Vorrichtung zum Bewickeln eines genuteten Ankers Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei ach sialsymmetrischen Ankern mit einer Vielzahl von Nuten nur einen oder wenige Polschuhe mit einem vereinfach ten maschinellen Verfahren zu umwickeln. Der Nuten winkel, d. h. der Winkel, den die Mittelebenen der zu bewickelnden Nuten miteinander bilden, beträgt bei diesen Wicklungen weniger, meist sogar wesentlich weni ger als 90 , weshalb sie im folgenden als Wicklungen mit spitzem Nutenwinkel bezeichnet werden.
Bei der Herstellung von Wicklungen mit stumpfem Nutenwinkel, z. B. bei 2-poligen Ankern, ist es bekannt, den Anker an den Polflächen mit einer Spannzange zu fassen, die drehbar gelagert und mit dem Wickelantrieb verbunden ist. Die Backen dieser Spannzange sind so geformt oder mit Leitflächen versehen, dass der von der letzten Umlenkrolle kommende Wickeldraht darüber hinweggleitet und unverletzt in die Nut einfällt. Für Wicklungen mit spitzem Nutenwinkel genügt .eine solche Spannzange jedoch nicht, weil der Wickeldraht über die Nut wegspringen, zumindest aber nicht bis auf den Grund in die Nut einfallen würde. Die Nuten können dadurch nicht voll bewickelt werden.
Die maschinellen Wickelvorrichtungen für Wicklun gen mit spitzem Nutenwinkel sind dagegen wesentlich komplizierter. Bei einer bekannten Maschine, bei der sich zwischen Spitzen an der Welle gehaltene Anker dreht, sind ausser zwei Leitblechen noch mechanisch gesteuerte Drahtgreifer vorgesehen, die den Draht so lange fangen, bis er sich über die ganze Nutenlänge in den Nutengrund gelegt hat, und ihn im geeigneten Zeit punkt wieder loslassen. Eine andere bekannte Wickel maschine arbeitet mit einem umlaufenden Drahtführer arm und stillstehendem Anker. Hier ist eine weitere, aus zwei Ablenkstücken bestehende Leitvorrichtung vorge sehen, um den Draht in die Nut einzuführen.
Die Ab lenkstücke sind innerhalb des umlaufenden Drahtführer- arms an einer kugelgelagerten Hülse befestigt.
Die Erfindung geht von der einleitend beschriebenen umlaufenden Spannzange aus und ermöglicht die Her stellung von Wicklungen mit spitzem Nutenwinkel er- findungsgemäss dadurch, dass eine Leitvorrichtung in Form einer selbstklemmenden Zange vorgesehen ist, welche die Polflächen der zu umwickelnden Polschuhe bedeckt, sich an deren Seitenflächen festhält,
und den aus der Bewegungsebene der Ankerachse heraus zuge- führten und mittels der Spannzange über die achsparal lelen Nutenkanten weg bewegten Draht zum Nutengrund hinführt. Die Vereinfachung gegenüber den vorbeschrie- benen Maschinen besteht darin, dass alle Leitflächen unmittelbar fest im Anker verbunden sind und sich mit ihm drehen. Bewegliche Drahtgreifer oder Führerarme entfallen.
Alle Vorteile der Spannzange werden somit durch die Erfindung auch auf die Herstellung von Wicklungen mit spitzem Nutenwinkel ausgedehnt. Von besonderer Bedeutung ist dies bei Miniaturankern, die bisher immer noch von Hand gewickelt werden mussten, wenn die Nutenwinkel z. B. 67 oder kleiner waren.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Spannzange vertikal zu lagern, so dass der Wickel vorgang besonders gut zu beobachten und die Vorrich tung besonders leicht zu bedienen ist.
Ein im folgenden anhand der Zeichnung beschrie benes Ausführungsbeispiel der Erfindung bringt nähere Erläuterungen: Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der wichtigsten Teile einer Vorrichtung zum Bewwicklen -eines Ankers; insbe- sondere ist die Spannzange und deren Lagerung um eine vertikale Achse dargestellt.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen nur den oberen Teil der Spannzange in räumlicher Darstellung, und zwar in drei Zwischenstellungen einer beginnenden Wickeldreh bewegung.
Fig. 5 zeigt die Stellung der Spannzange nach einer Drehbewegung um 90 gegenüber Fig. 1. Hier liegt die Rotorachse in der Zeichenebene. Die linke Hälfte der Leitzange und der sichtbare Spannbacken sind zum Teil ausgebrochen dargestellt.
