DE1763258B2

DE1763258B2 - Vorrichtung zum einziehen von spulen in die nuten von statoren elektrischer maschinen

Info

Publication number: DE1763258B2
Application number: DE19681763258
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 2400 Lübeck. H02k 15-12 Wieckhorst
Original assignee: Fa. Heinrich Schümann, 2400 Lübeck
Priority date: 1968-04-25
Filing date: 1968-04-25
Publication date: 1972-02-24
Also published as: DE1763258C3; DE1763258A1; CH491523A; US3608176A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Ttim Einziehen von Spulen in die Nuten von Statoren elektrischer Maschinen, bei der für die Aufnahme und Führung der vorgewickelten Spulen fingerartige, parallel zueinander angeordnete Nadeln vorgesehen sind, die in Form von Nadelkäfigen auf zwei konzentrischen Teilkreisen unterschiedlichen Durchmessers angeordnet sind, wobei der Außendurchmesser des inneren Naclelkäfigs kleiner als der Bolirungsdurchmcsscr des Stators ist und clic Nadeln des äußeren Naclelkäfigs radial mit den inneren Nadeln fluchtend derart angeordnet sind, elaίΛ sie auf einer Statorstirnseite an den Statorzähnen /ur Anlage bringbar sind.

und bei der ferner ein durch die Statorbohrung bewegbarer Stempel vorgesehen ist, mit dem die Spulen in die Statornuten eingezogen werden.

Derartige Einziehvorrichtungen sind beispielsweise in den USA.-Patentschriften 3 324 536 und 3 377 690 beschrieben. Diese Vorrichtungen weisen einen auf einer Platte montierten inneren Käfig aus fingerartigen, parallelen Führungsnadeln auf, an denen die einzuziehenden Spulen aufgehängt werden.

ίο Die Anzahl der Nadeln entspricht der Zahl der Zähne des Statorblechpaketes, wobei die Abstände zwischen den auf einem Kreis konzentrisch zur Vorrichtungsmittelachse angeordneten Nadeln so dimensioniert sind, daß die Nadelzwischenräume radial mit den ihnen zugeordneten Nutenschlitzen fluchten. Bei diesen bekannten Vorrichtungen kann der Stator über den die vorgewickelten Spulen tragenden, inneren Nadelkäfigkranz gesetzt werden, wobei ein zentrisch durch den Käfig und die Statorbohrung bewegbarer Stempel die Spulen von den Nadeln abstreift und in die Statornuten bringt.

Die Nadeln eines äußeren Nadelkäfigs, der an einer Statorstirnseite gegen die Statorzähne zur Anlage gebracht werden kann, dienen bei diesen bekannten Vorrichtungeil ebenfalls als Drahtführung und vor allem als Führung für sogenannte Deckschieber, die, aus einem Deckschiebermagazin zugeführt, über die Nadeln des äußeren Nadelkäfigs in die Statornuten geschoben werden und die eingezogenen Spulen im Bereich der Nutschlitze abdecken.

Der innere Nadelkäfig und der äußere Nadelkäfig sind auf zwei konzentrischen Teilkreisen unterschiedlichen Durchmessers angeordnet, wobei die Nadeln des einen Käfigs mit denen des anderen Käfigs radial fluchten.

Derartige Einziehvorrichtungen haben den Nachteil, daß beim Einziehvorgang die mit dem Stempel in die Statorbohrung geschobenen Spulen einer Relativbewegung in bezug auf die Führungsnadeln unterworfen werden. Bei diesem Vorgang können, wie die Praxis gezeigt hat, Spulendrahtquetschungen und damit unter anderem Drahtisolationsbeschädigungen auftreten, da eine gegenseitige Verkeilung und Verschiebung der Drähte zwischen den Nadeln nicht auszuschließen sind, falls nicht die Drahtstärken in einem günstigen Verhältnis zur Schlitzbreite der Statornuten bzw. zu den freien Räumen zwischen den Nadeln stehen.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wird die eingangs erwähnte Vorrichtung erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Nadeln des inneren Nadelkäfigs relativ zu den Nadeln des äußeren Nadelkäfigs verstellbar und beim Einziehvorgang koaxial zur Statorachsc zusammen mit dem Stempel durch die Statorbohrung bewegbar sind.

