DE19633155A1 - Einrichtungen und Verfahren zum Einziehen von Statorwicklungs-Spulengruppen in einen Statorkern - Google Patents
Einrichtungen und Verfahren zum Einziehen von Statorwicklungs-Spulengruppen in einen StatorkernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Statoren
für dynamoelektrische Maschinen und insbesondere auf Ein
richtungen und Verfahren zum Einziehen von Stator
wicklungs-Spulengruppen in die Nuten von einem Magnetkern bzw. Blech
paket.
Ein Stator von einer dynamoelektrischen Maschine,
wie beispielsweise ein elektrischer Motor oder Generator,
enthält üblicherweise einen Kern aus Magnetmaterial mit ei
ner axial verlaufenden Bohrung zur Aufnahme eines Rotors.
Der Kern ist üblicherweise aus einer Vielzahl von gleichen
Blechen aufgebaut, die in einem Stapel ausgerichtet und an
geordnet sind, der durch Klemmen zusammengehalten wird. Je
des Blech enthält eine Anzahl von Zähnen, die sich radial
in die Bohrung erstrecken. Nuten zwischen jedem der Zähne
erstrecken sich von der Bohrung radial nach außen. Die En
den der Zähne und die offenen Enden der Nuten bilden den
Umfang der Bohrung.
Mehrere Spulen, die aus isoliertem Leiterdraht ge
bildet sind, werden in gewählte Kernnuten eingesetzt, wobei
Teile der Spulen an den Enden des Kerns Wickelkopfbereiche
bilden. Die Spulen sind untereinander verbunden, um Spulen
gruppen oder Pole zu bilden. Die Leiterdrähte, die die Spu
len bilden, die gelegentlich als Statorwicklungen bezeich
net werden, sind üblicherweise mit einem Lack oder einer
Emaille überzogen, so daß ein fester schützender Überzug um
jeden Draht herum gebildet ist. Der Überzug ist erforder
lich, damit jeder Draht von den anderen Drähten gut iso
liert ist. Verbesserungen an oder eine Verkleinerung von
Beschädigungen an einem derartigen Überzug erleichtert eine
verbesserte Leistungsfähigkeit des Motors, beispielsweise
indem Feldfehler verkleinert werden.
Um die Spulen in die Statorkernnuten einzusetzen,
ist es bekannt, Spulengruppen mit Spulenformen zu bilden,
die Spulengruppen auf einem Spuleneinzieh- (oder -Injekti
ons-)Werkzeug anzuordnen und dann die Spulengruppen von dem
Spuleneinziehwerkzeug zu einem Stator zu bewegen, wobei
Teile davon in Statornuten angeordnet werden. Eine derar
tige Spuleneinzieheinrichtung zum Einsetzen der Spulen in
die Statornuten ist beispielsweise in US-A-3 949 464 be
schrieben. Bekannte Werkzeuge für eine derartige Einrich
tung enthalten üblicherweise eine Basis mit einer Anzahl
radial verlaufender und im Abstand angeordneter Blätter,
die von einer oberen Fläche der Basis ausgehen. Die Blätter
sind in einer Kreisanordnung angeordnet.
Bei bekannten Einrichtungen ist ein "Abstreifer"
mit Rippen in der Bohrung angeordnet, die durch die Kreis
anordnung der Blätter gebildet ist. Die Abstreiferrippen
sind mit den Spalten zwischen den Blättern ausgerichtet und
erstrecken sich in diese Spalte. Jeweils eine Abstreifer
rippe erstreckt sich in einen derartigen Spalt. Der Ab
streifer enthält eine obere oder Arbeitsfläche, die so kon
figuriert ist, daß sie mit Segmenten der Spulen in Kontakt
kommt, die in den Spalten zwischen benachbarten Blättern
liegen und sich in das Innere oder die Bohrung erstrecken,
die durch die Kreisanordnung der Blätter gebildet ist. Eine
untere Fläche des Abstreifers ist mit einem axial bewegba
ren Stößel oder eine Schubstange verbunden, die sich durch
die Basis der Einrichtung erstreckt und den Abstreifer
axial entlang der Bohrung der Kreisanordnung von Blättern
bewegt. Der Abstreifer ist üblicherweise aus einem Material
wie beispielsweise Messing aufgebaut.
Ein Motor mit einer Drehzahl weist üblicherweise
Spulengruppen auf, die wenigstens eine Hauptwicklung und
eine Hilfs- oder Startwicklung bilden. Die Spulengruppen
werden auf einer Wickelmaschine gebildet und auf dem Werk
zeug von dem Spuleneinziehwerkzeug so angeordnet, daß die
Spulengruppen in Spalten zwischen den Blättern an einer
Stelle zwischen dem Abstreifer und den freien Enden der
Blätter angeordnet sind. Teile von jeder Spule erstrecken
sich durch Spalte zwischen den Blättern, und Segmente von
jeder Spule überspannen einen inneren Bereich der Bohrung,
die durch die kreisförmige Blätteranordnung gebildet ist.
Ein Statorkern wird dann mit dem Werkzeug auf der Spulen
einzieheinrichtung oder der Vorrichtung ausgerichtet und so
angeordnet, daß an dem offenen Ende der kreisförmigen An
ordnung von Blättern jedes Blatt mit einem Statorzahn über
einstimmt und Spalte zwischen benachbarten Blättern mit
Statornutöffnungen übereinstimmen. Die Schiebestange bewegt
dann den Abstreifer innerhalb der kreisförmigen Anordnung
von Blättern und von einer zurückgezogenen Position in
Richtung auf den Statorkern. Die Rippen des Abstreifers
kommen mit Teilen der Spulen in Kontakt, die in den Spalten
zwischen benachbarten Blättern liegen. Weiterhin kommt die
jenige Oberfläche des Abstreifers, die auf den Kern gerich
tet ist, mit Segmenten der Spulen in Kontakt, die entlang
dem Inneren der kreisförmigen Anordnung von Blättern ver
laufen. Wenn der Abstreifer die Spulen berührt, wie es oben
beschrieben wurde, und wenn sich der Abstreifer in Richtung
auf den Statorkern bewegt, zwingt der Abstreifer die Spu
len, sich entlang den Blättern in Richtung auf den Sta
torkern zu bewegen.
Wenn sich der Abstreifer durch die Bohrung von dem
Statorkern zu bewegen beginnt, drückt jede Rippe des Ab
streifers, die einen Spulenteil in den Blätterspalten be
rührt, diesen Spulenteil in entsprechende ausgerichtete
Statornuten. Wenn die Oberfläche des Abstreifers sich voll
ständig durch die Statorbohrung bewegt hat, ist jeder der
artige Spulenteil vollständig in die Statorkernnuten einge
zogen. Der Abstreifer wird dann in eine zurückgezogene Po
sition zurückgezogen und der "eingezogene" Statorkern wird
von der Einziehvorrichtung entfernt.
