DE1909253C3

DE1909253C3 - Vorrichtung zum Wickeln von Spulen und zum Einziehen der Spulen in Nuten eines Magnetkerns einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE1909253C3
Application number: DE19691909253
Authority: DE
Inventors: Richard 7061 Baltmannsweiler Halm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-25
Filing date: 1969-02-25
Publication date: 1975-06-12
Also published as: DE1909253B2; DE1909253A1; CH506203A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 3 415 292) sind φτ Schablonen vorgesehen, die nacheinander bewickelt wurden, was einen größen Zeitaufwand zum Bewickeln aller Schablonen erfordert Die bewickelten Schablonen werden von ihrer Wickelsieliüng in eine in bezug auf einen Einziehkopf ausgerichtete Spulenübergabestellung um einen Winkel von 90° geschwenkt Die Wickelschablonen sind an einer in einem schwenkbaren Gleitlager gelagerten Führungsstange angebracht und werden von ihrer Wickelstellung in ihre Spuienübergabesteflung von einem Bedienungsmann gebracht Außer einem beträchtlichen Zeitaufwand für das Bewickeln der Schablonen ist somit auch noch ein Bedienungsmann erforderlich, der die Schablonen von Hand von ihrer Wickelstellung in ihre Übergabestellung bringt

Es ist ferner eiue Vorrichtung zum Wickeln von Spulen auf Schablonen und zum Einführen dieser Spulen in Statoren von elektrischen Maschinen bekannt, die einen Rundschalttisch mit mindestens einer Wickelstation und einer Einziehstation aufweist Die Wickel- und Einziehstationen sind einander räumlich fest zugeordnet (Zeitschrift »Die elektrische Maschine«, 1968, Seite 358). Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt das Oberführen der gewickelten Spulen auf den Einziehkopf zwar selbsttätig, jedoch erfordern das Wickeln und Obe.-führen der Spulen verhältnismäßig viel Zeit

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zeit für die Übergabe der Spulen von den Schablonen auf den Einziehkopf für das Wickeln der Spulen auszunützen und damit insgesamt den Zeitaufwand für das Wickeln der Spulen und das Überführen der Spulen auf den Einziehkopf wesentlich zu reduzieren. Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

Während je zwei Schablonen bewickelt werden, werden die Spulen der beiden anderen Schablonen in den Einzieiikopf eingesetzt. Beim nächsten Arbeitsgang werden die Spulen der zuvor bewickelten Schablonen in den Einziehkopf eingesetzt und die anderen Schablonen werden bewickelt so daß ein ständiges Wechselspiel zwischen dem Bewickeln der Schablonen und dem Überführen der Spulen auf den Einziehkopf auftritt Da die Zeit zum Überführen der Spulen auf den Einziehkopf zum Wickeln von Spulen auf den anderen Schablonen ausgenützt wird, ergibt sich eine wesentliche Verkürzung des Zeitaufwands zum Wickeln der Spulen und zu deren Überführen auf den Einziehkopf. Die Bauform der Vorrichtung ist darüber hinaus sehr einfach und übersichtlich.

Bei einer Bauform entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 kann jede Wickelschablone unabhängig von der andern bewickelt werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird erreicht, daß genügend Raum für die Bewicklung jeder der Wikkelschablonen vorhanden ist.

Die Merkmale des Anspruchs 6 bringen die Lage der Wickelschablone in Übereinstimmung mit der Lage des Einziehkopfes, wodurch ein sicheres Aufsetzen der Wickelschabjone auf dem Einziehkopf ermöglicht und ein sicherer Übergang der Spulen erreicht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht auf einen Teil der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A in F i g. 3 mit Teilschnitt,

F i g. 2 eine Ansicht auf einen Teil der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles Bin F i g. 3,

F i g. 3 eine Draufsicht mit Teilschnitt nach Linie

1 900(253

IU-Ui in F ig. Λ ,

., F j g,4 ejne AmicJuw»f einen *Teil der Vorrichtung in gicotungdes £feSes,<7ia Fi&J pit einen» Teilschritt pacfcLjpje IW l»Fi*5i ö& Mßtb

»*g&» Ma,

υ.j?i&f«aneSeitenanadhtde.In.Fig.4dargestellten Vorrichtungstefls im Sehnjtt Back linie V-V in F i g. 4, . F i g. 6 einen Ausschnitt aus F i g. 5 in einer anderen Arbeitsstellung,

Fig.7 eine Prinzipskixze einer Te>idraufsicht auf F i g. 3 geschnitten nach linie VIl-VII in F i g. 5 in grö- to flc rem Maßstab,

, F i g.8 und 9 je eine Ansicht der Vorrichtung entsprechend den Fig. 1 und 2 in kleinerem Maßstab in einer Stillung bei der Bewicklung der Schablonen,

Fig, 10 und 11 Ansichten der Vorrichtung entsprechend den F i g. 8 und 9 in der Spulenübergabestelluf>g.