Beim Einziehvorgang verbleibt also der äußere Nadelkäfig unter Anlage gegen die Statorzähne, während der innere Nadelkäfig zusammen mit dem Stempel durch die Statorbohrung fährt. Da hierbei der inncre Nadelkäfig und der Stempel nicht relativ zueinander bewegt werden, findet auch nicht die unerwünschte Relativbewegung zwischen den Spulendrähten und den Nadeln des inneren Nadelkäfigs statt. Also werden auch unabhängig von der gerade gewählten Drahtstärke während der kritischen Einziehphasc keinerlei Drahtc|uetschungen auftreten.

Ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

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F i g. I eine Seitenansicht der Vorrichtung nach einem Profil ausgebildet, welches von der Stator-

<|er Erfindung, zahnform bzw. dem Profil der Statorzähne bestimmt

F ί g. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach der wird. Normalerweise werden die Nadeln 12 und 13

Fig· I, ein rundes Profil haben, sie können jedoch auch so

F i g. 3 eine Ansicht einer Statorstirnseite, 5 ausgebildet werden, wie es die F i g. 5 zeige Das Pro-

F ig. 4 eine Stirnansicht auf einen Stator mit ein- fil der Nadeln gemäß der F i g. 5 wird dann gewählt,

gezogenen Spulen und wenn die Statorzähne sehr schmal sind und die run-

F i g. 5 einen Teil des Statorblechpakets mit je den Führungsnadeln zu labil wären,

einer Nadel des inneren und äußeren Nadelkäfigs. Die Teile 8 und 10 des Schließwerkzeuges, zwi-

Gemäß der Fig. 1 ist am unteren Ende einer VVeI- io sehen denen eine Falznadel 9 vorgesehen ist, sind mit If 1, die am oberen freien Ende Teile 8 und 10 eines Bohrungen versehen, durch welche die Nadeln 12 des Werkzeuges zum Schließen der mit Spulen gefüllten Innenkäfigs mit möglichst wenig Spiel verlaufen.
Statornuten und einen Stempel 11 trägt, ein Aufnah- Die gesamte Vorrichtung wird mit dem Aufnah-Hieflansch 16 befestigt, der mit Schiebesitz in einer meflansch 16 auf der Kolbenstange eines Pneumatik-Buchse 2 gelagert ist. Auf die Buchse 2 ist oben ein 15 Zylinders befestigt. Andere Antriebsarten sind natür-Ringflansch 7 aufgeschraubt, der die unteren Enden lieh ebenfalls möglich. Senkrecht über dieser Vorvon einen inneren Nadelkäfig bildenden Nadeln 12 richtung wird äcr Stator 27 in einer geeigneten Voraufnimmt. Durch eine im Flansch 7 befindliche richtung gehalten, uni_ zwar so, daß die Spulen in Buchse 6 kann die Welle 1 in Axialrichtung geführt senkrechter Richtung von anten in den Stator eingegleiten. 20 zogen werden können, wobei die Statorbohrungsachse

Eine sich zwischen dem Flansch 7 und dem Auf- mit der Mittelachse der Vorrichtung fluchten muß.

nahmeflansch 16 abstützende Druckfeder 15 dient Außerdem müssen natürlich die Nutenschlitze — in

als Rückholfeder für die Welle 1 mit den an ihr befe- Axialrichtung gesehen — mit den freien Zwischen-

Stigten Teilen. Am oberen Ende der Buchse 2 liegt räumen zwischen den entsprechenden Nadeln 12 und

ein Ring 5 mit einem angeschraubten Federteller 4 25 13 fluchten.

