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Antrieb des Wickelarmes einer Vorrichtung zum maschinellen
Einlegen von Spulen in die Nuten elektrischer Maschinen
Der Gegenstand der Erfindung ist der Antrieb einer Vorrichtung zum maschinellen Einlegen von Spulen in die Nuten elektrischer Maschinen, bei welcher ein Wickelarm vorgesehen ist, der durch eine geradlinige und drehende Hin- und Herbewegung die Spulen unmittelbar in die Nuten wickelt. Die geradlinige Bewegung des Wickelarmes erfolgt vorwiegend beim Einlegen des Leiters in die Nut und die Drehbewegung beim Übergang in eine andere, dem Spulenschritt entsprechende Nut, wodurch die Wickelköpfe gebildet werden. Infolge dieser Bewegungen des Wickelarmes beschreibt jener Teil desselben, welcher den zu wickelnden Leiter in die Nuten einlegt, z. B. eine Düse, eine rechteckförmige Bahn, deren kurze Seiten durch kreisähnliche Bogen ersetzt sind.
Beim Wickeln einer konzentrierten Wicklung, die aus einigen Spulen mit verschiedenem Spulenschritt besteht, muss der Wickelarm hin-und hergehende Drehbewe- gungen von verschiedener Winkelgrösse durchführen, um den verschiedenen Schritten der einzelnen Spulen zu entsprechen. Deshalb muss auch der Winkel der hin-und hergehenden Drehbewegungen des Wickelar- mes während des Wickelns geändert werden. Die geradlinige Hin-und Herbewegung ist in den bestehenden Vorrichtungen befriedigend gelöst, was aber von der drehenden Hin- und Herbewegung des Wickelarmes nicht behauptet werden kann.
Eine Vorrichtung, welche zum Antrieb des Wickelarmes eine Kette benützt, wobei die Bewegung des Wickelarmes von der Bahn der Kette abgeleitet ist, lässt sich zum Wickeln einer Wicklung mit konzentrierten Spulen nicht verwenden, da die Änderung des Winkels der Drehbewegung mit der Verschiebung der grossen Masse der drehbaren Lagerung der Kette verbunden ist.
Aus diesem Grunde ist der Antrieb des Wickelarmes vorwiegend mit Kurbel und Nocken versehen, welche die zum mechanischen, einwandfreien Lauf der Maschine nötigen beschleunigten und verzögerten Bewegungen geben, und eine Änderung des Winkels der drehenden Hin- und Herbewegung des Wickelarmes ermöglichen. Für die geradlinige Hin- und Herbewegung des Wickelarmes durch die Kurbel und die drehende Hin- und Herbewegung desselben durch den Nocken sind weitere Mechanismen vorhanden. Die Mechanismen übertragen die Bewegung der Kurbel und des Nockens auf den Wickelarm und sind so gekuppelt, dass der die Leiter in die Nut einlegende Teil des Wickelarmes die nötigen Bewegungen ausführt.
Ein Nachteil dieses Antriebes ist, dass die Bewegung des Nockens durch ein Zahngetriebe auf den Wickelami übertragen wird, was bei der schnellen und häufigen Änderung des Drehsinnes (vier-und mehrmal in der Sekunde) eine Vergrösserung des Verzahnungsspieles und einen ungenauen Gang der Maschine verursacht. Um dies zu verhindern, vergrösserten die Erzeuger die Zahnfläche, womit aber auch die sich bewegende Masse und die Beanspruchung der übrigen gekuppelten Mechanismen vergrössert wurde. Da die Änderung des Winkels der drehenden Hin- und Herbewegung mechanisch auf komplizierte Weise ausge- führt wird, ist die Fertigung der Maschine sehr anspruchsvoll, die Beschaffungskosten sind bedeutend und es kommen schwer zu ermittelnde Störungen vor.
