DE102018102914A1

DE102018102914A1 - Device and method for feeding wire into a production plant for machine elements of electrical machines

Info

Publication number: DE102018102914A1
Application number: DE102018102914.4A
Authority: DE
Inventors: Matthias Hofmann
Original assignee: Grob Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Grob Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-08-14

Abstract

Eine Vorrichtung zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine umfasst eine verschiebbare Trageeinheit 10, eine daran montierbare erste Spule 21, die an einer Arbeitsposition A Draht 5 bereitstellt, eine Fördereinrichtung zur Förderung des Drahts 5 in die Produktionsanlage. An der Trageeinheit 10 ist zusätzlich zur ersten Spule 21 eine zweite Spule 22 zur Bereitstellung von Draht 5 montierbar. Die Trageeinheit 10 bringt wechselweise die erste Spule oder die zweite Spule in die Arbeitsposition A. Ein Verfahren umfasst die Schritte: Montieren der mit Draht befüllten ersten Spule 21 an der Trageeinheit 10; Fördern des Drahts 5 von der ersten Spule 21 an der Arbeitsposition A; Montieren der zweiten mit Draht befüllten Spule 22 an der Trageeinheit 10, während der Draht 5 von der ersten Spule 21 gefördert wird; Verschieben der Trageeinheit 10, um die zweite Spule 22 an Stelle der ersten Spule 21 in die Arbeitsposition A zu bringen und die erste Spule 21 in eine Austauschposition B zu bringen.

An apparatus for feeding wire into a machine element production system of an electric machine comprises a displaceable support unit 10, a first coil 21 mountable thereon, which provides wire 5 at a working position A, a conveyor for conveying the wire 5 into the production facility. On the support unit 10, in addition to the first coil 21, a second coil 22 for providing wire 5 can be mounted. The carrying unit 10 alternately brings the first spool or the second spool to the working position A. One method comprises the steps of: mounting the wire-filled first spool 21 to the carrying unit 10; Conveying the wire 5 from the first spool 21 at the working position A; Mounting the second wire-filled coil 22 on the support unit 10 while the wire 5 is being conveyed by the first coil 21; Moving the support unit 10 to bring the second coil 22 in place of the first coil 21 in the working position A and bring the first coil 21 in an exchange position B.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine. Schließlich betrifft die Erfindung eine Bauteilherstellvorrichtung zum Herstellen eines mit Spulen versehenen Bauteils einer elektrischen Maschine.The invention relates to a device for feeding wire into a production system for machine elements of an electrical machine. Furthermore, the invention relates to a method for feeding wire into a production facility for machine elements of an electrical machine. Finally, the invention relates to a component manufacturing apparatus for producing a coil-provided component of an electrical machine.

Unter elektrischen Maschinen werden insbesondere Maschinen zum Umwandeln elektrischer Energie in Bewegungsenergie und Maschinen zum Umwandeln von Bewegungsenergie in elektrische Energie verstanden. Insbesondere sind darunter Elektromotoren und Generatoren zu verstehen.Electrical machines are understood in particular as machines for converting electrical energy into kinetic energy and machines for converting kinetic energy into electrical energy. In particular, these include electric motors and generators.

Bei der Herstellung von Maschinenelementen derartiger elektrischer Maschinen, wie beispielsweise Statoren oder Rotoren, ist es in vielen Fällen erforderlich, elektrisch leitende Drähte zu formen, miteinander zu verbinden, zu schneiden, oder auf sonstige Weise zu verarbeiten.In the manufacture of machine elements of such electrical machines, such as stators or rotors, in many cases it is necessary to form, connect, cut, or otherwise process electrically conductive wires.

Zum Beispiel gibt es Elektromotoren, bei denen Spulenwicklungen, insbesondere des Stators, aus unterschiedlichen Drahtstücken gebildet werden, deren Enden dann miteinander verbunden werden. Beispielsweise beschreiben hierzu die EP 2684283B1 , die EP 1554794B1 und die EP 1041696B1 Vorrichtungen und Verfahren zum Verbinden von Drahtenden von Hairpins zum Bilden von Statorwicklungen elektrischer Maschinen, bei denen die Drahtenden miteinander verschweißt werden.For example, there are electric motors in which coil windings, in particular of the stator, are formed of different pieces of wire whose ends are then connected together. For example, describe the EP 2684283B1 , the EP 1554794B1 and the EP 1041696B1 Devices and methods for connecting wire ends of hairpins for forming stator windings of electrical machines in which the wire ends are welded together.

Die Herstellung der Maschinenelemente erfolgt in einer Produktionsanlage, in der zum Beispiel Draht aus elektrisch leitfähigem Material weiterverarbeitet wird. Der Draht kann dabei insbesondere auch einen rechteckigen Querschnitt haben, als Flach-, Vierkant- oder Profildraht ausgestattet sein, oder zum Beispiel als Flachbandstahl oder ähnliches vorliegen. Derartige Halbzeuge werden für bestimmte Prozesse auf Spulen, auch Coils genannt, bereitgestellt. Somit kann bei der Herstellung eines Maschinenelements einer elektrischen Maschine eine kontinuierliche Materialeinbringung in den Herstellungsprozess erreicht werden, was zu einer hohen Produktivität führt.The production of the machine elements takes place in a production plant in which, for example, wire made of electrically conductive material is further processed. The wire may in particular also have a rectangular cross-section, be equipped as a flat, square or profile wire, or for example as flat strip steel or the like. Such semi-finished products are provided for certain processes on coils, also called coils. Thus, in the manufacture of a machine element of an electric machine, continuous material introduction into the manufacturing process can be achieved, resulting in high productivity.

Ist das auf der Spule bzw. dem Coil bereitgestellte Material aufgebraucht, muss diese gewechselt werden. Beim Wechseln der Spule muss diese von der Lagerung gelöst, ausgetauscht und der Anfang des Halbzeugs oder Drahts wieder dem Prozess durch Einfädeln zugefügt werden. Dieser Wechselvorgang hat zur Folge, dass in der Zeit, in der die Spule gewechselt wird, der Herstellungsprozess des Maschinenelements zum Erliegen kommt. Es kann daher nicht weiter produziert werden, bis eine neue Spule mit Halbzeug in eine entsprechende Vorrichtung zur Zuführung von Draht eingelegt ist.If the material provided on the spool or coil is used up, it must be replaced. When changing the bobbin, it must be removed from the storage, replaced and the beginning of the semifinished product or wire be added back to the process by threading. This change operation has the consequence that in the time in which the coil is changed, the manufacturing process of the machine element comes to a standstill. It can therefore not be further produced until a new coil with semi-finished product is inserted into a corresponding device for feeding wire.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, den Zeitraum zu verkürzen, in dem der Fertigungsprozess zum Erliegen kommt. Insbesondere soll die Produktivität bei der Herstellung von Maschinenelementen einer elektrischen Maschine und die Ausbringung von Draht in die Produktionsanlage gesteigert werden.The invention has set itself the task of shortening the period in which the manufacturing process comes to a standstill. In particular, the productivity in the production of machine elements of an electrical machine and the application of wire in the production plant should be increased.

Zum Lösen dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine gemäß Patentanspruch 9, sowie eine Bauteilherstellvorrichtung zum Herstellen eines mit Spulen versehenen Bauteils einer elektrischen Maschine gemäß Patentanspruch 15.To achieve this object, the invention provides a device for feeding wire in a production system for machine elements of an electrical machine according to claim 1, a method for feeding wire into a production system for machine elements of an electric machine according to claim 9, and a Bauteilherstellvorrichtung for producing a with Coil provided component of an electrical machine according to claim 15.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung schafft gemäß einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine, umfassend: Eine Trageeinheit; eine erste Spule, die an der Trageeinheit montierbar ist, um an einer Arbeitsposition Draht bereitzustellen; eine Fördereinrichtung zur Förderung des bereitgestellten Drahts in die Produktionsanlage; wobei an der Trageeinheit zusätzlich zur ersten Spule eine zweite Spule zur Bereitstellung montierbar ist, und wobei die Trageeinheit verschiebbar ist, um wechselweise die erste Spule oder die zweite Spule in die Arbeitsposition zu bringen.According to a first aspect, the invention provides a device for feeding wire into a machine element production system of an electric machine, comprising: a support unit; a first spool mountable to the support unit for providing wire at a working position; a conveyor for conveying the provided wire to the production line; wherein a second spool for mounting is mountable to the support unit in addition to the first spool, and wherein the support unit is slidable to alternately bring the first spool or the second spool into the working position.

