CN103348572A - 用于生产线材绕组的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于生产特别是用于电驱动装置和发电机的线材绕组的装置，具有至少两个可转动地支承的卷筒（34、36、38），所述卷筒相互以预设的间距进行安装，其中，所述至少两个卷筒（34、36、38）分别具有至少一个弯针（34.1、36.1、38.1），所述弯针基本上垂直突起地固定在相应的卷筒（34、36、38）的壳面（34.2、36.2、38.2）上，其中，可动的线材引导装置（28）将线材（5）围绕从至少两个卷筒（34、36、38）上突起的弯针（34.1、36.1、38.1）进行卷绕，用以产生至少一个线材绕组（7.1、7.2）。根据本发明，所述线材引导装置（28）将所述线材（5）在两个弯针（34.1、36.1、38.1）之间在能够预设的弹性张力下对准，并且将所述线材（5）在张力下通过一旋转运动围绕各弯针（34.1、36.1、38.1）进行卷绕。
Description
技术领域
本发明从一种按照独立权利要求1的类型的用于生产线材绕组的装置，以及一种按照独立权利要求11的类型的用于生产线材绕组的方法出发。
背景技术
在公开文献DE1552146中描述了一种用于对准线材的装置。所描述的装置以连续的方式将供给线材形成一种由多个绕组构成的链，其中，在每个绕组中，线材部分在两个弯针之间对齐成一完全直线的形状。为此，所描述的装置包括两个卷筒，它们布置成以垂直站立的转轴相互紧靠着转动。所述卷筒在它们各自的壳面上具有压入的垂直突起的弯针。一线材供给装置将一线材在同步转动的卷筒的情况下从第一卷筒的弯针引导至第二卷筒的与所述弯针对置的弯针，第二卷筒布置在第一卷筒下方。这样，通过两种运动的组合，即所述线材引导装置的预设的轨迹，其具有基本上椭圆的形状，其通过所述线材供给装置的向上和向下运动产生，以及所述卷筒的旋转运动，实现了将线材卷绕到弯针上。由此产生了在两个卷筒的扩展的圆周上引导的扁平的绕组。该绕组仍固定地保持在随动的粘接带上，并且经由一剥除器从卷筒的圆周上松开。所述线材的对准通过如下方式进行，使得两个卷筒在所述线材卷绕到弯针上之后局部地相互远离，由此将所述线材经由弹性极限进行绷紧。
发明内容
与此相反，具有独立权利要求1和11的特征的根据本发明的用于生产线材绕组的装置和根据本发明的用于生产线材绕组的方法具有如下优点，在卷筒上的线材卷绕在弹性的线材张力下进行，并且线材通过弹性的线材张力在卷绕过程期间在两个弯针之间对准。
本发明的实施方式能够以有利的方式实现即便是针对卷绕线材的困难的卷绕要求的简单和快速的转换，从而优选能够生产用于电驱动装置和发电机的线材绕组。
根据本发明的用于生产线材绕组的装置包括至少两个可旋转运动地支承的卷筒，它们相互以预设的间距安装。所述至少两个卷筒分别具有至少一个弯针，所述弯针基本上垂直突起地固定在相应的卷筒的壳面上。此外，设置一可动的线材引导装置，其将线材围绕从所述至少两个卷筒突起的弯针进行卷绕，用于产生至少一个线材绕组。根据本发明，所述线材引导装置将线材在两个弯针之间在可预设的弹性张力下对准并且将线材在张力下通过一旋转运动围绕各弯针进行卷绕。
根据本发明的用于生产特别是用于电驱动装置和发电机的线材绕组的方法包括一卷绕过程，在该卷绕过程中，线材被可动的线材引导装置围绕从至少两个可转动地支承的卷筒基本上垂直突起的弯针进行卷绕，用以产生至少一个线材绕组。在此情况下，所述至少两个卷筒相互具有预设的间距。根据本发明，线材在预设的弹性张力下在两个弯针之间对准并且在张力下通过一旋转运动围绕各弯针进行卷绕。
通过在从属权利要求中列举的措施和改进方案实现了在独立权利要求1中记载的用于生产线材绕组的装置以及在独立权利要求11中记载的方法的有利改进。