Es ist ferner eine Ausführung mit mehreren Nocken bekannt, deren Anzahl mit der Anzahl der Spulen einer Sektion einer konzentrierten Wicklung übereinstimmt. Beim Schrittwechsel der gewickelten Spulen verschieben sich die nebeneinander auf der gemeinsamen Welle liegenden Nocken in der Richtung der Wellenachse, so dass immer der, dem Schritte der zu wickelnden Spule entsprechende Nocken, den Hebel
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betätigt, welcher die drehende Hin- und Herbewegung des Wickelarmes verursacht. Der Nachteil diese : Vorrichtung ist eine kurzfristige Verschiebung der grossen Masse der Nocken.
Es werden auch Mechanismen mit einem Nocken und einem Hebel benützt. Der Hebel ist drehba auf einem Zapfen mit veränderlicher Lage gelagert, wodurch sich die Länge des Hebelarmes und dami auch der Winkel der resultierenden Bewegung ändert. Hier sind zwar nur eine kleine Masse verschoben aber die Ausführung ist kompliziert und die Fertigung anspruchsvoll.
Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemässen Antrieb des Wickelarmes, welcher sich gerad' linig und drehend hin-und herbewegt, dadurch vermieden, dass der Wickelarm die Gabelführung eine Kulissensteuerung trägt, die eine pendelnde Bewegung ausführt und deren Kulissen mit einem eine hin und hergehende, geradlinige Bewegung ausführenden Steuerteil verbunden ist, wobei die Kulisse quer zu Bewegungsrichtung des Steuerteiles verstellbar angeordnet ist.
Der Spulenschrittwechsel kann dann durch Verschieben des sich geradlinig hin- und herbewegendei Teiles in die neue, zur ursprünglichen parallele. Bahn, ausgeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Antriebes nach der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht.
In Fig. 1 ist die perspektivische Ansicht der Gesamtanordnung des Antriebes dargestellt, Fig. 2 zeig das den Wickelarm drehende Pendelelement und aus Fig. 3 ist ein Schnitt des Kreuzkopfes ersichtlich.
Die Kurbel 1 und der Nocken 2 des Antriebes sind starr auf die Antriebswelle 3 aufgesetzt welche sich im Sinne des dargestellten Pfeiles dreht und durch einen nicht eingezeichneten Motor ange trieben wird. Am Kurbelzapfen 4 ist eine Schubstange 5 aufgesetzt, welche durch den Zapfen mit einer, sich in einer Führung 8 bewegenden Stange 7, verbunden ist.
Die Führung der Stange ist starr an einem starren Rahmen angeschraubt, welcher nicht eingezeichne ist. Am oberen Stangenende 7 ist der Mitnehmer 9 des Wickelarmes starr aufgesetzt, der in di Mitnehmerscheibe 10 des Wickelarmes 11 eingreift.
Der Hebel 12 ist auf einem starren Zapfen 13 drehbar gelagert. Am einen Ende des Hebels il eine Rolle 14 drehbar auf einem Zapfen 15 angebracht, welcher in einer Gabel 16 befestigt is Am entgegengesetzten Ende ist der Hebel mit einer Gabel 17 mit Nuten 18 versehen, in welche di Zapfen 19 des Kreuzkopfes 20 eingreifen. Der Kreuzkopf ist auf Führungsbolzen 21 verschiebb : gelagert. Die Führungsbolzen sind in einem Tragkörper 22 eingespannt, welcher mit dem Rahme (nicht eingezeichnet) fest verschraubt ist.
Die Verbindungsstange 23 ist, auf dem Bolzen 24 des Kreuzkopfes verschiebbar aufgesetzt ur starr in den Ansätzen 25 des Kreuzkopfes gelagert. In der Gabel 26 der Verbindungsstange ist d Gleitstück 27 mit Zapfen 28 drehbar gelagert, Das Gleitstück bewegt sich in der Nut 29 der Kl lisse 30. Dieser Hebel ist an der Führungswelle 31 starr befestigt, und diese sitzt drehbar im Lag 32, das am nicht dargestellten Rahmen angeschraubt ist.
Der Wickelarm ist mit einer Nut 33 versehen, in welcher das Gleitstück 34 der Führungswel beweglich gelagert und mit der Führungswelle starr verbunden ist.