Auf einem Untergestell t ist eine Schlittenbahn 2 angebracht, welche zwei Führungsstangen 3 und 4 aufweist, auf denen ein Schlitten 5 verschiebbar gelagert ist Der Schlitten 5 ist mittels eines Arbeitszylinders 6 verschiebbar, dessen Zylindermantel am Schlitten 5 und dessen Kolbenstange an der Schlittenbahn 2 angebracht ist Der Schlitten S trägt zwei beiderseits eines Arbeitszylinders 8 angeordnete Gleitstangen 9 und 10, auf denen ein Schlitten U heb· und senkbar gelagen «st Der vertikal verfahrbare Schlitten 11 trägt auf der Seite zum Schlitten 5 hin einen Antriebsmotor 12, der als Bremsmotor mit Positions-Stop ausgebildet ist. An einem seitlich abgestützten, plattenförmigen Ausleger 13 ist ein Lagergehäuse 14 für eine erste um ihre Längsachse drehbare Wickelschablone IS angebracht Eine zweite Wickelschablone 16 ist in einem Lagergehäuse 17 gelagert, das an einem senkrecht zum Ausleger 13 verschiebbaren Ausleger 18 befestigt ist Der Ausleger 18 ist mittels Lager 19 auf Schiebestangen 20 und 21 verschiebbar gelagert, die in der in F i g. 3 dargestellten Weise an dem Ausleger 13 mittels Schrauben befestigt sind. Zwischen den Schiebestangen 20 und 21 ist ein Arbeitszylinder 22 angebracht dessen Kolbenstange am Ausleger 13 und dessen Zylindermantel am Ausleger 18 angreifen.

Die Wickelschablonen 15 und 16 sind durch den Antriebsmotor 12 über einen Antriebsriemen 25 antreibbar, der mittels eines nicht dargestellten Riemenspanners, der z. B. eine auf einem unter der Wirkung einer Feder stehenden Hebel angebrachte Spannrolle hat, spannoar und über den Wickelschablonen 15 und 16 zugeordnete Treibräder 26 und 27 geführt ist Der Antriebsmotor 12 ist in jeder gewünschten Lage seines Rotors anhaltbar. Die Drehlage jeder Wickelschablonen kann durch je einen in eine Ausnehmung der Wikkelschablonen 15 oder 16 eingreifenden Indexkörper 28 gesichert werden, der mittels eines Arbeitszylinders 29 betätigbar ist.

An dem Lagergehäuse 14 sind zwei Arbeitszylinder 32 und 35 mit senkrechter Achse befestigt Entsprechende Arbeitszylinder 38 bzw. 41 sind an dem Lagergehäuse 17 in gleicher Weise angebracht An jedem der Lagergehäuse 14 bzw. 17 ist im Abstand eine Umlenkrolle 44 drehbar gelagert, und an der Kolbenstange des Arbeitszylinders 35 befinden sich zwei Umlenkrollen 45 und 46. An der Kolbenstange des Arbeitszylinders 32 ist ein Greifer 47 angebracht.

Die Wickelschablonen 15 und 16 sind an einem im Lagergehäuse K bzw. 17 drehbar gelagerten Plattenteller 48 auswechselbar angebracht. Zur Beschreibung der Wickelschablone wird nachstehend hauptsächlich auf die F i g. 4 bis 6 Bezug genommen. Hier ist die Wikkelschablonp otaie. Plattenteller dargestellt IMe die Wickelschablone bildenden Taue, sind an einer Grundplatte 49 angebracht, welche mit dem Plattenteller 48 lösbar verbunden ist Die Wickelschablone hat an der Grundplatte 49 befestigte- Schablonenteile 51 and 52 und schwenkbare Schablonenteile 53i wobei die Scha* blonenteüe 52 und 53 jeweils paarweise angeordnet sind. Die Schablonenteile 51 bis 53 and in einem ungleichmäßigen Sechseck augeordnet Der Schablonenteil 51 ist im Querschnitt etwa V-förmig ausgebildet, so daß sich eine Spule in Form eines ungleichmäßigen, jedoch zu einer Achse symmetrischen Sechsecks ergibt leder der Schablonenteile ist nach unten dreifach abgestuft und weist an der Unterseite der Abstufung jeweils einen Kragen 56 auf. Die Schablonenteile 53 sind z. B. aus viergeteilten Rohrstücken zusammengesetzt

