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Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 eine Übertragungsvorrichtung mit einem Linearmagazin zur Aufnahme einer Wicklungsmatte, die zur Übertragung in einen Runddrahtspeicher vorgesehen ist, wobei das Linearmagazin eine Vielzahl zueinander parallel angeordneter Nuten zur Aufnahme von Stegen der Wicklungsmatte aufweist.
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Die Wicklungsmatten aus Flachdraht, die im Wesentlichen aus Stegen und diese miteinander verbindenden Wicklungsköpfen bestehen, werden zunächst auf flachen Schablonen gewickelt, von denen sie dann abgezogen und in ein Linearmagazin übertragen werden. Die Wickelmatten haben zwei Lagen übereinanderliegender, fluchtende Stege, wobei eine Lage zuvor auf einer ersten Seite der flachen Schablone und die andere Lage auf der anderen Seite der Schablone angeordnet war. Ein solches Verfahren ist z.B. aus der
DE 103 28 956 A1 bekannt.
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Die Runddrahtspeicher, die auch als Einziehwerkzeug bezeichnet werden, dienen in einem Zwischenschritt als Drahtspeicher, aus dem die Matten dann radial nach außen in die nach innen offenen Radialnuten eines Stators überführt werden.
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Anstelle des Runddrahtspeichers können die Wicklungsmatten auch direkt in nach außen offene Radialnuten eines Rotors überführt werden, sofern eine solche Bauform gewünscht ist.
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Die Drähte werden in der Regel mit Führungsfingern aus dem Magazin entnommen und dann mittels Rampen in den Runddrahtspeicher gedrückt. Problematisch ist die Synchronisation aller Bewegungsabläufe und das Herausdrücken der Stege der Wicklungsmatte aus dem Linearmagazin. Die empfindlichen, mit einer dünnen Isolierung versehenen Drähte der Wicklungsmatte können durch bei dem Übertragungsvorgang beschädigt werden, insbesondere wenn in Folge mangelnder Synchronisation die Nuten des Runddrahtspeichers nicht optimal mit den Aufnahmen des Linearmagazins fluchten. Auch die exakte Synchronisation der Führungsfinger kann problematisch sein, da sich das Spiel in allen Getriebeelementen, insbesondere von vorhandenen Zahnrädern addiert und zu erhöhten Toleranzen führt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Übertragungsvorrichtung zu schaffen, die eine schonendere Übertragung der Wickelungsmatte aus dem Linearmagazin in den Runddrahtspeicher ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Übertragungsvorrichtung eingangs genannter Art gelöst, bei welcher das Linearmagazin in der Art einer Zahnstange mit Zahnflanken zwischen den Nuten ausgebildet ist, die mit einer Formwalze in Eingriff steht, wobei die Formwalze Zahnrippen aufweist, die in die Nuten eingreifen und die Spitzen der Zahnrippen beim Vorbeilaufen der Zahnstange wenigstens bis an den Rand der Nuten auf der der Formwalze gegenüberliegenden Seite des Magazins reichen.
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Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil, dass die Zahnrippen in einer Doppelfunktion einerseits für einen synchronisierten Vorschub des Linearmagazins durch den unmittelbaren formschlüssigen Eingriff sorgen und andererseits auch selbst die Wicklungsmatte durch ihren Eingriff in die Nuten aus dem Magazin in gleichfalls synchronisierter Art und Weise herausdrückt. Zwischengetriebe können entfallen und durch das reduzierte Spiel zwischen den synchronisierten Bauteilen wird ein präziserer Entnahmevorgang ermöglicht, der die Gefahr einer Beschädigung der Wicklungsmatte reduziert,
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass Zahnflanken und die Flanken der Zahnrippen der Formwalze eine wenigstens abschnittsweise aneinander angepasste Verzahnung aufweisen. Eine solche Verzahnung sollte zum einen einen möglichst spielarmen Eingriff zwischen den Zahnflanken und den Zahnrippen der Formwalze zum anderen den tiefen Eingriff der Zahnrippen in die Nuten des Linearmagazins ermöglichen. Hierbei kann eine vorzugsweise flache Ausführung des Linearmagazins mit entsprechend flachen Nuten zumindest im Zeitpunkt der Übertragung von weiterem Vorteil sein.
