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Ankerwickelinaschine mit Spulenhaltern, Drahtführungen und einer Antriebsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ankerwickelmaschine mit einer Anzahl um eine
den Anker aufnehmende, zentrale Welle angeordneter Spulenhalter für den Wickeldraht
und einer gleichen Anzahl von Drahtführungen sowie einer Antriebsvorrichtung, durch
die der über d;e Drahtfühiungen zugeführte Wickeldraht in die Ankernuten eingeführt
wird, wobei der Anker und die Drahtführungen relativ zueinander eine geradlinige,
periodisch umkehrende Bewegung parallel zu der den Anker tragenden, zentralen Welle
ausführen und bei Bewegungsumkehr oder unmittelbar vor diesem Zeitpunkt gegeneinander
um einen Winkel verdreht werden, und wobei ferner die Drahtführungen durch mit diesen
verbundene Hebel gegenüber der zentralen Welle radial bewegt werden.
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Bei einer solchen bekannten Maschine können alle Nuten eines Ankers
gleichzeitig bewickelt werden; die so erhaltene Wicklung hat außerhalb der Nuten
die Gestalt einer Honigwabe, wobei die Ankerdrähte kreuzweise aufeinandergestapelt
oberhalb der Stimfiächen des Ankers liegen. Die bekannte Maschine hat jedoch den
Nachteil, daß die Ankernuten nicht richtig mit Wickeldraht ausgefüllt sind und daher
der Kupferfüllfaktor verhältnismäßig ungünstig ist. Die Wickelköpfe sind verhältnismäßig
schlaff, was ein Nachteil ist, da beim Drehen des Ankers die Drähte des Wickelkopfes
infolge der Zentrifugalkraft nach außen geschleudert werden können. Dies führt zu
Drahtbruch und zu einer Verschlechterung der elektrischen Isolierung. Selbst wenn
die Wickelköpfe durch Anbringung von Lack oder einem anderen Haftmittel versteift
werden, ist dies nicht ausreichend. Von Nachteil ist bei der bekannten Vorrichtung
auch, daß die Konstruktion verhältnismäßig kompliziert ist und daß viele Einzelteile
erforderlich sind, die zu Betriebsstörungen Anlaß geben können.
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Um eine gleichmäßige und vollständige Füllung der Nuten mit einfachen
Mitteln sicherzustellen, wird bei der eingangs beschriebenen Ankerwickelmaschine
gemäß der Erfindung dafür gesorgt, daß die Amplitude der radialen Bewegung der Drahtführungen
während des Wickelns jeder Nute durch einen um die zentrale Welle drehbaren Ring
verändert wird, dessen periodisch veränderliche Winkelverdrehung in der einen Richtung
durch einen fest eingestellten Anschlag, gegen den der Ring durch Federwirkung gedrückt
wird, und in der anderen Richtung durch weitere Anschläge begrenzt ist, deren Stellung
durch von der Antriebsvorrichtung angetriebene Exzenter periodisch verändert wird.
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Bei einer anderen bekannten Ankerwickehnaschine sind zwar ebenfalls
Drahtführungen vorgesehen, die entsprechend der jeweiligen Nuttiefe und Nutweite
radial einstellbar sind; doch handelt es sich hierbei um eine feste an die Nutform
angepaßte Einstellung und nicht um eine während der Nutenbewicklung veränderliche
Einstellung, weshalb die Nuten nicht vollständig gefüllt werden und sich ein schlechter
Füllfaktor ergibt.
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Eine besonders einfache Bauart der erfindungsgemäßen Maschine ergibt
sich, wenn der drehbare Ring mit einem Rahmen, welcher eine hin- und hergehende
Bewegung parallel zu der zentralen Welle ausführt, und über eine Kette mit einer
auf dem Rahmen angebrachten Scheibe verbunden ist, die um einen bestimmten Winkel
gedreht wird, wobei die Größe der Winkelbewegung von der relativen Bewegung des
Rahmens zu den Anschlägen abhängig ist. Vorzugsweise ist auf dem Rahmen eine Mitnehmerkörper
aufweisende endlose Kette durch Öffnungen in den Anschlägen und über weitere Scheiben
geführt, von denen eine Scheibe mit der zuvor erwähnten auf den Rahmen angebrachten
Scheibe gekuppelt ist, wobei die Mitnehmerkörper mit den Anschlägen derart zusammenwirken,
daß die der Auf- und Abbewegung des Rahinens folgende Kette angehalten wird, wenn
die Mitnehmerkörper an den Öffnungen der Anschläge anliegen, wodurch den Scheiben
eine winkelförmige Drehbewegung erteilt wird.
