DE1488457C

DE1488457C - Device for the automatic winding of stator core assemblies of electrical machines

Info

Publication number: DE1488457C
Authority: DE
Inventors: Willi 6000 Bergen-Enkheim Muskulus
Original assignee: Balzer & Dröll KG, 6369 Niederdorfelden

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum maschinellen Bewickeln von Ständerblechpaketen elektrischer Maschinen mit einem in Achsrichtung durch die Innenbohrung des Ständerblechpakets hin- und herbewegbaren und in seinen beiden Endlagen hin- und herdrehbaren, mit Wickelnadeln versehenen Nadelträger und mit am Ständerblechpaket befestigten Wickelformern, über deren Leitkloben der Wickeldraht gezogen wird.The invention relates to a device for machine winding of stator cores electrical machines with one in the axial direction through the inner bore of the stator core reciprocable and reciprocable in its two end positions, with winding needles provided needle carrier and with the stator core attached winding formers, via their guide block the winding wire is pulled.

Bei bekannten derartigen Vorrichtungen, die mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit arbeiten, folgt der Wickeldraht im wesentlichen genau der Bewegungsbahn der Wickelnadel entlang der Seiten und über die Spitze des Leitklobens. Die den Wickelkopf bildenden Abschnitte des Wickeldrahtes liegen dann an den Stirnseiten des Ständerblechpaketes parallel geordnet.In known such devices, which at a relatively low speed work, the winding wire essentially follows the path of movement of the winding needle along the sides and over the top of the guide block. The sections of the winding wire which form the winding head are then arranged in parallel on the end faces of the stator core.

Sobald jedoch mit diesen bekannten Vorrichtungen eine gewisse Arbeitsgeschwindigkeit überschritten wird, wird der Wickeldraht während der schnellen Drehbewegung des Nadelträgers durch die Fliehkraft zu einer nicht am Leitkloben anliegenden Schlaufe ausgeschleudert. Dadurch hat er keine Führung mehr und legt sich mehr oder weniger kreuzend gegen die Stirnseiten des Ständerblechpaketes. Dies birgt die Gefahr in sich, daß beim späteren Zusammenpressen der Wickelköpfe in ihre endgültige Form eine Beschädigung der Drahtisolierung und damit ein Kurzschließen verschiedener Drahtabschnitte eintreten kann.However, as soon as a certain operating speed is exceeded with these known devices is, the winding wire is during the rapid rotating movement of the needle carrier by the centrifugal force ejected into a loop that does not rest on the guide block. As a result, he no longer has any leadership and lies down more or less crossing against the end faces of the stator core. This harbors the There is a risk that when the winding heads are later compressed into their final shape Damage to the wire insulation and thus short-circuiting of various wire sections can occur can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unabhängig von der Wickelgeschwindigkeit eine Führung des Drahtes am Leitkloben und die parallele Lage der jeweils einen Wickelkopf bildenden Drahtabschnitte sicherstellt.The invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the beginning, which, regardless of the winding speed, guide the wire on the guide block and the ensures parallel position of the wire sections each forming a winding head.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedem Leitkloben ein federnder Drahtleitkörper zugeordnet ist, der mit der Führungsfläche des Leitklobens eine sich zum Ständerblechpaket hin keilförmig verjüngende Fangführung für den Wickeldraht bildet.This object is achieved in that a resilient wire guide body is assigned to each guide block is, which with the guide surface of the guide block is a wedge-shaped tapering towards the stator core Forms catch guide for the winding wire.

Durch die Erfindung wird zwar nicht das radiale Abschleudern der Drahtschlaufen verhindert, diese werden jedoch aufgefangen und in die richtige Lage geführt, so daß sich die Drähte im Wickelkopf nicht kreuzen.The invention does not prevent the wire loops from being thrown off radially, but this However, they are caught and put into the correct position so that the wires in the end winding are not cross.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Drahtleitkörper an einem in der Spannvorrichtung des Ständerblechpakets befestigten Lagerböckchen angeordnet und wird zweckmäßig durch einen an dem Lagerböckchen um eine Querachse schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Hebel gebildet, dessen einer Arm zum Leitkloben hinweist und dessen anderer Arm unter der Wirkung einer von einer Feder ausgeübten Kraft steht. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die auf den Drahtleitkörper wirkende Federkraft durch Veränderung der Federspannung einstellbar.In an advantageous embodiment of the invention, the wire guide body is on one in the clamping device the stator core attached to the bearing block and is expediently by a formed the bearing block pivotably mounted about a transverse axis, two-armed lever, one of which Arm points to the guide block and its other arm under the action of a spring exerted Strength stands. In a further preferred embodiment of the invention, that is on the wire guide body acting spring force adjustable by changing the spring tension.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

