DE1589860B2

DE1589860B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Spulen

Info

Publication number: DE1589860B2
Application number: DE1589860A
Authority: DE
Inventors: Dallas Fisher Fort Wayne Ind. Smith (V.St.A.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-11-15
Filing date: 1967-10-30
Publication date: 1973-12-06
Also published as: DE1589860A1; GB1167790A; JPS526441B1

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wickeln von zwei oder mehreren Spulen mit gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern aus elektrisch leitendem Draht, die in die Nuten von Magnetkernen dynamoelektrischer Maschinen einsetzbar sind, wobei auf einem Spulenwickelkörper mittels einer relativ dazu drehbaren Drahtzuführung Windungen ausgebildet und von einem Aufnehmer aufgenommen werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.

Es ist an sich bekannt, fertige Spulen oder einzelne · Schleifen maschinell in Statornuten einzusetzen. Weiterhin ist aus der deutschen Auslegeschrift 1031 879 eine Maschine bekannt, die die Spulen außerhalb der Nuten wickelt und sie dann in die Nuten einführt. Diese Maschine weist einen Spulenwickler mit zwei in entgegengesetztem Sinn arbeitenden, diesen Spulenwickler abwechselnd zur Bildung aufeinanderfolgender Spulengruppen um eine Spulenform drehenden Motoren sowie einen ersten Schlitten, der die gewickelten Spulen von der Spulenform abschiebt und sie in ein Transportmittel zur Einführung in den Stator abgibt, und ferner einen zweiten Schlitten auf, der die Spulen vom Transportmittel abschiebt und sie in die Statornuten einführt. Bei einer derartigen Spulenwikkelmaschine muß jedoch der Wickelvorgang jedes Mal unterbrochen, der Leiterdraht zerschnitten und die Spule als Einheit von der Spulenform abgeschoben werden, bevor eine zweite Spule gewickelt werden

kann. r. ■ ' ; ^!

Zur kontinuierlichen Herstellung von Leiterwindungen allein ist ferner aus der USA.-Patentschrift 2 847 171 eine Vorrichtung mit einem zylindrischen Körper bekannt, der an seinem einen Ende einen radial nach außen ragenden konischen Flansch aufweist. Beim Wickeln wird der Leiterdraht auf den konischen Flansch gewickelt. Die gebildeten Windungen werden durch nachfolgend gewickelte Windungen in Längsrichtung über den zylindrischen Körper geschoben und gleiten dann über einen Führungsstab hinweg ab, um schließlich in einem Behälter gesammelt zu wer-

■ den. Zur Herstellung einer in die Nuten von dynamoelektrischen Maschinen einsetzbaren Spule müssen die gesammelten Windungen jedoch darüber hinaus sorgfältig geordnet, richtig ausgerichtet, gebündelt und entsprechend markiert werden, bevor sie von Hand in die Nuten eingesetzt werden können.

: Beim Gebrauch von Spulen, die auf den bekannten : Wickelyorrichtungen gewickelt worden sind, treten verschiedene Probleme auf. Beispielsweise ist es

• wichtig, daß jede Fehlausrichtung der Spulenwindungen nach dem Wickeln verhindert wird, da die einzelnen Windungen in einer einzigen Lage oder Schicht verbleiben müssen, um sie in ein Werkzeugteil einer Spuleneinsetzmaschine einsetzen zu können. Bei in bekannter Weise hergestellten Spulen sind die Win-■ düngen jedoch häufig falsch ausgerichtet, da die Spulen nach dem Wickeln und vor dem Einsetzen in die

Spuleneinsetzmaschine manuell gehandhabt werden müssen. Außerdem muß ein Arbeiter, um diese Spu- ^Λ< len in die Spuleneinsetzmaschine einzuführen, jede ■ Spule am Ende auffächern und gleichzeitig in die Spuleneinsetzmaschine schieben. Dies ist selbstverständlich schwierig und erfordert einen sehr erfahrenen Arbeiter.

Ein weiterer Nachteil bekannter Wickelvorrichtungen liegt darin, daß die Spulen einer Spulengruppe alle in der gleichen Richtung gewickelt sind. Deshalb muß der Arbeiter, wenn er die Spulengruppen manuell in die Einsetzmaschine einführt, abwechselnde Spulen umkehren, um sicherzustellen, daß aufeinanderfolgende Pole entgegengesetzte Polarität aufweisen. Ein weiterer Nachteil bekannter Wickelvorrichtungen ist darin zu sehen, daß es notwendig sein kann, Zwischenpolverbindungen zwischen den Spulengruppen oder Polen herzustellen, da jede Gruppe getrennt gewickelt und nicht aus einem kontinuierlichen Strang gebildet worden ist. Die insgesamt bei den bekannten Maschinen anfallenden manuellen Arbeitsgänge sind s zeitraubend und kostspielig, und bei jedem Arbeits- v gang besteht darüber hinaus die Möglichkeit, daß die Spulengruppen falsch behandelt und beschädigt werden. -■-,·■·■.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein einfaches und billiges Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um mehrere Spulengruppen ohne Unterbrechung des Leiterdrahtes mit gewünschter Polarität und gewünschtem Spulendurchmesser zum Einsetzen in dynamoelektrische Maschinen zu schaffen, wobei die einzelnen Spulen in der Weise auf dem Aufnehmer angeordnet werden sollen, daß sie von dort in die dynamoelektrischen Maschinen einsetzbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Wikkeln von zwei oder mehreren Spulen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer ersten zueinander benachbarten Stellung von Spulenwickelkörper und Aufnehmer Windungen auf dem Spulenwickelkörper ausgebildet und gleichzeitig zur Bildung einer Spule die meisten der Windungen in vorbestimmte Schlitze des Aufnehmers geschoben % werden, und dann bei einer zweiten oder weiteren zueinander benachbarten Stellung von Spulenwickelkörper ausgebildet und gleichzeitig zur Bildung einer Spule die meisten der weiteren Windungen in vorbestimmte andere Schlitze des Aufnehmers geschoben werden. _; —

Vorzugsweise werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Spulen auf dem Aufnehmer in Reihe miteinander verbunden ausgebildet. Weiterhin kann der Spulenwickelkörper verschiedene Wickelflächen aufweisen, um Spulen mit unterschiedlichem Umfang auszubilden. ν ^ : ί ^ i; \ · :

Um den Spulenwickelkörper und den Aufnehmer in unterschiedliche Stellungen zu bringen, können diese nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung in zueinander unterschiedlichen Winkelstellungen angeordnet werden. " ' ;;r ^y V ; ; " Schließlich können zur Herstellung von abwechselnden Polen mit entgegengesetzter Polarität durch Umkehrung der Drehrichtung des rotierenden Teiles die auf dem Aufnehmer ausgebildeten Spulen einen unterschiedlichen Wickelsinn aufweisen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens weist erfindungsgemäß Mittel zur kontinuierlichen Abgabe der meisten gewickelten Windungen von dem Spulenwickelkörper auf den Aufnehmer während des Wickelvorganges auf, der mit mehreren im Winkel zueinander versetzten Schlitzen für die Aufnahme der Windungen und Ausbildung von wenigstens zwei Spulen versehen ist und mittels einer Steuervorrichtung in vorbestimmte Aufnahmestellungen in bezug auf den Spulenwickelkörper einstellbar ist.

Vorzugsweise hält die Steuervorrichtung den Spulenwickelkörper und den Aufnehmer beim Wickeln der Windungen in einem teilweise überlappenden Eingriff.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Spulenwickelkörper mehrere benachbarte Wickelflächen zur Ausbildung von Spulen unterschiedlicher Größen auf, und der Aufnehmer bildet eine Anzahl von Zwischenräumen, die der Reihe nach mit den verschiedenen Wickelflächen fluchten.