Die Schablonenteile 53 and an einem Schwenkkörper 58 angebracht, der um eine Achse 59 schwenkbar an der Grundplatte 49 gelagert ist An dem Schwenkkörper 58 ist eine Klemmbacke 60 befestigt, die mit einer an einem Rastgehäuse 64 angebrachten Klemmbacke 61 zusammenwirkt Die beiden Schablonenteile 53 sind in der in F i g. 5 dargestellten Lage mittels einer Rasteinrichtung gesichert, die einen winkelförmigen Betätigungshebel 62 aufweist der mit einem längsverschiebbaren Rastbolzen 63 formschlüssig verbunden ist Dieser Rastbolzen ist in dem Rastgehäuse 64 axial verschiebbar gelagert und greift gemäß Fig.5 in eine Ausnehmung im Schwenkkörper 58 ein. Eine zwischen dem Betätigungshebel 62 und dem Schwenkbolzen 59 eingespannte Feder 65 sowie eine zwischen der Grundplatte 49 und dem Betätigungshebel 62 eingespannte Feder 66 suchen den Betätigungshebel 62 in der in F i g. 5 dargestellten Lage zu halten. Die bewegbaren Schablonenteile 53 sind auf einem Tragstück 79 angebracht das gegenüber der Tragplatte 49 einstellbar ist

In F i g. 6 ist der Schablonenteil 53 in ausgeschwenkter Lage dargestellt Eine zwischen der Grundplatte 49 und dem Schwenkkörper 58 eingespannte Blattfeder 67 sucht den Schablonenteil 53 in seine in F i g. 5 dargestellte Lage zurückzuführen.

In F i g. 4 ist der dort obere Schablonenteil 52 entfernt und es sind nur Befestigungslöcher dargestellt Der in F i g. 4 obere schwenkbare Schablonenteil 52 ist entsprechend der Linie IV-IV in F i g. 5 geschnitten.

Zum Betätigen des Betätigungshebels 62 dient eine Kolbenstange 69 eines im Untergestell 1 mit senkrechter Achse angebrachten Arbeitszylindern 70 (F i g. 1 bis 3).

Unterhalb den Wickelschablonen 15 und 16 und in der Mitte zwischen diesen Wickelschablonen (F i g. 2) ist ein Einziehkopf 73 angebracht. Dieser Einziehkopf ist von bekannter Ausbildung und hat kreisförmig mit Zwischenraum angeordnete Nadeln 74, die zum Einhängen der gewickelten Spulen dienen (Fig.7). Die Nadeln 74 umgeben einen mittels eines nicht dargestellten Arbeitszy'iinders heb- und senkbaren Schiebekörper 75. Seitlich des Einziehkopfes 73 ist ein über diesen schwenkbarer Niederhaltearm 76 für den Statoi angeordnet (F i g. I).

Im linken Teil der F i g. 3 ist eine der vorbeschriebenen Einrichtung entsprechende Einrichtung angeordnet, deren entsprechende Teile mit gleichen Bezugszei chen, jedoch zusätzlich mit a versehen sind. Die Ver schieberichtungen der Schlitten 5 und 5a stehen senkrecht zueinander.

Die Vorrichtung arbeitet unter Bezugnahme auf du F i g. 8 bis 11 wie folgt:

In den Fi g. 8 und 9 ist die Vorrichtung beim Bewikkeln der Schablonen 15 und 16 und in den F i g. 10 und 11 in deren Spulenübergabesteilungdargestellt, wobei die Teile der Vorrichtung in den F i g. 10 und 11 etwa die gleiche Lage wie in den F ig. 1 und 2 einnehmen. In F i g. 3 befindet sich die linke Einrichtung in der in den F i g. 8 und 9 und die rechte Einrichtung in der in den FI g. 10 und i !dargestellten Lage.