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Beispielsweise kann ein unmittelbarer Antrieb der Zahnstange oder der Formwalze vorgesehen sein, wobei die Synchronisation der Bewegung allein über den Eingriff zwischen den Zahnrippen der Formwalze und den Zahnflanken des Linearmagazins erfolgt, d.h. es sind dann keine weiteren Getriebeelemente erforderlich.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Runddrahtspeicher derart synchronisiert mit dem Magazin angetrieben ist, dass in dem Runddrahtspeicher vorgesehene, radial nach außen offene Aufnahmenuten für die Stege der Wicklungsmatte mit den Nuten des Linearmagazins fluchten. Dies stellt sich, dass die Wicklungsmatte nicht nur schonend aus dem Linearmagazin herausgedrückt, sondern auch ohne Belastung in die Nuten des Runddrahtspeichers überführt werden kann.
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Die Flanken der Nuten des Runddrahtspeichers sind vorzugsweise abgerundet oder mit einer Fase versehen, um den Übertragungsvorgang zu erleichtern.
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Die Verbindungslinie zwischen den Drehachsen der Formwalze und dem Runddrahtspeicher liegt vorzugsweise senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Linearmagazins. Dies hat den Vorteil, dass die Spitze der Zähne der Formwalze genau dann am tiefsten in die Nuten eingreifen, wenn die Nut des Runddrahtspeichers, in die die jeweiligen Stege überführt werden sollen, mit ihrer Mitte genau auf der Verbindungslinie liegt, so dass ein besonders störungsfreies Übertragen ermöglicht ist.
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In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nuten zur Aufnahme der Stege an ihren Flanken plane, parallel zur Ausdrückrichtung der Wicklungsmatte liegende Bereiche aufweisen, vorzugsweise an ihrem unteren, der Formwalze entgegengesetzt liegenden Rand.
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Diese Bereiche führen die Stege der Wicklungsmatte in einer definierten Position. Gegenüber bisherigen Lösungen sind sie aber kleiner und nicht über die Höhe der übereinander liegenden Stege ausgeführt, so dass das Ausdrücken mit weniger Kraftaufwand durchgeführt werden kann.
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Zur Unterstützung des Überführungsvorgangs der Wicklungsmatte ist es in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Formwalze seitlich gummierte Walzenelemente aufweisen die auf die Stege verbindende Wicklungsköpfe einwirken, die seitlich aus dem Linearmagazin überstehen. Da im Bereich der Wicklungsköpfe keine Aufnahmen vorhanden sind, sondern diese mehr oder weniger frei seitlich aus dem Linearmagazin herausstehen, ist eine Profilierung der gummierten Walzenelemente in der Regel nicht erforderlich.
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Zur Förderung des Herausdrückens der Wicklungsmatte aus dem Linearmagazin ist vorgesehen, dass der Durchmesser der gummierten Walzenelemente wenigstens gleich dem Kopfkreisdurchmesser der Zähne ist. Zu große Durchmesser sind allerdings zu vermeiden, da durch ein zu frühes Herausdrücken der Wicklungsköpfe gegenüber den Stegen ein Verzug der Wicklungsmatte hervorgerufen werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Magazin ein Oberteil aufweist, das abnehmbar ist und Vorsprünge aufweist, die die Zahnflanken zwischen den Nuten des zahnstangenartigen Teils derart ergänzen, dass sich bei zusammengefügtem Oberteil und zahnstangenartigem Teil Nuten mit geradflächigen Flanken zur Aufnahme der Stege ergeben. Das abnehmbare Oberteil ermöglicht im aufgesetzten Zustand ein formstabiles Linearmagazin mit sich wenigstens über die doppelte Steghöhe erstreckenden Wandungen der Nuten. In diesem Zustand können zusätzliche Formungen an der Wicklungsmatte vorgenommen werden, beispielsweise um die Stege, die nach dem Wickeln noch beanstandet sind, aufeinanderzupressen.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Vorsprünge des Oberteils zur spielfreien Aufnahme einer Lage von Stegen in einem vorläufig eingelegten Zustand der Wickelmatte ausgebildet sind, während eine weitere Lage von Stegen der Wickelmatte in diesem vorläufig eingelegten Zustand der Wickelmatte bereits in den Nuten des zahnstangeartigen Teils des Linearmagazins gehalten ist. So kann die obere Steglage der Wicklungsmatte zunächst im Oberteil aufgenommen werden und dann auf die untere Steglage im zahnstangeartigen Unterteil gepresst werden, ohne dass ein seitliches Ausweichen möglich ist.
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Nach dem Entfernen des Oberteils ist das Linearmagazin dann erheblich flacher und die Zahnrippen der Formwalze können die Stege der Wicklungsmatte vollständig aus den Nuten drücken, wobei sie idealerweise durch die genannten planen Führungsbereiche die Nuten an einer exakt definierten Stelle verlassen.