Mit der Erfindung sind zahlreiche Vorteile erzielbar. Ein wichtiger Vorteil ist darin zu sehen, daß, nachdem ein Aufnehmer in Position gebracht und die Maschine eingestellt und gestartet worden ist, die verschiedenen Komponenten der Maschine einen vollständigen Zyklus automatisch ausführen, um in Reihe geschaltete Spulengruppen in dem Aufnehmer zu erzeugen. Dabei weist jede Spulengruppe die gewünschte Spulenzahl mit richtiger Polarität auf und die Spulen befinden sich in der genauen Anordnung, die zum Einführen in die auf Wunsch verwendete Spuleneinsetzmaschine erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die erhaltenen Zwi- ; schenpolverbindungen sehr kurz sind und die richtige Windungszahl in jeder Spule sichergestellt ist. Dabei arbeitet die Maschine mit hohem Wirkungsgrad und schnell, sie verkürzt die zum Füllen einer Spuleneinsetzmaschine erforderliche Zeit und sie ist vielseitig verwendbar, da sie für Magnetkerne mit verschiedenen Schichthöhen und verschiedene Leitergrößen geeignet ist. Ferner begrenzt sie auch in keiner Weise die Anzahl der zu wickelnden Windungen. ^r

Im folgenden ■ wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt ■ . ' Fig. 1 eine teilweise perspektivische Ansicht einer bekannten Spuleneinsetzmaschine, ί '

Fig. 2 eine vereinfachte, schematische, perspektivische Ansicht einer Spulenwickelvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 3 teilweise eine Seitenansicht und teilweise eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 und 4a zusammen eine vergrößerte, detaillierte Längsansicht der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung, wobei einige Teile geschnitten und andere Teile ungeschnitten dargestellt sind, ; Fig. 5 eine vergrößerte, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht des Spulenwickelkörpers und des Aufnehmers, die in den F i g. 2, 3 und 4 a dargestellt sind, F i g. 6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles der in den Fig. 4a und 5 gezeigten Abstreifvorrichtung, - '

Fig. 7 eine vergrößerte vertikale Schnittansicht, der durch die Linie 7-7 in F i g. 4 angegebenen Ebene, Fi g. 8 eine vertikale Schnittansicht, der durch die Linie 8-8 in Fig. 7 angegebenen Ebene,

Fig. 9 eine vertikale Schnittansicht, der durch die Linie 9-9 in; Fig. 4a angegebenen Ebene, Fig. 10 eine vertikale Schnittansicht der durch die

Linie 10-10 in Fig. 9 angegebenen Ebene,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht in teilweise auseinandergezogener Form von verschiedenen Antriebskomponenten des in den Fig. 9 und 10 gezeigten Aufnehmerteiles der Vorrichtung,

Fig. 12 bis 17 einschließlich teilweise perspektivische Ansichten des Wickelkörpers und des Aufnehmers der Vorrichtung und einen vollständigen Arbeitsablauf, bei dem vier in Serie verbundene Spulengruppen, von denen jede eine Vielzahl von in Serie verbundenen Spulen umfaßt, in dem Aufnehmer gebildet werden,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht des in den Fig. 12 bis 17 dargestellten Aufnehmerabstreifers,

Fig. 19 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht eines Teiles der Drahtklemmvorrichtung, die in mehreren Figuren dargestellt ist,

Fig. 20 eine teilweise perspektivische Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der die Spulengruppen von einem beladenen Aufnehmer in das Bestückungsteil einer bekannten, in Fig. 1 gezeigten Spuleneinsetzmaschine übertragen werden.

In Fig. 1 ist eine bekannte Spuleneinsetzvorrichtung zusammen mit mehreren, mit einem Band markierten oder befestigten Spulen dargestellt, die entlang der Vorrichtung angeordnet sind. Die in Fig. 1 dargestellte Spuleneinsetzvorrichtung 30 weist einen Bestückungsteil 32 auf, der eine Vielzahl mit Winkelabstand versehener, nach oben ragender Blätter 34 enthält, die Schlitze 36 bilden. Die Blätter 34 formen einen im allgemeinen zylindrischen Käfig, der Spulen aufnimmt, die nachfolgend in einen Statorkern od. dgl. eingeführt werden sollen. Die Spulen, die in das Bestückungsteil 32 eingeführt werden sollen, sind bei 38 angegeben. Diese Spulen 38 sind in bekannter Art und Weise auf einer einfachen Wickelvorrichtung mit einer zusammenklappbaren Spindel gewickelt worden, wie es eingangs bereits angegeben wurde. Die Spulen sind bei 39 zusammengebunden oder -geklemmt, um sie zusammenzuhalten.

Die Spulen müssen vor dem Einführen in das Bestückungsteil 32 eine ebene Konfiguration haben, da . die Schlitze 36 zu schmal sein können, als daß sie mehr als einen einzelnen Draht aufnehmen. In dieser Hinsicht kann die Spuleneinsetzmaschine 30 unterschiedliche Formen haben; die in F ig. 1 als Beispiel gezeigte Maschine 30 ist eine Vierpol-Maschine. Selbstverständlich können auch bekannte Maschinen zur Erzeugung von zwei, sechs oder acht Polen verwendet werden. Die Vorrichtung 30 weist auch einen Keileinsetzteil 40 auf, der Nutkeile in die Statornuten einsetzt^ wenn die Statorwicklung axial in die Statorriuten eingeführt wird. ■ ^; / ;.

"^:( Der allgemeine Aufbau der Vorrichtung ; _: Der allgemeine Aufbau der Gesamtvorrichtung 50 wird zunächst in Verbindung mit Fi g. 2 beschrieben, bevor auf die: Einzelheiten eingegangen; wird. Die Vorrichtung 50 umfaßt eine Wickelvorrichtung 52, eine Antriebs- und Steuervorrichtung 54, eine Abstreifvorrichtung 56,⁷ eine Drahtklemmvorrichtung 58 und eine_: Aufnahmevorrichtung 60. _f :;

. Die Wickelvorrichtung 52 enthält beispielsweise einen Spulenwickelkörper 62. Der, Spulenwickelkörper 62 ist auf einer Springeinheit 64 montiert, die in Verbindung mit einem geeigneten Mechanismus in der Steuervorrichtung 54 den Wickelkörper in Längsrichtung intermittierend bewegt, um den Spulenwik- kelkörper in die Wickelbahn eines Wickelauslegers 66 (Fig. 4a) zu bringen.

Eine geeignete Antriebseinheit in Form eines bekannten Antriebsmotors 68 und einer Riemenscheibengruppe 70 für die Bewegung des Wickel ausleger s 66 um den Spulenwickelkörper 62 herum bildet einen Teil der Steuervorrichtung 54. Ebenso umfaßt diese Antriebs- und Steuervorrichtung einen Mechanismus 72, der die Bewegung der Springeinheit 64 und damit

ίο die des Spulenwickelkörpers 62 steuert. Ferner sind ein bekannter Streifenleser 74 für die Steuerung der verschiedenen Mechanismen und Elemente der Vorrichtung vorgesehen. Der Mechanismus 72, der Aus-' leger 66 und der Streifenleser 74 sind über die Riemenscheibengruppe 70 mit dem Antriebsmotor 68 gekoppelt, um für eine direkte mechanische Verbindung zwischen der Drehung des Auslegers 66, der Stufenbewegung des Spulenwickelkörpers 62 und deren Steuerung durch den Streifenleser 74 zu sorgen.

Diese Anordnung liefert, wie im folgenden noch näher beschrieben wird, eine einfache und trotzdem äußerst wirksame Einrichtung zum Koordinieren der Drehung des Auslegers mit der Stufen- und Schrittbewegung des Spulenwickelkörpers in die gewünschte Stellung relativ zum Ausleger.

Die Abstreifvorrichtung 56 weist einen Abstreifzylinder 76 auf, μΐη eine Abstreif stange 78 zu betätigen, an deren Vorderende wiederum eine Abstreifplatte 79 (Fig. 5, 6) angebracht ist. Bei Betätigung des Zylinders 76 drückt die Abstreif platte 79 die restlichen über den Wickelkörper 62 gewickelten Windungen von diesem ab in den Aufnehmer 60 hinein.

