-
Spannkopf einer Wickelmaschine für die Ständer elektrischer Maschinen
Die mechanische Herstellung der Ständerwicklungen elektrischer Maschinen; insbesondere
von Induktionsmotoren, kann mit Hilfe von Maschinen mit mechanischen oder hydraulischen
Steuermitteln erfolgen..
-
Dieser Herstellung liegt eine erste Bewicklung eines Hilfsläufers
zugrunde, worauf dieser in die Bohrung des zu bewickelnden Ständers eingesetzt wird,
so daß die Nuten der beiden Teile, deren Anzahl dieselbe ist, sich gegenüberstehen.
Die Wicklung wird dann in die Ständernuten mittels Schubleisten, die durch einen.
doppelten Satz von Teleskoprohren bewegt werden, übergeschoben. Zur Erzielung einer
Arbeitsweise im Produktionstakt können die Arbeitsvorgänge ganz oder teilweise selbsttätig
ausgeführt werden. Die Verhältnisse der mehr oder weniger selbsttätigen Arbeitsweise
führen dann zu einer anderen Anordnung der zum Überschieben und zum Verformen der
Spulen dienenden Teile in den Spannköpfen, die gegenüber den bekannten Anordnungen
vorteilhafte Besonderheiten aufweisen.
-
Erfindungsgemäß ist ein Grundkörper mit darin axial verschiebbarer,
als Spanndorn dienender Zentralstange und daneben angeordneter, mit derselben zusammen
verschiebbarer Nockenwelle vorgesehen, wobei auf dem Ende der Zentralstange vorn
kegelförmig zulaufende und abgestuft endende Teleskopröhren angeordnet sind, die
sich nach hinten gegen einen in einem unabhängig von der Zentralwelle im Grundkörper
verschiebbaren Führungsstück angeordneten, radial von der drehbaren Nockenwelle
verschobenen Riegel legen, derart, daß beim Vorschieben des Führungsstückes der
unter Federwirkung stehende Riegel sich den einzelnen Stufen der Nockenwelle anpaßt
und dadurch den Stillstand der Teleskopröhren bestimmt.
-
Zweckmäßig weist die Nockenwelle an einem Ende einen gezahnten Teil
auf, der durch die senkrechte Zahnstange angetrieben wird, so daß die Nockenwelle
eine Teilumdrehung ausführt, der entsprechend der Riegel von der Nockenwelle freigelassen
oder gehalten wird, so daß durch die Verschiebung der Zahnstange auf die Verschiebung
des Riegels eingewirkt wird.
-
Vorteilhaft erfolgt der Druckmittelantrieb über Zylinder, in denen
Kolben bewegt werden, die mit den in Frage stehenden Stangen verbunden sind, wobei
Zentralstange und Nockenwelle gemeinsam, das Führungsstück und die Zahnstange für
die Nockenwelle für sich verschoben werden, mit Hilfe von Steuerungsmitteln, die
den Druckmittelantrieb in den bestimmten Zeiten schalten.
-
Der Zweck der Erfindung besteht darin, einen solchen Spannkopf zu
schaffen, der unter anderem den Vorteil bietet, daß mit einer Maschine Ständer mit
wesentlich abweichenden Durchmessern und Eisenlängen bewickelt werden können.
-
Dadurch, daß die als Spanndorn dienende Zentralstange und die Nockenwelle
zum Zweck der gemeinsamen Verschiebung miteinander verbunden sind, während das Führungsstück
unabhängig von der Zentralwelle verschiebbar ist, um die Teleskoprohre und (las
Kopfstück zur Wirkung zu bringen, wird wesentlich dazu beigetragen, daß die Bewicklung
der Ständer elektrischer Maschinen verbessert und verbilligt wird.
-
Was nun die. Möglichkeit des Bewickelns von Ständern ungleicher Bohrungsweite
anbetrifft, ergibt sich diese ausschließlich aus der Gesamtstärke bei Hubende der
aufeinander gleitenden Rohre, wobei der Innendurchmesser der Schlitze des Hilfsläufers
in allen Fällen im wesentlichen der gleiche bleibt. Diese Gesamtstärke kann dadurch,
geändert werden, daß man die Zahl der Rohre ändert oder diesen Rohren eine andere
Wandstärke gibt oder auch beide Maßnahmen gleichzeitig trifft. Erfindungsgemäß erfolgt
somit das Bewickeln der Ständer mit ungleicher Bohrungsweite dadurch, daß man die
Zahl und/oder die- Wandstärke der Rohre: ändert. Da die Zahl der Stufen der Nockenstange
der Zahl der Rohre entspricht, benutzt man erfindungsgemäß alle oder nur einen Teil
der Stufen entsprechend der Bohrungsweite des zu bewickelnden Ständers, und dies
erfolgt durch eine geeignete Wahl der Zapfenlänge der entsprechenden Hilfsläufer.