Nach Fig. 1 wird ein mit sechzehn Polschuhen und sechzehn Nuten versehener Rotor 1 über eine Umlenk- rolle 2 mit einem Wickeldraht 3 bewickelt. Die Um- Lenkrolle ist in einem feststehenden Lagerbock 4 ge lagert. Der Wickeldraht kommt von einer nicht darge stellten Vorratsrolle und wird wie üblich von einer eben falls nicht dargestellten Spannvorrichtung gespannt ge halten (Ablaufständer). Der Rotor wird von einer Spannzange gefasst, die aus zwei Spannbacken 5 und 6 besteht.
Die Unterteile 5a und 6a der Spannbacken sind weitgehend quaderförmig ausgeführt und mittels eines Stiftes 7 gelenkig miteinander verbunden. Das Unterteil 6a des rechten Spannbackens und damit die ganze Spannzange ist auf einem Drehteller 8 befestigt, der sich um eine vertikale Achse 9 in einem Lager 10 dre hen kann. Mit der Welle 9, die nur abgebrochen darge stellt ist, stehen- wie üblich - der Wickelantrieb und ge gebenenfalls Zählwerke in Betrieblicher Verbindung. Der gewölbte und geglättete Rücken der Spannbacken ist mit 5b bzw. 6b bezeichnet. Die Backenspitzen 5c bzw. 6c sind so ausgebildet, dass sie auf je einem Zahn des Ankers statt aufliegen und zwischen sich drei Zähne und vier Nuten freilassen.
Um die Lage des Ankers bezüg lich der Spannzange in Richtung der Ankerachse fest zulegen, weisen die Backenspitzen zu beiden Seiten, kleine, in der Zeichnung kaum sichtbare Vorsprünge auf, welche sich an den Stirnflächen des Ankers an legen. Die Breite der Spannbacken b (siehe Fig. 5) muss also unter Berücksichtigung dieser Vorsprünge der Länge des Ankereisenpaketes samt Isolierung etwa an- gepasst sein, um einen guten Sitz des Ankers in der Spannzange zu gewährleisten.
Mittels einer gewölbten Blattfeder 11, welche am rechten Spannbacken 6 be festigt ist, wird der Anker von unten her in den von den Backenspitzen gebildeten Sitz gedrückt.
Will man den Anker zur Bewicklung eines anderen Poles weiter drehen, oder einen neuen Anker in die Spannzange einführen, so wird die Zange mittels eines Spannhebels 12 geöffnet. Dieser Hebel ist mittels eines Stiftes 13 mit einem Spannbolzen 14 gelenkig ver bunden, der beide Zangenhälften durchsetzt. Ausser- dem durchsetzt der Spannbolzen eine Schraubenfeder 15, welche sich im innern der Spannzangen an den bei den Spannbacken abstützt und diese zu öffnen sucht. Wird nun der Hebel 12 in Richtung des.
Pfeiles 16 ge schwenkt, so kippt er über eine Kante 12a und legt sich mit einer Fläche 12b am Unterteil 6a des einen Spann backens an. Dadurch entspannt sich die Feder 15 und die Zange öffnet sich gerade so weit, dass der Anker herausgenommen werden kann.
Endlich zeigt Fig. 1 noch eine zusätzlich Leitzange 17, welche auf die freibleibenden Polschuhe, die ge meinsam umwickelt werden sollen, aufgesetzt wird. Da bei bleiben die mit 18 und 19 bezeichneten Nuten öffnungen frei. Die Form dieser Leitzange 17 ist in Zusammenhang mit Fig. 2 und Fig. 5 besser verständ lich. Die geglätteten eigentlichen Leitflächen sind jeweils mit 20 bezeichnet.
Die beiden Teile dieser Leitzange sind mittels eines Gelenkstiftes 21 miteinander verbun den und legen sich mit einem kleinen Absatz 22, der aus der teilweise geschnittenen Darstellung in Fig. 5 er sichtlich ist, an den Stirnflächen 23 :des Ankers .an. Für den Anlagedruck sorgt eine Druckfeder 24.