Zwischen der Wickelvorrichtung 52 und dem Aufnehmer 60 ist eine Drahtklemmvorrichtung 58 angeordnet, die einen vertikalen Rahmen 80 aufweist, der schwenkbar angebracht ist, um eine Einspanneinheit 84 in die Nähe des Wickelkörpers 62 zu bringen, wodurch das eine Ende eines kontinuierlichen Stranges aus elektrisch leitendem Draht 86 neben dem Wickel-

.40 körper 62 festgehalten wird, während der Wickelausleger· 66 seine Drehung um den Wickelkörper 62 beginnt. Eine Abdeckplatte 82 an der Vorderseite des Rahmens 80 weist eine Öffnung 85 auf, durch die der Wickelkörper 62 durchgeführt werden kann, und bildet Mittel zur Steuerung der Schwingung des Drahtes 86, wenn dieser sich vom Drahtvorrat 87 zum Wickelkörper 62 bewegt. Der Sapnner 84 verkürzt auch die Drahtlänge zwischen verschiedenen Spulengruppen. Die Aufnahmevorrichtung 60 kann von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die in. Fig. 4a gezeigte Stellung verschoben werden.' Ein'? Aufnehmer oder Magazin 88 ist neben der Öffnung 85 angeordnet, um Spulen vom Wickelkörper 62 'aufzunehmen.- In der Aufnahmevorrichtung 60 ist ferner eine Stelleinrichtung 90 vorgesehen, die den Aufnehmer 88 zu gewählten Zeiten während des Arbeifsablaufes schaltet bzw. dreht, um leere Spulenaufnahmeteile des Aufnehmers 88 zur Aufnahme von Spulen vom Wickelkörper 62 in Stellung zu bringen.

Die Wickelvorrichtung

Die Wickelvorrichtung 52 wird jetzt in Verbindung mit den Fig. 3, 4, 4a und 5 im einzelnen erläutert. Die Vorrichtung 52 ist hauptsächlich in einem Wikkelkopf oder Gehäuse 92 enthalten, das wiederum auf einer Grundplatte oder einem Bett 94 der Vorrichtung montiert ist. Das Wickelgehäuse 92 weist eine Kammer 101 auf, in der eine längliche Spindeleinheit 100

angebracht ist. Die Spindeleinheit 100 umfaßt ein längliches, hohles, rohrförmiges Teil 102, das zwischen einem hinteren Spindelblock 104 und einem vorderen Spindelkopf 106 drehbar gehalten ist und sich im wesentlichen über die ganze Länge des Gehäuses 92 erstreckt.

Die Spindeleinheit 100 wird durch ₍den Antriebsmotor 68 und die Riemenscheibengruppe 70 gedreht, um den Wickelausleger 66 auf einer im allgemeinen kreisförmigen Bahn um den Spulenwickelkörper 62 herumzuführen. Dabei wird Draht in einer einzigen Ebene, im allgemeinen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Spulenwickelkörpers, auf diesen aufgebracht. Der Spindelkopf 106 hat die Form eines hohlen Kegelstumpfes (Fig. 2, 4a), dessen größeres Ende sich am vorderen Ende des Gehäuses 92 befindet. Von dem kegelförmigen Spindelkopf 106 erstreckt sich ein vorspringendes Teil 118 nach außen über das Ende des Gehäuses 92 hinaus, auf dem der Ausleger 66 angebracht ist. Der Ausleger 66 weist einen Kopf 120 auf, der einen Drahtführungsteil oder eine Drahtführungsrolle 122 an seinem vorderen Ende besitzt, um die Zuführungsrichtung für den Draht 86 in die Ebene zu ändern, wenn der Draht aus dem Drahtvorrat 87 gezogen und auf den Wickelkörper 62 gewickelt wird.

Der elektrisch leitfähige Draht 86 ist auf einer Drahtspule 124 (Fig. 2) enthalten, die den Drahtvorrat 87 bildet. Der Draht 86 ist über eine bekannte Drahtspannungssteuerung 126, über eine Rolle 128, durch die Abstreifvorrichtung 56 hindurch in ein Drahtrohr 132 geführt, welches zum Auslegerkopf 120 führt. Das Drahtrohr 132 ist in einem hinteren Spindelrohr oder -abschnitt 134 gehalten, das mit dem hinteren Spindelblock 104 verbunden und dadurch mit dem Spindelrohr 102 drehbar ist. Das Drahtrohr 132 hat normalerweise einen genügend großen Innendurchmesser, um einen Draht vom größten Durchmesser zu führen, der bei dieser Vorrichtung verwendet wird. Das Drahtrohr 132 erstreckt sich durch den hinteren Spindelblock 104 und durch die: Wand des Spindelrohres 102 hindurch in die Gehäüsekammer 101. Von dort führt es durch den Spindelkopf 106 und den vorspringenden Teil 118 des Kopfes 106 hindurch. Am Auslegerkopf 120 ist das Rohr 132 offen. Wenn sich die Spindeleinheit 100 dreht, drehen sich also das Drahtrohr 132, das den Draht 86 führt, und natürlich den Kopf 120 um die Iongjtudinale-Drehachse des Spindelrohres 102. ^; :" _;ΐ ^ : ;

Der Spulehwickelkörper 62 muß in einer relativ stationären Stellung zum¹ Aüslegerkopf 120 gehalten werden; Zu diesem Zweck ist ein mit dem' Gehäuse 92 bei 136 Verbundener stationärer Führungsring 135 vorgesehen* um den Wickelkörper 62 im* Verhältnis.¹ zum Gehäuse 92; derart'anzuordnen;⁵ daß eine Drehung verhindertwird. Der Fühnihgsririg: 135jst""ein55^; ringförmiges iTeil/das-eind^schrage^nneridache^-JLS?- entsprechend dem 1 Winkelndes Teiles 118 aufweist.'i Diese: Innenfläche; 137fbildet^;zusamnien;mit;^; einer; Führungsplatte· 138j welche einen- ähnlich¹ *sthrägeh^ äußeren Umfangsrand 140 hat; eine" ririgförrnige B ahn 142,i in de sich dasÄvorspringendeiTeil' 118 bewegt/ Auf diese \Veise dreht sich"der Auslegerkopf 12Q im-' Verhältnis zum" Gehäuse 92^! und dem^f Ring^: 135:^{! :;};■?

Es werdenijetzt die Fig. 4ä, 5 und \1'', erläutert-^: Der Spulehwickelkörper 62 weist drei getrennte Abschnitte auf, und zwar einen "oberen^ Abschnitt 178 (aus der Sicht in den Figuren), einen mittleren Abschnitt 180 lind einen' unteren Abschnitt 182.^r Der obere Abschnitt 178 ist mit einem Bolzen 184 an der Grundplatte 146 befestigt und erstreckt sich von dort in Längsrichtung nach vorne. Der in der Mitte liegende Abschnitt 180 ist ebenfalls durch geeignete Befestigungsmittel an der Platte 146 angebracht. Dieser Abschnitt weist die gleiche Länge auf wie der obere Abschnitt 178, ist aber im Abstand zu diesem angeordnet, um dazwischen einen im allgemeinen bogenförmigen Schlitz 186 zu bilden. Dieser bogenförmige Schlitz wird durch die konkave obere Fläche 188 des mittleren Abschnittes 180 und die konvexe untere Fläche 190 des oberen Abschnittes 178 gebildet. Der mittlere Abschnitt 180 weist auch einen durch ihn hindurchgehenden Schlitz 192a auf, um einen Spulenabstreifer aufzunehmen, der nachfolgend beschrieben wird. Der untere Abschnitt 182 befindet sich in einer zum oberen Abschnitt 178 umgekehrten Stellung und ist auf der Platte 146 verstellbar angebracht. Diese weist ein Paar vertikal verlaufender Schlitze 191 (Fig. 15) auf, durch die geeignete Befestigungen wie Bolzen hindurchführen, um daran den unteren Abschnitt 182 justierbar zu befestigen. Dadurch ist es möglich, den unteren Abschnitt 182 zwischen den Stellungen zu bewegen, die in Fig. 4 a in ausgezogenen und gestrichelten Linien dargestellt sind. Die verschiedenen Stellungen des unteren Abschnittes 182 ermöglichen es, Spulen verschiedener Größe herzustellen, so wie sie beispielsweise in Statorlamellenpaketen verschiedener Höhen benötigt werden.