特别有利的是，第一卷筒以预设的第一数量的弯针在一边缘区域处固定在一可转动的轴上，第二卷筒以预设的第二数量的弯针以及相对于第一卷筒的预设的第一间距固定在所述可转动的轴上，并且第三卷筒以预设的第三数量的弯针和相对于第一或第二卷筒的预设的第二间距固定在所述轴上。第一数量的弯针和/或第二数量的弯针和/或第一间距和/或第二间距可以以有利的方式根据卷绕线材的卷绕要求进行预设。在此情况下，第一和第二卷筒之间的第一间距例如设置成单个绕组的长度，并且第一或第二和第三卷筒之间的第二间距例如设置成端部绕组的长度。由此以有利的方式实现了，根据本发明的装置与用于电驱动装置和发电机的不同的待生产的线材绕组相匹配。这样可以将所述卷筒例如可拆卸地固定在所述轴上并且在需要时移动到另一位置处，用以改变卷筒之间的间距。此外，可以更换卷筒，用以获得另一数量和形状的弯针。作为其它的可能性，可以采用不同的可更换的卷绕卷筒，它们分别包括一轴，在所述轴上以预设的间距相互布置有预设数量的卷筒，所述卷筒具有预设数量的弯针，用以加速所述卷绕装置与不同的线材绕组的匹配过程。这样，卷绕卷筒例如通过卷筒的位置和实施方式来进行区分。同时，卷绕卷筒通过弯针在卷筒上的布置方式将分度一个绕组接一个绕组地节拍式运动，并且同时将环状线材朝压花和裁切工具的方向输送。
在根据本发明的装置的有利的设计方案中，可转动的轴可由第一驱动装置根据卷绕线材的卷绕要求在两个转动方向上进行驱动。通过所述轴的转动可以以有利的方式预设针对单个的绕组的不同的进给，用以产生扁平的绕组。
在根据本发明的装置的另一种有利的设计方案中，所述线材引导装置可由第二驱动装置根据卷绕线材的卷绕要求在两个旋转方向上进行驱动，用以使线材围绕弯针进行卷绕。此外，所述线材引导装置可以由第三驱动装置在一滑块上平移运动，用以使所述线材引导装置根据所述卷绕线材的卷绕要求以有利的方式运动到不同的起始点处。所述不同的起始点优选与所述卷筒在所述轴上的位置一致。
在根据本发明的装置的另一种有利的设计方案中，所述弯针分别具有一种轮廓，所述轮廓可经由所述线材弯曲来塑造出。所述轮廓可以例如实施成圆形或多角形的，用以产生不同的弯曲半径和/或曲线形状。此外，所述线材引导装置可以在弯曲过程期间提高线材张力，用以将线材布设在各弯针的轮廓上。
在根据本发明的装置的另一种有利的设计方案中，所述卷筒分别具有一圆形和/或多角形轮廓。在此情况下，具有多个直的壳部分表面的多角形轮廓的实施方式使得弯针的布置和固定变得容易。
在根据本发明的装置的另一种有利的设计方案中，所述弹性张力如此预设，使得所述线材的直径在卷绕过程期间以最大+/- 2%发生变化。由此可以以有利的方式针对制成的线材绕组维持所需要的公差。
在根据本发明的方法的另一种有利的设计方案中，第一卷筒以预设的第一数量的弯针在一边缘区域处固定在一可转动的轴上，第二卷筒以预设的第二数量的弯针以及相对于第一卷筒的预设的第一间距固定在所述可转动的轴上，并且第三卷筒以预设的第三数量的弯针和相对于第一或第二卷筒的预设的第二间距固定在所述轴上。第一数量的弯针和/或第二数量的弯针和/或第一间距和/或第二间距根据绕组线材的卷绕要求进行预设。在此情况下，第一和第二卷筒之间的第一间距例如设置成单个绕组的长度，并且第一或第二和第三卷筒之间的第二间距例如设置成端部绕组的长度。
附图说明
图1 示出了用于生产线材绕组的装置一种实施例的立体示图，
图2 示出了图1的实施例的另一个立体示图，
图3 示出了用于图1和2的用于生产线材绕组的装置的卷绕卷筒的一种实施例的示意性立体示图，
图4 示出了一种线材绕组，其利用根据图1至3的用于生产线材绕组的装置来生产。
具体实施方式