derart, daß dieser Ring nach Überwindung der Die Spulen werden auf einer geeigneten Wickelma-Federkraft einer Druckfeder 3 bis gegen eine An- schine gewickelt und im vorgeformten Zustand von tchlagbuchse 14 gedrückt werden kann. Der auf der Hand oder maschinell zwischen die einander zuBuchse 2 gleitende Ring 5 ist mit einer Paßfeder ge- geordneten Zwischenräume der Nadeln beider Käfige gen Verdrehen auf der Buchse abgesichert und trägt 30 gehängt, wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist. Durch Becinen äußeren Nadelkäfig bildende Nadeln 13. Die tätigung der Pneumatik, die mit dem Aufnahmemit ihrem oberen Ende einen Anschlag für den Tel- flansch 16 verbunden ist, wird die Vorrichtung mil ler 4 bildende Anschlagbuchse 14 und die die Buch- den eingehängten Spulen nach oben bewegt. Da der te 2 umfassende Feder 3 werden durch eine Mutter Teilkreis, «uf dem die äußeren Nadeln 13 liegen, grö-17 auf der Buchse 2 gehalten. Der Flansch 7 hat 35 ßer als die Statorbohrunj; isi, stoßen die Nadeln 13 einen Außendurchmesser, der nur wenige zehntel gegen die Zähne des Blechpaketes (Fig. 3), die also Millimeter kleiner als der Durchmesser der Stator- als Anschlag für den äußeren Nadelkäfig dienen. bohrung ist. Wenn sich nun die Kolbenstange bzw. der Aufnah-

Im Flansch 7 liegen die Nadeln 12 auf einem Teil- meflansch 16 weiter nach oben bewegt, bleibt der äukreis. der so groß ist, daß das Durchmessermaß, über 40 ßere Nadelkäfig mit dem Fcderteller 4 und dem die Nadeln 12 gemessen, etwa 3 mm kleiner ist als Ring 5 stehen, während i'ch alle anderen Teile der der Bobrungsdurchmesser des Stators 27. Der Vorrichtung weiterbewegen, so daß die inneren Na-Durchmesser der Nadeln 12 ist dabei so gewählt, daß dein 12 zusammen mit dem Stempel 11 in die Bohlich nach ihrer Anordnung auf dem vorher genann- rung des Stators eindringen. Die in der Vorrichtung ten Teilkreis ein freier Abstand zwischen ihnen er- 45 befindlichen Spulen gleiten jetzt bei weiterer Bewegibt. der gleich der Schlitzbreite der Statornuten oder gung der Nadeln 12 aus den Zwischenräumen zwittwas kleiner ist. sehen den Nadeln 13 in die Nutenschlitze. Wenn die

Die mit ihren unteren Enden im Ring 5 sitzenden Nadeln 12 nicht aus der Statorbohrung herausfahren

Nadeln 13 sind auf einem Teilkreis befestigt, dessen sollen, kann die Bewegung der inneren Nadeln 12

Durchmesser dem Maß aus Durchmesser der Stator- 50 durch Auftreffen des Federtellers 4 auf das obere

bohrung plus Nadelstärke entspricht. Der innere Ende der dnc Weiterbewegung des Stempels 11 zu-

Durchmcsser des äußeren Nadelkäfigs ist dann gleich lassenden Anschlagbuchse 14 begrenzt werden, und

«lern Statorbohrungsdurchmesser, wobei der Durch- zwar z. B. in einer Stellung, bei der die oberen Enden

Inesser der Nadel 13 wieder so gewählt wird, daß der Nadeln 12 in einer Ebene mit der oberen Stim-

lich nach Anordnung dieser Nadeln auf dem zuletzt 55 seite des Blechpaketes liegen.

genannten Teilkreis ein Abstand zwischen den Na- Bei weiterlaufendem Antrieb bewegen sich in die-

deln 13 ergibt, der gleich der Breite der Statornuten scm Fall also nur noch der Flansch 16, die Welle 1

oder etwas kleiner ist. Insgesamt gesehen ist die An- mit den auf ihr befestigten Teilen 8 und 10 des

