden der Wickeldrähte durch an sich bekannte Mittel an z. B. dem Schaft des Ankers befestigt sind, wird die Vorrichtung in Betrieb genommen. Wenn die Hauptwelle 26 gedreht wird, folgt die Kurvenscheibe 22 dieser Bewegung, d. h. der Stift 25 bewegt den Rahmen 2 im senkrechten Sinne. Nach der vollständigen Umdrehung der Kurvenscheibe 22 hat somit der Rahmen 2 einmal eine vollständige Hin-und Herbewegung vollführt.
Hat der Rahmen 2 nahezu die obere Lage erreicht, also nachdem die Kurvenscheibe von der dargestellten Lage her über 1800 gedreht worden ist, so wird durch die Zusammenwirkung des Stiftes 20 mit der Nut 21 die Zahnbahn 19 in Richtung der Achse 17 gedrückt, d. h. die Achse 17 dreht sich mit dem eingespannten Anker über einen bestimmten Winkel. Hat die Kurvenscheibe 22 wieder die dargestellte Lage erreicht, also das Ende der senkrechten, nach unten verlaufenden Bewegung, so wird der Stift 20 zurückgetrieben, wobei die Zahnbahn 19 dieser Bewegung folgt und das Ritzel 18 und somit die Achse 17 sich wieder über den gleichen Winkel zurückdrehen.
Bei der Hin- und Herbewegung des Rahmens 2 folgt die Kette 16 dieser Bewegung. Die Lage der Kette 16 ändert sich dabei jedoch nicht. Sobald die Tonne 40 den Anschlag 37 berührt, wird die Kette 16 angehalten, wodurch eine Drehbewegung der Schnurscheiben 12,13, 14 und 15 eintritt. Da die Schnurscheibe 12 mit der Schnurscheibe 11 gekuppelt ist, dreht sich auch die Schnurscheibe 11 und die Kette 10
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