如从图1至3可见，所示的用于生产线材绕组7的装置1的实施例包括三个可转动地支承的卷筒34、36、38，它们相互以预设的间距安装。所述卷筒34、36、38分别具有至少一个弯针34.1、36.1、38.1，它们基本上垂直突起地固定在相应的卷筒34、36、38的壳面34.2、36.2、38.2上。可动地即所谓的翼垫式（Flyer）地实施的线材引导装置28将线材5围绕从至少两个卷筒34、36、38上突起的弯针34.1、36.1、38.1进行卷绕，用以产生至少一个线材绕组7.1、7.2。
根据本发明，所述线材引导装置28将线材5在两个弯针34.1、36.1、38.1之间在可预设的弹性张力下对准并且将线材在张力下通过一旋转运动围绕各弯针34.1、36.1、38.1卷绕。
如从图1和2可见，所述卷筒34、36、38固定在可转动的轴32上并且形成一卷绕卷筒30。在此情况下，具有预设的第一数量的弯针34.1的第一卷筒34在左侧的边缘区域中固定在所述可转动的轴32上。具有预设的第二数量的弯针36.1的第二卷筒36以相对于第一卷筒34的预设的第一间距固定在所述可转动的轴32上，并且具有预设的第三数量的弯针38.1的第三卷筒38以相对于第一或第二卷筒34、36的预设的第二间距固定在所述轴32上。第一数量的弯针34.1和/或第二数量的弯针36.1和/或第一间距和/或第二间距根据卷绕线材5的卷绕要求进行预设。为此，可以将所述卷筒34、36、38在所述轴32上的固定位置以有利的方式例如通过所述卷筒34、36、38在所述轴32上的移动或者通过所述卷绕卷筒30的更换进行改变。
在所示的实施例中，所述卷绕卷筒30与所述轴32以及所述卷筒34、36、38布置在所述用于生产所述线材绕组7的装置1的下层结构10处，。此外，所述下层结构10具有第一驱动装置16，其能够根据所述卷绕线材5的卷绕要求在两个转动方向上驱动所述轴32。此外，在所述下层结构10处设置一具有滚轮或垫木的相应的线材引导系统，用以将线材5的单个的绕组7.1、7.2经由一剥除器12从所述卷绕卷筒30引导到输出栏14中。通过所述输出栏14将从所述卷绕卷筒30上剥除的绕组7.1、7.2作为扁平的包从所述装置1中推出。此外，沿着开卷方向可以将一具有压花和裁切工具的未示出的挤压机集成到所述用于生产线材绕组7的装置1中。
在所述用于生产线材绕组7的装置1的主体结构20上，例如实施成针对线材厚度<1mm的线材直径的翼垫式的线材引导装置28刚性地或可动地布置在一龙门架或一悬臂上。所述线材从一未示出的线材筒到达所述线材引导装置28的线材输送装置26中。所述线材引导装置28可以被第二驱动装置24根据所述卷绕线材5的卷绕要求在两个旋转方向上进行驱动。附加地，所述线材引导装置28在所示的实施例中由第三驱动装置24在一滑块22上平移运动，用以使所述线材引导装置28根据所述卷绕线材5的卷绕要求运动到不同的起始点处。在此情况下，所述起始点与所述卷筒34、36、38在所述轴32上的位置一致。
如特别是从图3中还可见，所述弯针34.1、36.1、38.1分别具有一种轮廓，所述轮廓经由所述线材弯曲来形成。所述轮廓可以例如实施成圆形或多角形，用以产生针对单个的绕组7.1、7.2的不同的弯曲半径和/或曲线形状，如例如从图4可见。此外，所述线材引导装置28可以在弯曲过程期间提高线材张力，用以将所述线材5布设到所述弯针34.1、36.1、38.1的各轮廓上。
如从图3还可见，所述第一和第二卷筒34、36在所示的实施例中具有多角形轮廓，从而所述卷筒34、36的壳面分别具有多个直的壳部分表面34.1、36.1。这也适用于在图3中未示出的第三卷筒38，其在所示的实施例中为了实施端部绕组7.2仅具有一个布置在一直的壳部分表面38.2上的弯针38.1，如从图1和2可见。剩余的壳面具有部分圆形的横截面。
如从图4可见，所示的线材绕组7具有多个主绕组7.1和一个端部绕组7.2，所述线材绕组可以作为用于发电机的环状绕组的单相（Einzelpahse）。在此情况下，所述主绕组具有不同的弯曲半径，所述弯曲半径经由具有不同轮廓的弯针34.1、36.1、38.1以及经由不同的转动方向DR1、DR2和所述卷绕卷筒30的进给来产生。
