DD247313A1

DD247313A1 - Verfahren und vorrichtung zum wickeln elektrischer spulen

Info

Publication number: DD247313A1
Application number: DD28839986A
Authority: DD
Inventors: Walter Klausnitzer; Frieder Wolf
Original assignee: Robotron Elektronik
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-07-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln elektrischer Spulen mit radial angeordneten Wickelstiften, die der Andrillung der Wicklungsenden dienen. Die Erfindung ist insbesondere fuer duennwandige Spulen mit Mehrfachwicklungen und dadurch bedingten geringen Abstaenden zwischen den Wickelstiften vorgesehen. Die Aufgabe besteht vorrangig darin, den Wickelprozess zu verkuerzen, indem der Wickeldrahtabtrennvorgang direkt im Prozessablauf erfolgt und die Automatisierung des Gesamtprozesses auch fuer getrennte Mehrfachwicklungen ermoeglicht wird. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass ein im Wickelprozess zwischen zwei Spulen entstehender Drahtabschnitt X gleichzeitig an der Wickelstelle Y1 durch ein ueber eine Wickelnadel 7 geschobene rotatorisch arbeitende erste Schneideinrichtung 5 und an der Wickelstelle Y2 durch eine zweite rotatorisch arbeitende Schneideinrichtung 6 nach Erzeugen einer extern ausgeloesten Drehung von an diesen Schneideinrichtungen 5, 6 vorgesehenen Messern 8, 12 abgetrennt wird. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln elektrischer Spulen mit radial angeordneten Wickelstiften, die der Andrillung der Wicklungsenden dienen. Die Erfindung ist insbesondere für dünnwandige Spulen mit Mehrfachwicklungen und dadurch bedingten geringen Abständen zwischen den Wickelstiften vorgesehen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ursprünglich wurde das Drillverfahren als Handanwicklung'an Wickelstifte verwirklicht, dabei wird ein definiertes Drahtende in eine Vorrichtung (Wickelpistole) gesteckt, bzw. ein längerer Draht in einen schrägen Schlitz eines Domes mit Hülse gelegt, der beim Andrehen des Domes den Wickeldraht an der Hülse auf Länge schneidet. Die in der Aufnahme steckende Drahtlänge wird anschließend mit der Vorrichtung restlos an die teilweise besonders geformten Wickelanschlüsse angedrillt, wobei der Wickeldraht den Kontakt mit der Vorrichtung verliert. Eine Automatisierung nach diesem Prinzip war deshalb technisch kaum zu realisieren. Damit automatisierte Wickeleinrichtungen, die oft mit einer hohlen Wickelnadel arbeiten, den Wickeldraht nicht verlieren, ist es erforderlich, nach der Festlegung, also nach der Drillung des Wickeldrahtes am Wickelstift, den Wickeldraht am Drillungsanfang und nach Fertigstellung einer kompletten Spulenbewicklung nach Festlegung in einer zusätzlichen Einrichtung am Drillungsende abzutrennen.

Bei den bisher bekannten automatisierten Wickelverfahren werden dafür unterschiedliche Trennprinzipien angewandt. Diese Trennvarianten werden je nach konstruktiver Ausführung verfahrensmäßig direkt oder indirekt in den Wickelprozeß einbezogen. Unter indirekter Einbeziehung ist dabei zu verstehen, daß ein unerwünschter Hilfsarbeitsgang mit zusätzlicher Fertigungszeit erforderlicht ist.

Eine erste Möglichkeit der Wickeldrahtabtrennung besteht darin, daß der durch den Spulenkörpertransport aus der Wickelposition gespannte Draht nach geeigneter Klemmung und damit Sicherung des Drahtes zur automatischen Ausführung eines nächsten Arbeitszyklus mit einem keilförmigen Schneidelement durch Schlagen gegen den Spulenkörperflansch getrennt wird. Diese Variante ist nur für sehr robuste Spulenkörper und Wickelstifte möglich. Die Standzeiten der Schneide sind gering und Wickelstifte müssen einen genügend großen Abstand zueinander aufweisen.