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Bei der Ankerwickehnaschine nach der Erfindung bewegen sich also die
Drahtführungen mit dem Rahmen in einer Richtung parallel zu der Achse, welche den
Anker enthalten kann. Die gegenseitige Verdrehung
zwischen Anker
und Drahtführungen erfolgt hierbei dadurch, daß der Anker gegenüber den Drahtführungen
in dem Augenblick verdreht wird, in dem die gradlinige Bewegung des Rahmens die
Richtung ändert. Dies bedeutet somit, daß nur kleine Massen der Winkelverdrehung
unterliegen und daß die größeren Massen lediglich eine gradlinige Bewegung vollführen.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt F i g. 1 schematisch und perspektivisch den allgemeinen Aufbau der
Ankerwickelmaschine nach der Erfindung, F i g. 2 den Mechanismus, mittels
dessen die Amplitude der radialen Bewegung der Drahtführungen verändert werden kann.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in einem in der Zeichnung nur
teilweise und schematisch veranschaulichten, mit 1 bezeichneten Kasten oder
Gehäuse untergebracht. Die Maschine enthält ferner einen Rahmen 2 mit Säulen
3, die in Führungen 4 geführt sind. Bei dem dargestellten Beispiel kann der
Rahmen 2 sich vertikal in Richtung der Pfeile P auf-und abbewegen. Am oberen Ende
der Säulen 3 ist eine Platte 5 mit einer zentralen öffnung vorgesehen.
Auf der Platte 5 sind einige Drahtführungen 6 angebracht, die radial
in Richtung des Pfeiles Q beweglich sind. Die Anzahl von Drahtführungen
6 entspricht der Maximalzahl der Nuten des zu bewickelnden Ankers. Jede Drahtführung
6 ist auf einem Kniehebel angebracht, der bei 7 drehbar an der Platte
5 befestigt ist und mit seinem freien Ende mit einem Nocken 8 zusammenwirkt,
der einen Teil eines Ringes 9 bildet. Dieser Ring kann auf eine weiter unten
beschriebene Weise um einen bestimmten Winkel in Richtung des Pfeiles R gedreht
werden und wird durch eine nicht dargestellte Feder gegen einen ebenfalls nicht
dargestellten Anschlag gedrückt.
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Auf dem Rahmen ist eine Scheibe 11 vorhanden, die frei drehbar
ist und an der eine Kette 10 befestigt ist. Andererseitg ist die Kette
10 am Ring 9 befestigt. Wenn die Scheibe 11 gedreht wird, nimmt
die Kette 10 den Ring 9 mit, und sobald die Kraft, welche die Scheibe
11 in Drehung versetzt, nicht mehr auftritt, wird der Ring 9 auf die
vorstehend geschilderte Weise in seine Endlage zurückgezogen.
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Am Rahmen 2 sind ferner Scheiben 12, 13, 14 und 15 vorgesehen,
die frei drehbar sind und von denen die Scheibe 12 mit der Scheibe 11 gekuppelt
ist. Um die Scheiben 12, 13, 14 und 15 ist eine endlose Kette
16 gelegt, deren Zweck weiter unten erörtert wird. In der Mitte des Rahmens
erstreckt sich die Achse 17,
die zum Einspannen des zu bewickelnden Ankers
dient. Auf der Achse 17 ist ein Ritzel 18 angebracht, das mit einer
in Richtung des Pfeiles S verschiebbaren Zahnstange 19 zusammenwirkt,
wobei das Ritzel 18
und die Achse 17 um einen bestimmten Winkel gedreht
werden. Die Zahnstange 19 ist mit einem Ansatz 20 versehen, der in eine Nut
21 einer Kurvenscheibe 22 eingreift. Die Nut 21 ist derart gestaltet, daß bei Drehung
der Kurvenscheibe 22 um 180' die Zahnstange 19 um einen bestimmten
Abstand verschoben und dadurch die Achse 17 um einen bestimmten Winkel gedreht
wird. Wenn die Kurvenscheibe 22 sich um weitere 180' gedreht hat, wird die
Zahnstange 19 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, und die Achse
17 dreht sich wieder in ihre Anfangsiage zurück. Auf der Vorderseite der
Kurvenscheibe 22 ist eine sich diametral erstreckende Nut 23 vorhanden, in
der das Glied 24 in einer bestimmten Lage befestigt werden kann. Der Stift
25 erhebt sich senkrecht an dem Glied 24 und greift in ein Gleitstück ein,
das in der Querrichtung in einer Nut des Rahmens 2 verschiebbar ist. Wenn die Kurvenscheibe
22 sich dreht, wird sich somit der Rahmen 2 in senkrechter Richtung auf- und abbewegen.