Dadurch wird der Fertigungsprozess nicht gestoppt, wenn nach dem Verbrauch des auf der Spule bereitgestellten Materials oder Halbzeugs eine neue Spule mit Draht montiert wird. Das Montieren der zweiten, vollen Spule erfolgt taktzeitparallel zum laufenden Prozess. Insbesondere wird durch die verschiebbare Trageeinheit ein leerer Coil bzw. eine leere Spule, deren Draht bzw. Halbzeug verbraucht ist, durch eine neue, bereits vormontierte Spule ersetzt. Durch das Verschieben der Trageeinheit und somit auch der vollen Spule in die Arbeitsposition wird die Zeit des Wechselvorgangs im Prozess erheblich gekürzt. Somit steigen die Ausbringung von Material und damit die Produktivität.This will not stop the manufacturing process if a new spool of wire is mounted after the material or semi-finished product has been used on the spool. The second, full coil is mounted in parallel to the running process. In particular, an empty coil or an empty coil, the wire or semi-finished product is consumed by the displaceable carrying unit, replaced by a new, pre-assembled coil. By moving the carrying unit and thus also the full bobbin to the working position, the time of the change process in the process is considerably reduced. Thus, the output of material and thus the productivity increase.

Vorteilhafterweise ist für die erste und die zweite Spule jeweils eine Fördereinrichtung vorgesehen. Dadurch kann eine übergangslose Produktion erreicht werden. Noch während Draht von der ersten Spule abgerollt und der Produktionsanlage zugeführt wird, kann der Draht der zweiten, vollen Spule in die Fördereinrichtung der zweiten Spule eingefädelt werden. Das heißt der Draht, der sich auf der neuen, vollen Spule befindet, wird während des laufenden Produktionsprozesses vorbereitet und ermöglicht auf diese Weise eine im Wesentlichen übergangslose Produktion beim Wechsel der Spulen.Advantageously, a conveyor is provided for each of the first and second spools. As a result, a seamless production can be achieved. Still while wire from the unrolled first coil and the production plant is fed, the wire of the second, full coil can be threaded into the conveyor of the second coil. That is, the wire, which is on the new, full reel, is prepared during the ongoing production process, thus enabling essentially seamless production when the reels are changed.

Bevorzugt sind die Spulen parallel zueinander an der verschiebbaren Trageeinheit montiert oder montierbar. Insbesondere ersetzt die Trageeinheit durch Parallelverschiebung jeweils eine der beiden Spulen durch eine andere Spule an der Arbeitsposition. Dadurch kann besonders schnell eine mit Draht gefüllte Spule an die Position der bisher an der Arbeitsposition befindlichen Spule gebracht werden, sobald diese leer ist bzw. keinen Draht mehr enthält.Preferably, the coils are mounted parallel to each other on the sliding support unit or mountable. In particular, the support unit replaced by parallel displacement in each case one of the two coils by another coil at the working position. As a result, a coil filled with wire can be brought to the position of the previously located at the working position coil as soon as it is empty or no longer contains wire.

Vorteilhaft sind beide Spulen derart an der verschiebbaren Trageeinheit montiert oder montierbar, dass ihre Drehachsen identisch sind. Hierdurch wird ein besonders schneller und exakter Austausch der Spulen an der Arbeitsposition ermöglicht, sobald eine Spule leer ist und durch eine volle Spule ersetzt werden muss.Advantageously, both coils are mounted or mounted on the displaceable support unit such that their axes of rotation are identical. This allows a particularly quick and accurate replacement of the coils at the working position as soon as a coil is empty and must be replaced by a full coil.

Vorteilhafterweise ist die Trageeinheit als ein Wagen ausgestaltet, der in einem Grundgestell quer zur Vorschubrichtung des Drahts bewegbar gelagert ist, um eine mit Draht gefüllte Spule in die Arbeitsposition zu bringen. Durch die eindimensionale Bewegung des Wagens im Grundgestell erfolgt eine besonders schnelle, sichere und exakte Positionierung der Spule zur Bereitstellung von Draht im laufenden Prozess.Advantageously, the carrying unit is designed as a carriage, which is movably mounted in a base frame transversely to the feed direction of the wire in order to bring a wire-filled coil in the working position. The one-dimensional movement of the carriage in the base frame ensures a particularly fast, safe and exact positioning of the coil for the provision of wire in the running process.

Bevorzugt umfasst die Fördereinrichtung eine erste Vorschubeinheit zum Abziehen des Drahtes von der Spule.Preferably, the conveyor comprises a first feed unit for withdrawing the wire from the spool.

Bevorzugt umfasst die Fördereinrichtung eine zwischen der Spule und der Vorschubeinheit angeordnete Drahtumlenkung zur Umlenkung des von der Spule angerollten Drahts in Richtung der Vorschubeinheit.Preferably, the conveyor comprises a wire deflection arranged between the coil and the feed unit for deflecting the wire wound on the coil in the direction of the feed unit.

Bevorzugt umfasst die Fördereinrichtung einen Drahtpuffer zur variablen Aufnahme von Draht, und/oder eine Richtstrecke zum Geraderichten des Drahts.Preferably, the conveyor comprises a wire buffer for variable reception of wire, and / or a straightening line for straightening the wire.

Bevorzugt umfasst die Fördereinrichtung eine zweite Vorschubeinheit zur Förderung des Drahts in die Produktionsanlage. Die erste Vorschubeinheit zieht den Draht von der Spule ab und befüllt den Drahtpuffer.Preferably, the conveyor comprises a second feed unit for conveying the wire in the production plant. The first feed unit pulls the wire off the coil and fills the wire buffer.

Hierdurch wird der für die Produktion benötigte Draht zuverlässig von der Spule abgerollt und zielgerichtet der Produktionsanlage zugeführt.As a result, the wire required for the production is reliably unrolled from the spool and fed targeted the production plant.

Insbesondere kann die Trageeinheit automatisch verschoben werden, sobald ein Ende des Drahts eine definierte Position erreicht. Hierdurch wird ein besonders schneller Spulenwechsel ermöglicht. Darüber hinaus wird manuelle Arbeitszeit reduziert.In particular, the carrying unit can be moved automatically as soon as one end of the wire reaches a defined position. This allows a particularly fast bobbin change. In addition, manual working hours are reduced.

Vorteilhaft umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Sensor zur Erfassung des Füllstands der Spule mit Draht.Advantageously, the device according to the invention comprises a sensor for detecting the fill level of the coil with wire.

Bevorzugt ist ein Sensor zur Erfassung des Füllstands der Spule mit Draht vorgesehen, wobei der Sensor das Ende des von der Spule abgerollten Drahts detektiert.Preferably, a sensor for detecting the filling level of the coil is provided with wire, wherein the sensor detects the end of the unwound from the coil wire.

Bevorzugt ist eine Schneidvorrichtung vorgesehen, die durch ein Sensorsignal angesteuert wird und den Draht beim Unterschreiten eines definierten Füllstands der Spule automatisch abschneidet.Preferably, a cutting device is provided, which is controlled by a sensor signal and automatically cuts the wire falls below a defined level of the coil.

Vorteilhaft ist eine lösbar an die Spule gekoppelte Bremseinrichtung zum Abbremsen der Spule vorgesehen.Advantageously, a releasably coupled to the coil braking device is provided for braking the coil.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine oder mehrere Vorschubeinheiten zum Vorschub des Drahts, wobei die Vorschubeinheiten geöffnet werden können, um ein Einfädeln des Drahts in die Fördereinrichtung zu ermöglichen.Preferably, the device comprises one or more feed units for feeding the wire, wherein the feed units can be opened to allow threading the wire into the conveyor.