Eine zweite Variante ist durch das Gegeneinanderschieben zweier Schermesser gekennzeichnet. Gemäß DE-OS 3312 536 wird dazu nach der Driilung am Wickelstift des Spulenkörpers der Wickeldraht an einem Hilfsstift des Wickelautomaten festgelegt. Auf den Wickelstift fährt danach eine gesonderte Schneidstation, die mittels zweier zueinander verschiebbar angeordneter Messer den Wickeldraht abschneidet. Neben dem Nachteil des zusätzlichen Hilfsarbeitsganges verbleibt eine Drahtrestlänge am Wickelstift, die etwa der Schermesserstärke entspricht, wodurch beim anschließenden Lötvorgang unerwünschte Brückenbildungen auftreten können.

Eine dritte Variante bevorzugt das Kneifzangenprinzip zur Abtrennung des Wickeldrahtes direkt am Wickelstift. Dazu fährt nach Festlegen des Wickeldrahtes an einem Hilfsstift eine Schneidstation an den Wickelstift der Spule heran. Der Wickeldraht wird dicht am Wickelstift abgekniffen. Es entsteht kaum eine störende Drahtrestlänge. Der Nachteil des zusätzlichen Hilfsarbeitsganges trifft auch hier zu. Die Standzeit der Schneiden ist nicht sehr hoch.

Als vierte und letzte Variante sei die Möglichkeit des Abreißens des Wickeldrahtes am Wickelstift genannt. Dieses Prinzip ist gemäß DE-OS 2330302 verfahrensmäßig und konstruktiv dadurch verwirklicht, daß eine mehrere Spulenkörper tragende Aufnahmevorrichtung vorhanden ist, die die Spulenkörper nacheinander in den Bereich einer die Spulenkörper nacheinander in den Bereich einer die Spulenkörper bewickelnde und den Draht an Anschlußelemente anwickelnde Wickelvorrichtung transportiert und daß nach dem Weiterschalten der Aufnahmevorrichtung zwischen zwei Wickelstellen eine in Transportrichtung der Wickelvorrichtung nachgeordnete Klemmvorrichtung gleichzeitig Zugkräfte auf den gespannten und abzutrennenden Drahtabschnitt ausübt, was letztlich zum gleichzeitigen Abreißen des Drahtabschnittes von beiden scharfkantig auszuführenden Wickelstiften führt. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß auf relativ schnell verschleißende Schneiden verzichtet werden kann. Der Aufwand einer Zusatzeinrichtung mit erforderlichen Antriebsorganen bleibt aber bestehen. Als weiterer Nachteil ist die unbedingte Einhaltung der erforderlichen Proportionen zwischen der Drahtstärke und dessen Reißfestigkeit, dem erforderlichen Zugkraftaufwand und der Stabilität der Wickelstifte und des Spulenkörpers zu sehen. Die Nichteinhaltung führt zum Verbiegen, zum Ausbrechen bzw. Herausziehen der Wickelstifte aus dem Spulenkörper. Des weiteren muß eine genügende Scharfkantigkeit der Stifte, die den Wickeldraht vorkerben können, ständig garantiert sein. Eine erforderliche Mehrfach bewicklung einer Spule ist nicht möglich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln elektrischer Spulen, die es ermöglichen, bei geringer Taktaberhoher Standzeit den Wickeldraht direkt im Verlauf des Wickelprozesses abzutrennen und dazu einen geringen konstruktiven Aufwand erfordern. Darüberhinaus sollen eine.mechanische Beschädigung des Spulenkörpers sowie eine Krafteinwirkung auf den Wickelstift vermieden werden, wobei dies auch dann garantiert sein soll, wenn die Wickelstifte einen sehr geringen Abstand zueinander aufweisen und das Wickeldrahtende am Wickelstift kurz sein muß.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln elektrischer Spulen mit radial angeordneten Wickelstiften zu schaffen, die den Wickeldrahtabtrennvorgang direkt im Wickelprozeß ausführen, wobei die dazu erforderlichen Mittel ein geringes Bauvolumen aufweisen sollen und nicht gesondert, bei gleichzeitigem Stillstand des eigentlichen Wickelprozesses, in ihre Arbeitsebene gefahren oder verschwenkt werden müssen und die darüber hinaus diesen Prozeß auch automatisiert für getrennte Mehrfachwicklungen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, nach welchem eine mehrere Spulenkörpertragende Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist, die die Spulenkörper nacheinander in den Bereich einer die Spulenkörper bewickelnden und den Draht an Wickelstiften anwickelnden, mit einer hohlen Wickelnadel ausgestatteten Wickelvorrichtung transportiert und der Draht von der letzten Wickelstelle jeder gewickelten Spule zur ersten Wickelstelle der nachfolgenden ungewickelten Spule geführt, dort angewickelt und anschließend der Drahtabschnitt zwischen den beiden Wickelstellen abgetrennt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Drahtabschnitt gleichzeitig an einer ersten Wickelstelle durch eine über eine Wickelnadel geschobene rotatorisch arbeitende erste Schneideinrichtung und an einer zweiten Wickelstelle durch eine zweite rotatorisch arbeitende Schneideinrichtung nach Erzeugen einer extern ausgelösten Drehung von an diesen Schneideinrichtungen vorgesehenen Messern abgetrennt und der Drahtabschnitt durch eine vorher ausgelöste Klemm- und Mitnahmeeinrichtung zwangsweise aus dem Wickelbereich entfernt wird.

