CH651705A5 - WINDING DEVICE FOR WINDING STATORS WITH ELECTRICAL MACHINES PROVIDED WITH WINDING HEAD SUPPORTS. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum Bewik-keln von mit Wickelkopfabstützungen versehenen Statoren elektrischer Maschinen mit einem in eine intermittierend drehbare und axial verschiebbare hohle Wickelstange einschraubbaren und eine Axialbohrung aufweisenden Drahtführungskopf. The invention relates to a winding device for winding stators provided with winding head supports of electrical machines with a wire guide head that can be screwed into an intermittently rotatable and axially displaceable hollow winding rod and has an axial bore.
Bei den bekannten Statorwickeimaschinen sind für die Bewicklung der Spulen Wickelformen erforderlich, über welche die einzelnen Windungen der Spule zur Wickelkopfbildung gleitend geführt werden. Die Wickelformen müssen in das Blechpaket eingeführt, positioniert und darin verriegelt und nach Fertigstellung der Wicklung wieder entriegelt und aus dem Stator entnommen werden. Vor dem Herausnehmen des bewickelten Stators aus der Wickelmaschine müssen die Windungen der Spulen an den Spulenköpfen, beispielsweise durch Klebestreifen, von Hand fixiert werden. Um eine Integrierung derartiger Statorwickelmaschinen in Transferstrassen zu ermöglichen, wurden beispielsweise zum Festlegen der Wickelköpfe des Feldspulenpakets an den Statoren Wickelkopfabstützungen angebracht, die jeweils im Bereich der Pole von der Stirnseite des Blechpaketes als Ringsegmente ausgebildete Wandungen aus den Statoren herausragen. Dadurch können die bewickelten Statoren aus der Statorwickelmaschine unmittelbar nach dem Wickelvorgang und Entfernen der Wickelformen ohne zusätzliche Handgriffe entnommen werden. In the known stator winding machines, winding forms are required for the winding of the coils, via which the individual turns of the coil are slidably guided to form the winding head. The winding forms must be inserted into the laminated core, positioned and locked in it, and after the winding has been completed unlocked again and removed from the stator. Before the wound stator is removed from the winding machine, the windings of the coils on the coil heads must be fixed by hand, for example using adhesive strips. In order to enable such stator winding machines to be integrated into transfer lines, for example, to fix the winding heads of the field coil package, winding head supports were attached to the stators, each of which protrudes from the stators in the region of the poles from the end face of the laminated core as ring segments. As a result, the wound stators can be removed from the stator winding machine immediately after the winding process and removal of the winding forms without additional manipulations.
Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass für jede Statorbohrung aufwendige, genau angepasste Wickelformen erforderlich sind. A disadvantage, however, is that complex, precisely adapted winding shapes are required for each stator bore.
Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass über die Wickelformen eine kreuzungsfreie Drahtverlegung der Wik-kelköpfe nicht gewährleistet werden kann. Another disadvantage can be seen in the fact that the winding forms cannot ensure cross-wire laying of the winding heads.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Wickelvorrichtung zu schaffen, mit welcher Statoren mit unterschiedlichen Durchmessern auf einfache und sichere Art und kreuzungsfrei bewickelt werden können. It is an object of the invention to provide a winding device with which stators with different diameters can be wound in a simple and safe manner and without crossing.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung gelöst. The above object is achieved by the invention defined in claim 1.
Durch die erfindungsgemässe Wickelvorrichtung mit axial beweglichem Drahtführungskopf mit drehbaren Wickeldüsen erübrigen sich bei der Bewicklung von Statoren die bisher benötigten aufwendigen Wickelformen einschliesslich der entsprechenden Einspann-, Ausspann- und Verriegelungselemente, wodurch die Fertigungszeit reduziert werden kann. Due to the winding device according to the invention with an axially movable wire guide head with rotatable winding nozzles, the complex winding forms previously required, including the corresponding clamping, unclamping and locking elements, are unnecessary when winding stators, as a result of which the production time can be reduced.