Durch diese Elemente wird ein besonders hoher Automatisierungsgrad und eine sehr zuverlässige, exakte und schnelle Drahtzuführung in die Produktionsanlage ermöglicht.These elements enable a particularly high degree of automation and a very reliable, accurate and fast wire feed into the production plant.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine umfasst die folgenden Schritte:

Montieren einer ersten Spule, die mit Draht befüllt ist, an einer Trageeinheit;
Fördern des Drahts der ersten Spule, während sie sich an einer Arbeitsposition A befindet;

The method according to the invention for feeding wire into a production unit for machine elements of an electrical machine comprises the following steps:

Mounting a first coil filled with wire to a support unit;
Feeding the wire of the first spool while it is at a working position A is;

Montieren einer zweiten Spule, die mit Draht befüllt ist, an der Trageeinheit, während Draht von der ersten Spule gefördert wird;Mounting a second coil filled with wire to the support unit while conveying wire from the first coil;

Verschieben der Trageeinheit, um die zweite Spule an Stelle der ersten Spule in die Arbeitsposition A zu bringen und die erste Spule in eine Austauschposition B zu bringen.Moving the carrying unit to the second coil in place of the first coil in the working position A to bring and the first coil in an exchange position B bring to.

Das Verfahren ermöglicht, dass die Fertigung von Maschinenelementen nicht unterbrochen wird, während eine volle Spule oder Austauschspule in der Vorrichtung montiert wird. Wenn die an der Arbeitsposition A befindliche Spule keinen Draht mehr enthält oder einen bestimmten Füllstand unterschreitet, wird sie durch die befüllte Spule ersetzt, die bereits vormontiert ist und daher besonders schnell zum Einsatz kommt und Draht für den Produktionsprozess bereitstellt. The method allows the fabrication of machine elements not to be interrupted while a full spool or replacement spool is being mounted in the device. When the at work position A If the coil that is present no longer contains any wire or falls below a certain level, it is replaced by the filled coil, which is already preassembled and therefore is used particularly quickly and provides wire for the production process.

Bevorzugt wird vor dem Verschieben der Trageeinheit ein Ende des Drahts der zweiten Spule in eine Fördereinrichtung eingelegt, die der zweiten Spule zugeordnet ist. Dadurch kann der neu bereitgestellte Draht für eine übergangslose Produktion entsprechend vorbereitet werden. Während des laufenden Produktionsprozesses können somit die zweite Spule und die zweite Fördereinrichtung so weit vorbereitet werden, dass der laufende Prozess lediglich durch Verschieben der Trageeinheit weitergeführt werden kann.Preferably, before moving the carrying unit one end of the wire of the second coil is inserted into a conveyor, which is associated with the second coil. As a result, the newly provided wire for seamless production can be prepared accordingly. During the current production process, the second coil and the second conveyor can thus be prepared so far that the current process can be continued only by moving the support unit.

Die Spulen können beispielweise parallel zueinander an der verschiebbaren Trageeinheit montiert werden.The coils can for example be mounted parallel to each other on the sliding support unit.

Beide Spulen können insbesondere derart an der verschiebbaren Trageeinheit montiert werden, dass ihre Drehachsen identisch sind.Both coils can in particular be mounted on the displaceable support unit such that their axes of rotation are identical.

Bevorzugt ersetzt die Trageeinheit durch Parallelverschiebung jeweils eine der Spulen durch eine andere der Spulen an der Arbeitsposition A.Preferably, the support unit replaced by parallel displacement in each case one of the coils by another of the coils at the working position A ,

Vorteilhaft wird die Trageeinheit quer zur Vorschubrichtung des Drahts bewegt, um die zweite oder eine neu mit Draht gefüllte Spule in die Arbeitsposition zu bringen.Advantageously, the support unit is moved transversely to the feed direction of the wire to bring the second or a newly filled with wire coil in the working position.

Vorteilhafterweise erfolgt ein Abziehen des Drahts von der Spule mittels einer Vorschubeinheit.Advantageously, a removal of the wire from the coil by means of a feed unit.

Bevorzugt wird ein Drahtpuffer mit Draht befüllt.Preferably, a wire buffer is filled with wire.

Bevorzugt wird der Draht mittels einer Richtstrecke gerade gerichtet.Preferably, the wire is straightened by means of a straightening line.

Vorteilhaft wird der Draht mittels einer zweiten Vorschubeinheit in die Produktionsanlage gefördert.The wire is advantageously conveyed by means of a second feed unit in the production plant.

Die Trageeinheit wird insbesondere automatisch verschoben, sobald ein Ende des Drahts eine definierte Position erreicht.In particular, the support unit is automatically displaced as soon as one end of the wire reaches a defined position.

Bevorzugt wird der Füllstand der Spule mit einem Sensor erfasst.Preferably, the level of the coil is detected by a sensor.

Bevorzugt wird eine Schneidvorrichtung durch ein Sensorsignal angesteuert, um den Draht beim Unterschreiten eines definierten Füllstands automatisch abzuschneiden.Preferably, a cutting device is driven by a sensor signal to automatically cut off the wire falls below a defined level.

Vorteilhaft wird die Spule mittels einer lösbar an die Spule gekoppelten Bremseinrichtung abgebremst, um zu verhindern, dass der Draht zu locker wird.Advantageously, the coil is braked by means of a releasably coupled to the coil braking device to prevent the wire is too loose.

Bevorzugt werden eine oder mehrere Vorschubeinheiten geöffnet und es erfolgt ein Einfädeln des Drahts in die Fördereinrichtung.Preferably, one or more feed units are opened and there is a threading of the wire in the conveyor.

Vorteilhaft wird eine Kupplung zwischen der Spule und einer Bremseinrichtung beim Verschieben der Trageeinheit automatisch betätigt.Advantageously, a coupling between the spool and a braking device is automatically actuated when the carrying unit is moved.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Bauteilherstellvorrichtung zum Herstellen eines mit Spulen versehenen Bauteils einer elektrischen Maschine geschaffen, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Zuführung von Draht umfasst.According to a further aspect of the invention, there is provided a component manufacturing apparatus for manufacturing a bobbin-mounted member of an electric machine comprising a wire feeding apparatus according to the present invention.

Vorteile und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genannt sind, gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.Advantages and details which are mentioned in connection with the device according to the invention also apply to the method according to the invention and vice versa.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine als Ansicht von oben, mit einer Trageeinheit, die sich an einer ersten Position befindet;
2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine in einer Seitenansicht, mit einer Fördereinrichtung und hierzu gehörigen Elementen;
3 eine schematische Darstellung eines Teilbereichs der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit einer Bremseinrichtung zum Abbremsen der Spulen;
4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Zuführung von Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine von oben, wobei sich die Trageeinheit in einer zweiten Position befindet.

Embodiments will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 a schematic representation of a device according to the invention for supplying wire in a machine tool production system of an electric machine as viewed from above, with a support unit located at a first position;
2 a schematic representation of the device according to the invention for feeding wire into a production system for machine elements of an electric machine in a side view, with a conveyor and associated elements;
3 a schematic representation of a portion of the device according to the invention, with a braking device for braking the coils;
4 a schematic representation of the device according to the invention for feeding wire into a production system for machine elements of an electric machine from above, wherein the support unit is in a second position.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Die Vorrichtung in diesem Beispiel dient dazu, Draht in eine Produktionsanlage für Maschinenelemente einer elektrischen Maschine zu führen, in der aus dem Draht insbesondere Statoren eines Elektromotors hergestellt werden, der als Fahrmotor für ein Fahrzeug dient, wie beispielsweise eines Elektro-Personenkraftwagens. Derartige Motoren haben zum Beispiel eine Leistung im Bereich 10 kW bis 500 kW, vorzugsweise zwischen 20 kW und 200 kW.In the following, an embodiment of the device according to the invention will be described. The device in this example serves to guide wire into a machine element production line of an electrical machine in which, in particular, stators of an electric motor serving as a traction motor for a vehicle, such as an electric passenger car, are manufactured from the wire. Such motors have, for example, a power in the range 10 kW to 500 kW, preferably between 20 kW and 200 kW.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch als Ansicht von oben gezeigt. In der Vorrichtung ist eine erste Spule 21 an einer Trageeinheit 10 montiert. Die Spule 21 befindet sich an einer Arbeitsposition A, um dort einen Draht 5 bereit zu stellen, der auf die Spule 21 gewickelt ist und anschließend in einer in der Figur nicht gezeigten Produktionsanlage weiterverarbeitet wird, um Maschinenelemente herzustellen.In 1 an embodiment of the device according to the invention is shown schematically as a top view. In the device is a first coil 21 on a carrying unit 10 assembled. The sink 21 is at a working position A to get a wire there 5 ready to put that on the spool 21 is wound and then further processed in a production plant, not shown in the figure, to produce machine elements.