Die Kurvenscheibe 22 wird durch die Maschinenhaupt- oder Antriebswelle
26 angetrieben, welche über eine Scheibe 27 mit einem Elektromotor
gekuppelt ist. Auf der Hauptwelle 26 ist eine zweite Scheibe 28 vorgesehen,
die über einen Riemen oder eine Kette mit einer weiteren Scheibe 29 (s. F
i g. 2) gekuppelt ist, die wiederum über die Scheibe 30 eine Achse
31 antreibt. Diese Achse 31 trägt an den beiden Enden verstellbare
Exzenter 32 und 33, die bei Drehung der Scheibe 30 über Kurbelhebel
34 und 35 ein Verschieben der Anschläge 36 und 37 in senkrechter
Richtung bewirken. An den freien Enden haben die Anschläge 36 und
37 (s. F i g. 1) Bohrungen, wie bei 38 im Anschlag
37 dargestellt ist. Die Kette 16 ist mit Mitnehmerkörpern
39, 40 versehen, die gegebenenfalls einstellbar sind. Die Kette
16 wird durch die Bohrungen in den Enden der Anschläge 36 und
37 geführt.
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Wie bereits erwähnt, wird der zu bewickelnde Anker auf der Achse
17 befestigt. Zu diesem Zwecke wird ein Handhebel 41 betätigt, durch welchen
die Achse 17 über den Hebel 421, die Zahnräder 43 und 44, die Achse 45, den
Riemen oder die Kette 46, die Achse 47 und die Vorrichtung 48 nach unten verschoben
wird.
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Die Wirkungsweise der Ankerwickelmaschine nach der Erfindung ist folgende.
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Wenn der Anker auf der Achse 17 befestigt ist und die freien
Enden der Wickeldrähte durch an sich bekannte Mittel am Schaft des Ankers befestigt
sind, wird die Vorrichtung in Betrieb genommen. Wenn die Hauptwelle 26 gedreht
wird, folgt die Kurvenscheibe 22 dieser Bewegung, d. h., der Stift
25 bewegt den Rahmen 2 in senkrechter Richtung. Nach einer vollständigen
Umdrehung der Kurvenscheibe 22 hat der Rahmen 2 eine vollständige Hin- und Herbewegung
ausgeführt. Hat der Rahmen 2 nahezu die obere Lage erreicht, ist also die Kurvenscheibe
von der dargestellten Lage her um 180' gedreht worden, so wird durch das
Zusammenwirken des Ansatzes 20 mit der Nut 21 die Zahnstange 19 in Richtung
der Achse 17 gedrückt, d. h., die Achse 17 dreht sich mit dem
eingespannten Anker um einen bestimmten Winkel. Hat die Kurvenscheibe 22 wieder
die dargestellte Lage eingenommen, ist also das Ende der senkrechten, nach unten
verlaufenden Bewegung erreicht, so wird der Ansatz 20 zurückgetrieben, worauf die
Zahnstange 19 dieser Bewegung folgt und das Ritzel 18 und somit die
Achse 17 sich wieder um den gleichen Winkel zurückdrehen.
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Bei der Hin- und Herbewegung des Rahmens 2 folgt die Kette
16 dieser Bewegung. Die Lage der Kette 16
gegenüber dem Rahmen ändert
sich dabei nicht. Sobald jedoch der Körper 40 den Anschlag 37 berÜhrt, wird
die Kette 16 angehalten, wodurch eine Drehbewegung der Scheiben 12,
13, 14 und 15 eintritt. Da die Scheibe 12 mit der Scheibe
11 gekuppelt ist, dreht sich auch die Scheibe 11. Die Kette
10 folgt dieser Drehbewegung, so daß der Ring 9 über einen bestimmten
Winkel gedreht wird. Infolgedessen werden alle Drahtführungen 6 in Richtung
auf die Ankerachse verschoben.
Wenn der Rahmen 2 nach unten bewegt
und der Körper 40 den Anschlag 37 nicht länger berührt, kehrt der Ring
9 unter Federwirkung in die Anfangslage zurück, und alle Drahtführungen
6 kehren auch in ihre Auf angslagen zurück. Während der Abbewegung des Rahmens
2 gelangt jedoch der Mitnehmerkörper 39 der Kette 16 in Berührung
mit dem Anschlag 36,
so daß die Kette 16 wieder die Scheiben 12,
13, 14 und 15 und somit die Scheibe 11 dreht. Ebenso dreht
sich wieder der Ring 9, und die Drahtführungen 6 bewegen sich auf
die Ankerachse zu. Da jedoch die Anschläge 36 und 37 keine feste Lage
einnehmen, sondern ihre Lage langsam ändern, ändert sich somit auch die Amplitude
der radialen Bewegung der Drahtführungen 6. Der von den Drahtführungen
6 stammende Wickeldraht wird somit in verschiedenen Ab-
ständen von
der Ankerachse in die Nuten gelegt. Auf diese Weise ist es möglich, die Nuten sehr
regelmäßig zu füllen, so daß der Kupferfüllfaktor erheblich vergrößert werden kann.
Der Draht wird nicht nur gleichmäßiger in die Nuten gelegt, sondern auch der Wickelkopf
ist erheblich steifer und voller und liegt näher an der Ankerwelle im Gegensatz
zu einer Ankerwickelmaschine, bei der die Amplitude der radialen Bewegung der Drahtführungen
sich nicht ändert.