Wickelmaschine für Statorspulen elektrischer Maschinen Ein besonderes Problem beim Bau von Statorwickel- maschinen ergibt sich aus der vielfach bestehenden Not wendigkeit, die Drähte mehrfach parallel in die Nuten einzulegen, weil es ohne die nachstehend geschilderten Massnahmen beim Einlegen mehrerer Drähte je Win dung zu einem überkreuzen und Verdrillen der paral lelen Drähte kommt, woraus wieder, abgesehen von den zusätzlichen mechanischen Beanspruchungen, die die Drähte dadurch erfahren können, eine sehr ungeordnete Lage der Drähte im Wickelkopf und ein sehr schlechter Nutenfüllfaktor resultiert.
Es ist bei Maschinen zum Bewickeln elektrischer Maschinen bekannt, beim Mehrfachparallelwickeln ein geordnetes Einlegen der Drähte in die Nuten der Stato- ren oder Rotoren dadurch zu fördern, dass man die Wickelfinger mit einer der Zahl der Paralleldrähte ent sprechenden Anzahl von Drahtauslassöffnungen ver sieht, die in einer durch die jeweils zu bewickelnde Nut gehende Ebene liegen. Diese Massnahme allein befrie digt indessen nicht ganz, weil sie die Gegebenheiten bei der Bildung der Spulenstirnverbindungen, die im allge meinen mit Hilfe von Wickelschablonen geformt werden, nicht berücksichtigt.
Auch in diesen Phasen des Wickel vorganges ist es wichtig, dass die Drähte mit möglichst grossen Krümmungsradien die Wickeldüsen verlassen und geordnet um die Wickelschablone herumgelegt wer den. Hierfür eine geeignete Lösung aufzuzeigen, ist das Ziel der vorliegenden Erfindung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Wickelmaschine für Statorspulen elektrischer Maschinen mit einem von einem sich durch die Statorbohrung hin- und herbe wegenden Wickelarm getragenen Wickelkopf mit meh reren in einer Ebene liegenden Drahtauslassöffnungen, wobei in erfindungsgemässer Weise der die Drahtaus- dassöffnungen tragende Teil des Wickelkopfes mit,dem Wickelarmantrieb über ein Getriebe derart gekuppelt ist,
dass dieser Teil am Ende der Bewegung des Wickelar mes durch die Statorbohrung um eine zur Wickelarm achse senkrechte Achse um 180 verschwenkt wird.
Anhand Ader beililegenden Zeichnung, in der Fig. 1 beispielsweise schematisch den Aufbau einer Statorwik- kelmaschine zeigt, für die die in Fig. 2 vergrössert und im Schnitt genauer gezeigte Wickelkopfausbildung ver wendet werden kann, soll der Vorschlag näher erläutert werden. In Fig. 1 ist mit 1 die Maschinengrundplattc angedeutet, auf der das Maschinengehäuse 2 und ein die Statoraufnahme 3 tragendes Gehäuse 4 aufruht.
Das Maschinengehäuse 2 nimmt die Antriebs- und Steuer elemente für den eigentlichen Wickelarm 5 auf, über die ihm eine axiale Bewegung im Sinne des Pfeiles 6 erteilt wird, der sich in den Endphasen dieser Bewegung eine radiale (d. h. in Richtung eines Radius des zu bewickeln den Stators weisende) und eine in Statorumfangsrich- tung verlaufende Bewegungskomponente überlagert, so dass eine der Spulenform entsprechende Drahtführung resultiert. Bei bekannten Statorwickelmaschinen wird die axiale Bewegungskomponente des Wickelarmes im all gemeinen über einen Kurbeltrieb gewonnen,
die radiale Komponente durch Verschwenken des Wickelarmes um eine zu seiner Achse senkrechte Achse oder auch durch zentrifugale bzw. zentripedale Verschiebung des im Wik- kelarm gelagerten Wickelfingers und die Bewegungs komponente in Statorumfangsrichtung durch Verdre hen des Wickelarmes um seine Achse oder in manchen Fällen auch durch Verdrehen des Wickelarmes um seine Achse oder in manchen Fällen auch durch Verdrehen des zu bewickelnden Stators in seiner Einspannung rela tiv zum Wickelarm.
Für die schematische Darstellung in Fig. 1 ist angenommen, dass die radiale Bewegungskom ponente (Bewegung des Wickelarmes 5 in Richtung des Pfeiles 7) durch Verschwenken des Wickelarmes 5 um ,seine Lagerung 8 in,einem schlittenförmigen, hin- und hergehenden Teil 9 gewonnen wird, während die Um fangskomponente durch relative Verdrehung des zu be wickelnden Stators, angedeutet durch Pfeil 10, gewon nen wird.