-
Mit einem erfindungsgemäßen Spannkopf ist es somit möglich, ohne weiteres
Ständer gleichen Durchmessers und ungleicher Länge zu bewickeln, vorausgesetzt,
daß die entsprechenden Hilfsläufer mit
Zapfen konstanter Länge versehen
sind, und Ständer gleicher Länge und ungleichen Durchmessers zu bewickeln, vorausgesetzt,
daß die Zahl und/oder die Stärke der Teleskoprohre entsprechend verändert werden
und für die Zapfen der Hilfsläufer eine geeignete Länge gewählt wird.
-
Dadurch, daß in einem Spannkopf alle Teile zum Überschieben der Spulen
und zum Verformen der Spulenköpfe vereinigt sind, ist es übrigens auch möglich,
die gewünschte Zahl der Rohre rasch der geeigneten Stärke anzupassen.
-
An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel eines Spannkopfes
mit hydraulischer Steuerung näher beschrieben.
-
Fig. 1 zeigt die bewegten Teile des Spannkopfes in einem Längsschnitt
in der Ebene der mittleren Stange und der Nockenstange; Fig. 2 ist der gleiche Längsschnitt,
aber einschließlich des Gehäuses für die bewegten Teile; Fig. 3 ist ein Längsschnitt
in einer durch die Achse der mittleren Stange gehenden Ebene, die jedoch rechtwinklig
zur Ebene der Fig. 2 verläuft; Fig. d ist ein Querschnitt in einer rechtwinklig
zur Achse der mittleren Stange verlaufenden Ebene, die durch die Achse der Zahnstange
zum Verschwenken der Nockenstange geht; Fig. 5 ist ein Querschnitt in einer rechtwinklig
zur Achse der mittleren Stange verlaufenden Ebene, die durch die Achse des Riegels
geht.
-
Die mittlere Stange 1 ist mit der Nochenstange 2 durch einen mechanischen
Teil 3 verbunden. Die Fläche 4, mit welcher sich die mittlere Stange auf den Zapfen
des Hilfsläufers stützt, hat stets in bezug auf die Stufen 5, 6, 7 auf einer Seite
der Nockenstange die gleiche Lage. Für Ständer gleichen Durchmessers, aber ungleicher
Länge werden die Hilfsläufer, wie erwähnt, mit einem Zapfen 8 konstanter Länge versehen.
Es ergibt sich daraus, daß das Einschnappen des Riegels .9 beim Auflaufen auf die
verschiedenen Stufen der Nockenstange stets für gleicht Hübe der Rohre 10, 11, 12
erfolgt, die auch einer stets gleichen Radialverschiebung der Schubleisten entspricht.
Bei diesem Vorgang kann aber die Stützfläche 4 der mittleren Stange im Raum eine
beliebige Lage einnehmen, die. nur von der ganzen Länge des Hilfsläufers, also von
der Länge des geschlitzten Teiles, und schließlich von der Eisenlänge des zu bewickelnden
Ständers abhängig ist, da ja die Zapfen. eine konstante Länge haben.
-
Der Rumpf des Spannkopfes besteht hier aus drei Teilen 13, 19, 20,
die durch einen mittleren Teil 21 miteinander verbunden sind. Der obere Teil ist
durch einen Deckel 18 abgeschlossen. Die mittlere Stange 22 ist die Verlängerung
des mittleren Kolbens 14, der die Längsverschiebung bewirkt. Die Nockenstange 23,
auf welcher der Zahnsektor 17 festsitzt, ist starr mit der mittleren Stange 22 durch
das Verbindungsstück 24 verbunden, das in eine Umfangsnut des Kolbens eingreift
und auf der Nockenstange 23 befestigt ist. Der Zahnsektor 17 wird durch eine Zahnstange
38 verdreht, die durch den Kolben 39 verschoben wird, wodurch auch die Nockenstange
23 verschwenkt wird. Die verschiedenen auf einer Seite der Nockenstange befindlichen
Stufen sind mit 33, 34, 35, 36 bezeichnet. Fig. 5 zeigt die Seite 40 dieser Stange,
welche die Freigabe der Rohre nach einer Teilumdrehung bewirkt, die im dargestellten
Beispiel eine Viertelumdrehung ist.