An der Trageeinheit 10 ist zusätzlich zur ersten Spule 21 eine zweite Spule 22 montiert, die ebenfalls zur Bereitstellung von Draht 5 dient. Die Trageeinheit 10 ist in einer Richtung S1 verschiebbar, um hierdurch die zweite Spule 22 in die Arbeitsposition A zu bringen, in der der Draht 5 bereitgestellt wird. Durch das Verschieben der Trageeinheit 10 in Richtung S1 und deren Gegenrichtung kann wechselweise die erste Spule 21 oder die zweite Spule 22 in die Arbeitsposition A gebracht werden.At the carrying unit 10 is in addition to the first coil 21 a second coil 22 mounted, which is also used to provide wire 5 serves. The carrying unit 10 is in one direction S1 slidable to thereby the second coil 22 in the working position A to bring in the wire 5 provided. By moving the carrying unit 10 in the direction S1 and their opposite direction can alternately the first coil 21 or the second coil 22 in the working position A to be brought.

Die Trageeinheit 10 ist als Wagen ausgestaltet, der in einem Grundgestell 60 bewegbar gelagert ist und darin hin und her geschoben werden kann. Die Verschiebung erfolgt dabei quer zur Förderrichtung F des Drahts 5 von der Spule 21 oder 22 in der Arbeitsposition A. Zur bewegbaren Lagerung der Trageeinheit 10 dienen Führungen 61, durch die die Trageeinheit 10 mit dem Grundgestell 60 verschiebbar verbunden ist. Über einen Antrieb, der in der Figur nicht dargestellt ist, kann auf diese Weise die Trageeinheit 10 verschoben werden. Die Trageeinheit 10 und das Grundgestell 60 werden im vorliegenden Beispiel aus zwei geschweißten Konsolen gebildet, wobei eine der beiden Konsolen, in diesem Fall das Grundgestell 60, fest mit dem Boden verschraubt ist.The carrying unit 10 is designed as a car, in a base frame 60 is movably mounted and can be pushed back and forth in it. The displacement takes place transversely to the conveying direction F of the wire 5 from the coil 21 or 22 in the working position A , For movable storage of the carrying unit 10 serve tours 61 through which the carrying unit 10 with the base frame 60 slidably connected. Via a drive, which is not shown in the figure, can in this way the support unit 10 be moved. The carrying unit 10 and the base frame 60 are formed in the present example of two welded consoles, one of the two consoles, in this case the base frame 60 , firmly bolted to the ground.

Die beiden Spulen 21, 22 sind lösbar an der Trageeinheit 10 montiert, so dass sie abgenommen und neu mit Draht befüllt werden können, wenn der jeweils bereitgestellte Draht 5 verbraucht ist. Die Spulen 21, 22 werden im montierten Zustand durch einen Aufnahmedorn gehalten, der über ein 4-Punktlager fest mit der Trageeinheit 10 verschraubt ist.The two coils 21 . 22 are detachable on the carrying unit 10 mounted so that they can be removed and refilled with wire if the wire provided 5 is consumed. The spools 21 . 22 are held in the assembled state by a mandrel, the fixed via a 4-point bearing with the support unit 10 is screwed.

Die Spulen 21, 22 sind parallel zueinander an der verschiebbaren Trageeinheit 10 montiert oder montierbar. Durch Parallelverschiebung der Spulen 21, 22 mittels der Trageeinheit 10 in die Verschieberichtung S1 und zurück wird jeweils eine der beiden Spulen 21, 22 durch die andere der beiden Spulen 21, 22 an der Arbeitsposition A ersetzt. Bei der in 1 dargestellten Position der Trageeinheit befindet sich die Spule 21 an der Arbeitsposition A, während sich die Spule 22 an einer Austauschposition B befindet, in der die Spule 22 gegen eine neue befüllte Spule ausgetauscht werden kann.The spools 21 . 22 are parallel to each other on the sliding support unit 10 mounted or mountable. By parallel displacement of the coils 21 . 22 by means of the carrying unit 10 in the direction of displacement S1 and back will each be one of the two coils 21 . 22 through the other of the two coils 21 . 22 at the working position A replaced. At the in 1 shown position of the carrying unit is the coil 21 at the working position A while the coil 22 at an exchange position B located in the coil 22 can be replaced with a new filled coil.

Die Spulen 21, 22 sind derart an der Trageeinheit 10 montiert oder montierbar, dass ihre Drehachsen identisch sind. Die Verschieberichtung S1 der Trageeinheit 10 verläuft in Richtung der Drehachsen der Spulen 21, 22 bzw. parallel dazu.The spools 21 . 22 are so on the support unit 10 mounted or mounted so that their axes of rotation are identical. The direction of displacement S1 the carrying unit 10 runs in the direction of the axes of rotation of the coils 21 . 22 or parallel to it.

Durch das Verschieben der Trageeinheit 10 in Richtung S1 kann somit eine neu gefüllte Spule 22 an die Arbeitsposition A gebracht werden, wenn der zuvor von der Spule 21 gelieferte Draht 5 zu Ende ist, das heißt wenn die Spule 21 leer ist.By moving the carrying unit 10 in the direction S1 can thus a newly filled coil 22 to the working position A be brought if the previously from the coil 21 delivered wire 5 is over, that is when the coil 21 is empty.

Zur Förderung des von der Spule 21 bereitgestellten Drahts 5 in die Produktionsanlage dient eine Fördereinrichtung 30, die nun anhand von 2 im Detail beschrieben wird.To promote the coil 21 provided wire 5 in the production plant is a conveyor 30 , which are now based on 2 will be described in detail.

2 zeigt hierzu die beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Zuführung von Draht schematisch in einer Seitenansicht. In der hier dargestellten Ansicht liefert die mit Draht befüllte Spule 21 an der Arbeitsposition A (siehe 1) den Draht 5 für den nachfolgenden Herstellungsprozess. Die Drehachse D der Spule 21 ist senkrecht zur Zeichenebene ausgerichtet. Die Beschreibung anhand von 2 gilt gleichermaßen mit der Spule 22 an Stelle der Spule 21. 2 shows the exemplary embodiment of the device according to the invention for supplying wire schematically in a side view. In the view shown here provides the wire-filled coil 21 at the working position A (please refer 1 ) the wire 5 for the subsequent manufacturing process. The rotation axis D the coil 21 is aligned perpendicular to the drawing plane. The description based on 2 applies equally to the coil 22 in place of the coil 21 ,

Die Fördereinrichtung 30 dient zur Förderung des von der Spule 21 (oder 22) bereitgestellten Drahts 5 in die hier nicht dargestellte Produktionsanlage. Die Fördereinrichtung 30 bildet eine Drahtstrecke. Sie umfasst eine erste Vorschubeinheit 31, die dazu dient, den Draht 5 von der Spule 21 abzuziehen.The conveyor 30 is used to promote the coil 21 (or 22 ) provided wire 5 in the production plant, not shown here. The conveyor 30 forms a wire route. It comprises a first feed unit 31 that serves the wire 5 from the coil 21 deducted.

In Laufrichtung des Drahts 5, hier als Vorschubrichtung V gekennzeichnet, befindet sich zwischen der Spule 21 und der ersten Vorschubeinheit 31 eine Drahtumlenkung 36, die zur Umlenkung des von der Spule 21 bzw. 22 abgerollten Drahts 5 in Richtung der Vorschubeinheit 31 dient.In the direction of the wire 5 , here as feed direction V marked, located between the coil 21 and the first feed unit 31 a wire deflection 36 for deflecting the coil 21 or. 22 unwound wire 5 in the direction of the feed unit 31 serves.