Wenn zwei Spulengruppen, beispielsweise Haupt- und
Hilfs-(oder Start-) Spulengruppen, in einen Statorkern ein
gezogen werden, kommt wenigstens ein Teil von wenigstens
der untersten Spulengruppe auf den Blättern direkt mit den
Rippen des Abstreifers in Kontakt. Üblicherweise sind ei
nige Teile der obersten Spulengruppe auch in direktem Kon
takt mit einigen Rippen. Während des Einziehvorganges üben
die Abstreiferrippen ausreichende Kräfte auf diese Spulen
teile aus, um die Spulen in axialer Richtung entlang den
Blättern zu bewegen und seitliche Windungsteile davon in
die Statornuten einzuziehen. Diese Kräfte haben im allge
meinen eine ausreichende Größe, die Spulen nicht nur ent
lang den Blättern und in die Statornuten zu bewegen, son
dern sie reichen auch aus, um ein Dehnen und Zerkratzen des
Magnetdrahtes zu bewirken, der die Spulen bildet.
Derartige Deformationen werden gelegentlich als
Druckstellen oder -marken bezeichnet. Druckstellen sind be
sonders nachteilig, weil mit der Zeit, wenn sich die
Drahtisolierung abnutzt, die Isolierung versagen und Lei
termaterial freiliegen kann. Dieses Freiliegen kann zu ei
nem Feldfehler des Motors führen. Weiterhin kann, wenn der
Magnetdraht genügend deformiert oder gedehnt worden ist,
ein verkleinerter betrieblicher Wirkungsgrad des Motors
auftreten, beispielsweise aufgrund eines erhöhten Wider
standes des Magnetdrahtes oder möglicherweise sogar eines
Kurzschlusses des Drahtes.
Bei bekannten Abstreifern sind diese Abstreifer im
allgemeinen aus einem weichen Metall, wie beispielsweise
Messing, aufgebaut in einem Versuch, die Beschädigung an
der Isolierung und Druckstellen auf den Spulen zu begren
zen, die während des Spuleneinziehvorganges hervorgerufen
sind. Die Fertigung von Messingabstreifern ist selbstver
ständlich teuer sowohl hinsichtlich des Materials als auch
der Arbeit. Zusätzlich müssen die Messingrippen des Ab
streifers üblicherweise in regelmäßigen Abständen poliert
werden, um Scharten oder Grate zu beseitigen und zu verhin
dern, daß sich scharfe, die Isolierung durchdringende Kan
ten bilden. Ein Polieren derartiger Abstreifer ist selbst
verständlich zeitraubend und teuer. Weiterhin sind die Rip
pen von einem Abstreifer empfindlich gegenüber Beschädi
gung, wenn beispielsweise der Abstreifer fallengelassen
wird. Wenn ein Abstreifer fallengelassen wird, kann eine
Rippe beschädigt werden oder sogar abbrechen. Ein beschä
digter Abstreifer muß möglicherweise aussortiert werden.
Weiterhin nimmt bei bekannten Abstreifern, wenn die
Zahl der die Spulengruppen bildenden, einzuziehenden Wick
lungen anwächst, die Wahrscheinlichkeit des Spulenbiegens
oder "Verklemmens" ebenfalls zu. Ferner können die Wicklun
gen, die die Spulen bilden, während des Einziehvorganges
verdreht werden oder sie können zwischen dem Abstreifer und
einer oder mehreren der kreisförmigen Anordnung von Blät
tern eingefangen werden. Wenn dies geschieht, kann der Ab
streifer verklemmt und eine axiale Bewegung des Abstreifers
verhindert werden. Gewöhnlich wird die Möglichkeit des Ver
klemmens verkleinert, indem die Anzahl von Spulen begrenzt
wird, die in einem Durchgang von dem Abstreifer durch die
Rotorbohrung eingezogen werden. Somit kann die Wahrschein
lichkeit des Auftretens eines Klemmzustandes bei bekannten
Abstreifern mit dieser Technik verkleinert werden.
Wenn der Abstreifer und der Vorgang mit einem
Durchlauf verwendet wird, wie es oben beschrieben ist, um
drei oder mehr Spulengruppen in einen Statorkern einzuzie
hen, sind die Kräfte, die von dem Abstreifer gegen die Spu
lendrähte ausgeübt werden, sehr hoch. Infolgedessen können
die Spulendrähte in signifikanter Weise beschädigt werden.
Obwohl es weiterhin bei einigen Motoranwendungen, z. B. wenn
der Effekt des induktiven Widerstandes signifikant ist,
höchst wünschenswert ist, daß die Startwicklungs-Spulen
gruppe so nahe wie möglich an der Statorbohrung ist, um
eine magnetische Kopplung zwischen den Feldern zu verbes
sern, die durch die Startwicklung und den Rotor erzeugt
werden, können gewöhnlich der Startwicklungs-Spulendraht
und die Isolierung den direkten hohen Kräften nicht wider
stehen, die von den Abstreiferrippen in einem derartigen
Eingang-Einziehprozeß auf die Startwicklung ausgeübt wer
den. Der Startwicklungsdraht und die Isolierung sind bei
spielsweise gewöhnlich viel dünner als der Hauptwicklungs
draht und dessen Isolierung. Die Startwicklungen würden
deshalb vorzugsweise auf einer Einziehvorrichtung so ange
ordnet werden, daß die Rippen des Abstreifers nicht direkt
mit diesen Spulen in Kontakt kommen, d. h. die dem Abstrei
fer nahegelegenen Spulen, die in direkten Kontakt mit den
Rippen des Abstreifers kommen, würden vorzugsweise die
Hauptwicklungsspulen sein. Als eine Folge sind die Start
wicklungsspulen üblicherweise, nach der Anordnung in den
Statorkernnuten, entweder an einer Stelle entfernt von der
Bohrung, d. h. an den geschlossenen Nutenden, oder an einer
Zwischenlage der Nut zwischen zwei Hauptwicklungen angeord
net.
Um die Bildung von übermäßigen Druckstellen zu ver
hindern und die Möglichkeit eines Klemmzustandes zu ver
kleinern, wenn drei oder mehr Spulengruppen in einen Sta
torkern eingezogen werden, wird üblicherweise ein Zwei
gang-Einziehprozeß verwendet. Beispielsweise werden eine erste
Hauptspulengruppe und eine Hilfsspulengruppe in den Sta
torkern in einem ersten Gang eingezogen. Eine zweite
Hauptspulengruppe wird dann in einem zweiten Gang in den
Statorkern eingezogen. Ein derartiger Zweigang-Spulenein
ziehprozeß ermöglicht die Verwendung kleinerer Kräfte im
Vergleich zur Größe der Kräfte, die für ein Eingang-Einzie
hen von drei Spulengruppen unter Verwendung bekannter Ab
streifer erforderlich sind. Obwohl kleinere Kräfte in dem
Zweigang-Einziehvorgang verwendet werden, reichen diese
kleineren Kräfte trotzdem noch aus, um Druckstellen auf den
Spulendrähten hervorzurufen. Selbstverständlich würden so
gar höhere Kräfte zu verwenden sein, um drei Spulengruppen
in einem Durchgang einzuziehen, und diese höheren Kräfte
scheinen unausweichlich eine unzulässige Beschädigung an
den Spulendrähten zu bewirken.