Der Wickelarm 5 trägt an seinem die Stator- bohrung durchsetzenden Ende den sogenannten Wik- kelkopf 11, der in Fig.2 grösser dargestellt ist. Wie Fig. 2 erkennen lässt, besteht der Wickelarm 5 aus einem rohrförmigen Teil, der von einer Antriebswelle 12 durchsetzt wird, die ihrem im Wickelkopf 11 gelagerten Ende benachbart ein Zahnrad 13 trägt. Dieses Zahnrad kämmt mit einem Zahnkranz 14 eines im Wickelkopf 11 um eine zur Wickelarmachse parallele Achse verdreh baren zylindrischen Teiles 15.
Dieser Teil 15 besitzt, parallel zu seiner Drehachse und in Kreisform um diese herum angeordnet, DrahtzuüühruAgsdüsen 16, in .einer Anzahl, die der maximalen Zahl der parallelen Drähte entspricht. Ferner trägt der Teil 15 einen weiteren Zahn kranz 17, welcher mit einem Zahnkranz 18 eines wei teren, im Wickelkopf 11 um eine zur Wickelarmachse senkrechte Achse drehbar gelagerten zylindrischen Tei les 19 kämmt. Das durch die Kegelräder 17, 18 ge bildete Zahnradgetriebe hat ein Übersetzungsverhältnis 1:1.
Der Teil 19 trägt nun ein im allgemeinen auswech selbares Düsenstück 20 mit in einer Ebene liegenden Drahtauslassöffnungen 21 (im dargestellten Beispiel für 6-fache Parallelwicklung) und einer in den Nutschlitz eingreifenden Nase 22.
Die den Düsen 16 des Teiles 15 des Wickelkopfes 11 und des weiteren den Drahtauslassöffnungen 21 des Düsenstückes 20 zulaufenden Drähte kommen von den Vorratsrollen 23, die in weiterer Ausgestaltung der Er findung auf einer um eine zur Wickelarmachse .parallele Achse verdrehbaren Scheibe 24 gelagert sind (siehe Fig. 1), wobei der Antrieb dieser Scheibe 24 mit dem Antrieb der den Wickelarm durchsetzenden Welle 12 so gekoppelt ist, dass die Scheibe 24 und die zylindrischen Teile 15 und 19 stets synchron umlaufen, in einer Weise, wie dies nachstehend näher geschildert wird.
Die Wirkungsweise der Verbesserung an Statorwik- kelmaschinen der in Rede stehenden Art ist wie folgt. Über der möglichen Vielfalt wegen nicht näher spezi fizierte Antriebselemente (z. B. mechanische Aussetz- getriebe, hydraulische, pneumatische oder elektrische Steuerungen) wird in den Endphasen der Wickelarmbe- wegung durch die Statorbohrung die Welle 12 in Dre hung versetzt (Pfeil 25 in Fig. 2), womit über die vorhin beschriebenen Zahnradgetriebe 13, 14, 17,
18 im Wik- kelkopf das Düsenstück 20 um die Achse des zylindri schen Teiles 19 im Sinne des Pfeiles 26 gedreht wird. Gleichzeitig erfolgt die schon erwähnte relative Ver drehung des zu bewickelnden Stators im Sinne des Pfeiles 10 (Fig. 1), woraus für das Düsenstück 20 eine solche Bewegung resultiert, dass sich die Ebene der Drahtauslassöffnungen 21.
praktisch tangential zum Ver lauf der Spulenstirnverbindungen einstellt, womit ein geordnetes Herumlegen der parallelen Drähte um die Siirnnseifien der Wickelschablone (.in Fig. 1 mit 27 .ange deutet) gewährleistet wird. Die Drehbewegung des Tei les 19 erfolgt im Ausmass von 180 .
Die hierfür erfor derlichen Umdrehungen der Welle 12 sind frei wählbar, doch wird es im allgemeinen zweckmässig sein, einer Verdrehung des Düsenstückes 20 um 180 eine volle Umdrehung der Welle 12 zuzuordnen, d. h. für das Zahnräderpaar 13, 14 ein Übersetzungsverhältnis 1:2 zu wählen. Dasselbe Übersetzungsverhältnis ist dann auch für die Kopplung der Welle 12 mit der Antriebs welle der Scheibe 24 vorzusehen.
Damit ist sicherge stellt, dass auch die relative Lage der von den Vorrats rollen 23 ablaufenden und über die Düsen 16 des Teiles 15 @dein Düsenstück 20 und ,seinen Auslassöffnungen 21 zulaufenden Drähte zueinander erhalten bleibt, d. h., dass es zu keiner Verdrillung oder Überkreuzung der einzelnen Drähte und den daraus resultierenden zusätz lichen mechanischen Beanspruchungen der Drähte und vor allem auch ihrer Isolation kommt. Mit anderen Worten, jeder vollen Windung entspricht eine volle Um drehung des Düsenstückes 20, des Teiles 15 und der die Vorratsrollen 23 tragenden Scheibe 24.
Die Nase 22 des Düsenstückes 20 eilt den einzulegenden Drähten stets voraus und dient, insbesondere wenn die Nut schon weitgehend gefüllt ist, dazu, die schon verlegten Win dungen in die Nut zu drücken und lässt damit einen bes seren Nutenfüllfaktor erreichen.