所示的用于生产线材绕组7的装置1特别适合于生产用于电驱动装置和发电机的线材绕组7。在生产用于发电机的环状绕组的情况下，将单相7在弯曲和焊接之前嵌入到扁平包中并且进行压缩。
为了生产所述线材绕组7或者说所述单相，所述线材引导装置28通过一旋转运动将所述线材5围绕所述弯针34.1、36.1、38.1在所述卷绕卷筒30的单个的卷筒34、36、38上进行卷绕，其中，所述线材引导装置28可通过在所述滑块22上的移动而在所述起始点或者说所述单个的卷筒34、36、38之间来回运动。所述卷绕卷筒30以其分度一个绕组接一个绕组地进行节拍式运动（taktet），并且同时将所述环状相7朝着未示出的压花和裁切工具输送。
在卷绕过程期间，根据所述卷绕线材5的卷绕要求，向左和向右地针对所述卷绕卷筒30和所述实施成翼垫式的线材引导装置28来设置所述转动运动。此外，所述线材引导装置28具有三个带有配属的起始路线的起始点。在所述卷绕卷筒30上的线材卷绕在弹性的线材张力下在所述卷绕卷筒30的至少两个弯针34.1、36.1、38.1之间进行。在所述弯针34.1、36.1、38.1的区域中进行所述线材弯曲，其中，可以提高用于将线材5布设到对应的弯针34.1、36.1、38.1的轮廓上的线材张力。但所述弹性张力如此预设，使得所述线材5的直径在所述卷绕或者弯曲过程期间以最大+/- 2%进行改变。
根据本发明的用于生产特别是用于电驱动装置和发电机的线材绕组的方法的实施方式采用了一种可动的线材引导装置28，用以将线材5为了产生至少一个线材绕组7.1、7.2而围绕从至少两个可转动地支承的卷筒34、36、38基本上垂直突起的弯针34.1、36.1、38.1进行卷绕。在此情况下，所述至少两个可转动地支承的卷筒34、36、38相互具有预设的间距。根据本发明，线材5在预设的弹性张力下在两个弯针34.1、36.1、38.1之间对准并且在张力下通过一旋转运动围绕各弯针34.1、36.1、38.1卷绕。在此情况下，第一卷筒34以预设的第一数量的弯针34.1在边缘区域中固定在所述可转动的轴32上。第二卷筒36以预设的第二数量的弯针36.1以及相对于第一卷筒34的预设的第一间距固定在所述可转动的轴32上。此外，第三卷筒38以预设的第三数量的弯针38.1以及相对于所述第一或第二卷筒34、36的预设的第二间距固定在所述轴32上。将第一数量的弯针34.1和/或第二数量的弯针36.1和/或第一间距和/或第二间距可以以有利的方式根据绕组线材5的卷绕要求来预设，以便能够产生所述线材绕组的不同的实施方式。
Claims (13)
1. 用于生产线材绕组的装置，所述线材绕组特别是用于电驱动装置和发电机，所述装置具有至少两个能够转动地支承的卷筒（34、36、38），所述卷筒相互以预设的间距进行安装，其中，所述至少两个卷筒（34、36、38）分别具有至少一个弯针（34.1、36.1、38.1），所述弯针基本上垂直突起地固定在相应的卷筒（34、36、38）的壳面（34.2、36.2、38.2）上，其中，一能够运动的线材引导装置（28）将线材（5）围绕从至少两个卷筒（34、36、38）上突起的弯针（34.1、36.1、38.1）进行卷绕，用以产生至少一个线材绕组（7.1、7.2），其特征在于，所述线材引导装置（28）将所述线材（5）在两个弯针（34.1、36.1、38.1）之间在能够预设的弹性张力下对准，并且将所述线材（5）在张力下通过一旋转运动围绕各弯针（34.1、36.1、38.1）进行卷绕。