Durch den Wegfall der zum Stand der Technik zu zählenden Verriegelungselemente sind die dafür vorgesehenen Abstände zwischen dem Blechpaket und der Innenseite der Wickelköpfe nicht mehr erforderlich, wodurch der Wickelkopf flacher ausgebildet werden kann und somit die gesamte Bauhöhe des Elektromotors geringer und der Kupferverbrauch für die Wicklung reduziert werden kann. By eliminating the locking elements to be counted in the prior art, the distances provided for this purpose between the laminated core and the inside of the winding overhangs are no longer required, as a result of which the winding overhang can be made flatter and thus the overall height of the electric motor is reduced and the copper consumption for the winding is reduced can be.
Die erfindungsgemässe Wickelvorrichtung gewährleistet eine genaue, lagenweise Drahtverlegung der Wicklung unmittelbar auf die Wandungen der Wickelkopfabstützungen, wodurch ein höherer Füllfaktor bei gleichem Nutenquerschnitt erzielt wird. The winding device according to the invention ensures a precise, layer-by-wire laying of the winding directly on the walls of the winding head supports, as a result of which a higher fill factor is achieved with the same slot cross section.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Es zeigt It shows
Figur I eine perspektivische Darstellung der erfindungs-gemässen Wickelvorrichtung während des Bewicklungsvorganges eines Stators, und Figure I is a perspective view of the winding device according to the invention during the winding process of a stator, and
Figur 2 einen Längsschnitt der Wickelvorrichtung und des Stators, bei aus dem Stator herausgezogenem Drahtführungskopf. 2 shows a longitudinal section of the winding device and the stator, with the wire guide head pulled out of the stator.
Gemäss der Figur 1 ist der Wickelvorgang eines Stators 8 so dargestellt, dass ein Drahtführungskopf 20 die Statorbohrung durchdringt, wobei durch eine hohle Wickelstange 1 Wickeldrähte 14,14' (Fig. 2) durch den Drahtführungskopf 20 paarweise angeordneten Wickeldüsen 7, 7' zugeführt werden. Der Drahtführungskopf 20 wird gemäss Figur 2 mit einem hohlen Befestigungsflansch 2 in die hohle Wickelstange 1 eingeschraubt und ist mit seiner Stirnseite an ein eine Lagerhal-terung 5 aufweisendes Zwischenstück 3 angeflanscht. An der Lagerhalterung 5 sind vorzugsweise zwei, einander gegenüberliegende Lagerungen 6,6' angeordnet, welche von hohlen Wickeldüsen 7,7' radial durchdrungen werden. An der Stirnseite der Lagerungen 6,6' sind Permanentmagnete 12, 12' vorgesehen, deren radial äussere Enden aus den Lagerungen 6,6' herausragen. Die Wickeldüsen 7, 7' sind ausserhalb der Lagerungen 6,6' axial um etwa 90° abgebogen und in den Lagerungen 6,6' mittels Führungsbüchsen 11,11' drehbar gelagert. Am Austritt der Wickeldüsen 7, T aus den Lagerungen 6, 6' sind Rückstellstücke 13, 13' fahnenartig angeordnet, wobei jeweils ein Teil der Rückstellstücke 13,13' die Permanentmagnete 12, 12' mit Luftspalt überdeckt. According to FIG. 1, the winding process of a stator 8 is shown in such a way that a wire guide head 20 penetrates the stator bore, with winding wires 14, 14 '(FIG. 2) being fed through the wire guide head 20 through a hollow winding rod 1 through winding wire nozzles 7, 7' . According to FIG. 2, the wire guide head 20 is screwed into the hollow winding rod 1 with a hollow fastening flange 2 and is flanged with its end face to an intermediate piece 3 having a bearing holder 5. On the bearing bracket 5, two opposing bearings 6, 6 'are preferably arranged, which are penetrated radially by hollow winding nozzles 7, 7'. Permanent magnets 12, 12 'are provided on the end face of the bearings 6, 6', the radially outer ends of which protrude from the bearings 6, 6 '. The winding nozzles 7, 7 'are bent axially outside of the bearings 6, 6' by approximately 90 ° and are rotatably supported in the bearings 6, 6 'by means of guide bushes 11, 11'. At the exit of the winding nozzles 7, T from the bearings 6, 6 ', reset pieces 13, 13' are arranged in a flag-like manner, a part of the reset pieces 13, 13 'covering the permanent magnets 12, 12' with an air gap.