Ein Zweigangprozeß ist zwar wirksamer zum Verklei
nern von Beschädigungen an den Spulendrähten, aber diese
Zweigangprozeß ist arbeitsintensiver und zeitraubender als
bekannte Eingangsprozesse, die für Motoren mit einer Drehzahl
verwendet werden. Indem die Arbeit und Zeit verringert wer
den, die zum Einziehen von mehr als zwei Spulengruppen in
Statorkerne erforderlich sind, könnten die Fertigungskosten
für derartige Statoren gesenkt werden.
Es sind Versuche gemacht worden, ein Eingang-Spu
leneinziehen von drei oder mehr Spulengruppen mit komplex
geformten Abstreifern durchzuführen. Die erforderlichen
Kräfte, um die Spulen unter Verwendung komplex geformter
Abstreifer einzuziehen, werden jedoch für zu hoch gehalten,
was, wie oben erläutert wurde, dazu führen kann, daß die
Abstreiferrippen Druckstellen auf den Spulendrähten bilden.
Weiterhin werden die komplex geformten Abstreifer für teuer
in der Fertigung und der Wartung gehalten.
Ein anderer bekannter Versuch bei einem derartigen
Eingang-Einzug hat eine Struktur verwendet, in der zwei
Messing-Abstreifer gestapelt waren, einer über dem anderen,
innerhalb der kreisförmigen Anordnung von Blättern. Eine
Stange trennte die Abstreifer. Der unterste Abstreifer ver
wendete einen Vier-Schenkel-Stern, der, wie oben beschrie
ben wurde, die Hauptspulengruppe und die Startspulengruppe
trennte, um die Kräfte zu verkleinern, die die Startspulen
gruppe gegen die Hauptspulengruppe während des Einziehvor
ganges ausübte. Es wird jedoch angenommen, daß bei dieser
Lösung die Kräfte, die zum Einziehen der Spulen mit einer
derartigen Struktur erforderlich sind, unzulässig hoch sein
würden. Weiterhin müssen zwei Messing-Abstreifer gefertigt
und gewartet werden. Wie oben erläutert wurde, ist die Fer
tigung und Wartung von derartigen Messing-Abstreifern
teuer.
Wenn eine Vorrichtung mit zwei Abstreifern verwen
det wird, werden die Start- und Hauptwicklungs-Spulengrup
pen zunächst über dem in einer vorbestimmten Position ange
ordneten, untersten Abstreifer angeordnet. Der obere Ab
streifer wird dann in die Bohrung von der kreisförmigen An
ordnung von Blättern eingesetzt, wobei die Abstreiferrippen
sich in Spalte zwischen benachbarten Blättern erstrecken,
und abgesenkt, um auf der nach oben verlaufenden Stange von
dem untersten Abstreifer zu ruhen. Die Windungen der zwei
ten Hauptspulengruppe werden dann in die Blattspalte ober
halb der Rippen des oberen Abstreifers geladen.
Obwohl es wünschenswert ist, den Spuleneinziehpro
zeß vollständig zu automatisieren, können bekannte Automa
tisierungsgeräte nicht dauerhaft innerhalb der kleinen
räumlichen Toleranzen arbeiten, die zum Ausrichten von Ab
streiferrippen mit Spalten zwischen benachbarten Blättern
erforderlich sind. Deshalb muß bei Verwendung eines Verfah
rens mit zwei Abstreifern ein menschlicher Operator die
Aufgabe übernehmen, den oberen Abstreifer so auszurichten,
daß jede Abstreiferrippe sich in einen Spalt zwischen be
nachbarten Blättern erstreckt, und zunächst den oberen Ab
streifer in das Werkzeug einzusetzen. Alle derartigen, von
einem Menschen ausgeführten Funktionen erhöhen selbstver
ständlich zwangsläufig die Verfahrenskosten und verkleinern
die Geschwindigkeit des Verfahrens.
Es würde deshalb wünschenswert und vorteilhaft
sein, eine Einrichtung, um in einem Durchgang Spulen auf
einem Statorkern von einem viele Drehzahlen aufweisenden
Motor anzuordnen, und einen Abstreifer zu schaffen, der auf
die Spulendrähte kleinere Kräfte ausübt als die Kräfte, die
von bekannten Abstreifern ausgeübt werden. Es würde weiter
hin wünschenswert und vorteilhaft sein, einen derartigen
Abstreifer zu schaffen, der sowohl bezüglich der Fertigung
als auch der Wartung billig ist und der das Erfordernis für
einen menschlichen Operator eliminiert, um den Abstreifer
innerhalb der kreisförmigen Anordnung von Blättern der Ein
ziehvorrichtung während des Fertigungsprozesses zu orien
tieren.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Er
findung, einen Abstreifer zu schaffen, um in einem Durch
gang Wicklungsspulen auf einem Stator für einen zahlreiche
Drehzahlen aufweisenden Motor anzuordnen.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen Ab
streifer zu schaffen, der billig ist und der keine signifi
kanten Wartungserfordernisse oder -kosten hat.
Weiterhin soll ein Abstreifer geschaffen werden,
der die Wicklungsspulen in einen Statorkern für einen zahl
reiche Drehzahlen aufweisenden Motor einzieht, indem signi
fikant kleinere Kräfte gegen die Spulendrähte ausgeübt wer
den im Vergleich zu den Kräften, die gegen die Spulendrähte
bei bekannten Abstreifern ausgeübt werden.
Schließlich sollen ein verbesserter Abstreifer und
ein Verfahren geschaffen werden, der eine volle Automati
sierung von Magnetdraht-Spuleneinziehverfahren erleichtert.
Erfindungsgemäß werden Verfahren und Einrichtungen
geschaffen, um, in einem Durchgang bzw. Durchlauf, viele
Spulengruppen in die Statornuten von einem Statorkern ein
zuziehen. Die Einrichtung kann gemäß einem Ausführungsbei
spiel einen ersten Abstreifer ohne den Draht beschädigende
Rippen aufweisen, von denen ein Beispiel eine Einzieh
scheibe aus Nylon ist. Ein Greifteil, das ebenfalls aus
Nylon aufgebaut sein kann, erstreckt sich von und senkrecht
zu der auf den Kern gerichteten oder operativen planaren
Oberfläche der Einziehscheibe. Das Greifteil weist eine
Stange und einen Griff auf. Ein Gewicht geht von einer un
teren planaren Oberfläche der Einziehscheibe aus. Das Ge
wicht hat vorzugsweise eine kegelstumpfförmige Form und
kann aus einem recht dichten Material aufgebaut sein, wie
beispielsweise kaltgewalztem Stahl. Die Länge des Gewichts
teiles kann variieren. In einigen Anwendungsfällen kann
diese Tiefe so gewählt sein, daß sie die gleiche wie die
Säulenhöhe von einer folgenden Statorwicklungsgruppe ist,
die in einen folgenden Statorkern durch einen zweiten, un
teren Abstreifer einzuziehen ist.