2. 按照权利要求1所述的装置，其特征在于，第一卷筒（34）以预设的第一数量的弯针（34.1）在一边缘区域处固定在一能够转动的轴（32）上，第二卷筒（36）以预设的第二数量的弯针（36.1）以及相对于第一卷筒（34）的预设的第一间距固定在所述能够转动的轴（32）上，并且第三卷筒（38）以预设的第三数量的弯针（38.1）和相对于第一或第二卷筒（34、36）的预设的第二间距固定在所述轴（32）上。
3. 按照权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一数量的弯针（34.1）和/或所述第二数量的弯针（36.1）和/或所述第一间距和/或所述第二间距根据卷绕线材（5）的卷绕要求进行预设。
4. 按照权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述能够转动的轴（32）能够被第一驱动装置（16）根据所述卷绕线材（5）的卷绕要求在两个转动方向上进行驱动。
5. 按照权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述线材引导装置（28）能够被第二驱动装置（24）根据所述卷绕线材（5）的卷绕要求在两个旋转方向上进行驱动。
6. 按照权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述线材引导装置（28）能够被第三驱动装置（24）在一滑块（22）上进行平移运动，用以使所述线材引导装置（28）根据所述卷绕线材（5）的卷绕要求运动到不同的起始点处。
7. 按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述起始点与所述卷筒（34、36、38）在所述轴（32）上的位置一致。
8. 按照权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述弯针（34.1、36.1、38.1）分别具有一种轮廓，所述轮廓能够经由线材弯曲来塑造出。
9. 按照权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述卷筒（34、36、38）分别具有圆形和/或多角形轮廓。
10. 按照权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述弹性张力如此预设，使得所述线材（5）的直径在卷绕过程期间以最大+/- 2%进行改变。
11. 用于生产线材绕组的方法，所述线材绕组特别是用于电驱动装置和发电机，其中，线材（5）由一能够运动的线材引导装置（28）围绕从至少两个能够转动地支承的卷筒（34、36、38）基本上垂直突起的弯针（34.1、36.1、38.1）进行卷绕，用以产生至少一个线材绕组（7.1、7.2），并且所述至少两个卷筒（34、36、38）相互具有预设的间距，其特征在于，所述线材（5）在预设的弹性张力下在两个弯针（34.1、36.1、38.1）之间对准并且在张力下通过旋转运动围绕各弯针（34.1、36.1、38.1）进行卷绕。
12. 按照权利要求11所述的方法，其特征在于，第一卷筒（34）以预设的第一数量的弯针（34.1）在一边缘区域处固定在一能够转动的轴（32）上，第二卷筒（36）以预设的第二数量的弯针（36.1）以及相对于第一卷筒（34）的预设的第一间距固定在所述能够转动的轴（32）上，并且第三卷筒（38）以预设的第三数量的弯针（38.1）和相对于第一或第二卷筒（34、36）的预设的第二间距固定在所述轴（32）上。
13. 按照权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一数量的弯针（34.1）和/或所述第二数量的弯针（36.1）和/或所述第一间距和/或所述第二间距根据卷绕线材（5）的卷绕要求进行预设。
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