Zur Erzielung sauberer Schnitte und fest am Wickel liegender Drahtenden ist es günstig, wenn die Messer beim Abtrennvorgang jeweils entsprechend dem Wickelsinn der Drillung auf dem Wickelstift in Drehung versetzt werden.

Die Aufgabe zur Schaffung einer Vorrichtung zum Wickeln elektrischer Spulen ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei gleichzeitig auslösbare Schneideinrichtungen vorgesehen sind, Eine dieser Schneideinrichtungen ist dabei direkt an der Wickelnadel angeordnet. Dazu ist unmittelbar auf diese ein dünnwandiges, an der Stirnseite einseitig geschlitztes Rohr als Messer aufgeschoben und rotatorisch gelagert. Darüber ist ein vorzugsweise zylindrischer Körper als Gegenhalter angeordnet, der mit einem Wickelnadelträger in fester Verbindung steht und der stirnseitig ebenfalls einen Schlitz aufweist, der wiederum mit dem des Messers, rotatorisch in einer Richtung steht. Eine zweite Schneideinrichtung ist in Transportrichtung der Aufnahmeeinrichtung der eigentlichen Wickelvorrichtung nachgeordnet und weist einen fest am Gestell der Vorrichtung installierten einseitig geschlitzten Gegenhalter auf. Über diesen ist ein dünnwandiges, ebenfalls einseitig geschlitztes und rotatorisch gelagertes Rohr als Messer geschoben, wobei die Schlitze von Gegenhalter und Rohr in Ruhestellung in einer Richtung stehen. Die Abtrennung des Wickeldrahtes erfolgt durch Auslösung einer extern erzeugten Drehung der Messer beider Schneideinrichtungen.

Zum Herausführen des abgetrennten Drahtabschnittes ist vorteilhafterweise zwischen jeweils zwei Spulenaufnahmen auf der Aufnahmeeinrichtung eine durch den Bewegungsablauf zwangsgesteuerte Klemm- und Mitnahmeeinrichtung sowie Abwerfeeinrichtung angebracht.