Die drei Abschnitte 178, 180 und 182 des Spulenwickelkörpers 62 sind abgestuft, um zahlreiche zunehmend größere Spulenwickelstationen zu bilden. Der obere und der untere Abschnitt weisen beispielsweise an ihren Stirnenden ein Paar sich gegenüberliegender Bogenflächen 192 bzw. 194 auf, die die kleinste Spulenwickelstation bilden. Weiterhin sind hinter dem ersten Paar ein zweites Paar sich gegenüberliegender Bogenflächen 196 und 198, die eine zweite, größere Spulenwickelstation bilden, hinter, dem zweiten Paar ein drittes Paar sich gegenüberliegender Bogenflächen 200 und 202, die eine dritte größere Spulenwickelstation bilden^ und ein letztes Paar Bogenflächen 204 und ; 206 hinter dem; dritten; Paar vorgesehen, das die letzte und größte Spulenwickelstation bildet. Jede Spulenwickelstation umfaßt auch eine gewölbte Oberfläche 205 auf dem '.oberen Wikkelkörperabschnitt 178, die' abgeschrägt bzw. geneigt ist in bezug auf die Längsrichtung der Bewegung des Wickelkörpers 62.: Eine entsprechend geneigte gewölbte Oberfläche 207 ist auf dem unteren Abschnitt 182, und zwei abgestufte Seiten 208 sind auf dem mittleren Abschnitt 180 vorgesehen. Diese Konfiguration des Spulenwickelkörpers 62 ermöglicht es, daß eine Vielzahl einschichtiger Spulen, die eine komplette Spulengruppe bilden, hergestellt werden kann, ohne daß die Notwendigkeit besteht, den Wickelkörper 62 kontinuierlich in bezug auf den Auslegerkopf 120 zu bewegen; dadurch werden die Anforderungen an den Antrieb und die Steuerung der Vorrichtung drastisch vereinfacht.

Wenn jede Spule der Spulengruppe hergestellt wird, wobei der Draht 86 über ein Paar sich gegenüberliegender Bogenflächen 205 und 207 einer jeden Spulenwickelstation gewickelt wird, drücken bzw. schieben nachfolgende Drahtwindungen die vorhergehenden Windungen von den geneigten Oberflächen herunter nach yörrie auf die sich gegenüberliegenden , Bogenflächen.' In der Praxis \vurde festgestellt, daß

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durch ein Abschrägen der Oberflächen 205 und 207 um näherungsweise 45° zur Längsrichtung des Spu-Ienwickelkörpers die Windungen in dieser Art und Weise nach vorne geschoben werden können. Zusätzlich sind die Bogenflächen 194,198, 202 und 206 des unteren Wickelkörperabschnittes 182 um einen kleinen Winkel gegen die Platte 146 (näherüngsweise 5°) geneigt, damit die Windungen leicht von jeder Spulenwickelstation abgleiten können, wenn nachfolgende Windungen sie nach vorne drücken. Die Bogenflächen 192, 196, 200 und 204 des oberen Abschnittes 178 verlaufen andererseits im wesentlichen senkrecht zur Platte 146.

Somit wird deutlich, daß die geneigten Oberflächen 205 und 207 der ersten oder kleinsten Spulenwickelstation quer zur Bewegungsebene des Auslegerkopfes 120 gestellt sind und daß, wenn der Draht 86 auf diese geneigten Oberflächen gewickelt wird, eine oben beschriebene Bewegung des Drahtes ermöglicht wird.

Die Antriebs- und Steuervorrichtung

Die Antriebs- und Steueranlage (54) ist, wie die Bezeichnung andeutet, nicht nur für den Antrieb der verschiedenen beweglichen Teile der Vorrichtung vorgesehen, sondern auch für die Steuerung oder Koordinierung der Bewegung dieser Teile. An Hand der Fig. 2, 3, 4, 7 und 8 werden nun die verschiedenen Merkmale der Antriebs- und Steueranlage 54 erläutert. .

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Antriebsmotor 68 mit der Riemenscheibengruppe 70 durch einen Treibriemen 212 verbunden ist. Die Riemenscheibengruppe 70 enthält eine erste Riemenscheibe 214, die durch den Treibriemen 212 mit der Ausgangsriemenscheibe 216 des Motors 68 verbunden ist; die Riemenscheibe 214 ist auf einer,WelIe 218 befestigt, die mit dem Streifenleser 74 und dem Springsteuermechanismus 72 gekoppelt ist. Eine zweite Riemenscheibe 220 ist ebenfalls auf der Welle 218 angebracht und durch einen Treibriemen 222 mit einer Riemenscheibe 224 verbunden, die wiederum mit dem hinteren Spindelblock 104 verbunden ist. Demzufolge wird die drehbare Spindel 100 angetrieben, wenn die Motorriemenscheibe 216 angetrieben wird. Die Drehrichtung wird durch eine Relaiseinheit 226 gesteuert, die im elektrischen Kreis der Vorrichtung vorgesehen und funktionell in bekannter Weise mit dem Streifenleser 74 verbunden ist. . '.'·■■. .·■■·,.■ _v

Die bereits erwähnte schrittweise Längsbewegung des Spulenwickelkörpers 62 wird ebenfalls durch die Antriebs- und Steueranlage 54 bewirkt. Ein Lüftzylinder 228 ist an einer senkrechten Platte 230 angebracht. Der Zylinder 228 ist ein Doppelweg-Luftzylinder, der durch zwei bekannte Magnetventile 236 geregelt wird(s. Fig. 2). Auf diese Weise dient der Zylinder 228 zur Erzeugung einer Vorspannung in der einen Richtung und wirkt wie eine Rückf ühreinrichtürig'in umgekehrter Richtung^ ΐ ;i. ; ^T ,,..' ,-;■■'■■,'. · ;

Der Steuermechanismus 72 für den Spuleriwickelkörper 62 ist vorgesehen, um dem ^Vickelkörper 62 die: Spring- oder Schrittbewegung in Längsrichtung zu erteilen, um die Spulenwickelstationen in Aufnahmepositionen heben dem Auslegerköpf 120 zu bringen. Der Mechanismus 72 umfaßt drei Schaltstangen 238, 240, 242, die im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind wie die Spulenwickelstationen des Wikkelkörpers 62. Die Schaltstangen sind bei 244 drehbar gelagert und durch eine Schraubenfeder 246 in einer oberen Sperrstellung vorgespannt. In dieser Stellung (Fig. 2) berührt die erste Schaltstange 238 das Joch 234 und hindert den Springzylinder 228 daran, das.

Joch 234 Und das Springrohr 148 vorwärts zu bewegen. In dieser Stellung des Springrohrs befindet sich die erste oder kleinste Spulenwickelstation des Wikkelkörpers 62 in einer Aufnahmeposition neben dem Ausleger 120.

ίο Um das Springrohr 148 schritt- oder sprungweise durch den Zylinder 228 zu verrücken, müssen die Schaltstangen 238, 240, 242 aus der Bahn des Joches 234 bewegt werden. Als Einrichtung für das Betätigen der Schaltstängen 238,240, 242 dient ein schwingender Arm 248, der zwischen den Auflagern 250 drehbar angebracht ist und durch einen Hebel 252 geschwenkt wird, der über einen Exzenter 254 mit der Drehachse 218 verbunden ist; die weiteren konstruktiven Einzelheiten und Funktionen sind aus der Zeichnung, insbesondere Fig. 2 entnehmbar.

Ein wesentliches Merkmal des in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles besteht darin, daß der Streifenleser 74 von der Drehachse 218 über einen 90°-Winkeltrieb 290 angetrieben wird, um eine direkte mechanische Verbindung zwischen der Rotation des Auslegerkopfes 120 und der Eingangsdrehachse 292 in den Streifenleser 74 auszubilden, dessen Welle 292 sich infolgedessen mit dem Ausleger dreht. Diese direkte mechanische Kopplung oder Verbindung sorgt dafür, daß der Streifenleser 74 die genaue Anzahl der Umdrehungen des Auslegerkopfes 120, wenn dieser Windungen auf den Wickelkörper 62 wickelt, zählen und dadurch die schrittweise Bewegung, die dem Wikkelkörper 62 durch die Magnete 260, 262 und 264 erteilt wird, mit der Drehstellung des Auslegerkopfes 120 in Relation zum Wickelkörper 62 koordinieren kann. Diese Koordinierung ist wesentlich, da die Übergangsdrähte oder die von Spule zu Spule führenden Drähte nur in den unteren drei Vierteln einer jeden Spule erscheinen dürfen, um die Spule vom Wikkelkörper 62 auf den Aufnehmer bzw. das Magazin 88 übertragen zu können.