In Vorschubrichtung V nach der ersten Vorschubeinheit 31 ist eine Schneidvorrichtung 38 angeordnet, die durch ein Sensorsignal angesteuert wird und den Draht 5 automatisch abschneidet, wenn ein definierter Füllstand der an der Arbeitsposition A befindlichen Spule 21 bzw. 22 unterschritten wird oder sich kein Draht mehr auf der Spule befindet.In feed direction V after the first feed unit 31 is a cutting device 38 arranged, which is driven by a sensor signal and the wire 5 automatically cuts off when a defined level is at the working position A located coil 21 or. 22 below or there is no longer any wire on the spool.

Zur Erfassung des Füllstandes der Spule 21 bzw. 22 dient ein Sensor 37, der auf der Drahtstrecke in Vorschubrichtung V zwischen der Drahtumlenkung 36 und der ersten Vorschubeinheit 31 angeordnet ist. Der Sensor 37 wird in dem hier gezeigten Beispiel durch eine Drahtabfrage gebildet, die das Ende das von der Spule 21 bzw. 22 abgerollten Drahts 5 detektiert. Der Füllstand der Spule 21, 22 wird somit durch die Drahtabfrage bestimmt, das heißt, wenn kein Draht mehr durch die Drahtabfrage läuft, ist die Spule leer.For detecting the fill level of the coil 21 or. 22 serves a sensor 37 which is on the wire route in the feed direction V between the wire deflection 36 and the first feed unit 31 is arranged. The sensor 37 is formed in the example shown here by a wire query, which is the end of the coil 21 or. 22 unwound wire 5 detected. The level of the coil 21 . 22 is thus determined by the wire query, that is, when no more wire passes through the wire query, the coil is empty.

In der Vorschubrichtung V hinter der ersten Vorschubeinheit 31 ist ein Drahtpuffer 32 angeordnet, der zur variablen Aufnahme des Drahts 5 dient. Im Betrieb rollt die Vorschubeinheit 31 den Draht 5 von der Spule 21 bzw. 22 ab und befüllt den Drahtpuffer 32, der in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Pufferstrecke gebildet wird.In the feed direction V behind the first feed unit 31 is a wire buffer 32 arranged, for variable recording of the wire 5 serves. During operation, the feed unit rolls 31 the wire 5 from the coil 21 or. 22 and fills the wire buffer 32 which is formed by a buffer line in this embodiment.

In Vorschub- bzw. Drahtlaufrichtung hinter der Pufferstrecke befindet sich eine Richtstrecke 33 und dahinter eine zweite Vorschubeinheit 34. Die zweite Vorschubeinheit 34 zieht im Betrieb den Draht 5 aus dem Drahtpuffer 32, durch die Richtstrecke 33, und fördert dann den durch die Richtstrecke 33 gerade gerichteten Draht 5 in eine Produktionsanlage, die nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur weiteren Verarbeitung des Drahts angeordnet ist.In the feed or wire running direction behind the buffer line is a straightening 33 and behind a second feed unit 34 , The second feed unit 34 pulls the wire during operation 5 from the wire buffer 32 , through the guideline 33 , and then promotes the through the guideline 33 straightened wire 5 in a production plant, which is arranged according to the device according to the invention for further processing of the wire.

Um ein Einfädeln des Drahts 5 in die Fördereinrichtung 30 zu ermöglichen, können die Vorschubeinheiten 31, 34 pneumatisch geöffnet werden. Die beiden sich gegenüberliegenden Seiten 31a, 31b, 34a, 34b der jeweiligen Vorschubeinheit 31, 34 mit ihren zugehörigen Rollen 47 werden dabei auseinandergefahren. Beim Auseinanderfahren bewegen sie sich in entgegengesetzten Richtungen.To thread the wire 5 in the conveyor 30 to allow the feed units 31 . 34 be opened pneumatically. The two opposite sides 31a . 31b . 34a . 34b the respective feed unit 31 . 34 with their associated roles 47 will be moved apart. When moving apart, they move in opposite directions.

Durch stützende Rollen, die in Form eines Rollenkreuzes 39 ausgebildet sind, das auf der Drahtstrecke hinter der zweiten Vorschubeinheit 34 angeordnet ist, wird ein mögliches Durchhängen des Drahtes 5 verhindert.By supporting roles, in the form of a roller cross 39 are formed on the wire path behind the second feed unit 34 is arranged, a possible sagging of the wire 5 prevented.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist für die erste Spule 21 und für die zweite Spule 22 jeweils eine eigene Fördereinrichtung 30 vorgesehen. Das heißt, dass sich die aus Spule 21 bzw. 22 und Fördereinrichtung 30 gebildete Drahtstrecke zweimal auf der verschiebbaren Trageeinheit 10 befindet. Durch das Verschieben der Trageeinheit 10 gegenüber dem Grundgestell 60, wie es oben anhand von 1 beschrieben wurde, wird zusätzlich zur Spule 21 bzw. 22 auch die jeweils zugehörige Fördereinrichtung 30 mit verschoben. Damit kann beim Montieren einer neuen Spule an der Trageeinheit 10 der Draht dieser Spule in die zugehörige Fördereinrichtung 30 eingelegt oder eingefädelt werden, während die sich an der Arbeitsposition A befindliche Spule im Betrieb ist und mit der ihr zugeordneten Fördereinrichtung Draht an die nachgeordnete Produktionsanlage liefertIn the embodiment described here is for the first coil 21 and for the second coil 22 each with its own conveyor 30 intended. That is, that's out of coil 21 or. 22 and conveyor 30 formed wire path twice on the sliding support unit 10 located. By moving the carrying unit 10 opposite the base frame 60 as stated above by 1 is described in addition to the coil 21 or. 22 also the respective associated conveyor 30 with postponed. This can when mounting a new coil on the support unit 10 the wire of this coil in the associated conveyor 30 be inserted or threaded while working on the working position A located coil is in operation and supplies with its associated conveyor wire to the downstream production plant

3 zeigt schematisch in einer vergrößerten Ansicht die beiden an der Trageeinheit 10 montierten Spulen 21, 22 mit dem dazwischenliegenden Bereich. Jede Spule 21, 22 ist über ein Lager 51 bzw. 52 und eine Kupplung 41 bzw. 42 drehbar gelagert. Eine zentrale Bremseinrichtung 53 dient zum Abbremsen der Spule 21 bzw. 22, wenn sie sich an der Arbeitsposition A befindet und Draht liefert. Die Bremseinrichtung 53 verhindert, dass der Draht 5 durch eine Eigenbewegung der Spule 21 bzw. 22 zu locker wird. Hierzu dreht sich die Spule 21 bzw. 22 beim Abrollvorgang gegen die Bremseinrichtung 53. Die Bremseinrichtung 53 ist elektromechanisch und als Hysteresebremse ausgestaltet. Sie wirkt auf die Aufnahmewelle der Spulen 21, 22. 3 shows schematically in an enlarged view, the two on the support unit 10 mounted coils 21 . 22 with the intermediate area. Every coil 21 . 22 is about a camp 51 or. 52 and a clutch 41 or. 42 rotatably mounted. A central braking device 53 serves to decelerate the coil 21 or. 22 when she is at the work position A located and wire supplies. The braking device 53 prevents the wire 5 by a proper movement of the coil 21 or. 22 gets too loose. For this purpose, the coil rotates 21 or. 22 during rolling against the braking device 53 , The braking device 53 is electromechanical and designed as a hysteresis brake. It acts on the take-up shaft of the coils 21 . 22 ,

Die Kupplung 41, 42 ist elektromechanisch und auf beiden Seiten der Bremseinrichtung 53 vorgesehen. Hierdurch lässt sich jede Seite der Anordnung mit der dort befindlichen Spule 21 bzw. 22 entkoppeln, so dass diese Spule nicht mit dreht, während Draht von der anderen Spule 22 bzw. 21 auf der gegenüberliegenden Seite abgerollt wird. Hierdurch wird erreicht, dass ein Arbeiter die entkoppelte Spule drehen kann, um Draht in die öffnungsgemäße Vorrichtung einzufädeln.The coupling 41 . 42 is electromechanical and on both sides of the braking device 53 intended. This allows each side of the arrangement with the coil located there 21 or. 22 decouple so that this spool does not rotate while wire from the other spool 22 or. 21 is rolled on the opposite side. This ensures that a worker can rotate the decoupled coil to thread wire in the device according to the opening.