-
Der Teil 13 des gegossenen Rumpfes ist mit Bohrungen für die Kolben
15 und 16 versehen, welche das Führungsstück 30 betätigen, von welchem die Teleskoprohre
25, 26, 27, 28, der Formkopf 29 für die Spulenköpfe, der Riegel 31, die Regelfedern
32a und 32b und die Schraube 37 zum Zurückziehen der Teleskoprohre getragen werden.
-
Der beschriebene Spannkopf wird mit Hilfe eines Schiebers gesteuert,
der zu den Steuerteilen der Maschine gehört, von welcher die Spannköpfe einen Teil
bilden. Dieser Schieber bestimmt das Auslösen, die Dauer, das Aufhören und die Reihenfolge
der verschiedenen Bewegungen. Die Art dieser Bewegungen wird somit nur für die Bauart
und die Betriebsweise des Spannkopfes beschrieben.
-
Unter der Einwirkung des Öldruckes auf den Kolben 14 der mittleren
Stange wird diese längs verschoben und nimmt dabei die Nockenstange 23 und auch
den Zahnsektor 17 mit, der dabei in der Zahnstange 38 gleitet und mit dieser im
Eingriff bleibt. Am Ende dieses Hubes steht die mittlere Stange mit der Stirnfläche
des entsprechenden Zapfens des Hilfsläufers in Berührung und befindet sich somit
in der richtigen Lag für die Einwirkung der Rohre und auch für das Auslösen des
Riegels, wozu die Lagen der Nockenstange, der Zahnstange 38 und des Betätigungskolbens
39 vorher eingestellt werden.
-
Unter der Einwirkung des Öls auf die Kolben 15 und 16 wird die Führung
in der gleichen Richtung wie vorher die mittlere Stange verschoben. Die Führung
nimmt den die Rohre 25, 26, 27, 28 miteinander verbindenden Riegel 31 mit, so daß
diese vorgeschoben werden, solange sie mit dem Riegel im Eingriff stehen. Sobald
der Riegel unter der Einwirkung der Federn 32a und 32b die erste Stufe 33 verläßt,
wird das Rohr 28 freigegeben und bleibt still stehen. Während der Weiterbewegung
verläßt der Riegel nacheinander die Stufen 34, 35, 36 und gibt dabei jeweils die
Rohre 27, 26, 25 frei. Nach der Freigabe des letzten Rohres wirkt die Bewegung der
Führung nicht mehr auf die Rohre ein, und diese verbleiben in der ihnen gegebenen
Lage.
-
Während dieser Bewegung des Führungsstückes hat der Formkopf für die
Spulenköpfe bereits an einer durch die Einstellung vorbestimmten Stelle seine Arbeit
begonnen und beendigt diese während der weiteren Bewegung des Führungsstückes auf
einer durch den zu bewickelnden Ständer bestimmten Länge. Am Ende des Bewickelns
beendet das Führungsstück seine Bewegung.
-
Das Drucköl wirkt dann auf den Kolben 39 ein, der die Zahnstange 38
verschiebt. Da diese mit dem Zahnsektor 17 im Eingriff steht, wird die Nockenstange
um das erforderliche Maß verschwenkt. Die Verhältnisse sind dann so, daß das Ganze
zurückgezogen werden kann:, wobei der Riegel auf der glatten Fläche 40 der Nockenstange
gleitet.
-
Die entgegengesetzten Bewegungen erfolgen dann durch die Einwirkung
des Drucköls auf die anderen Seiten der Kolben 15, 16, dann. des Kolbens 14 und
schließlich des Kolbens 39 unter den vom Steuerschieber vorbestimmten Verhältnissen.
Dabei werden die Rohre durch die Schraube 37 in die Ausgangslage zurückgebracht.
-
Die Erzielung der vorbeschriebenen Bewegungen zeigt, daß es durch.
die Ausbildung des erfindungsgemäßen. Spannkopfes möglich ist, jede Bewegung getrennt
von den anderen einzustellen und dadurch eine beliebige Reihenfolge dieser Bewegungen
mit Hilfe eines äußeren Steuerteiles zu erzielen. Auch die Größe, die Geschwindigkeit
und die zeitliche Einstellung der Bewegungen eines oder zweier Spannköpfe können
durch
äußere Teile bestimmt werden. Es besteht deshalb eine große Anpassungsfähigkeit
zur Anwendung der Spannköpfe bei Spulmaschinen und zur Erzielung der besten Verhältnisse
für die Art und die Geschwindigkeit der in Betracht kommenden Produktion.