Eine andere wichtige Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß der Auslegerkopf 120 immer etwas außerhalb der oberen Mitte anhalten muß, damit die Einspanneinheit 84 betätigt werden kann. Dieses Merkmal wird durch einen Annäherungsschalter 294 gesteuert, der eine Annäherungsscheibe 296, die auf der Drechachse 218 angebracht ist, und ein Sensorelement 298 umfaßt. Die Annäherungsscheibe 296 weist einen in ihr ausgebildeten Schlitz 300 auf, der dem Sensor 298 die Drehstellung der Scheibe anzeigt: Da sich die Drehachse im ,Verhältnis 1:1 zur Spindel 100 auf Grund ihrer gemeinsamen Verbindung über die Riemenscheibengruppe 70 dreht, wird der Auslegerkopf 120 durch Einstellen der Scheibe 296 in irgendeiner gegebenen Anhaltestellung richtig angeordnet. Wenn der Schalter 302 zum Einschalten der Vorrichtung 50 geschlossen wird, gibt der Streifenle-

ser dem Antriebsmotor 68 über.das Relais 226 ein, Signal, sich entweder in Uhrzeigerrichtung oder ent-: gegen dem Uhrzeigersinn zu drehen.; Zu diesem Zeitpunkt wird eine. Kupplung 304 in Eingriff gebracht, die die Motorausgangsriemenscheibe 216 in Drehung versetzt. Dadurch werden der Auslegerkopf 120, die Welle 218 und die Scheibe 296 wie auch die Eingangswelle 292 zum Streifenleser 74 gedreht. Nach einem, vollständigen Wickelzyklus, der wie nachfolgend er-

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läutert wird, das Wickeln einer vorbestimmten Anzahl von Spulen auf dem Wickelkörper 62 beinhaltet, gibt der Streifenleser der Kupplung 304 ein Signal, den Antriebsmotor 68 zu entkuppeln und einen Getriebemotor 306 an die Ausgangsriemenscheibe 216 anzukuppeln. Der Getriebemotor 306 dreht sich in der gleichen Richtung wie der Antriebsmotor 68, aber mit einer weit geringeren Geschwindigkeit. In der Praxis ist der Antriebsmotor bei Umdrehungszahlen zwischen 1200 und 1500 U/min betrieben worden, um den Auslegerkopf 120 mit dieser Drehzahl zu drehen, wohingegen der Getriebemotor bei etwa 50 U/min rotiert. Wenn der Getriebemotor 306 eingekuppelt ist, dreht sich die Ausgangsriemenscheibe 216 mit einer kleineren Drehzahl und bremst den Auslegerkopf 120 und natürlich die Drehachse 218 ab. Der Streifenleser 74 gibt der Kupplung 304 erneut ein Signal, den Getriebemotor auszukuppeln und sich in die genaue Stoppstellung des Auslegers in bezug auf den Annäherungsschalter 294 zu drehen. Bei einer vorbestimmten Stellung des Scheibenschlitzes 300 im Verhältnis zum Sensor 298 wird eine Bremse 308 betätigt, ) die die Ausgangsriemenscheibe 216 innerhalb weniger Rotationsgrade bremst, wodurch der Auslegerkopf 120 in die richtige Stellung gebracht wird.

Die Drahtklemmvorrichtung

Der aufrechtstehende Rahmen 80 der Drahtklemmvorrichtung 58 ist zwischen zwei aufrechtstehenden Trägerplatten 310 und 312 derart angebracht, daß er durch einen Luftzylinder 322 drehbar ist, der durch ein Magnetventil in dem Ventilsatz 338 (F i g. 2) gesteuert wird, der bei 340 (Fig. 3) unter dem Bett der Vorrichtung angebracht ist.

Wenn sich der Rahmen 80 in seiner unteren Stellung (Fig. 12) befindet, ist die obere Umfangskante 326 der Öffnung 85 in der Abdeckplatte 82 dicht neben der ersten Spulenwickelstation oder der Bogenfläche 192 des oberen Wickelkörperabschnittes 178 angeordnet. Weiterhin, und das ist noch wichtiger, befindet sich die Einspanneinheit 84 ebenfalls dicht neben dieser Bogenfläche. Die Einspanneinheit 84 enthält, wie in Fig. 19 gezeigt, beispielsweise einen festen Einspannblock 328 und einen beweglichen / Einspannarm 330. Der bewegliche Einspannarm 330 ist durch ein Gestänge 332 mit dem Kolben 334 eines Luftzylinders 336 verbunden, der zwischen den Platten 82 und 305 angebracht ist (Fi g. 17). Der Zylinder ist wiederum mit einem Magnetventil·in"dem Ventilsatz 338 verbunden. Der EinspannaYm 330 wird durch das Gestänge 332 zwischen den Einspann- und Freigabe^tellüngen im Verhältnis zum festen Einsparinblock 328 bewegt, um während des Wickelzyklus der Vorrichtung 50 periodisch ein Ende des Drahtes 86 dicht neben der ersten Spulenwickelstation des Wikkelkörpers 62 zu halten.:κΛ^;π;■;<;;■* '}^ _:;·/;*·-/"ν"":.:

Ebenso ist zwischen der Abdeckplatte 82 und der Rückplatte 314 ein zweiter mägnetventilgesteüerter Luftzylinder 340 angebracht, der durch ein Gestänge 342 mit"feinem Messerärm 350 verbunden ist. Ein Messerblatt 352 ist; an dem Arm 350 angebracht,' um den Draht 86 an einer geeigneten Stelle des MäschinenzyMus abzuschneiden; '+&' ■'■'■ ^'' "i/i':^;! ^Ίρ*-^:'-"·"-^:'-'\ Die Lüf tzylinder 322,^; 336 und 340 werden durch den Streifenleser zu entsprechenden Zeiten betätigt, um den Draht 86 festzuklemmen und abzuschneiden. Nachdem der Draht festgeklemmt worden ist, wird eine Anzahl von Drahtwindüngen auf die erste Spulenwickelstation gewickelt. Dann wird der Arm auf ein Signal vom Streifenleser 74 hin gelöst, und der Zylinder 322 wird gleichzeitig betätigt, um den Rahmen 80 zu heben. In der Praxis wurde festgestellt, daß, nachdem näherungsweise 6 bis 10 Windungen über die erste Spulenwickelstation gelegt worden sind, der Einspannarm 330 gelöst werden kann und der Draht nicht mehr vom Wickelkörper gezogen wird, wenn sich der Auslegerkopf 120 dreht. Der Rahmen

ίο 80 muß bis zu der in Fig. 14 gezeigten Stellung gehoben werden, so daß sich die obere Umfangskante 326 der Öffnung 85 oberhalb der größten Spulenwickelstation oder Bogenfläche 204 befindet, da der Wickelkörper 62 in Längsrichtung durch die Öffnung 85 bewegt werden muß. Jedoch soll die Kante 326 nicht zu hoch liegen, da sie zusammen mit der übrigen Außenkante der Öffnung 85 den Draht 86 ergreifen muß, wenn der Auslegerkopf 120 um den Wickelkörper 62 rotiert, um eine unerwünschte Schwingung des Drahtes zu verhindern. Deshalb ist die öffnung 85 so geformt, daß sie solche Schwingungen verhindern kann.

Es ist äußerst wünschenswert, den Draht so eng wie möglich an der ersten Spulenwickelstation einzuspannen, da es dadurch möglich wird, die Zwischenpoldrähte oder den Teil, der sich zwischen den Spulengruppen erstreckt, so kurz wie möglich zu halten. Nachdem eine vollständige Spulengruppe auf dem Wickelkörper 62 gewickelt worden ist, wird der Ausleger durch den Annäherungsschalter 294 außermittig gestoppt. Dadurch wird der Draht 86 zwischen den Einspannblock 328 und dem Arm 330 bewegt. Nachdem die letzten Spulen der Spulengruppe in den Aufnehmer bzw. das Magazin 88 übertragen worden sind,

wird der Rahmen 80 gesenkt und der Einspannarm 330 wird vor dem nächsten Wickelzyklus betätigt, um dadurch dafür zu sorgen, daß der Zwischenpoldraht ziemlich kurz gehalten wird.

Die Aufnahmevorrichtung

Die Aufnahmevorrichtung 60 ist derjenige Teil der Vorrichtung 50, der deri Aufnehmer bzwV das Magazin 88 in Stellung bringt, um eine oder mehrere Spulengruppen vom Spulenwickelkörper 62 aufzunehmen (Fig. 2,4a, 9,10, 11). Die Aufnahmevorrichtung 60 umfaßt ein aufrechtstehendes Gehäuse 361 (s. F i g. 2) zwischen einer vorderen Stellung, die in Fig. 4a in ausgezogenen Linien dargestellt ist, und einer hinteren Stellung bewegbar ist, die in der gleichen Figur gestrichelt gezeigt ist. Die .vordere Stellung des Gehäuses 360 bringt den Aufnehmer 88 in eine Spulenaufnahmestellüng rieben der Rückseite der Abdeckplatte 82i Dabei ist ein Begrenzungsschalter 363 vorgesehen, um diese vordere Stellung anzuzeigen und den Luftzylinder 361 unwirksam zu machen.