Fig. 1 in Seitenansicht einen Teil der auf einer Wickelmaschine angeordneten Aufnahmevorrichtung für ein genutetes Ständerblechpaket, wobei Teile der Aufnahmevorrichtung weggebrochen sind, um das eingelegte Ständerblechpaket und einen Wickelformer mit dem erfindungsgemäßen Drahtleitkörper sichtbar zu machen,1 shows a side view of part of the receiving device arranged on a winding machine for a grooved stator core, with parts of the mounting device broken away to inserted stator core and a winding former with the wire guide body according to the invention visible close,

F i g. 2 die Draufsicht auf einen Drahtleitkörper. Auf der in Fig. 1 angedeuteten Kopfplatte 1 einer Wickelmaschine ist das Untergestell 2 einer Spannvorrichtung 3 befestigt, das in einer mit Widerlagern versehenen Durchbrechung 4 das zu bewickelnde Ständerblechpaket 5 aufnimmt. Oberhalb des Untergestelles 2 ist ein Obergestell 6 der Spannvorrichtung 3 in senkrechter Richtung auf- und abwärts bewegbar gelagert, das seinen Antrieb über eine Kolbenstange 7F i g. 2 the top view of a wire guide body. On the indicated in Fig. 1 head plate 1 one Winding machine, the base 2 of a clamping device 3 is attached, which is in a with abutments provided opening 4 receives the stator core 5 to be wound. Above the underframe 2, an upper frame 6 of the clamping device 3 can be moved up and down in the vertical direction stored, which its drive via a piston rod 7

ίο einer nicht dargestellten, nach beiden Seiten wirkenden Hubvorrichtung erhält. Im abgesenkten Zustand drückt das Obergestell 6 mittels in einer Durchbrechung 8 vorgesehener Widerlager auf die obere Stirnfläche des Statorblechpaketes 5 und verspannt dieses fest zwischen sich und dem Untergestell 2.ίο one, not shown, acting on both sides Receives lifting device. In the lowered state, the upper frame 6 presses in an opening 8 provided abutment on the upper end face of the stator core 5 and clamped this firmly between itself and the underframe 2.

Ein in der Wickelmaschine in axialer Richtung hin- und hergehend und über einstellbare Winkelbereiche drehbar gelagerter, mit einer oder mehreren Wickelnadeln 9 ausgerüsteter Nadelträger 10 bewegtOne in the winding machine reciprocating in the axial direction and over adjustable angular ranges rotatably mounted, equipped with one or more winding needles 9 needle carrier 10 moves

sich durch die Durchbrechung 4 und 8 der Spannvorrichtung 3 und durch die Innenbohrung 11 des eingespannten Ständerblechpaketes 5. ,xthrough the opening 4 and 8 of the clamping device 3 and through the inner bore 11 of the clamped stator core 5., x

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das ' *- Statorblechpaket 5 vor seinem Einlegen in das Untergestell 2 der Spannvorrichtung 3 mit einer der Polzahl entsprechenden Anzahl yon Wickelformern 12 bestückt, von denen in Fig. 1 nur einer sichtbar ist. Jeder Wickelformer besteht aus einem oberen Leitkloben 14 mit Schaft 15 und . einem unteren Leitkloben 16 mit Schaft 17. Beide Leitkloben 14 und 16 werden nach dem Ansetzen am' Ständerblechpaket 5 an den erforderlichen Stellen durch eine nicht dargestellte Schnappverbindung miteinander und mit dem'Ständerblechpaket verriegelt. Durch Betätigung eines an einem der Leitkloben angeordneten Drückers 18 kann die Schnappverbindung zum Abziehen des Wickelformers vom Ständerblechpaket wieder gelöst werden. Der Übergang von den -Leitkloben 14 und 16 zu den Schäften 15 und 17 ist so ausgebildet, daß bei am Ständerblechpaket 5 angesetztem Wickelformer 12 zwischen jedem Leitkloben und den Stirnflächen des Ständerblechpaketes je ein Aufnahmeraum 19 und 20 für den sich während des Wickelvorganges ,In the illustrated embodiment, the '* - Laminated stator core 5 with one of the number of poles before it is inserted into the subframe 2 of the clamping device 3 corresponding number of winding formers 12, of which only one is visible in FIG. 1. Each winding former consists of an upper guide block 14 with shaft 15 and. a lower guide block 16 with shaft 17. Both guide blocks 14 and 16 are attached to the 'stator core 5 at the required points by a snap connection, not shown, with each other and with locked to the stator core. By actuating a lever located on one of the guide blocks 18, the snap connection for pulling the winding former from the stator core can be released again will. The transition from the -Leitkloben 14 and 16 to the shafts 15 and 17 is designed so that at on the stator core 5 attached winding former 12 between each guide block and the end faces of the stator core each a receiving space 19 and 20 for which is during the winding process,