Die Verbindungsstange 23 ist mit einem Betätigungszapfen 35 und einer Arretierung, bestehe aus einer Kugel 36, Feder 38 und einer Verschlussschraube 37, versehen. Die Kugel fällt in Eu schnitte 39 der Kreuzkopfbolzen 24 ein (Fig. 3).
Der Antrieb arbeitet folgendermassen : Bei der Umdrehung der Antriebswelle 3 beginnt die Kurb 1 mittels der Schubstange 5 die Stange 7 zu bewegen. Der Mitnehmer 9 des Wickelarmes bl wegt den verschiebbar gelagerten Wickelarm 11 auf der Führungswelle hinauf und hinab.
Gleichzeitig beginnt der mit der Kurbel 1 sich drehende Nocken 2 den Hebel 12 zu bew gen, welcher um einen starren Zapfen 13 schwenkt. Mittels der Nuten 18 in der Gabel 17, welchen sich die Zapfen 19 befinden, bewegt sich dann auch der Kreuzkopf 20. Er ist auf starr Führungsbolzen 21 verschiebbar gelagert und beschreibt eine geradlinige Hin-und Herbewegung ri konstanter Bahn, welche in Fig. 1 und'2 eingezeichnet ist.
Die am Bolzen 24 des Kreuzkopfes verschiebbare Verbindungsstange 23 befindet sich beim A fang des Wickelns in der Stellung 40 (s. Fig. 2 und 3), welche dem kleinsten Spulenschritt entsprich
In dieser Stellung ist die Verbindungsstange 23 durch die Kugel 36, welche durch die Feder indenEinschnitt'39 gedrücktwird, gesichert. Die Verbindungsstange 23 bewegt die Kulisse 30 d Wickelarmes mittels eines Gleitstückes 27, welches mit Zapfen 28 in der Gabel 26 drehbar g lagert ist und sich in der Nut 29 bewegt.
Die mit der Kulisse 30 starr verbundene und im Lager drehbar gelagerte Führungswelle 31 beginnt nun mittels des Gleitstückes 34 und der Führungsnut den Wickelarm 11 hin-und herzudrehen und der Wickelarm beginnt die resultierende Bewegung at zuführen, welche zum Wickeln des kleinsten Spulenschrittes nötig ist.
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Nach dem Wickeln der entsprechenden Anzahl von Windungen der ersten Spule verschiebt eine nicht eingezeichnete Einrichtung die Verbindungsstange mittels des Betätigungszapfens 35 in die weitere Stellung 41, welche dem Schritt der zweiten Spule entspricht, und nach dem Wickeln der zweiten Spule wird die Verbindungsstange in die, dem Schritt der dritten Spule zugehörige Stellung 42 verschoben. Die Anzahl der Schritte der gewickelten Spulen lässt sich beliebig ändern.
Die Lage der Verbindungsstange lässt sich durch eine nicht eingezeichnete Einrichtung, welche die Verbindungsstange verschiebt, bei laufender und auch stillstehender Maschine, ändern. Die Richtung der Verstellung der Verbindungsstange 23 zum Schrittwechsel ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt und durch Pfeile R gekennzeichnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antrieb des Wickelarmes einer Vorrichtung zum maschinellen Einlegen von Spulen in die Nuten elektrischer Maschinen, bei welcher sich ein Wickelarm geradlinig und drehend hin-und herbewegt, so dass jener Teil, welcher den zu wickelnden Leiter in die Nut einlegt, z. B. eine Düse, eine rechteckförmige Bahn beschreibt, deren kurze Seiten durch kreisähnliche Bogen ersetzt sind, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Wickelarm die Gabelführung einer Kulissensteuerung trägt, die eine pendelnde Bewegung ausführt und deren Kulisse mit einem eine hin-und hergehende, geradlinige Bewegung ausführenden Steuerteil verbunden ist, wobei die Kulisse quer zur Bewegungsrichtung des Steuerteiles verstellbar angeordnet ist.