Ausgehend von der in den F i g.8 und 9 dargestellten

zwischen zwei benachbarten Nadeln 74 des Einziehkopfes 73 liegen. Die Greifer 47 der an den Lagergehäusen 14 und 17 angebrachten Arbeitszylinder 32 fahren aus und schneiden das jeweils der Wickelschablone IS oder 16 mit der zugehörigen Rolle 46 verbindende Drahtstück durch und ergreifen die aus den Umlenkrollen 46 austretenden Drahtenden. Danach fahren die Arbeitszylinder 70 aus, und die Kolbenstangen 69 betätigen die Betätigungshebel 62 der Wickelschablonen 15

Lage treibt nach dem Einschalten des Antriebsmotors io und 16. Hierdurch lösen sich die während des Aiifwik-12 dieser Ober den Riemen 25 und die Treibräder 26 kelns entstandenen Spannungen in den einzelnen Wicklungen, und diese werden von dem Schablonenkörper

und 27 die beiden Wickelschablonen 15 und 16 an. Ein über die am Lagergehäuse 14 angebrachten Umlenk· rollen 44 bis 46 herangeführter, isolierter Draht wird unter entsprechenden Hub- und Senkbewegungen auf die Wickelschablone IS aufgewickelt wobei die Hubgeschwindigkeit wahlweise, insbesondere abhängig vom Drahtdurchmesser und der Anzahl der Windungen für eine Spute, eingestellt werden kann. Die Wickelbreite auf den Stufen der Wickelschablone IS wird durch Endschalter begrenzt Nach Erreichen der vorgewählten Windungszahl auf der ersten Stufe schaltet der Antriebsmotor 12 auf geringere Drehzahl um. Darauf fährt der Arbeitszylinder 35 aus und führt die Umlenkrolle 46 auf die nächste zu bewickelnde Stufe. Der Antriebsmotor 12 lauft daraufhin wieder mit voller Drehzahl. Die dritte Stufe wird in gleicher Weise bewickelt Hierbei gehen Schaltimpulse von einer vorgewählten elektronischen hnpulszähler-Kombination aus. Nach Erreichen der Gesamtwindungszahl schaltet der Antriebsmotor 12 selbsttätig ab, wobei sein Anker eine vorbestimmte Lage einnimmt Durch Betätigen des Arbeitszylinders 29 WBXl mit Hilfe des Indexkörpers 28 die Wickelschablone 15 in einer vorbestimmten Lage festgehalten.

Zugleich wird die Wickelschablone 16 in gleicher Weise bewickelt wobei zum Heben und Senken der Wickelschablonen 15 oder 16 je ein zugeordneter Arbeitszylinder 77 dient der jeweils über ein Zahnstangengetriebe an den Antriebswellen für die Wickelschablonen 15 und 16 angreift

Die Teile der in F i g. 3 links dargestellten Einrichtung befinden sich gerade in ihrer Wickellage, die auch in den F ig. 8 und 9 dargestellt ist

Mit Hilfe des Arbeitszylinders 22 wird nun das Lagergehäuse 17 auf den Schiebestangen 20 und 21 von außen nach innen verschoben, so daß das Lagergehäuse 17 die in F i g. 2 dargestellte Lage einnimmt Zugleich wird der Schlitten 5 mittels des Arbeitszyfreigegeben und bleiben bei dessen Hochfahren in der in F i g. 7 gezeigten Lage in dem Einziehkopf 73 hängen. Vor dem Hochfahren der Wickelschablonen 15 und 16 gehen die Greifer 47 in ihre Ruhelage zurück, wobei der jeweils von ihnen gegriffene Draht zwischen die Klemmbacken 60 und 61 eingelegt wird. Danach werden die Wickelschablonen 15 und 16 in ihre Ausgangslage zurückgeführt wobei sich die Kolbenstangen 69 von den Betätigungshebeln 62 entfernen und die gemäß F i g. 6 ausgeschwenkten Schablonenteile 53 unter der Wirkung der Feder 67 in ihre in F i g. 5 gezeigte Lage zurückgeschwenkt werden, in welcher die Rast- *5 einrichtung wieder wirksam wird. Mit dem Zurückgehen der Schablonenteile 53 in ihre Ausgangslage wird somit der Drahtanfang zwischen die Klemmbacken 60 und 61 eingeklemmt und von der Wickelschablone 15 und 16 mitgenommea

Nachdem die Wickelschabionen 15 und 16 aus dem Einziehkopf 73 ausgefahren sind, fahren die Arbeitszylinder 6. 22 und 70 in ihre Ausgangslagen zurück, und der Wickelvorgang beginnt von neuem.

Inzwischen sind auf der in F i g. 3 links dargestellten Einrichtung die Wickelschablonen 15a und 16a bewikkelt worden und fahren in der vorbeschriebenen Weise über den Einziehkopf 73. Während die auf den Wickelschablonen 15a und 16a hergestellten Spulengruppen in den Einziehkopf eingesetzt werden, werden die Wikkelschablonen 15 und 16 bewickelt.