aufbauenden Wickelkopf gebildet wird. Vbuilding winding head is formed. V

Jedem Leitkloben 14 und 16 ist eine Wickeldraht-Umlenkvorrichtung 21 und 22 zugeordnet. Da die Wickeldraht-Umlenkvorrichtungen einander gleich sind, wird nachstehend, in Verbindung mit den F i g. 1 und 2, nur die Wickeldraht-Umlenkvorrichtung 22 beschrieben. Sie besteht aus einem Lagerböckchen 23, das mit seiner Grundplatte 24 durch Schrauben 25 innerhalb des Untergestelles 2 der Spannvorrichtung 3 mit diesem befestigt ist. Das Lagerböckchen 23 trägt einen Drahtleitkörper 26, der sich mit seinem freien Ende etwas oberhalb des zwischen dem Leitkloben 16 und dem Ständerblechpaket 5 liegenden Aufnahmeraumes 20 gegen die Führungsfläche 27 des Leitklobens 16 federnd anlegt oder zwischen sich und dem Leitkloben einen Spielraum freiläßt, der etwas geringer als der Durchmesser des Wickeldrahtes ist. Dieser Drahtleitkörper 26 besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus einem zweiarmigen Hebel, dessen einer Arm 28 schräg von unten nach oben zur Führungsfläche 27 des Leitklobens 16 weist und dessen anderer Arm 29 etwa waagrecht von dieser Führungsfläche weg gerichtet ist. Durch die Schräglage des Armes 28 in bezug zum Leitkloben 16 wird zwischen beiden eine sich zumA winding wire deflection device 21 and 22 is assigned to each guide block 14 and 16. Since the Winding wire deflectors are alike, will be discussed below, in connection with the F i g. 1 and 2, only the winding wire deflection device 22 is described. It consists of a bearing block 23, which with its base plate 24 by screws 25 within the frame 2 of the Clamping device 3 is attached to this. The bearing block 23 carries a wire guide body 26, which with its free end slightly above that between the guide block 16 and the stator core 5 lying receiving space 20 resiliently rests against the guide surface 27 of the guide block 16 or between itself and the guide block leaves a clearance which is somewhat smaller than the diameter of the winding wire is. This wire guide body 26 consists in the embodiment of a two-armed Lever, one arm 28 of which is inclined from the bottom upwards to the guide surface 27 of the guide block 16 points and the other arm 29 directed approximately horizontally away from this guide surface is. Due to the inclined position of the arm 28 in relation to the guide block 16 is a between the two to

Ende des Leitklobens keilförmig verjüngende, von der einen Stirnfläche des Armes 22 und der Führungsfläche 27 des Leitklobens begrenzte Fangführung 30 gebildet. Der zweiarmige Hebel 28, 29 ist um eine Querachse 31 schwenkbar am Lagerböckchen 23 S gelagert und eine zwischen dem Arm 29 und einer festen Halterung 32 eingespannte Feder 33 ist bestrebt, den Arm 28 stets in federnder Anlage gegen den Leitkloben 16 oder (je nach Stärke des Wickeldrahtes) in einem gewissen Abstand zum Leitkloben zu halten. Ein am Lagerböckchen 23 angeordneter und mit dem Arm 29 zusammenwirkender, einstellbarer Anschlag 34, z. B. eine Stellschraube, gestattet die erforderliche Stellung des Armes 28 im Verhältnis zum Leitkloben 16 genau zu justieren.End of the guide block tapering in a wedge shape from the one end face of the arm 22 and the guide surface 27 of the guide block limited catch guide 30 is formed. The two-armed lever 28, 29 is around a transverse axis 31 pivotally mounted on the bearing block 23 S and one between the arm 29 and a fixed bracket 32 clamped spring 33 strives to keep the arm 28 always in resilient contact the Leitkloben 16 or (depending on the strength of the winding wire) at a certain distance from the Leitkloben to keep. One arranged on the bearing block 23 and cooperating with the arm 29, adjustable Stop 34, e.g. B. an adjusting screw, allows the required position of the arm 28 in relation to adjust precisely to the guide block 16.