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Eine bevorzugte konstruktive Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das zahnstangenartige Teil des Linearmagazin und/oder das Oberteil des Linearmagazins jeweils zwei schienenartige, in Längsrichtung angeordnete Träger aufweist, die die Wandungen oder Vorsprünge zwischen den Nuten in einem definierten Abstand zueinander halten.
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Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Stege und Wicklungsköpfe für den Übertragungsvorgang und vorher für Formvorgänge zugänglich bleiben. Die Formwalze ist vorzugsweise an diese Konstruktion in der Weise angepasst, dass ihr Außendurchmesser entsprechend der Anordnung der Träger profiliert ist. Z.B. können zwischen den Trägern des zahnstangenartigen Teils des Linearmagazins die Zahnrippen zum Zusammenwirken mit den Stegen und seitlich die gummierten Walzenelemente angeordnet sein, die ohnehin vorzugsweise getrennt voneinander ausgeführt sind.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der nachfolgend anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
- 1 einen Schnitt durch eine Übertragungsvorrichtung;
- 2 einen Schnitt durch ein vervollständigtes Linearmagazin aus 1;
- 3 einen Schnitt durch eine Formwalze der Übertragungsvorrichtung nach 1;
- 4 eine ausgeschnittene Draufsicht auf das untere, zahnstangenartige Teil des Linearmagazins;
- 5 einen Schnitt des geschlossenen Linearmagazins in einem Ausgangszustand;
- 6 einen Schnitt entsprechend 5 nach einem Formen der eingelegten Wicklungsmatte;
- 7 einen Schnitt des geöffneten Linearmagazins.
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In 1 ist ein Schnitt einer Übertragungsvorrichtung 10 zum Übertragen einer Wicklungsmatte 12 aus einem Linearmagazin 14 in einen Runddrahtspeicher 16 gezeigt. Die Wicklungsmatte 12 ist auf einer schwertförmigen, flachen Schablone (nicht gezeigt) gewickelt worden und besteht im Wesentlichen aus zwei Lagen von Stegen 18, 20, die über dachförmige Wickelköpfe 22 (siehe 4, aber nur im Ansatz gezeigt) miteinander verbunden sind. Solche Wicklungen sind bekannt und sollen hier nicht näher erörtert werden.
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Die Stege 18. 20 der Wicklungsmatte 12 liegen in Nuten 24 eines zahnstangenartigen Unterteils 26 des Linearmagazins 14 ein, wobei sie in einem unteren, in Übertragungsrichtung parallelen Randbereich 25 der Nuten 24 gebührt sind. Die Flanken 27 der Nuten 24 erweitern sich nach oben hin beispielsweise in der Art einer Evolventenverzahnung, um, mit Zahnrippen 28 einer Formwalze 30 spielarm zusammenzuwirken.
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Die Formwalze 30 sorgt durch den Eingriff der Zahnrippen 28 in die zahnstangenartigen Nuten 24 für einen synchronen linearen Vorschub des Linearmagazins 14, wobei in 1 und 2 die Nuten aus Vereinfachungsgründen nur teilweise dargestellt sind, gleichwohl über die gesamte Länge des Linearmagazins ausgeführt sind.
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Wie in 1 gut zu erkennen ist, wirken die Spitzen der Zahnrippen 28 beim Vorbeilaufen des befüllten Linearmagazins 14 mit den Stegen 18, 20 zusammen und drücken diese nach unten aus den Nuten 24 in nach außen offene Radialnuten 32 des Runddrahtspeichers 16. Der Antrieb des Runddrahtspeichers 16 erfolgt synchron zum Antrieb der Formwalze 30, so dass sich unter den Nuten 24 des vorbeilaufenden Linearmagazins 14 immer eine Radialnut 32 des Runddrahtspeichers 16 befindet. Die Anzahl der befüllten Nuten 24 des Linearmagazins 14 kann gleich oder eine geradzahlig Vielfaches der Anzahl der Radialnuten 32 sein.
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Die Radialnuten 32 sind an ihren Öffnungen mit Abrundungen 34 versehen, um die Übertragung zu erleichtern.
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Die Geometrie der Nuten 24 des Linearmagazins 14 und der Zahnrippen 28 der Formwalze 30 ist derart aufeinander abgestimmt, dass die Spitzen 33 der Zahnrippen 28 ungefähr auf dem Niveau der unteren Öffnungen der Nuten 24 liegen, wenn sie die gedachte Verbindungslinie zwischen der Drehachse der Formwalze 30 und der Drehachse des Runddrahtspeichers passiert.
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Unterstützt wird der Übertragungsvorgang durch auf der Drehachse der Formwalze 30 mitdrehende, gummierte Walzenelemente 36, deren Durchmesser ungefähr gleich dem Kopfkreisdurchmesser der Zahnrippen 28 ist (siehe 3). Die gummierten Walzenelemente 36 wirken auf die seitlich aus dem Linearmagazin 14 hervorstehenden Wicklungsköpfe der 22 der Wicklungsmatte 12.