Eine Schait- oder Stellanördnüng 370 ist für das Einstellen des Aufnehmers 88 vorgesehen, um aufeinanderfolgend zwei oder rriehr Gruppen oder Sätze von Spulenaufnahmeteilen des Aufnehmers 88 in

6b Stellung zu bringen; umSpulengfuppen vom Spulenwickelkörper; 62j aufzunehmen. Zu diesem Zweck weist der Aufriehmer 88;wie es irisbesondere in den Fig';..4a, 5, 12 bis 17 und 19"gezeigt ist, zahlreiche längliche, winklig beabständete Blätter mit im allgemeinen kreisförmigem Querschnitt auf, die einen Käfig 376 bilden: Die Blätter des Käfigs 376 sind auf . einer Platte 374 angebracht und erstrecken sich von dieser so nach außen, daß sie einen im allgemeinen

zylindrischen Außenumfang bilden. Die Blätter 372 sind im gleichen Abstand zueinander angeordnet und bilden dadurch zahlreiche lange Schlitze 378, die in Längsrichtung an dem Käfig entlang verlaufen: Jedes Blatt 372 weist an seinem Vorderende auch eine Aussparung 380 auf, um am Vorderende des Käfigs 376 einen Kreisabschnitt zu bilden, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als derjenige des übrigen Käfigs. Diese Aussparungen 380 sind vorgesehen, damit der Aufnehmer 88 auf dem Werkzeugteil 32 einer Spuleneinsetzmaschine 30 aufsitzen oder mit ihr in Eingriff stehen kann, um diese erfindungsgemäß zu beladen.

Wenn sich der Aufnehmer 88 in seiner vorderen Stellung ah der Rückseite der Abdeckplatte 82 angrenzend befindet, sind ein Teil der Schlitze 378 mit den Kanten der verschiedenen Bogenflächen 192, 196, 200 und 204 des oberen Abschnittes 178 des Spulenwickelkörpers 62 ausgerichtet, um die einschichtig gewickelten Windungen aufzunehmen, die auf diesen verschiedenen gewölbten Abschnitten hergestellt worden sind. So ist beispielsweise in den Fi g. 4 a, 5 und 19 gezeigt, daß sich die Drahtwindungen auf jeder Spulenwickelstation in einer Linie mit zwei sich gegenüberliegenden Schlitzen 378 des Käfigs 376 befinden. Tatsächlich fluchten jedoch nur diejenigen Spulenteile mit den Schlitzpaaren im Käfig, die sich unmittelbar jenseits der Ränder von jedem Bogenabschnitt befinden. Es ist notwendig, daß die Spulenwindungen eine einzige Schicht bilden, da die Käfigschlitze 378 normalerweise nicht weit genug sind, um mehr als eine einzelne Drahtdicke aufzunehmen. Das ist auch der Grund, warum, wie oben erklärt, die Uberkreuzung von Drähten zwischen Spulen nur im unteren Teil der Wickelbahn des Auslegerkopfes, 120 auftreten darf. In Fig. 19 ist beispielsweise gezeigt, daß die zunehmend größeren Spulen vier, sechs, acht und zehn Schlitze 378 umspannen.

In dem Ausführungsbeispiel kann der Käfig 376 des Aufnehmers 88 vom Spulenwickelkörper 62 vier in Serie verbundene Spulengruppen aufnehmen, wobei zwei SpüTengrupperi vier in Serie verbundene Spulen und zwei Spulengruppen drei in Serie verbundene Spulen aufweisen (s. Fig. VJ). Der als Beispiel angegebene Aufnehmer 88 hat also 28 Schlitze 378, um diese Spulengruppen aufzunehmen. Der Aufnehmer kann natürlich entweder eine größere oder eine kleinere Anzahl von Schlitzen für die Aufnahme einer unterschiedlichen Zahl von Spulengruppen und/oder Spulen aufweisen. Die Vorrichtung 50 kann aber auch Aufnehmer zweipoliger und sechspoliger oder eine größere Polzahl aufweisender Anordnungen füllen. Der Aufnehmer 88 wird durch Übertragung der Spulen oder Windungen vom Spulenwickelkörper 62 in den Käfig 376 beladen. Wenn der Wickelkörper 62 sich nach vorne durch die öffnung 85 in der Abdeckplatte 82 bewegt, schieben sich mehrere Blätter 372 in den Schlitz 186 zwischen dem oberen und mitt-r ! leren Abschnitt 178 und 180/da; sich der zylindrische Käfig 376 des; Aüfnehniers 88unmittelbar hinter der

j Abdeckplatte 82 befindet^Öie* Windungen. einör jeden Spule werden deshalb in die entsprechenden Spu-

■ lenäufnahmeschlitze 378 des Käfigs 376 geführt, bevor der Spulenüberträger, betätigt worden ist. Die Schält- oder Stelleinrichtung90 ist zur Einstellung oder Drehung des Aufnehmers 88 vorgesehen, damit sich leere Schlitze; 378 in Spulehaufhehmestellungeh befinden; auf diese Weise können zwei oder mehr Spulengruppen automatisch und schnell eingeführt werden. Aus diesem Grunde ist eine drehbare Welle 386 (Fig. 9, 10) vorgesehen, um den Aufnehmer 88 zu tragen. Die Welle 386 liegt in einer Buchse 388, die durch einen Flanschteil 387 an einer Wand 386 des Gehäuses 360 befestigt ist. Am vorderen Ende der Drehwelle 386 ist ein Aufnehmerbefestigungskopf 390 (Fig. 4a) angebracht, der eine Verriegelungseinrichtung 389 für eine lösbare Anbringung des Aufnehmers 88 aufweist. Der Aufnehmer 88 ist auf dem Befestigungskopf 390 durch zahlreiche Sperrstifte 392 der Verriegelungseinrichtung 389 befestigt, die durch, einen Verriegelungsnocken 394 betätigt werden, der auf dem vorderen Ende; einer Kolbenstange 396 eines Luftzylinders 398 angebracht ist, welcher außerhalb des Gehäuses 360 auf der Wand 384 montiert ist. Die Kolbenstange 396 erstreckt sich durch die Mitte der drehbaren Welle 386 hindurch, wie es beispielsweise in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist.

Der Zylinder 398 kann durch ein Fußventil 476 (Fig. 2) oder ein Magnetventil in dem Ventilsatz 338 betätigt werden. _;

Die Drehwelle 386 ist durch eine Zahnstange 400 selektiv drehbar, die in ein Ritzel 402 eingreift, um die Welle und den Aufnehmer 88; über einen vorbestimmten Drehwinkel zu bewegen..Das Ritzel 402 ist auf der Welle 386 durch eine bekannte Freilaufkupplung 404 befestigt, die es ermöglicht, daß das Ritzel sich in Uhrzeigerrichtung (Fig. 9) frei auf der Welle dreht, während es die Welle 386 antreibt, wenn es in entgegengesetzter Richtung oder entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird. Auf diese Weise wird bei einer Aufwärtsbewegung der Zahnstange 400 von einer in ausgezogenen Linien in Fig.,9 gezeigten Position in eine gestrichelt dargestellte Position das Ritzel 402 gedreht, ohne dabei die Welle 386 zu drehen, während eine Abwärtsbewegung der Zahnstange 400 die Welle 386 verstellt oder dreht, wodurch der Aufnehmer, bzw. das Magazin 88 um einen vorbestimmten Winkel entgegen, dem Uhrzeigersinn bewegt wird (Fig. 9). Die.Zahnstange 400, ist auf dem oberen Ende des Kolbens 406 eines Luftzylinders 408 befestigt, der innerhalb des Gehäuses 360 angebracht ist und durch ein Magnetventil des Ventilsatzes 338 auf

ein Signal des Streifeniesers 74 hin betätigt wird. Darüber hinaus sind entsprechende Maßnahmen getroffen, um die Bewegung der Zahnstange 400 zu begrenzen und dem Ventilsatz 338 geeignete Signale zuzuführen, damit die Zahnstange 400 gesenkt und

die Welle 386 gedreht wird. :