Die Ausführung der Wickeldraht-Umlenkvorrichtung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Form beschränkt. Ist z. B. die Querabmessung des Leitklobens schmal, so genügt die Anordnung eines als Drahtleitkörper dienenden zweiarmigen Hebels so am Lagerböckchen, wobei der eine Arm dieses Hebels in der Längsmittelebene des Leitklobens angreift. Ist der Leitkloben jedoch in seiner Querabmessung breiter, so ist es vorteilhaft, mindestens zwei im Abstand symmetrisch zur genannten Längsmittelebene liegende Hebel am Lagerböchen anzuordnen. Es ist aber auch möglich, an Stelle mehrerer verhältnismäßig schmaler Hebel einen einzigen breiten, sich im wesentlichen über die Breite des Leitklobens erstreckenden Hebel vorzusehen. Auch können an Stelle von Hebeln am Lagerböckchen befestigte Blattfedern treten.The design of the winding wire deflection device is not limited to that described and shown Form restricted. Is z. B. the transverse dimension of the guide block is narrow, the arrangement of one is sufficient as a wire guide serving two-armed lever so on the bearing block, one arm of this Lever engages in the longitudinal center plane of the guide block. However, if the guide block is in its transverse dimension wider, it is advantageous to have at least two symmetrically spaced apart from the mentioned longitudinal center plane to arrange lying levers on the bearing bracket. But it is also possible instead of several relatively narrow lever a single wide, extending essentially over the width of the guide block to provide extending lever. They can also be fastened to the bearing block instead of levers Leaf springs kick.

Die Wirkungsweise der Wickeldraht-Umlenkvorrichtungen ist wie folgt:The mode of operation of the winding wire deflection devices is as follows:

Es sei davon ausgegangen, daß der Nadelträger 10 bei einer in bezug auf die Zeichnung nach unten gerichteten Bewegung einen strichpunktiert angedeuteten Wickeldraht 35 hinter dem Wickelformer 12 in eine der Nuten 36 des Ständerblechpaketes 5 mit Hilfe einer der Wickelnadeln 9 eingelegt und bis in die untere strichpunktiert angedeutete Totlage des Nadelträgers 10 gezogen hat. Bei der nun folgenden Drehbewegung des Nadelträgers entsprechend der Spulenweite wird bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit der Wickelmaschine der Wickeldraht seitlich so herausgeschleudert, daß sich unterhalb der Spitze des Leitklobens 16 eine der Querabmessung desselben weit überschreitende Schlaufe bildet. Bei der folgenden Aufwärtsbewegung des Nadelträgers 10 vor dem Wickelformer 12 wird der Wickeldraht 35 ohne ordnungsgemäße Anlage am unteren Leitkloben 16 nach oben gezogen und legt sich, wenn die Wickeldraht-Umlenkvorrichtung 22 nicht vorhanden ist, beim weiteren Fortschreiten der Aufwärtsbewegung des Nadelträgers 10 sofort in den Aufnahmeraum 20 als Teil des sich in diesem Aufnahmeraum bildenden Wickelkopfes ein. Dieses Einlegen erfolgt sehr ungeordnet und die Abschnitte des Wickeldrahtes legen sich in diesen Aufnahmeraum nicht parallel, sondern mehr oder weniger schräg zueinander ein. Durch den Drahtleitkörper 26 der Wickeldraht-Umlenkvorrichtung 22 wird jedoch zuerst die herausgeschleuderte Schlaufe des Wickeldrahtes bei der Aufwärtsbewegung des Nadelträgers 10 in der Fangführung 30 zwischen dem Arm 28 und dem Leitkloben 16 £>ezogen. Bei fortschreitender Aufwärtsbewegung legt sich Wickeldraht an die Führungsfläche 27 des Leitklobens an und wird kurz vor dem Ende der Führungsfläche 27 des Leitklobens 16 zwischen dieser und dem Arm 28 kurzzeitig festgehalten, wie in Fig. 1 mit ausgezogener Linie angedeutet. Diese Zeit wird durch die Einstellung des Anpreßdruckes des Drahtleitkörpers gegen den Leitkloben oder gegen den Wickeldraht so bestimmt, daß sich der Wickeldraht über den Leitkloben spannt. Erst bei weiterer Aufwärtsbewegung des Nadelträgers 10 wird infolge des entstehenden Zuges die Klemmwirkung zwischen Wickeldraht 35 und Arm 28 sowie Leitkloben 16 durch Überwinden der von der Feder 33 ausgeübten Kraft aufgehoben und der Wickeldraht in den Aufnahmeraum 20 eingezogen. Durch die Wirkung der Wickeldraht-Umlenkvorrichtung wird somit jeder Abschnitt des Wickeldrahtes, der später einen Teil des Wickelkopfes bildet, auf dem Leitkloben ausgerichtet und legt sich parallel zum vorhergehenden Abschnitt in den Aufnahmeraum 20 ein.It is assumed that the needle carrier 10 is directed downward in relation to the drawing Movement of a winding wire 35, indicated by dash-dotted lines, behind the winding former 12 in FIG one of the grooves 36 of the stator core 5 is inserted with the help of one of the winding needles 9 and up to in the lower dead point of the needle carrier 10 indicated by dash-dotted lines has drawn. With the now following Rotary movement of the needle carrier according to the bobbin width is at high working speed the winding machine flung out the winding wire to the side in such a way that that below the tip of the guide block 16 is one of the transverse dimensions of the same forms a wide loop. During the following upward movement of the needle carrier 10 before The winding wire 35 is moved to the winding former 12 without proper contact with the lower guide block 16 pulled up and lies down, if the winding wire deflection device 22 is not present, when further progression of the upward movement of the needle carrier 10 immediately into the receiving space 20 as Part of the winding head forming in this receiving space. This insertion is very disorderly and the sections of the winding wire do not lie parallel in this receiving space, but rather more or less obliquely to each other. Through the wire guide body 26 of the winding wire deflection device However, the loop of the winding wire that is thrown out first becomes 22 during the upward movement of the needle carrier 10 in the catch guide 30 between the arm 28 and the guide block 16 £> e pulled. As the upward movement progresses, the winding wire lies against the guide surface 27 of the guide block and is shortly before the end of the guide surface 27 of the guide block 16 between this and the arm 28 briefly held, as indicated in Fig. 1 with a solid line. This Time is determined by setting the contact pressure of the wire guide body against the guide block or determined against the winding wire so that the winding wire is stretched over the guide block. Only at; only when further upward movement of the needle carrier 10 is due to the resulting tension, the clamping effect between winding wire 35 and arm 28 and guide block 16 by overcoming the spring 33 The force exerted is canceled and the winding wire is drawn into the receiving space 20. Through the Effect of the winding wire deflection device is thus each section of the winding wire, which is later forms part of the winding head, aligned on the guide block and lies parallel to the previous one Section into the receiving space 20.