Die Kupplungen 41, 42 werden vollautomatisch betätigt. Beim Verschieben der Trageeinheit 10 wird die Kupplung derjenigen Seite geöffnet, deren Spule von der Arbeitsposition A in die Austauschposition B gelangt, so dass die dort befindliche Spule, zum Beispiel die Spule 21, entkuppelt und dadurch frei wird, während die auf der anderen Seite gelegene Spule, in diesem Beispiel die Spule 22, durch Schließen der dort gelegenen Kupplung, in diesem Beispiel die Kupplung 42, mit der Bremseinrichtung 53 verkuppelt wird.The couplings 41 . 42 are operated fully automatically. When moving the carrying unit 10 the clutch is opened on that side whose coil is in the working position A in the exchange position B so that the coil located there, for example, the coil 21 , decoupled and thereby becomes free, while the coil located on the other side, in this example, the coil 22 , By closing the clutch located there, in this example, the clutch 42 , with the braking device 53 is verkuppelt.

Das Verschieben der Trageeinheit 10 erfolgt automatisch mit Hilfe eines Antriebs. Dieser Vorgang wird ausgelöst, wenn das abgeschnittene Drahtende eine Schneidvorrichtung erreicht, die einen Nullpunkt darstellt. Das Auslösen kann aber auch erfolgen, wenn beispielsweise ein vorab definierter Füllstand der Spule im Betrieb unterschritten wird und sich noch Draht auf der Spule befindet.Moving the carrying unit 10 takes place automatically with the aid of a drive. This process is triggered when the cut wire end reaches a cutting device that represents a zero point. However, the triggering can also take place if, for example, a previously defined fill level of the coil is undershot during operation and there is still wire on the spool.

Nachfolgend wird ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren anhand der 1 und 4 beschrieben.An example of the method according to the invention is described below with reference to FIG 1 and 4 described.

Zunächst wird die erste Spule 21, die mit Draht 5 befüllt ist, an der Trageeinheit 10 montiert. 1 zeigt einen Zustand, in dem der Prozess der Drahtzuführung aktiv ist. Die erste Spule 21 befindet sich dabei in der Mitte des Grundgestells 60 in Abrollposition. Der Draht 5 wird von der ersten Spule 21 durch Abrollen gefördert, während sie sich an der Arbeitsposition A befindet, und zum Beispiel einer Produktionsanlage zur Herstellung von Statoren für Elektromotoren für Kraftfahrzeuge zugeführt.First, the first coil 21 that with wire 5 is filled at the carrying unit 10 assembled. 1 shows a state in which the process of wire feeding is active. The first coil 21 is located in the middle of the base frame 60 in roll-off position. The wire 5 is from the first coil 21 promoted by rolling while they are at the working position A and, for example, one Production plant supplied for the production of stators for electric motors for motor vehicles.

Während der Draht 5 nach unten in Förderrichtung F abgerollt und gefördert wird, wird die sich in 1 auf der rechten Seite befindliche zweite Spule 22, die mit Draht befüllt ist, an der Trageeinheit 10 montiert. Die Montage beinhaltet gegebenenfalls auch das Auswechseln der zweiten Spule 22, zum Beispiel wenn sich diese zuvor bereits im Arbeitsprozess befand und dabei Draht abgegeben hat. Bei der Montage der zweiten Spule 22 befindet sich diese an ihrer Austauschposition B.While the wire 5 down in the conveying direction F unrolled and promoted, which will be in 1 on the right side located second coil 22 , which is filled with wire, on the carrying unit 10 assembled. If necessary, the assembly also includes the replacement of the second coil 22 For example, if this was already in the process of work and has given wire. When mounting the second coil 22 this is at their exchange position B ,

In der Austauschposition B ist die zweite Spule 22 von der Aufnahmewelle der Spulen entkuppelt. Dadurch ist sie unabhängig von der Drehbewegung der ersten Spule 21, deren Draht gerade abgerollt wird, und dreht sich nicht mit dieser mit. Sie wird in diesem entkuppelten Zustand auch nicht von der oben anhand von 3 beschriebenen Bremseinrichtung 53 gebremst.In the exchange position B is the second coil 22 decoupled from the take-up shaft of the coils. As a result, it is independent of the rotational movement of the first coil 21 whose wire is being unrolled, and does not rotate with it. It is not in this uncoupled state from the above based on 3 described braking device 53 braked.

Wenn im Betrieb der Füllstand der ersten Spule 21 einen vorgegebenen Wert unterschreitet oder die Spule 21 entleert ist, was durch den oben beschriebenen Sensor 37 detektiert wird, wird die Trageeinheit 10 automatisch in der Verschieberichtung S1 verschoben. Dadurch wird die zweite Spule 22 anstelle der ersten Spule 21 in die Arbeitsposition A gebracht und die erste Spule 21 wird in ihre Austauschposition B gebracht. Dieser Zustand ist in 4 gezeigt.When in operation, the level of the first coil 21 falls below a predetermined value or the coil 21 is deflated, resulting from the above-described sensor 37 is detected, the carrying unit 10 automatically in the direction of displacement S1 postponed. This will be the second coil 22 instead of the first coil 21 in the working position A brought and the first coil 21 will be in your exchange position B brought. This condition is in 4 shown.

Während die zweite Spule 22 durch seitliches Verschieben der Trageinheit 10 mittels eines Antriebs in die Arbeitsposition A gebracht wird, wird sie automatisch an die Aufnahmewelle der Spulen angekuppelt und kann somit von der oben beschriebenen Bremseinrichtung 53 beim Abrollvorgang gebremst werden. Gleichzeitig wird die erste Spule 21 in ihre Austauschposition B gebracht und entkuppelt, wie es oben bereits beschrieben wurde, sodass nun die Montage einer voll mit Draht befüllten ersten Spule 21 erfolgen kann.While the second coil 22 by lateral displacement of the carrying unit 10 by means of a drive in the working position A is brought, it is automatically coupled to the take-up shaft of the coils and thus can by the braking device described above 53 be slowed down during the rolling process. At the same time, the first coil 21 in their exchange position B brought and uncoupled, as already described above, so now the assembly of a fully filled with wire first coil 21 can be done.

Dazu werden nun die oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Schritte auf analoge Weise wiederholt. Hierzu wird zunächst die erste Spule 21, die sich jetzt in ihrer Austauschposition B befindet, von der Trageeinrichtung 10 entfernt bzw. demontiert. Nun wird eine erneut mit Draht gefüllte Spule als erste Spule 21 auf der in 4 linken Seite der Trageeinheit 10 montiert. Dabei befindet sich die zweite Spule 22 an der Arbeitsposition A und gibt den Draht 5 in Förderrichtung F aus. Während der Montage der ersten Spule 21 läuft der Förderprozess mit Hilfe der zweiten Spule 22 weiter.These are now the above with reference to 1 repeated steps in an analogous manner. For this purpose, first the first coil 21 who are now in their exchange position B located, from the carrying device 10 removed or dismantled. Now, a reel filled with wire becomes the first coil 21 on the in 4 left side of the carrying unit 10 assembled. This is the second coil 22 at the working position A and gives the wire 5 in the conveying direction F out. During the assembly of the first coil 21 the conveying process runs with the help of the second coil 22 continue.

Wenn nun wiederum der von der zweiten Spule 22 gelieferte Draht durch das Abrollen dieser Spule aufgebraucht ist oder die Spule 22 einen bestimmten Füllstand unterschreitet, wird die Trageeinheit 10 mit den daran montierten Spulen 21, 22 automatisch in die zur Verschieberichtung S1 entgegengesetzte Richtung verschoben, d.h. in die Verschieberichtung S2, so dass die gefüllte Spule 21 wieder in die Arbeitsposition A gebracht und angekuppelt wird, während die Spule 22, deren Draht jetzt verbraucht ist, in ihre Austauschposition B gebracht und ausgekuppelt wird. Damit ist der in 1 gezeigte Ausgangszustand wieder erreicht.If, in turn, that of the second coil 22 supplied wire is depleted by rolling this coil or the coil 22 falls below a certain level, is the support unit 10 with the coils mounted on it 21 . 22 automatically in the direction of displacement S1 shifted in the opposite direction, ie in the direction of displacement S2 so that the filled coil 21 back to the working position A is brought and coupled while the coil 22 whose wire is now used up, in their replacement position B brought and disengaged. This is the in 1 reached output state again reached.