Weiterhin ist ein Umschaltmechanismus 370 vorgesehen, wenn der Kopf 390 Aufnehmer für zwei-, vier-, sechspolige, usw. Spulenanordnungeri trägt. Dieser Mechanismus umfaßt Stellplatten 422,424 mit

entsprechenden Aussparungen 436, 438, in die Rastklinken 440, 442 eingreifen können. Beispielsweise gestatten die Aussparungen 438 in der Stellplatte 424 Drehungen des Aufnehmers 88 um genau 90? (oder 180 elektrische Grad) bei jedem Takt der Zahnstange

400. Auf diese Weise wird der Käfig 376 (Fig. 17)' in Stellung gebracht, um vier getrennte Spulengruppen vom Wickelkörper 62 aufzunehmen.¹ Wenn je-L doch nur zwei Spulengruppen in einen entsprechen-

; den Aufnehmer eingeführt werden sollen, wird der Streifenleser so programmiert, daß er die Zahnstange 400 zwei Takte transportiert, wobei der Aufnehmer um .180° (ebenfalls 180 elektrische Grade) gedreht wird, bevor der Zylinder 408 abgeschaltet wird. Wenn

andererseits sechs Spulengruppen in den Käfig geladen werden sollen, beispielsweise für einen sechspoligen Stator, wird die Stellplatte 422 betätigt, die eine Drehung des Aufnehmers um nur 60° (ebenfalls 180 elektrische Grade) bei jedem Zahnstangentakt zuläßt.

Die Abstreifvorrichtung

Die Abstreifvorrichtung 56 ist für das Abschieben oder Abstreifen von Spulen einer Spulengruppe vom Wickelkörper 62 in den Käfig 376 des Aufnehmers 88 vorgesehen. Die Vorrichtung 56 umfaßt die bereits erwähnte Abstreifstange 78, die sich durch die gesamte Vorrichtung von der senkrecht stehenden Platte 230 bis zur Platte 146 erstreckt, auf der die Abschnitte des Spulenwickelkörpers 62 befestigt sind. Die Abstreifplatte 79 ist am vorderen Ende der Stange 78 an einem Tragschenkel 476 (Fig. 5, 6) befestigt, und eiri Anschlagkopf 478 ist am entgegengesetzten Ende der Stange 78 derart angeordnet, daß er die Kolbenstange 480 des Abstreifzylinders 76 betätigen kann. Der Abstreifzylinder 76 ist in einem Gehäuse 482 gehalten, das drehbar angebracht ist. Das Gehäuse 482 weist ein Drahtrohr 486 und ein Paar Drahtführungen 488 und 490 auf, so daß der Draht 86 über die Riemenscheibe 128 und in das Drahtrohr 132 hinein geführt werden kann, das im Spindelrohr 134 geführt ist.

Die Abstreifplatte 79 ist entsprechend dem bogenförmigen Schlitz 186 gewölbt und liegt normalerweise in diesem zwischen dem oberen Wickelkörperabschnitt 178 und dem mittleren Wickelkörperabschnitt 180. Der Schenkel 476 erstreckt sich durch den Schlitz 192 im mittleren Abschnitt 180, und das untereTeil des Schenkels 476 sowie das vordere .Ende der Stange 78 sind in Längsrichtung bewegbar in einem Schlitz 286 im unteren Wickelkörperabschnitt 182. Die Abstreifplatte 79 ist in F i g. 5 in ihrer vordersten Stellung gezeigt, wobei der Schenkel 476 mit dem Vorderende des Schlitzes 286 in Eingriff steht. Er wird auf ein Signal vom Streifenleser 74 hin durch den Zylinder 76 in diese Stellung gebracht, nachdem eine Spulengruppe auf dem Wickelkörper 62 ausgebildet worden isti Wenn der Zylinder betätigt wird, bewegt sich der Kolben 480 nach außen, kommt mit dem Anschlagkopf 478 in Kontakt und schiebt die Stange 78 im Springrohr 148 nach vorne.

Wenn die Abstreifplatte 79 in dem bogenförmigen Schlitz 186 in Längsrichtung nach vorne geschoben wird, schiebt sie irgendwelche restlichen Windungen vom Wickelkörper 62 in den Aufnehmerkäfig 376. Hierfür weist die Platte 79 zahlreiche durch Schultern 492 getrennte Stufen auf, damit sie an den Spulen, die auf den verschiedenen Spulenwickelstationen des Wickelkörpers 62 gewickelt sind, angreifen kann, da jede auf dem Wickelkörper gewickelte Spule zunehmend größer ist. Überdies weist die vordere Kante 494 der Platte 79 eine ausreichende Breite auf, um an den beiden kleinsten auf den Wickelkörper 62 gewickelten Spulen angreifen und sie von diesem abschieben zu können, wenn die Abstreif stange 78 betätigt wird, während die Schultern 492 zur gleichen Zeit an den größeren Spulen angreifen und diese abschie-. ben. Zwischen den gegenüberliegenden Kanten der Abstreifplatte 79 und über dem oberen Wickelkörperabschnitt 178 ist ein Band 496 angeordnet, um der Abstreiferplatte Festigkeit zu verleihen. Wenn eine entsprechende Anzahl von Windungen auf den Wikkelkörper 62 gewickelt worden ist und nachdem die meisten Windungen einer jeden Spule schon durch nachfolgende Windungen vollständig in die Aufnehmerschlitze geschoben worden sind (Fig. 4a, 14,15), bewegt sich die 'Abstreiferplatte 79 nach vorne und schiebt die übrigen Windungen von jeder Spule vom Spulenwickelkörper in die ausgerichteten Schlitze 378 des Aufnehmerkäfigs 376. Die Platte 79 bewegt sich selbstverständlich unter dem untersten Blatt 372 des Käfigs (siehe beispielsweise F i g. 5). Wenn der Schenkel 476 an das Ende des Schlitzes 286 anstößt, wird das Gehäuse 482 entgegen der Kraft einer Rückholfeder 498 um einen Befestigungsstift 484 gekippt, wobei ein Begrenzungsschalter 500 betätigt wird, wodurch der Zylinder 76 in umgekehrter Richtung betätigt wird, um den Kolben 480 zurückzuziehen. Eine Spiralfeder 502, die auf der Stange 78 zwischen einem Kragen 504 und einem Stellring 506 angebracht ist, drückt dann die Stange 78 zurück in ihre Ausgangsstellung, wobei die Stange 78 die Abstreifplatte 79 in dem Schlitz 186 zurückführt. Danach wird der Spulenwickelkörper durch den Springzylinder 228 zurückgezogen, damit auf ihm eine weitere Spulengruppe gewickelt werden kann. ;

Wie oben beschrieben wurde, drückt die Abstreifplatte die Windungen bzw. Spulen nach hinten in die Schlitze 378 des Aufnehmerkäfigs 376, obwohl die meisten Spulenwindungen tatsächlich schon vor der Betätigung der Abstreifanlage in die Schlitze übertragen worden sind, da beim Herstellen von Spulen Windüngen vom Wickelkörper in die Käfigschlitze 378 rutschen. Wenn weiterhin der Aufnehmer durch den Umschaltmechanismus 370 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, drückt ein schraubenförmiger Führungsstab 506 die Spulen von jeder Spulengruppe nach hinten in die Käfigschlitze 378.

Die Betätigung der Vorrichtung und das Verfahren zum Wickeln von Spulen

Die Betätigung der Vorrichtung 50 wird an Hand:

der perspektivischen Teilansichten in den Fig. 12 bis 17 einschließlich in Verbindung mit den oben beschriebenen Ansichten erläutert. In Fig. 12 ist der Aufnehmer 88, der .,in diesem, Ausführungsbeispiel vier Spulengruppen aufnehmen kann, unbeladen in seiner zurückgezogenen Stellung gezeigt. Die Wickelvorrichtung ist bereits, einen Wickelzyklus zu beginnen. Der Rahmen 80 ist abgesenkt und die obere Umfangskante 326 der öffnung 85 in der Abdeckplatte 82 befindet sich dicht neben der ersten Spulenwickelstation des Spulenwickelkörpers 62 oder der Bogenfläche 192. Ein Ende des Drahtes 86 ist durch die Vorrichtung hindurchgeführt, über die Führung 122 gelegt und in der Einspanneinheit 84 festgeklemmt. Der Aufnehmer 88 wird dann nach vorne in die Stellung neben der Rückfläche der Abdeckplatte gebracht. .