Der gleiche Vorgang wiederholt sich beim nachfolgenden Rückgang des Nadelträgers durch das Zusammenwirken der Wickeldraht-Umlenkvorrichtung 21 mit dem oberen Leitkloben 14.The same process is repeated during the subsequent retreat of the needle carrier due to the interaction the winding wire deflection device 21 with the upper guide block 14.

Durch die Wickeldraht-Umlenkvorrichtungen ist deshalb gewährleistet, daß auch bei Wickelmaschinen, die mit hoher Wickelgeschwiridigkeit arbeiten, eine sachgemäße Einlagerung der die Wickelköpfe bildenden Abschnitte des Wickeldrahtes in den Aufnahmeraum zwischen Wickelformer und Ständerblechpaket erfolgt. Dadurch wird die Gefahr einer Beschädigung der Drahtisolierung bei der späteren durch einen entsprechenden Preßvorgang erfolgenden endgültigen Formgebung der Wickelköpfe beseitigt und somit eine Fehlerquelle bei der Herstellung von Ständern elektrischer Maschinen ausgeschaltet.The winding wire deflection devices therefore ensure that even with winding machines, that work with high winding speed, proper storage of the winding heads forming sections of the winding wire in the receiving space between the winding former and stator core he follows. This reduces the risk of damage to the wire insulation during the later eliminated by a corresponding pressing process taking place final shaping of the winding heads and thus eliminated a source of errors in the manufacture of electrical machine stands.

Claims

Patent claims:

1. Device for machine winding of stator core stacks of electrical machines with one that can be moved back and forth in the axial direction through the inner bore of the stator core and needle carriers provided with winding needles which can be rotated back and forth in both of its end positions and with winding formers attached to the stator core, over whose guide block the Winding wire is drawn, characterized that each guide block (14, 16) is assigned a resilient wire guide body (26) which with the guide surface (27) of the guide block a wedge-shaped towards the stator core (5) forms tapering catch guide (30) for the winding wire (35).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the wire guide body (26) on a bearing block (23) fastened in the clamping device (3) of the stator core (5) is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the wire guide body (26) through a two-armed lever mounted on the bearing block (23) so as to be pivotable about a transverse axis (31) (28, 29) is formed, one arm (28) of which points to the guide block (14, 16) and the other of which

Arm (29) is under the action of a force exerted by a spring (33).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the on the wire guide body (26) acting spring force can be adjusted by changing the spring tension.

1 sheet of drawings