Günstig ist es, wenn an mindestens einer Schneidstation zur definierten Richtungsbestimmung und Spannung des Wickeldrahtes zu den Messern beider Schneidstationen eine vorzugsweise gekerbte Wickeldrahtauflage vorgesehen ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung stellen dar:

Fig. 1: eine Prinzipdarstellung des den Drahtabtrennvorgang betreffenden Teils einer Vorrichtung zum Wickeln elektrischer

Spulen mit den verfahrenstechnisch erheblichen Positionen Fig. 2: Stellung der Wickelnadel nach derStiftandrillung und Abschneiden des Wickeldrahtes

Fig. 1 stellt den Prozeßablauf zu einem Zeitpunkt dar, bei dem nach der kompletten Bewicklung undStiftandrillung eines Spulenkörpers 1 dieser aus der Wickelposition mittels einer mehrere Spulenkörper tragenden Aufnahmeeinrichtung 3 herausgeschwenkt und ein unbewickelter Spulenkörper 4 in Wickelposition gebracht ist. Über dem ersten Wickelstift des unbewickelten Spulenkörpers 4 steht zu diesem Zeitpunkt die Wickelnadel 7 mit einer ersten Schneideinrichtung 5 und über dem zuletzt bewickelten Wickelstift des Spulenkörpers 1 eine zweite Schneideinrichtung 6. Die ersten Schneideinrichtung 5 ist direkt an der Wickelnadel 7 angeordnet. Sie besteht aus einem dünnwandigen, an der Stirnseite einseitig geschlitzten Rohr als Messer 8, welches drehbar gelagert ist und einem darübergeschobenen vorzugsweise zylindrischen Körper als Gegenhalter 9, der mit einem Wickelnadelträger 10 fest verbunden ist und stirnseitig ebenfalls einen Schlitz aufweist.

Die zweite Schneideinrichtung ist fest am Gestell der Vorrichtung installiert und besteht im wesentlichen aus einem einseitig geschlitzten weiteren Gegenhalter 11, über den ein ebenfalls einseitig geschlitztes und drehbar gelagertes Rohr als weiteres Messer 12 geschoben ist. Im weiteren Prozeßablauf wird mit dem Auffahren der Wickelnadel 7 mit den durch Federn 13 belasteten und dadurch etwas vorstehenden Messer 8 und Gegenhalter 9 auf den Wickelstift der definiert liegende Wickeldraht in die stirnseitigen Schlitze eingeführt und kann auch beim Anlegen an den Spulenkörperflansch nicht mehr herausgeschoben werden. Gleichzeitig wird der analoge Vorgang mit dem verschiebbaren weiteren Gegenhalter 11 und weiteren Messer 12 ausgeführt. Mit der Drehung der Wickelnadel 7 erfolgt die Andrillung des Wickldrahtes durch Abziehen desselben von der Vorratsrolle an den Wickelstift. Das Drahtende am Drillungsbeginn bleibt in den Schlitzen des Messers 8 und des Gegenhalters 9 liegen. Durch eine extern erzeugte Drehung des Messers 8 und des weiteren Messers 12 wird an den Wickelstellen Y1 und Y 2 der Wickeldraht gleichzeitig abgetrennt, wodurch der Drahtabschnitt XaIs loser Drahtrest vorliegt, der zuvor beim Weiterschalten der Aufnahmeeinrichtung 3 in eine Klemm- und Mitnahmeeinrichtung eingeführt und festgelegt wurde. Bei diesem Abtrennprinzip wirken auf die Wickelstifte praktisch keine Kräfte.

In einer geeigneten Stellung der Aufnahmeeinrichtung 3 wird die Klemm- und Mitnahmeeinrichtung 14 durch äußere Kräfte zusätzlich geöffnet und der Drahtrest fällt durch sein Eigengewicht heraus.

Von der mechanisch festen Andrillung am Wickelstift der Wickelstelle Y1 liegt dann der Wickeldraht in der Wickelnadel 7 nach deren Zurückfahren zum nachfolgenden Bewickeln des noch unbewickelten Spulenkörpers 4 vor.

Nachdem Bewickeln desSpulenkörpers4wird der Wickeldraht an einem anderen Wickelstift angedrillt. Hier darf keine Drehung des Messers 8 erfolgen, da sonst der in der Vorrichtung gespannt gehaltene Wickeldraht den Kontakt verliert und den kontinuierlichen Prozeß unterbricht.