Beim Betrieb der Vorrichtung dreht sich der Auslegerkopf 120 aus seiner außermittigen Startstellung (siehe Fig. 12) im Gegenuhrzeigersinn (in den Fig. 12 bis 17 von rechts gesehen). Wenn auf dem Spulenwickelkörper 62 eine vorbestimmte Anzahl Windungen 508 gewickelt worden ist, beispielsweise sechs oder zehn Windungen, gibt die Einspanneinheit

84 den Draht frei und der Rahmen 80 erhebt sich, so daß sich der Spulenwickelkörper durch die öffnung

85 hindurch in den Aufnehmer 88 schieben kann. Das Zählen der Umläufe des Auslegers, das Lösen

und Anheben des Rahmens werden selbstverständlich

durch den Streifenleser 74 gesteuert. Aus Fig. 14 ist ersichtlich, daß sich der Umfangsrand 326 der Öffnung 85 oberhalb der Bewegungsbahn der Bogenfläche 204 befindet und daß der bewegbare Klemmarm 330 gelöst worden ist. Der Auslegerkopf 120 rotiert weiterhin um die kleinste Spulenwickelstation und legt Drahtwindungen auf die geneigten Bogenflächen 205 und 207, da diese Oberflächen in der Bahn oder der Drahtzuführungsebene des Auslegerkopfes 120 angeordnet sind, wenn dieser Draht wickelt. Da ferner der Spulenwickelkörper 62 durch den Steuermechanismus 72 intermittierend schrittweise bewegt wird, um die Spulenwickelstationen in Aufnahmestellungen zu bringen, wird der Draht in jedem Falle auf die geneigten Bogenflächen gewickelt.

Wenn die Drahtwindungen 508 durch nachfolgende Windungen von den geneigten Oberflächen nach vorne auf die Bogenflächen 192 und 194 gedrückt werden, werden die Windungen vollständig vom Wickelkörper 62 in die Schlitze 378 des Aufnehmerkäfigs geschoben (Fig. 14). Andere Windungen befinden sich schon in den Schlitzen 378, werden aber noch durch den Wickelkörper getragen. Wenn eine vorbestimmte Anzahl Windungen über die erste Spulenwickelstation gewickelt worden ist und sich der Auslegerkopf 120 im unteren Teil seiner Bahn befindet, wird der Wickelkörper 62 nach vorne geschoben, bis die geneigte Bogenfläche der nächstgrößeren Spulenwickelstation in der Drahtzuführungsebene angeordnet ist. Dann wird in der schon beschriebenen Art und Weise eine Spule auf dieser Station hergestellt. Das Verfahren wird wiederholt, bis eine ganze Spulengruppe 510 mit der gewünschten Anzahl von Spulen hergestellt ist (im Ausführungsbeispiel drei und vier Spulen). Dann wird die Abstreifplatte 79 betätigt, um alle übrigen Windungen der gegebenen Spulengruppe 510 vollständig in den Aufnehmer 88 zu schieben, der dann als Träger für die Spulengruppe dient.

Nachdem sich die erste Spulengruppe 510 auf ihrem Platz im Aufnehmer 88 befindet, werden die Abstreifplatte und der Wickelkörper 62 zurückgezogen, und der Draht, der zwischen den festen Einspannblock 328 und den Einspanriarm 330 gezogen worden ist, wird durch die. Klemmvorrichtung 58 neben der ersten Spulenwickelstation festgeklemmt. Der Aufnehmer ist in der Zwischenzeit weitergeschaltet worden, um einen vorgewählten Satz von leeren Schlitzen 378 für die Aufnahme der nächsten Spulengruppe in Stellung zu bringen. Anschließend können zusätzliche Spulengruppen der gewünschten Polarität hergestellt werden, die durch die Drehrichtung des Auslegers bestimmt wird. Die obigen Schritte werden wunschgemäß wiederholt, um die gewünschte Anzahl von Spulen pro Pol und die gesamte Zahl der Spulengruppen zu erhalten. Nachdem eine vorbestimmte Zahl von Spulengruppen (im Ausführungsbeispiel vier) aus dem kontinuierlichen Drahtstrang 86 im Aufnehmer hergestellt ist (Fig. 17), wird der Messerarm 350 betätigt, um den Draht abzuschneiden. Dann wird der Aufnehmer zurückgezogen, damit er vom Befestigungskopf 390 abgenommen werden, kann.

In den Fig. 18 und 20 ist ein vollständig beladener Aufnehmer 88 in seiner Stellung auf dem Werkzeugteil 32 einer bekannten Spuleneinsetzmaschine 30 gezeigt (Fig. 20). Die Aussparungen 380 in den Blättern 372 sorgen für einen Sitz von jedem Blatt 372 auf einem entsprechenden Blatt 34 der Einsetzmaschine. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Aufnehmerabstreifer 512 nach unten bewegt, um schnell und wirksam alle vier in Serie verbundenen Spulengruppen vom Aufnehmerkäfig 376 direkt in das Spuleneinsetzwerkzeug zu schieben, da die Käfigschlitze 378 genau mit den Schlitzen 36 im Werkzeugteil ausgerichtet sind. Die Querstücke 514 zwischen den inneren und äußeren Ringen 516 und 518 greifen an den Spulen an, um die Spulen in die Schlitze 36 zu schieben.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Erfindung die eingangs erläuterten Nachteile, die bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen festgestellt wurden, beseitigt, und daß sie eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren schafft, um schnell, wirkungsvoll und automatisch eine oder mehrere Spulengruppen herzustellen, die schnell in eine Spuleneinsetzeinheit wie eine Spuleneinsetzmaschine überführt werden können. Ferner ist die Erfindung auch bei anderen Geräten als der hier als Beispiel genahnten axialen Spuleneinsetzmaschine verwendbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Wickeln von zwei oder mehreren Spulen mit gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern aus elektrisch leitendem Draht, die in die Nuten von Magnetkernen dynamoelektrischer Maschinen einsetzbar sind, wobei auf einem Spulenwickelkörper mittels einer relativ dazu drehbaren Drahtzuführung Windungen ausgebildet und von einem Aufnehmer aufgenommen werden, dadurchgekennzeichnet, daß bei einer ersten zueinander benachbarten Stellung von Spulenwickelkörpern (62) und Aufnehmer (88) Windungen auf dem Spulenwickelkörper ausgebildet und gleichzeitig zur Bildung einer Spule die meisten der Windungen in vorbestimmte Schlitze (378) des Aufnehmers (88) geschoben werden, und dann bei einer zweiten oder weiteren zueinander benachbarten Stellung von. Spulenwickelkörper (62) und Aufnehmer (88) weitere Windungen auf dem Spulenwickelkörper ausgebildet und gleichzeitig zur Bildung einer Spule die meisten der weiteren Windungen in vorbestimmte andere Schlitze des Aufnehmers (88) geschoben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen auf dem Aufnehmer (88) in Reihe miteinander verbunden ausgebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen auf Wickelflächen (192 bis 206) des Spulenwickelkörpers (62) mit unterschiedlichem Umfang ausgebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der unterschiedlichen Stellung des Spulenwickelkörpers (62) und des Aufnehmers (88) diese zueinander in unterschiedlicher Winkelstellung angeordnet werden. . ■ ■■-

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umkehrung der Drehrichtung des rotierenden Teiles die auf dem Aufnehmer (88) ausgebildeten Spulen einen unterschiedlichen Wickelsinn aufweisen. .

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur kontinuierlichen Abgabe der meisten gewickelten Windungen von dem Spulenwickelköper (62) auf den Aufnehmer (88 während des Wickelvorganges vorgesehen sind, der mit mehreren im Winkel zueinander versetzten Schlitzen (378) für die Aufnahme der Windungen und Ausbildung von wenigstens zwei Spulen versehen ist und mittels einer Steuervorrichtung (54) in vorbestimmte Aufnahmestellungen in bezug auf den Spulenwickelkörper (62) einstellbar ist. . , 3 < :

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,; dadurch ge- ' kennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (54) den Spulenwickelkörper (62) und den Aufnehmer (88) beim Wickeln der Windungen in einem teilweise überlappenden Eingriff hält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenwickelkörper (62) mehrere benachbarte Wickelflächen (192 bis 296) zur Ausbildung von Spulen unterschiedlicher Größen aufweist und der Aufnehmer (88) eine Anzahl von Schlitzen (378) bildet, die der Reihe nach mit den verschiedenen Wickelflächen (192 bis 206) fluchten.