Die beiden Spulen 21, 22 sind parallel zueinander an der verschiebbaren Trageeinheit 10 montiert. Ihre Drehachsen sind identisch bzw. verlaufen in gleicher Richtung. Beim Verschieben der Trageeinheit 10 erfolgt eine Parallelverschiebung der Spulen 21, 22 derart, dass eine der beiden Spulen die jeweils andere an der Arbeitsposition ersetzt und diese in eine Position gebracht wird, in der eine Montage oder ein Wechsel der Spule erfolgen kann. Diese Position ist die Austauschposition B. Die Verschiebung der Trageeinheit 10 erfolgt quer bzw. senkrecht zur Förderrichtung F des Drahts 5.The two coils 21 . 22 are parallel to each other on the sliding support unit 10 assembled. Their axes of rotation are identical or run in the same direction. When moving the carrying unit 10 there is a parallel displacement of the coils 21 . 22 such that one of the two coils replaces the other one at the working position and this is brought into a position in which a mounting or a change of the coil can take place. This position is the replacement position B , The displacement of the carrying unit 10 takes place transversely or perpendicular to the conveying direction F of the wire 5 ,

Mit Hilfe der Fördereinrichtung 30, wie sie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist, wird der Draht 5 von derjenigen Spule 21, 22 abgerollt oder abgezogen, die sich gerade an der Arbeitsposition A befindet, und einer Maschine zur weiteren Verarbeitung zugeführt, beispielsweise einer Produktionsanlage für Statoren von Elektromotoren für Kraftfahrzeuge. Hierzu wird der Draht 5 der jeweils neu bereitgestellten Spule 21 bzw. 22 in die Fördereinrichtung 30 eingebracht bzw. eingefädelt. Das Einbringen des Drahts 5 in die Förderrichtung 30 wird weiter unten im Detail beschrieben.With the help of the conveyor 30 as referred to above with reference to 2 described is the wire 5 from that coil 21 . 22 unrolled or withdrawn, which is currently at the working position A and a machine for further processing, for example, a production plant for stators of electric motors for motor vehicles. This is the wire 5 each newly provided coil 21 or. 22 in the conveyor 30 introduced or threaded. The insertion of the wire 5 in the conveying direction 30 will be described in detail below.

Gemäß eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung haben beide Spulen 21, 22 jeweils einen eigenen Vorschub für den Draht 5, das heißt für jede Spule 21, 22 existiert eine eigene Fördereinrichtung 30.According to a particularly preferred embodiment of the invention, both coils have 21 . 22 each with its own feed for the wire 5 that is, for each coil 21 . 22 exists its own conveyor 30 ,

Dadurch kann bei der Montage einer neuen, vollen Spulen 21 oder 22 an der Austauschposition B, ein Teilstück des Drahts 5 in die zu dieser Spule gehörende Fördereinrichtung 30 eingebracht bzw. eingelegt werden, während der Draht von der anderen Spule, die sich in der Arbeitsposition A befindet, gefördert wird. Nach dem Verschieben der Trageeinheit 10 kommt somit die bereits bestückte Fördereinrichtung 30 sofort zum Einsatz und fördert den Draht 5 der sich nun an der Arbeitsposition A befindlichen Spule direkt in die Produktionsanlage zur Weiterverarbeitung. Das heißt, dass der Produktionsprozess auch während des Einfädelns des Drahts 5 in die Fördereinrichtung 30 weiterlaufen kann. Dies wird im Folgenden erläutert:This allows for the assembly of a new, full coils 21 or 22 at the exchange position B , a section of the wire 5 in the belonging to this coil conveyor 30 be inserted or inserted while the wire from the other spool, which is in the working position A is promoted. After moving the carrying unit 10 Thus comes the already equipped conveyor 30 immediately to use and promotes the wire 5 which is now at the working position A located coil directly into the production plant for further processing. That is, the production process also during the threading of the wire 5 in the Conveyor 30 can continue. This is explained below:

Beispielsweise ist, wie in 1 gezeigt, der Prozess der Drahtzuführung mittels der ersten Spule 21 gerade aktiv, die sich hierzu in der Mitte des Grundgestells 60 befindet. Während der Draht 5 von der ersten Spule 21 nach unten in Förderrichtung F abgerollt wird, wird die sich auf der rechten Seite in 1 befindliche Spule 22 gewechselt bzw. montiert, und ein Anfangsbereich oder Teilstück des Drahtes 5 der Spule 22 wird zum Beispiel von einem Werker in die Fördereinrichtung 30, die zur Spule 22 gehört, eingelegt.For example, as in 1 shown, the process of wire feeding by means of the first coil 21 just active, dedicated to this in the middle of the base frame 60 located. While the wire 5 from the first coil 21 down in the conveying direction F will be unrolled, which will be on the right in 1 located coil 22 changed or assembled, and a starting portion or portion of the wire 5 the coil 22 is, for example, a worker in the conveyor 30 that go to the coil 22 heard, inserted.

Im nächsten Schritt wird angenommen, dass die Spule 21, die gerade im Arbeitsprozess eingebunden ist und Draht liefert, nun leer ist und durch die neue, volle Spule 22 ersetzt wird. Dazu wird die Trageeinheit 10 in Verschieberichtung S1 verschoben, wobei die neue, volle Spule 21 mit ihrer zugehörigen und bereits bestückten Fördereinrichtung 30 in die Arbeitsposition A gelangt, wie in 4 gezeigt.In the next step it is assumed that the coil 21 , which is currently involved in the working process and supplies wire, is now empty and through the new, full coil 22 is replaced. This is the carrying unit 10 in the direction of displacement S1 moved, with the new, full coil 21 with its associated and already equipped conveyor 30 in the working position A arrives as in 4 shown.

Bei dieser Ausführungsform befindet sich die in 2 beschriebene Drahtstrecke mit Spule 21, 22 und Fördereinrichtung 30 zweimal auf der verschiebbaren Trageeinheit 10.In this embodiment, the in 2 described wire route with coil 21 . 22 and conveyor 30 twice on the sliding support unit 10 ,

Beim Einlegen des Drahts in die Fördereinrichtung 30 der nicht im Arbeitsprozess befindlichen Spule fädelt zum Beispiel ein Werker den Draht über die Drahtumlenkung 36, durch die erste Vorschubeinrichtung 31, in die Pufferstrecke 32, durch die Richtstrecke 33, durch die zweite Vorschubeinheit 34 und das Rollenkreuz 39 (siehe 2). Hierzu befinden sich die Vorschubeinheiten 31, 34 der Fördereinrichtung 30 im geöffneten Zustand.When inserting the wire into the conveyor 30 For example, a worker is threading the wire over the wire bender when the bobbin is out of work 36 , by the first feed device 31 , in the buffer line 32 , through the guideline 33 , through the second feed unit 34 and the scroll cross 39 (please refer 2 ). For this purpose there are the feed units 31 . 34 the conveyor 30 in the open state.

Das Öffnen der Vorschubeinheiten 31, 34 erfolgt automatisch, wenn die zur Fördereinrichtung 30 gehörige Spule von der Arbeitsposition A in ihre Austauschposition B gebracht wird.Opening the feed units 31 . 34 takes place automatically when the to the conveyor 30 associated spool from the working position A in their exchange position B is brought.