Nachdem in den Einziehkopf 73 vier Spulengruppen zu je drei Spulen in der vorbeschriebenen Weise eingelegt wurden, wird ein nicht dargestellter Stator eines Elektromotors auf den Einziehkopf 73 aufgesetzt und mittels des über den Einziehkopf geschwenkten Niederhaltearms 76 in seiner Lage gehatten. Durch Hochfahren des Schiebekörpers 75 werden die Spulen in die Nuten des Stators in bekannter Weise eingezogen und zugleich die Nuten mittels Deckstreifen nach

Zugleich wird de y

linders 6 von seiner rückwärtigen in seine vordere Lage so außen verschlossen. Nach beendetem Einziehvorgang verschobeiuind nimmt die in F i g. 10.dargesteIlte Lage schwenkt der Niederhalteann 76 zurück, und der fertig

^m₃

Schütten"

ι dieieiden.Wckelschablonen iüWdemEinzSehkopf73.Der Λ die beiden TindJO dargestellt SS

_„_ _A^iablonenteüen

ietflgrjtfenrypbei die Scha- *"*" ~~Fflhrungsflossen eulgezogene Stator· !kann' vom!, Einziehkopf iä Abgenommen werden:-Inzwiscnen ist mit dem Wickelnder Spulen auf den Wickelschablonen 15 und 16 begonnein worden, so dalLunmittelbar- nach den%beendigen ^es ersten Einziehvorganges'die Spulen füVderi^häfehslen Stator in den JEmzJehjEopf 73 angebracht werden" können. .- ■;*(- ^ <· ^,-r,. "^-"'V*-"

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

t !Λ-

Claims

Patentansprüche;

L Vorrichtung zum Wickeln von Spulen und zum Einziehen der Spulen in Nute» eines Magnetkerns $ einer elektrischen Maschine, mit einem Einziehkopf zur Aufnahme der Spulen nach dem Wickeln und zu deren fönziehen in die Nuten des Magnetkerns und mit mindestens zwei gleich ausgebildeten Wickelschablone^ die in zwei im Winkel zueinander stefcenden Richtungen zwischen ihrer Wickelstellung und ihn»* in bezug auf den Einziehkopf ausgerichteten Spulenübergabestellung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei im Winkel zueinander verfahrbare Schlitten (5, 5a) mit je zwei Wickelschablonen (15,16) vorgesehen sind usd daß die Antriebe der Schlitteu derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Wickelschablonen des einen Schlittens ihre Spulenübergabestellung einnehmen, wenn die Wickelschablonen des anderen Schlittens sich in ihrer Wickelstellung befinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickelschablone (15, 16) eine Wickelvorrichtung (Arbeitszylinder 35, Umlenkroilen 45,46) zugeordnet ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickelschablone (15,16) drehbar gelagert und daß die Wickelvorrichtung (35,45,46) dieser gegenüber heb- und senkbar ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Wickelschablonen (15) gegenüber der anderen Wickelschablone (16) '"' von ihrer Wickelstellung in eine für das Einziehen der Spulen in die Nuten des Magnetkerns erforderliehe Stellung bewegbar ist
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß eine der Wickelschablonen (15) fest angeordnet und die andere Wickelschablone (16) bewegbar ist
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Drehlage der Wickelschablonen (15, 16) in ihrer Spulenübergabestellung einstellbar und feststellbar ist
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeden horizontal verfahrbaren Schlitten (5,5a) ein vertikal verfahrbarer Schlitten (11) für das Heben und Senken der Wickelschablonen (15, 16) angeordnet ist, daß der vertikal verfahrbare Schlitten einen Ausleger (13) 5< > trägt an dem ein senkrecht zu den Verschiebebahnen der Schlitten verfahrbarer Ausleger (18) angebracht ist daß an jedem Ausleger ein Lagergehäuse (14,17) zur drehbaren Lagerung der Wickelschablonen, ein in senkrechter Richtung ausfahrbarer Arbeitszylindei (32) für einen Greifer (47) und ein parallel dazu ausfahrbarer Arbeitszylinder (35) für Umlenkrollen (45.46) der Wickelvorrichtung hintereinander angebracht sind und daß an der Außenseile jedes Lagergehäuses ein Arbeitszylinder (77) zum Heben und Senken der Wickelschablonen während des Wickeins vorgesehen ist.