Der erste Abstreifer kann in Verbindung mit bekann
ten Abstreifern und Einziehvorrichtungen in vielen ver
schiedenen Konfigurationen verwendet werden. Beispielsweise
kann, in einer Kombination, der erste Abstreifer auf einen
zweiten Abstreifer gestapelt sein. Der zweite Abstreifer
kann beispielsweise ein Abstreifer sein, wie der Abstrei
fer, der in dem US-Patent 3 845 548 beschrieben ist. Ge
nauer gesagt, kann der zweite Abstreifer eine im allgemei
nen scheibenähnliche Form mit Rippen haben, die an seinem
äußeren Umfang ausgebildet und so bemessen sind, daß sie in
Spalte zwischen benachbarte Blättern von dem Einziehwerk
zeug passen. Eine Schiebestange ist mit einer unteren Flä
che des zweiten Abstreifers verbunden.
In einer Arbeitsweise und in einem bestimmten Ein
ziehverfahren zum Einziehen einer vierpoligen Hilfs- oder
Startwicklung, einer vierpoligen Hauptwicklung und einer
sechspoligen Hauptwicklung wird der zweite Abstreifer
zunächst in das Einziehwerkzeug zurückgezogen. Ein vier
Schenkel aufweisender Stern wird vorzugsweise in der opera
tiven Fläche des zweiten Abstreifers angeordnet.
Eine Hilfswicklungsspule kann dann auf die Blätter
oder das Werkzeug geladen werden, so daß Segmente der
Hilfsspulen, die das Innere der kreisförmigen Anordnung von
Blättern überspannen, auch die operative Fläche oder Ober
fläche des zweiten Abstreifers überspannen. Die sechspoli
gen Hauptwicklungs-Spulengruppen können dann auf das Werk
zeug geladen werden. Die Seitenwindungen der Spulen der
sechspoligen Hauptwicklungsgruppe sind im Winkel im Abstand
angeordnet und axial verschoben von den Seitenwindungen der
Spulen der Hilfsspulengruppe, so daß wenigstens einige der
Spulen unterschiedliche Blätterspalte einnehmen.
Nachdem die Hilfsspulengruppe und die sechspolige
Hauptspulengruppe auf die kreisförmige Anordnung von Blät
tern geladen sind, wie es vorstehend beschrieben ist, wird
der erste Abstreifer in das Innere des Werkzeugs bewegt, so
daß eine Mittelachse des Abstreifers im wesentlichen ko
axial mit der Bohrung ist, und so daß die untere Oberfläche
des Gewichtsteils auf dem zweiten Abstreifer ruht. Die ar
beitende Scheibe des ersten Abstreifers ist mit axialem Ab
stand von den Spulen der Hilfsspulengruppe und der sechspo
ligen Hauptspulengruppe angeordnet. Die vierpolige
Hauptspulengruppe wird dann auf das Werkzeug über dem er
sten Abstreifer geladen.
Nachdem die Spulengruppen auf das Einziehwerkzeug
geladen sind, werden das Werkzeug und ein Statorkern rela
tiv zueinander ausgerichtet, so daß jedes Blatt des Werk
zeuges mit einem Statorzahn übereinstimmt. Die Schiebes
tange übt dann eine Kraft direkt gegen den zweiten Abstrei
fer aus und drückt sowohl den ersten als auch zweiten Ab
streifer in Richtung auf den Statorkern. Wenn sich der er
ste Abstreifer in axialer Richtung in dem Werkzeug in Rich
tung auf die Statorbohrung bewegt, kommt die obere Oberflä
che des ersten Abstreifers in Kontakt mit den Segmenten von
der vierpoligen Spulengruppe, die das Innere des Werkzeugs
überspannen. Der erste Abstreifer zwingt dann diese Spulen
gruppe, sich entlang den Blättern in Richtung auf den Sta
torkern zu bewegen. Wenn sich der erste Abstreifer in axi
aler Richtung durch die Bohrung des Stators bewegt, werden
die vierpoligen Spulensegmente in die Statornuten gedrückt,
die mit den Spalten ausgerichtet sind, in denen die Seg
mente ursprünglich eingeschlossen waren. Der erste Abstrei
fer wird vollständig durch die Statorbohrung geschoben, so
daß die vierpolige Spulengruppe vollständig in die Stator
nuten eingezogen wird.
Die Drahtsegmente der vierpoligen Spulen, die in
den Spalten zwischen benachbarten Blättern eingeschlossen
sind, sind nicht mit irgendwelchen den Draht oder die Iso
lierung beschädigenden Abstreiferrippen während des Ein
ziehprozesses in Eingriff.
Wenn der erste Abstreifer durch das Werkzeug ge
schoben wird, folgt der vier Schenkel aufweisende Stern und
kommt mit den Segmenten der sechspoligen Hauptspulengruppe
in Kontakt, die in der Werkzeugbohrung angeordnet sind, und
die folgende Oberfläche des zweiten Abstreifers kommt mit
Segmenten der Hilfsspulengruppe in Kontakt, die in der
Werkzeugbohrung angeordnet sind. Die Abstreiferrippen des
ersten Abstreifers kontaktieren und schieben auch Drahtseg
mente der sechspoligen Spulengruppe und der Hilfsspulen
gruppe, die in den Spalten zwischen benachbarten Werkzeug
blättern eingeschlossen sind. Der zweite Abstreifer und der
Stern bewegen die Hilfsspulengruppe und die sechspolige
Hauptspulengruppe in Richtung auf den Statorkern und in die
Statornuten, wenn sich der Stern und der zweite Abstreifer
durch die Statorbohrung bewegen.
Als eine Folge der vor stehend beschriebenen Opera
tionen wird die vierpolige Hauptspulengruppe in den Stator
nuten an einer Stelle am weitesten entfernt von der Stator
bohrung positioniert, d. h. benachbart zu den geschlossenen
Enden der Statornuten. Die Hilfswicklung-Spulengruppe wird
radial innerhalb der Nuten an einer Stelle nächst gelegen
oder benachbart zu den Nutöffnungen an der Statorbohrung
angeordnet. Die sechspolige Hauptspulengruppe wird radial
an einer radialen Zwischenstelle der Nut zwischen der äuße
ren vierpoligen Hauptspulengruppe und der inneren Hilfsspu
lengruppe angeordnet.
Ein Einziehprozeß, wie er oben beschrieben ist, ist
ein in einem Durchgang erfolgender Spuleneinziehprozeß zum
Einziehen von beispielsweise zahlreichen Spulengruppen in
einen Statorkern für einen viele Drehzahlen aufweisenden
Motor. Dies kann unter Verwendung signifikant kleinerer
Kräfte erreicht werden. Es wird infolgedessen angenommen,
daß die Anzahl und das Ausmaß an Druckstellen, die auf den
Spulendrähten ausgebildet werden, in signifikanter Weise
verkleinert sind. Da weiterhin der erste Abstreifer ohne
Rippen ist, wird angenommen, daß die Möglichkeit des Ver
klemmens von Drähten in den Werkzeugspalten in signifikan
ter Weise verkleinert wird.