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Wie in 2 gut zu erkennen ist, besitzt das Linearmagazin 14 ein entfernbares Oberteil 38, das vor dem Einsetzen des unteren, zahnstangenartigen Unterteils 26 in die Übertragungsvorrichtung 10 entfernt wird. Das Oberteil 38 verfügt über zahnartige Vorsprünge 40, die die Flanken der Nuten 24 des Unterteils derart komplementär ergänzen, dass geradwandige Nuten 42 in dem zusammengesetzten Linearmagazin 14 entstehen. Diese halten die Stege 18, 20 der Wicklungsmatte 12 formstabil, so dass z.B. noch weitere Formvorgänge an der Wicklungsmatte 12 durchgeführt werden können. Dies wird später noch im Zusammenhang mit 5 bis 7 näher erläutert. Die Einzelheit zeigt einen Ausschnitt des unteren, zahnstangenartigen Teils 26 ohne Wicklungsmatte 12.
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3 zeigt schematisch einen Schnitt gegenüber 1 um 90° gedrehten Schnitt durch die Formwalze 30. Zu erkennen sind die mittigen Zahnrippen 28 und die beiden seitlichen gummierten Walzenelemente 36 mit gleichem Außendurchmesser. Zwischen den Zahnrippen 28 und den Walzenelementen 36 sind Ausnehmungen 37 vorgesehen, durch die Träger 44 des Unterteils 26 des Linearmagazin 14 laufen können.
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4 zeigt die Anordnung der Träger 44 des Linearmagazins, die dieses stabilisieren aber den freien Zugang zu den Stegen 18, 20 und der Wicklungsköpfen 22 ermöglichen.
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5 bis 7 zeigen eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform eines Linearmagazins 114 mit einem Oberteil 138 und einem wiederum als Zahnstange ausgebildeten Unterteil 126.
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Die als Verzahnung ausgebildeten Flanken 127 wirken wiederum mit komplementär ausgeführten zahnartigen Vorsprüngen 140 des Oberteils 138 zusammen, so dass sich in dem in 5 und 6 gezeigten zusammengebauten Zustand Aufnahmenuten 142 für die Stege 18, 20 der Wicklungsmatte 12 ergeben, die geradflächige Führungsflanken haben.
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Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform nimmt das Oberteil 138 des Linearmagazins 114 zunächst die obere Lage der Steg 20 zwischen ihren Vorsprüngen 140 auf, während die unteren Stege 18 in den planen Randbereichen 125 gehalten sind.
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Die oberen und unteren Stege 18, 20 sind durch die Wickelköpfe 22 miteinander verbunden.
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Durch einen Formvorgang werden die zunächst von der unteren Lage der Stege 18 beabstandeten Stege 20 der oberen Lage auf die untere Lage gedrückt, wobei die geradflächigen Aufnahmenuten 142 verhindern, dass die Stege 20 seitlich ausweichen können. Im geschlossenen Zustand des Linearmagazins 114 können weitere Formvorgänge ausgeführt werden, z.B. ein Nachformen der Wicklungsköpfe, wenn dies erforderlich sein sollte.
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Schließlich wird das Oberteil 138 des Linearmagazins 114 abgehoben (siehe 6). In dessen zahnstangenartigem Unterteil 126 ist nun die gesamte Wicklungsmatte 12 positionsgenau gehalten. Im Anschluss daran kann nun das Unterteil 126 in die Übertragungsvorrichtung 10 eingesetzt werden, um den Übertragungsvorgang in den Runddrahtspeicher 16 durchzuführen.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
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Sämtliche aus den Ansprüchen und der Beschreibung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Übertragungsvorrichtung
- 12
- Wicklungsmatte
- 14, 114
- Linearmagazin
- 16
- Runddrahtspeicher
- 18
- Stege (untere Lage)
- 20
- Stege (obere Lage)
- 22
- Wicklungsköpfe
- 24
- Nuten
- 25, 125
- plane Randbereiche
- 26, 126
- zahnstangenartiges Unterteil
- 27, 127
- Zahnflanken
- 28
- Zahnrippen
- 30
- Formwalze
- 32
- Radialnuten
- 33
- Spitzen der Zahnrippen
- 34
- Abrundungen
- 36
- gummierte Walzenelemente
- 37
- Ausnehmungen
- 38, 138
- Oberteil
- 40, 140
- zahnartige Vorsprünge
- 42, 142
- Aufnahmenuten
- 44
- Träger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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