Nachdem die an der Austauschposition B befindliche Spule 21 bzw. 22 ausgetauscht und der vordere Teil des dort aufgewickelten Drahts 5 in die Fördereinrichtung eingefädelt wurde, wird die Einheit aus Spule und zugehöriger Fördereinrichtung 30 in die Arbeitsposition A verschoben. Beim Verschieben in die Arbeitsposition A schließen sich die beiden Vorschubeinheiten 31, 34 automatisch und fördern den über die Richtstrecke 33 gerade gerichteten Draht in die Produktionsanlage oder Maschine zur Weiterbearbeitung.After the at the exchange position B located coil 21 or. 22 replaced and the front part of the wound wire there 5 has been threaded into the conveyor, the unit is made of coil and associated conveyor 30 in the working position A postponed. When moving to the working position A close the two feed units 31 . 34 automatically and promote the over the guideline 33 straightened wire into the production line or machine for further processing.

Wenn der Sensor 37 der Fördereinrichtung 30 einen bestimmten Minimum-Füllstand der im Betrieb befindlichen Spule oder das Ende des Drahts 5 detektiert, erzeugt er ein Signal, mit dem die Schneidvorrichtung 38 angesteuert wird und dadurch den Draht in der Fördereinrichtung 30 abschneidet.If the sensor 37 the conveyor 30 a certain minimum level of the coil in operation or the end of the wire 5 detected, it generates a signal with which the cutting device 38 is driven and thereby the wire in the conveyor 30 cuts.

Die Fördereinrichtung 30 wird nun zum Beispiel durch Vorschub des restlichen sich darin befindlichen Drahts entleert. Vorzugsweise ist vor der Produktionsanlage zur Weiterverarbeitung des Drahts eine weitere Schneidvorrichtung zum Abschneiden des Drahts angeordnet, um ein exakt definiertes Drahtende zu erhalten, bevor der Draht von der neu befüllten Spule der Produktionsanlage zugeführt wird. The conveyor 30 is now emptied, for example by advancing the remaining in it wire. Preferably, before the production line for further processing of the wire, a further cutting device for cutting off the wire is arranged in order to obtain a precisely defined wire end before the wire is fed from the newly filled coil to the production line.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

55: Drahtwire
1010: Trageeinheitcarrying unit
2121: erste Spulefirst coil
2222: zweite Spulesecond coil
3030: FördereinrichtungConveyor
3131: erste Vorschubeinheitfirst feed unit
31a, 31b31a, 31b: Seiten der ersten VorschubeinheitPages of the first feed unit
3232: Drahtpufferwire buffer
3333: Richtstreckestraightening path
3434: zweite Vorschubeinheitsecond feed unit
34a, 34b34a, 34b: Seiten der zweiten VorschubeinheitPages of the second feed unit
3636: Drahtumlenkungwire deflection
3737: Sensorsensor
3838: Schneidvorrichtungcutter
3939: Rollenkreuzroller cross
41, 4241, 42: Kupplungclutch
4747: Rollenroll
51, 5251, 52: Lagerwarehouse
5353: Bremseinrichtungbraking means
6060: Grundgestellbase frame
6161: Führungenguides
AA: Arbeitspositionworking position
BB: Austauschpositionexchange position
DD: Drehachsenrotational axes
FF: Förderrichtungconveying direction
S1, S2S1, S2: Verschieberichtungdisplacement direction
VV: Vorschubrichtungfeed direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2684283 B1 [0004]
EP 1554794 B1 [0004]
EP 1041696 B1 [0004]

Claims

Device for feeding wire into a production system for machine elements of an electrical machine, comprising: a support unit (10); a first spool (21) mountable to the support unit (10) to provide wire (5) at a working position (A); a conveyor (30) for conveying the provided wire (5) to the production facility; wherein a second coil (22) for providing wire (5) is mountable to the support unit (10) in addition to the first coil (21); and the carrying unit (10) is slidable to alternately bring the first spool (21) or the second spool (22) to the working position (A).

Device after Claim 1 , characterized in that for the first and the second coil (21, 22) each have a conveyor (30) is provided.

Device after Claim 1 or 2 , characterized in that the coils (21, 22) are mounted or mountable parallel to one another on the displaceable support unit (10), and the support unit (10) is displaced by displacing each one of the coils (21, 22) through another coil (21, 22). 22) is replaced at the working position (A).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that both coils (21, 22) are mounted or mountable on the displaceable support unit (10) such that their axes of rotation (D) are identical.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrying unit (10) is designed as a carriage which is movably mounted in a base frame (60) transversely to the feed direction of the wire (5), to a coil filled with wire (5) (21, 22) in the working position (A) to bring.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conveying device (30) comprises: 6.1. a first feed unit (31) for withdrawing the wire (5) from the spool (21, 22), and / or 6.2. a wire deflector (36) arranged between the spool (21, 22) and the feed unit (31) for deflecting the wire (5) unwound from the spool (21, 22) in the direction of the feed unit (31) and / or 6.3 a wire buffer (32) for variably receiving wire (5), and / or 6.4 a straightening line (33) for straightening the wire (5), and / or 6.5 a second feed unit (34) for feeding the wire (5) into the production plant.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrying unit (10) is automatically displaced as soon as one end of the wire (5) reaches a defined position.

Device according to one of the preceding claims, characterized by 8.1 a sensor (37) for detecting the filling level of the coil (21, 22) with wire (5), and / or 8.2. a sensor (37) for detecting the level of the coil (21, 22) with wire (5), the sensor (37) detecting the end of the wire (5) unwound from the coil (21, 22), and / or 8.3 a cutting device (38) which is actuated by a sensor signal and automatically cuts off the wire (5) when falling below a defined fill level of the coil (21, 22), and / or 8.4 a brake device (21, 22) which is detachably coupled to the coil (21) 39) for decelerating the spool (21, 22), and / or 8.5 one or more feed units (31, 34) for advancing the wire (5), wherein the feed units (31, 32) can be opened to thread the wire (5) to allow in the conveyor (30).

Method of feeding wire into a machine tool production plant comprising the steps of: - Mounting a first coil (21) which is filled with wire (5), on a support unit (10); - conveying the wire (5) from the first spool (21) while it is at a working position (A); Mounting a second coil (22) filled with wire (5) to the support unit (10) while feeding wire (5) from the first coil (21); - Moving the support unit (10) to bring the second coil (22) in place of the first coil (21) in the working position (A) and bring the first coil (21) in an exchange position (B).

Method according to Claim 9 , characterized in that 10.1 before moving the carrying unit (10) one end of the wire (5) of the second coil (22) in a conveyor (30) is inserted, which is associated with the second coil (22), and / or 10.2 the coils (21, 22) are mounted parallel to one another on the displaceable support unit (10) and / or 10.3 both coils (21, 22) are mounted on the displaceable support unit (10) such that their axes of rotation (D) are identical, and / or 10.4 the carrying unit (10) by parallel displacement in each case one of the coils (21, 22) by a other of the coils (21, 22) replaced at the working position (A).

Method according to Claim 9 or 10 , characterized in that the support unit (10) is moved transversely to the feed direction of the wire (5) to bring a wire (5) filled with the coil (21, 22) in the working position.

Method according to one of Claims 9 to 11 characterized by the following steps: 12.1 withdrawing the wire (5) from the spool (21, 22) by means of a first advancing unit (31), and / or 12.2 filling a wire buffer (32) with wire (5), and / or 12.3 straightening the wire (5) by means of a straightening line (33), and / or 12.4 conveying the wire (5) in the production plant by means of a second feed unit (34).

Method according to one of Claims 9 to 12 , characterized in that the carrying unit (10) is automatically shifted as soon as one end of the wire (5) reaches a defined position.

Method according to one of Claims 9 to 13 characterized by the following steps: 14.1 Detecting the level of the coil (21, 22) with a sensor (37), and / or 14.2 driving a cutting device (38) by a sensor signal to the wire (5) when falling below a defined level automatically and / or 14.3 braking the spool (21,22) by means of a braking device (39) releasably coupled to the spool (21,22) to prevent the wire (5) from becoming too slack and / or opening 14,4 one or more feed units (31, 32) and threading the wire (5) into the conveyor (30), and / or 14.5. Automatic actuation of a coupling between the spool (21, 22) and a braking device (39) during the displacement of the carrying unit (10).

A component manufacturing apparatus for manufacturing a bobbin-mounted member of an electric machine, comprising a wire feeding apparatus according to any one of Claims 1 to 8th ,