Darüber hinaus kann die Hilfsspulengruppe den di
rekten Kräften widerstehen, die durch den zweiten Abstrei
fer einschließlich der zweiten Abstreiferrippen ausgeübt
werden, ohne in signifikanter Weise beschädigt zu werden,
weil die Einziehkräfte, die mit dem ersten Abstreifer ver
bunden sind, nicht durch den Draht in die Hilfsspulengrup
pen übertragen werden. Somit ist die Größe dieser Kräfte
genügend klein, so daß die relativ dünnen Hilfsspulendrähte
und die Isolierung nicht in signifikanter Weise beschädigt
werden, indem ein direkter Kontakt mit den Abstreiferrippen
herbeigeführt wird. Durch Verwendung dieser kleinen Kräfte
können die Hilfsspulengruppen benachbart zu der Statorboh
rung positioniert sein, was seinerseits für betriebliche
Vorteile sorgt, wie es vorstehend beschrieben wurde.
In Ausführungsbeispielen, in denen der erste Ab
streifer eine Einziehscheibe aufweist, die aus Nylon herge
stellt ist, ist der erste Abstreifer relativ billig zu fer
tigen im Vergleich zu den Fertigungskosten, die mit bekann
ten Messing-Abstreifern verbunden sind. Weiterhin werden,
wenn der mit der Spule in Kontakt kommende Abschnitt von
dem ersten Abstreifer eine Einziehscheibe ist, die aus
Nylon hergestellt ist, die Wartungskosten für einen derar
tigen Abstreifer stark gesenkt. Darüber hinaus wird deut
lich, daß eine Einziehscheibe aus Nylon tatsächlich robu
ster ist als bekannte, mit Rippen versehene Messing-Ab
streifer. Weiterhin wird für den Fachmann deutlich, daß, da
der erste Abstreifer in der kreisförmigen Anordnung von
Blättern in praktisch jeder Winkelstellung relativ zu dem
Werkzeug angeordnet werden kann, ein automatisierter Robo
terarm verwendet werden kann, um den ersten Abstreifer in
dem Werkzeug anzuordnen. Wie einleitend erläutert wurde,
wird angenommen, daß eine derartige automatisierte Handha
bung mit bekannten Abstreifern, die Rippen haben, nicht
möglich ist.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und
Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnungen
von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1A und 1B sind eine perspektive Ansicht
bzw. eine Draufsicht auf einen bekannten Abstreifer und
einen vier Schenkel aufweisenden Stern, und Fig. 1C ist
eine perspektivische Ansicht von einem Abschnitt von einer
Statorbohrung.
Fig. 2A und 2B sind eine perspektivische Ansicht
bzw. eine Draufsicht auf den in den Fig. 1A und 1B ge
zeigten Abstreifer mit einem bekannten sechs Schenkel auf
weisenden Stern.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von einem
Ausführungsbeispiel von einem Abstreifer, der zum Ausführen
der Erfindung in einer bevorzugten Form verwendbar ist.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht, wobei gewisse Teile
weggeschnitten und aufgeschnitten sind, von einer Spulen
einzieheinrichtung mit erfindungsgemäßen Merkmalen.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung von Tei
len der Einrichtung und Motorwicklungen und enthält einen
zurückgezogenen Abstreifer mit einem vier Schenkel aufwei
senden Stern und drei Spulengruppen.
Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 5, aber von
einem Abstreifer, bei dem der Stern weggelassen ist.
Fig. 7 ist eine Blockdiagrammdarstellung von einem
automatisierten Spuleneinziehsystem zum Einziehen von Sta
torspulen in Statorkerne für Motoren mit zahlreichen Dreh
zahlen.
Fig. 8A und 8B sind Kraft-Strecken-Diagramme für
ein bekanntes Einziehverfahren und für ein Einziehverfahren
unter Verwendung der in Fig. 5 dargestellten Anordnung.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht von einem
anderen Ausführungsbeispiel von einem Abstreifer.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht von einem
Motorstator, der einen Statorkern und Spulen aufweist.
Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht von einem
bekannten Abstreifer 20 mit einem bekannten, vier Schenkel
aufweisenden Stern 22, der daran durch einen Bolzen 24 be
festigt ist. Der Abstreifer 20 hat eine im allgemeinen
kreisförmige Form mit Rippen 26, die an seinem Außenumfang
ausgebildet sind. Eine erste oder operative Oberfläche 28
des Abstreifers 20 und eine erste oder operative Oberfläche
30 des Sterns 22 sind mit Statorwicklungen in Kontakt, die
während eines Einziehprozesses auf den nicht gezeigten
Blättern des Einziehwerkzeuges angeordnet sind. Die Rippen
26 erstrecken sich in die Spalte zwischen benachbarten
Blättern von der kreisförmigen Blattanordnung von der nicht
gezeigten Einziehvorrichtung.
Wie am besten in Fig. 1B gezeigt ist, bilden kon
kave Abschnitte 32 des Sterns 22 Bereiche der Oberfläche 28
des Abstreifers 20, die während des Einziehvorganges in
einen direkten Kontakt mit einer ersten Spulengruppe kom
men. Die erste Oberfläche 30 des Sterns 22 kommt während
des Einziehvorganges mit Abschnitten von einer zweiten Spu
lengruppe in Kontakt.
Wenn der Abstreifer 20 und der Stern 22 verwendet
werden, um eine vierpolige Hauptwicklungs-Spulengruppe und
eine vierpolige Startwicklungs-Spulengruppe in einen Sta
torkern einzuziehen, werden der Abstreifer 20 und der Stern
22 zunächst in einer zurückgezogenen Position in dem unte
ren Teil der kreisförmigen Anordnung von Blättern des Ein
ziehwerkzeuges angeordnet, wie es in Fig. 4 angegeben ist.
Die Spulengruppen werden mit einer Wickeleinrichtung er
zeugt und auf Blättern des Spuleneinziehgerätes angeordnet,
so daß die Wicklungen der Spulengruppen auf Blättern an ei
ner Stelle axial oberhalb des Abstreifers 20 und des Sterns
22 angeordnet sind (wie es in den Fig. 5 und 6 angegeben
ist). Üblicherweise ist die unterste Spulengruppe die vier
polige Startspulengruppe und die oberste Spulengruppe ist
die vierpolige Hauptspulengruppe. Teile von jeder Spule er
strecken sich durch Spalte zwischen den Blättern, und Seg
mente von jeder Spule erstrecken oder spannen sich über
einen inneren Bereich von der kreisförmigen Anordnung von
Blättern, die das Spuleneinziehwerkzeug bilden.