Mit dem Weiterschalten der Aufnahmeeinrichtung 3 können diese Arbeitsschritte ständig wiederholt und bis zum Drahtende auf der Vorratsrolle fortgesetzt werden. Selbstverständlich ist auch ohne Auslösung des Weiterschaltens eine weitere, von der ersten Wicklung unabhängige Wicklung automatisiert auf den gleichen Spulenkörper aufbringbar.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Wickeln elektrischer Spulen mit einer oder mehreren Wicklungen und radial angeordneten Wickelstiften, wobei eine mehrere Spulenkörpertragende Aufnahmeeinrichtung, eingesetzt wird, die die Spulenkörper nacheinander in den Bereich einer die Spulenkörper bewickelnden und den Draht an Wickelstiften anwickelnden mit einer hohlen Wickelnadel ausgestatteten Wickelvorrichtung transportiert und der Draht von der letzten Wickelstelle jeder gewickelten Spule zur ersten Wickelstelle der nachfolgenden ungewickelten Spule geführt, dort angewickelt und anschließend der Drahtabschnitt zwischen den beiden Wickelstellen abgetrennt wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein Drahtabschnitt (X) gleichzeitig an der Wickelstelle (Y 1) durch eine über eine Wickelnadel (7) geschobene rotatorisch arbeitende erste Schneideinrichtung (5) und an der Wickelstelle (Y2) durch eine zweite rotatorisch arbeitende Schneideinrichtung (6) nach Erzeugen einer extern ausgelösten Drehung von an diesen Schneideinrichtungen (5,6) vorgesehenen Messern (8,12) abgetrennt wird und der Drahtabschnitt (X) durch eine vorher ausgelöste Klemm- und Mitnahmeeinrichtung (14) zwangsweise aus dem Wickelbereich entfernt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Messer (8,12) beim Abtrennvorgang jeweils entsprechend dem Wickelsinn derauf dem Wickelstift vorhandenen Drillung in Drehung versetzt werden.
3. Vorrichtung zum Wickeln elektrischer Spulen mit einer oder mehreren Wicklungen und radial angeordneten Wickelstiften, die eine mehrere Spulenkörper tragende Aufnahmeeinrichtung besitzt und mit einer Wickelvorrichtung ausgerüstet ist, die eine hohle Wickelnadel aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß zwei gleichzeitig durch jeweils extern erzeugte Drehung von Messern (8,12) auslösbare Schneideinrichtungen (5,6) vorgesehen sind, davon eine erste Schneideinrichtung (5) direkt an der Wickelnadel (7), indem unmittelbar auf diese ein dünnwandiges an der Stirnseite einseitig geschlitztes Rohr als Messer (8) aufgeschoben, rotatorisch gelagert und darüber ein vorzugsweise zylindrischer Körper als Gegenhalter (9), der mit einem Wickelnadelträger (10) in fester Verbindung steht und der stirnseitig ebenfalls einen Schlitz aufweist, der wiederum mit dem des Messers (8) in einer Richtung steht, angeordnet ist und eine zweite in Transportrichtung der Aufnahmeeinrichtung (3) nachgeordnete Schneideinrichtung (6) mit einem fest an der Vorrichtung installierten einseitig geschlitzten weiteren Gegenhalter (11) und einem darübergeschobenen zylinderförmigen, ebenfalls einseitig geschlitzten und rotatorisch gelagerten weiteren Messer (12), deren Schlitzein Ruhestellung in einer Richtung stehen.
4. Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß an einer der Schneidstationen (5,6) eine vorzugsweise gekerbte Wickeldrahtauflage (15) angebracht ist.
5. Vorrichtung nach Punkt 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß jeweils zwischen zwei Spulenaufnahmen auf der Aufnahmeeinrichtung (3) eine zwangsgesteuerte Klemm- und Mitnahmeeinrichtung (14) angebracht ist.