Ordnung dabei so getroffen, daß die freien Zwischen- Schließwerkzeuges sowie der Stempel 11 weiter. Der

räume bzw. Abstände der auf dem jeweiligen Teil- 60 Stempel 11 schiebt jetzt die Spulen aus den Zwi-

kreis ncbeneinanderlicgenden Nadeln der Breite des schenräumen Zwischen den Nadeln 12 nach oben

Nutenschlitzes oder einem geringeren Maß entspre- heraus.

chen und daß die Nadeln beider Nadelkäfigc in Ra- Wenn der Flansch 16 gegen einen Anschlag 18 ge-

dialrichtung derart zueinander radial ausgerichtet laufen ist, der durch einen Absatz am Innenumfang

sind, daß jewe'ls ein Nutenschlitz radial mit den bei- 65 der Buchse 2 gebildet wird, wird die axiale Bewegung

den entsprechend zugehörigen Nadelzwisclienräumen der Vorrichtung in Einziehrichtung gestoppt. Durch

der beiden Nadelkäfige fluchtet. eine automatische Steuerung wird die Bewegungs-

Die Nadeln 13 sind an ihrem oberen Ende zu richtung des Antriebs umeesteuert. und die Vorrich-

tung läuft wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Hierbei verbleiben die Spulen in den verschlossenen Nuten. Es brauchen nur noch die oberen Spulenköpfe geeignet geformt zu werden.

Das Verschließen der Nuten kann gleichzeitig mit dem Einziehvorgang mit Hilfe des Schließwerkzeiiges erfolgen. Andererseits können die Nuten auch in einem gesonderten Arbeitsgang verschlossen werden, indem in bekannter Weise von einer Seite des Stators aus Deckschieber eingeschoben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einziehen von Spulen In die Nuten von Statoren elektrischer Maichinen, bei der für die Aufnahme und Fühlung der vorgewickelten Spulen fingerartige, par- »lle! zueinander angeordnete Nadeln vorgesehen lind, die in Form von Nadelkäfigen auf zwei konaentrischen Teilkreisen unterschiedlichen Durchmessers angeordnet sind, wobei der Außendurchmesser des inneren Nadelkäfigs kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Stators ist und die Na- ©eln des äußeren Nadelkäfigs radial mit den inneren Nadeln fluchtend derart angeordnet sind, daß lie auf einer Statorstirnseite an den Statorzähnen zur Anlage bringbar sind, und bei der ferner ein durch die Statorbohrung bewegbarer Stempel vorgesehen ist, mit dem die Spulen in die Statornuten eingezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (12) des inneren Nadelkäfigs relativ zu den Nadeln (13) des äußeren Nadelkäfigs verstellbar und beim Einziehvorgang koaxial zur Statorachse zusammen mit dem Stempel (II) durch die Statorbohrung bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (14) vorgesehen ist, der die bewegung der Nadeln (12) des inneren Nadelkäfigs in der St^torbohrung begrenzt und eine Weiterbewegung des Stempels (11) zuläßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Nadeln (13) des äußeren Nadelkäfigs in einem auf den Außenumfang einer Buchse (2) gleitenden Ring (5) befestigt sind, der mittels einer die Buchse (2) umfassenden Druckfeder (3) an einer mit der Buchse (2) verschraubten Mutter (17) abgestützt ist. daß ferner mit dem oberen Ende der Buchse (2) ein Ringflansch (7) fest verbunden ist, der die unteren Enden der Nadeln (12) des inneren Nadelkäfigs aufnimmt und gegen einen in der Buchse (2) gleitenden, mit dem Antrieb der Vorrichtung in Verbindung stehenden Aufnahnneflansch (16) mittels einer weiteren Druckfeder (15) abgestützt ist und daß weiterhin mit dem Aufnahmeflansch (16) eine Welle (1) verbunden ist, die mit Gleitsitz geführt durch den Ringflansch (7) verläuft und den Stempel (11) trägt.