Ein Statorkern bzw. Blechpaket (siehe Fig. 10)
wird dann mit dem Einziehwerkzeug ausgerichtet und so dar
aufangeordnet, daß jedes Blatt mit einem Statorzahn über
einstimmt und Spalte zwischen benachbarten Blättern mit
Statornuten zwischen benachbarten Statorzähnen übereinstim
men. Um die Spulen einzuziehen, bewegt eine Schiebestange
den Abstreifer 20 und den Stern 22 in einer Richtung, um
die Spulenseiten der Spulengruppen in die Statornuten zu
schieben.
Es sind Rippen 26 des Abstreifers 20 vorgesehen, um
mit den seitenwindungsteilen der Spulen der Spulengruppen
in Kontakt zu kommen, die in den Spalten zwischen benach
barten Blättern liegen. Weiterhin kommen die Abschnitte der
Abstreiferfläche 28, die durch konkave Abschnitte 32 des
Sterns 22 gebildet sind, in Kontakt mit den Segmenten der
Spulen der Startspulengruppe, die in dem Inneren der kreis
förmigen Blätteranordnung liegen. Die erste Oberfläche 30
des Sterns 22 kommt mit Segmenten der Spulen der Hauptspu
lengruppe in Kontakt, die im Inneren der kreisförmigen
Blätteranordnung liegen. Wenn der Abstreifer 20 und der
Stern 22 mit den Spulen in Kontakt kommen, wie es oben be
schrieben wurde, und wenn sich der Abstreifer und der Stern
weiterhin bewegen, zwingen der Abstreifer und der Stern die
Spulen, sich entlang den Blätterspalten in Richtung auf den
Statorkern zu bewegen.
Wenn sich der Abstreifer 20 durch die Statorbohrung
des Statorkerns zu bewegen beginnt, sind Rippen 26 des Ab
streifers 22 weiterhin in Kontakt mit Spulenabschnitten in
den Blätterspalten und drücken diese Spulenabschnitte in
Statornuten. Wenn die Spulenabschnitte vollständig in den
Statorkern eingezogen sind, werden der Abstreifer 20 und
der Stern 22 zurückgezogen und der "beladene" oder
"gewickelte" Statorkern wird von dem Werkzeug abgenommen.
Fig. 1C stellt einen Statorkern 34 mit Abschnitten
aus Magnetdrähten 36A, 36B und 36C dar, die in Nuten 38A,
38B bzw. 38C eingezogen sind. Es wird angenommen, daß
Druckstellen, wie beispielsweise die Stellen bzw. Marken,
die allgemein bei 40A, 40B und 40C angegeben sind, durch
Rippen 26 des Abstreifers 20 in oder auf Magnetdrähten 36A,
36B und 36C gebildet sind. Es sei jedoch darauf hingewie
sen, daß unterschiedliche Betriebsbedingungen und Abstrei
fer selbstverständlich Druckmarken mit anderem Aussehen
hervorrufen können.
Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht von dem
Abstreifer 20 mit einem bekannten, sechs Schenkel aufwei
senden Stern 42, der daran durch einen Bolzen 44 befestigt
ist. Der sechs Schenkel aufweisende Stern 42 enthält eine
erste Oberfläche, die während des Spuleneinziehvorganges
mit Segmenten von einer Spulengruppe in Kontakt kommt. Fig.
2B ist eine Ansicht von oben auf den Abstreifer 20 und
den sechs Schenkel aufweisenden Stern 34. Wie am besten aus
Fig. 2B zu sehen ist, enthält der sechs Schenkel aufwei
sende Stern 42 konkave Abschnitte 48. Die konkaven Ab
schnitte 48 bilden Bereiche der ersten Oberfläche 28 des
Abstreifers 20, die einen direkten Kontakt mit einer Spu
lengruppe während des Spuleneinziehvorganges machen.
Der vier Schenkel aufweisende Stern 22, der in den
Fig. 1A und 1B dargestellt ist, wird verwendet, wenn
eine Spulengruppe mit vier Spulen die letzte Spulengruppe
ist, die in einem Durchgang in die Statornuten einzuziehen
ist. Der sechs Schenkel aufweisende Stern 38 wird anderer
seits verwendet, wenn die letzte Spulengruppe, die durch
den Abstreifer 20 einzuziehen ist, sechs Spulen hat.
Der Abstreifer 20 mit dem Stern 22 oder 34 sind
weitverbreitet benutzt worden, um Spulen in Statorkerne für
Motoren mit einer einzigen Drehzahl einzuziehen. Üblicher
weise werden, wie vorstehend erläutert wurde, zwei Spulen
gruppen in einem Durchgang eingezogen unter Verwendung des
Abstreifers 20 und des vier Schenkel aufweisenden Sterns 22
oder des sechs Schenkel aufweisenden Sterns 42. Obwohl
Druckmarkierungen unausweichlich auf den Drähten von den
Spulengruppen während eines derartigen Einziehens gebildet
worden sind, sind die Anzahl und das Ausmaß derartiger
Druckmarkierungen und die damit verbundene Drahtbeschädi
gung üblicherweise innerhalb zulässiger Grenzen.
Es sind Versuche gemacht worden, den Abstreifer 20
und den Stern 22 zu verwenden, um in einem Durchgang drei
oder mehr Spulengruppen in einen Statorkern für einen Motor
mit zahlreichen Drehzahlen einzuziehen. Die Kräfte, die zum
Einziehen dieser Spulengruppen in die Statornuten erforder
lich sind, sind jedoch extrem hoch und haben eine unzuläs
sige Beschädigung an den Wicklungen zur Folge. Infolgedes
sen wird üblicherweise ein zwei Durchgänge aufweisender
Einziehprozeß verwendet, wie es vorstehend beschrieben
wurde, um mehr als zwei Spulengruppen einzuziehen.
Der in Fig. 3 gezeigte Abstreifer überwindet viele
der Nachteile und Einschränkungen von bekannten Abstrei
fern, insbesondere in bezug auf das in einem Durchgang er
folgende Einziehen von mehr als zwei Spulengruppen in die
Statornuten von einem bekannten Statorkern. Der Abstreifer
50 enthält eine Einziehscheibe 52 mit einer ersten operati
ven oder Arbeitsfläche 54, die eine kontinuierliche ge
krümmte Einziehschulter 55 um ihren äußeren Umfang herum
bildet. Ein Griff 56 erstreckt sich von der Fläche 54 und
weist eine Stange 58 und ein Griffteil 60 auf. Ein Ge
wichtsteil 62 erstreckt sich von einer zweiten Fläche 64
der Scheibe 52. Das Gewichtsteil 62 kann viele geometrische
Formen haben, es ist aber mit einer im allgemeinen kegel
stumpfförmigen Form gezeigt.
Die Scheibe 52 und der Griff 56 können aus irgend
einem geeigneten Material hergestellt sein, wie beispiels
weise auf Kunststoff, Messing, Holz, Metall usw. Die
Scheibe 52 ist vorzugsweise, obwohl dies vielleicht nicht
notwendig ist, aus einem Material gebildet, das weicher als
die Isolierung des Magnetdrahtes ist, der durch die Scheibe
52 eingezogen werden soll. In dem bevorzugten Ausführungs
beispiel sind die Scheibe 52 und der Griff 56 aus Nylon
(Polyamid) hergestellt und unter Verwendung einer Drehbank
bearbeitet. Die Scheibe 52 und der Griff 56 könnten alter
nativ unter Verwendung eines Gießverfahrens geformt sein.