Die als Bezugsebene gewählte Bewegungsebene der Ankerachse ist in Fig. 1 und 5 im Schnitt gestrichelt an gedeutet und mit 25 bezeichnet. Die Drehrichtung beim Wickelvorgang gibt ein Pfeil 26 in Fig. 3 an. Die Dreh- richtung der Umlenkrolle 2 ist in Fig. 1 mit einem Pfeil 27 und die Laufrichtung des Wickeldrahtes mit einem Pfeil<B>28</B> angegeben.
Im Zusammenhang verläuft der Wickelvorgang fol- gendermassen: Wenn der Anker eingelegt ist, so dass die entspre chenden Ränder der Nutenöffnungen 18 und 19, durch die der Draht einfallen soll, mit den Spannbackenspitzen bündig sind, wird die Leitzange 17 aufgesetzt. Ihre Leitflächen schliessen bündig mit den entgegengesetzten Rändern der genannten Nutenöffnungen ab. Der An fang des Wickeldrahtes wird im Beispiel vom Mittel stück der Ankerwelle aus in eine zentrale Bohrung dieser Welle eingeschoben und dadurch am Anker befestigt.
Nun wird der Wickelantrieb -der Welle 9 eingeschaltet und die Spannzange samt Anker und Leitzange in eine durch d en Pfeil 26 angedeutete Drehbuweigung versetzt. Fig. 2 zeigt die Situation nach einer Drehbewegung um nur wenige Grade. Während der Wickeldraht vorher gerade ausgespannt war, verläuft er jetzt mit einem Knick um die ausgewanderte Flanke der Spannzange herum. In Fig. 3 ist dieser Knick noch ausgeprägter. Der Draht hat jetzt schon die Tendenz, nach oben wegzu rutschen, wird jedoch durch die Haftreibung am Rücken der Spannzange noch gehalten.
Im weiteren Verlauf der Drehung springt der Draht in die Stellung nach Fig. 4, d. h. kurz vor den Rand der Nutenöffnung. In Fig. 5 endlich isst die 90 -Drehung vollzogen. Der Draht ist inzwischen in die Nut eingefallen und wieder gerade ge spannt. Damit ist i/4 einer Windung hergestellt. Bei der nächsten 1/4-Drehung wird der Draht nur um die zweite Kante desselben Polschuhes herumgelegt. Bei der dritten 1/4-Drehung wiederholt sich der beschriebene Vorgang, wobei der Draht über den Rücken des entgegengesetzten Spannbackens gleitet.
Bei höheren Wickeldrahzahlen kann der Draht ge gebenenfalls im Bereich der Spannbackenspitzen durch Schleuderwirkung von den Spannbacken abgehoben werden. In diesem Fall wird er von der Leitzange 17 aufgefangen und rutscht entlang deren Leitfläche 20 in die Nut ein. Die Wicklung wächst von unten nach oben und füllt die Nuten dicht.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass der Wickeldraht in dem Abschnitt zwischen der Umlenkrolle 2 und dem Anker die Bezugsebene 25 durchstösst. Dies ist der Regelfall, da man mit der Umlenkrolle nicht zu nahe an .die Spannzange herangehen sollte, wenn die An ordnung einwandfrei arbeiten soll. In den Fig. 2 bis 5 ist :die Umlenkrolle hingegen so angeordnet, das nicht der Wickeldraht selbst, sondern seine rückwärtige Ver längerung über die Umlenkrolle hinaus die Bezugsebene durchstösst.
Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung bei Kleinankern, die einen Durchmesser von etwa 15 mm aufweisen und bei Kreiseln und Drehmeldern verwendet werden. Der Wickeldraht ist hierbei extrem dünn, wes halb die bisher geübte Handbewicklung besondere Schwierigkeiten bereitete. Auf diese Anwendung ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt, sondern in weitem Umfang in d er Wickeltechnik allgemein verwertbar.
Um die Stillstandszeiten der Anordnung gering zu halten, werden vorzugsweise mehrere Spindeln mit ge trennten Antrieben und Zählwerken in einem Gerät vereinigt. Stillstandszeiten ergeben sich beim Anker wechsel und beim Weiterdrehen des Ankers um einen Wickelschritt. Im einzelnen muss hierzu die Leitzange abgenommen, die Spannzange geöffnet und wieder ge schlossen und zum Schluss die Leitzange wieder aufge setzt werden. Sind z. B. zwei Spindeln vorgesehen, so kann diese Arbeit an einer Spannzange vorgenommen werden, während die andere Spannzange rotiert und nach einer bestimmten Windungszahl selbsttätig ab schaltet.