Zum besseren Verständnis wird darauf hingewiesen, dass in der Figur 2 der Eindruck entstehen könnte, dass der Abstand der beiden Wickeldüsen 7, 7' zueinander mit dem Innendurchmesser des Blechpaketes 9 nicht übereinstimmt. Dem ist jedoch nicht so, da das Innenprofil des Blechpaketes 9 so ausgebildet ist, dass die Distanz «a» kleiner ist als die Distanz «b» (Fig. 1) und der Statorkern nach Einführung eines (nicht dargestellten) Rotors, diesen mit Luftspalt nur teilweise überdeckt. Dadurch ist es möglich, den Drahtführungskopf 20 mit den Wickeldüsen 7,7' in der Aussparung entsprechend der Distanz «b» durch das Statorblechpaket hindurchzuführen. Während der Axialbewegung durch das Blechpaket 9 und nach Durchtritt durch dasselbe erfolgt jeweils eine intermittierende Drehbewegung des Drahtführungskopfes 20. Durch die Kombination der Axialbewegung und der intermittierenden Drehbewegung der beiden Wickeldüsen 7, 7' können gleichzeitig die obere und untere Wicklung 15,15' auf Wickelkopfabstützungen 10,10' lagenweise und formgerecht aufgelegt werden. For a better understanding, it is pointed out that in FIG. 2 the impression could arise that the distance between the two winding nozzles 7, 7 'to one another does not match the inner diameter of the laminated core 9. However, this is not the case since the inner profile of the laminated core 9 is designed such that the distance “a” is smaller than the distance “b” (FIG. 1) and the stator core after the introduction of a rotor (not shown), this with an air gap only partially covered. This makes it possible to guide the wire guide head 20 with the winding nozzles 7, 7 'through the stator lamination stack in the recess in accordance with the distance “b”. During the axial movement through the laminated core 9 and after passing through the same, there is an intermittent rotary movement of the wire guide head 20. By combining the axial movement and the intermittent rotary movement of the two winding nozzles 7, 7 ', the upper and lower windings 15, 15' can be simultaneously supported on winding head supports 10, 10 'are laid down in layers and according to shape.
Bei einem eventuell auftretenden Wickeldrahtbruch wird durch den jeweiligen Permanentmagnet 12, 12'das jeweilige Rückstellstück 13, 13' in die entsprechende genaue axiale Lage gezogen, so dass bei der nächsten Axialbewegung des If a winding wire breakage occurs, the respective permanent piece 12, 12 ′ pulls the respective reset piece 13, 13 ′ into the corresponding precise axial position, so that during the next axial movement of the
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Drahtführungskopfes 20, d.h. Hindurchschieben oder Herausziehen desselben durch das Blechpaket 9 eine Beschädigung der in eine sonst unvorhergesehene Position gelangte Wickeldüse 7, T verhindert wird. Wire guide head 20, i.e. Pushing or pulling the same out through the laminated core 9 prevents damage to the winding nozzle 7, T which has otherwise come into an unforeseen position.
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Beim normalen Wickelbetrieb erfolgt die intermittierende Drehbewegung der Wickeldüsen 7, T durch die diese durchdringende Wickeldrähte 14, 14' und deren Zwangsführung in den Wickelkopfabstützungen 10, 10'. In normal winding operation, the intermittent rotary movement of the winding nozzles 7, T takes place through the winding wires 14, 14 'penetrating them and their positive guidance in the winding head supports 10, 10'.
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