Das Gewichtsteil 62 kann viele andere Formen aufweisen und
kann aus vielen Materialien hergestellt sein.
In dem bevorzugte Ausführungsbeispiel ist das Ge
wichtsteil 62 aus kaltgewalztem Stahl gebildet. Der Hand
griff 56 und das Gewichtsteil 62 sind an der Scheibe 52
durch einen Bolzen 66 befestigt, der sich durch ausgerich
tete Öffnungen in dem Handgriff 56, der Scheibe 52 und dem
Gewichtsteil 62 erstreckt. Alternativ könnte ein Klebemit
tel verwendet sein, um diese Befestigung zu bilden.
In Fig. 4 ist eine Spuleneinziehvorrichtung 68
dargestellt, wobei einige Teile weggeschnitten sind. Die
Vorrichtung 68 enthält ein unteres Gehäuseteil 70. Ein Spu
leneinziehwerkzeug in der Form von langgestreckten Blättern
72 geht von dem oberen Teil 74 des Gehäuses 70 aus. Die
Blätter 72 sind in einer kreisförmigen Anordnung geformt.
Zwischen benachbarten Blättern 72 sind Spalte 76 gebildet.
Weitere Einzelheiten bezüglich der Vorrichtung 68 sind bei
spielsweise in dem US-Patent 3 949 464 beschrieben, wobei
dessen gesamte Offenbarung durch diese Bezugnahme in die
vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird. In Fig. 4 sind
einige Blätter 72 weggeschnitten, um eine Abstreiferanord
nung 78 besser darzustellen. Weiterhin sind in Fig. 4
keine Spulengruppen gezeigt.
Die Abstreiferanordnung 78 enthält einen ersten Ab
streifer 50. In dem bevorzugte Ausführungsbeispiel ist der
Spielraum oder die Toleranz zwischen dem äußeren Umfang der
Scheibe 74 des ersten Abstreifers 50 und dem inneren Umfang
der Kreisanordnung der Blätter 72 vorzugsweise nicht größer
als etwa ein halber Durchmesser des den kleinsten Durchmes
ser aufweisenden Drahtes, der durch den ersten Abstreifer
50 eingezogen werden soll.
Die Abstreiferanordnung 78 enthält einen vier
Schenkel aufweisenden Stern 80 und einen zweiten Abstreifer 82.
Der vierschenklige Stern 80 und der zweite Abstreifer
82 sind gleich dem Abstreifer 20 und dem Stern 22, die in
den Fig. 1A und 1B dargestellt sind. Es ist ersichtlich,
daß der zweite Abstreifer 82 Rippen 84 aufweist, die sich
in Spalte 76 zwischen benachbarten Blättern 72 erstrecken.
Der zweite Abstreifer 82 weist auch eine erste operative
oder Arbeitsfläche 86 auf. Der Stern 80 und der zweite Ab
streifer 82 sind durch einen Bolzen 88 aneinander befe
stigt. Eine zweite untere Fläche 90 des Gewichtsteils 62
ruht auf dem Stern 80. Ein Abstandshalter (nicht gezeigt)
könnte zwischen dem Stern 80 und dem Gewichtsteil 62 ange
ordnet sein.
Ein Greifer 92, der gestrichelt dargestellt ist,
bildet einen Teil von einer automatischen Aufnahme- und
Plaziermaschine (nicht gezeigt). Der Greifer 92 weist erste
und zweite Arme 94A bzw. 94B auf. Die Arme 94A und 94B sind
so geformt, daß sie an dem Greifteil 60 des Handgriffes 56
angreifen, wie es nachfolgend deutlicher beschrieben wird.
Fig. 5 ist nützlich zum Erläutern des Verfahrens
des Einziehens von Spulengruppen mit der Spulenanordnung 78
und der Vorrichtung 68 und zeigt erste, zweite und dritte
Spulengruppen 96, 98 und 100, die auf die Blätter 72 der
Vorrichtung 68 geladen sind. Die erste Spulengruppe 96 ist
benachbart zur ersten Oberfläche 54 des ersten Abstreifers
50 angeordnet. Eine zweite Spulengruppe 98 ist neben einer
ersten Oberfläche 102 des vierschenkligen Sterns 80 ange
ordnet. Eine dritte Spulengruppe 100 ist benachbart zu Ab
schnitten der ersten Oberfläche 86 des zweiten Abstreifers
82 positioniert, die durch konkave Abschnitte 104 des
Sterns 80 gebildet sind. Die erste Spulengruppe 96 kann
vier Hauptwicklungsspulen haben, die zweite Spulengruppe 98
kann sechs Hauptwicklungsspulen haben und die dritte Spu
lengruppe 100 kann vier Start- oder Hilfswicklungsspulen
aufweisen.
Wie aus Fig. 5 deutlich wird, wird zunächst die
dritte Spulengruppe 100 so auf die Blätter 72 geladen wird,
daß Segmente der Spulen der dritten Gruppe 100 sich über
das Innere der Kreisanordnung von Blättern 72 erstrecken
oder spannen. Diese Segmente sind auch entweder verschach
telt in oder ausgerichtet für einen Kontakt mit der oberen
oder operativen Fläche 86 des zweiten Abstreifers 82.
Die zweite Spulengruppe 98 wird dann auf die Blät
ter 72 geladen. Die Spulen der zweiten Gruppe 98 sind im
Winkel und axial versetzt von den Spulen der dritten Gruppe
100. Üblicherweise sind die Blätterspalte, die von der
dritten Spule 100 besetzt sind, nicht von der zweiten (oder
ersten) Spulengruppe (oder 96) eingenommen und umgekehrt.
Segmente der Spulen der zweiten Gruppe 98 erstrecken oder
spannen sich über das Innere der Kreisanordnung der Blätter
72. Diese Segmente sind auch ausgerichtet für einen Kontakt
mit der oberen Fläche 102 des Sterns 80.
Nachdem die dritte Spulengruppe 100 und die zweite
Spulengruppe 98 auf die kreisförmige Anordnung von Blättern
72 geladen sind, wie es oben beschrieben wurde, wird der
erste Abstreifer 50 in die kreisförmige Anordnung von Blät
tern 72 abgesenkt, so daß die vertikale Achse der Einzieh
scheibe 52 aus Nylon im wesentlichen koaxial mit der verti
kalen Achse der kreisförmigen Anordnung von Blättern 72
ist. Das Gewichtsteil 62 des ersten Abstreifers 50 ruht auf
einer oberen Fläche 102 des vierschenkligen Sterns 80. Die
Einziehscheibe 52 des ersten Abstreifers 50 befindet sich
axial oberhalb der Spulen der Spulengruppen 98 und 100. Die
erste Spulengruppe 96 wird dann auf die freien Enden der
Blätter 72 geladen.
Um die Spulengruppen 96, 98 und 100 in einen Sta
torkern bzw. Blechpaket (nicht gezeigt) einzuziehen, wird
der Statorkern mit der Einziehvorrichtung 68 so ausgerich
tet, daß jedes Blatt 72 mit einem Statorzahn übereinstimmt
und die Spalte 76 mit Statornuten übereinstimmen. Eine
Schiebestange (nicht gezeigt) erstreckt sich durch das Ge
häuseteil 70 und ist mit dem zweiten Abstreifer 82 verbun
den und drückt die Abstreiferanordnung 78 in einer Rich
tung, um die Spulengruppe 96 auf dem Statorkern anzuordnen.
Wenn sich der erste Abstreifer 50 axial innerhalb der Blät
ter 72 bewegt, kommen die Schulter 55 und die Oberfläche 54
der Scheibe 52 mit Segmenten der ersten Spulengruppe 96 in
Kontakt, die sich über das Innere der kreisförmigen Anord
nung von Blättern 72 erstrecken und spannen. Die Einzieh
scheibe 50 zwingt die erste Spulengruppe 96, sich entlang
der Blätter 72 in Richtung auf den Statorkern zu bewegen.
Die Einziehscheibe 52 kommt physikalisch nicht mit
denjenigen Abschnitten der Spulen der ersten Spulengruppe
96 in Kontakt, die in den Spalten 76 von benachbarten Blät
tern 72 liegen. Wenn sich die Einziehscheibe 52 durch die
Rotorbohrung des Statorkerns bewegt, werden die Spulenab
schnitte der ersten Spulengruppe 96 in den Spalten 76 in
die entsprechenden ausgerichteten Statornuten gedrückt. Die
Einziehscheibe 52 des ersten Abstreifers 50 wird vollstän
dig durch die Statorbohrung geschoben, so daß die erste
Spulengruppe 96 vollständig in die Statornuten eingezogen
wird.
Wenn sich der erste Abstreifer 50 entlang der An
ordnung von Blättern 72 bewegt, wie es vorstehend beschrie
ben wurde, bewegen sich der vierschenklige Stern 80 und der
zweite Abstreifer 82 ebenfalls entlang den Blättern. Der
vierschenklige Stern 80 bewegt die Segmente der zweiten
Spulengruppe 98, und die obere Fläche 86 des zweiten Ab
streifers 82 bewegt die Segmente der dritten Spulengruppe
100. Rippen 84 des zweiten Abstreifers 82 kontaktieren und
bewegen die Abschnitte der zweiten und dritten Spulengrup
pen 98 und 100, die in den Spalten 76 liegen. Der zweite
Abstreifer 82 und der Stern 80 bewirken, daß sich die zwei
ten und dritten Spulengruppen 98 und 100 axial entlang den
Blättern 72 in Richtung auf den Statorkern bewegen. Die
zweiten und dritten Spulengruppen 98 und 100 werden in die
Statornuten eingezogen, wenn sich der Stern 80 und der
zweite Abstreifer 82 durch die Rotorbohrung bewegen.
Als eine Folge des oben beschriebenen Einziehvor
ganges wird die erste Hauptspulengruppe 96 auf dem Sta
torkern innerhalb der Statornuten an einer radialen Stelle
angeordnet, die von der Rotorbohrung am weitesten entfernt
ist, d. h. an dem Statornutboden oder dem geschlossenen
Ende. Die dritte Spulengruppe 100 wird innerhalb der Sta
tornuten an einer Stelle angeordnet, die radial am nähesten
oder benachbart zu der Statorbohrung ist. Die zweite Spu
lengruppe 98 wird innerhalb der Statornuten an einer Zwi
schensteile zwischen der ersten Hauptspulengruppe 96 und
der dritten Spulengruppe 100 angeordnet.
Das in einem Durchgang erfolgende Spulen
gruppen-Einziehverfahren, wie es oben beschrieben wurde, kann unter
Verwendung signifikant kleinerer Kräfte ausgeführt werden,
wenigstens im Vergleich zu den Kräften, die mit einer be
kannten Einzieh-Abstreiferanordnung erforderlich sind. Auf
grund dieser kleineren Kräfte können die Anzahl und das
Ausmaß von Druckmarkierungen, die auf den Spulendrähten
aufgrund von Rippen 84 ausgebildet sind, in signifikanter
Weise verkleinert werden. Da weiterhin die Einziehscheibe
52 keinerlei Rippen hat, sind nicht nur Druckmarkierungen
praktisch eliminiert, sondern auch die Möglichkeit des Ver
klemmens zwischen der Einziehscheibe 52 und den Spulen der
ersten Hauptspulengruppe 96, die durch eine derartige
Scheibe 52 eingezogen wird, wird erwartungsgemäß signifi
kant verkleinert, wenn nicht sogar vollständig eliminiert.
Ein etwas überraschender und unerwarteter Vorteil
resultiert auch aus den signifikant kleineren Kräften, die
angewendet werden. Der Vorteil ist, daß die dritte Spulen
gruppe 100 die Startwicklungs-Spulengruppe sein kann, da
die Gefahr einer Drahtbeschädigung, die durch übermäßige
Einziehkräfte hervorgerufen wird, überwunden ist. Insbeson
dere ist, wie oben beschrieben ist, die dritte Spulengruppe
100 innerhalb der Statornuten an einer radialen Stelle an
geordnet, die am nähesten zu der Statorbohrung oder benach
bart dazu ist. Die Anordnung der Startwicklungsspulen be
nachbart zur Rotorbohrung sorgt für gewisse operative Vor
teile, wie es vorstehend erläutert wurde. Da lediglich
kleine Kräfte erforderlich sind, um diese Spulengruppen
einzuziehen, können der Draht und die Isolierung, die die
Startwicklungsspulen bilden, den direkten Kräften widerste
hen, die während des Einziehens in einem einzigen Durchgang
durch den zweiten Abstreifer 82 einschließlich der zweiten
Abstreiferrippen 84 ausgeübt werden, und zwar ohne in si
gnifikanter Weise beschädigt zu werden.
Wenn die Einziehscheibe 52 aus Nylon aufgebaut ist,
ist die Scheibe 52 weiterhin relativ billig zu fertigen im
Vergleich zu den Fertigungskosten, die mit bekannten Ab
streifern aus Messing verbunden sind. Weiterhin werden die
Wartungskosten für diese Einziehscheibe 52 verringert, und
eine aus Nylon bestehende Einziehscheibe scheint eine in
unerwarteter Weise verlängerte Lebensdauer zu haben und ist
stabiler im Vergleich zu einem aus Messing bestehenden Ab
streifer 20 mit Rippen 26.
Der Stern 80 muß selbstverständlich nicht notwendi
gerweise in Verbindung mit der Abstreiferanordnung 78 ver
wendet werden. Beispielsweise könnte der sechs Schenkel
aufweisende Stern 34, der in den Fig. 2A und 2B darge
stellt ist, anstelle des vierschenkligen Sterns 80 verwen
det werden. Darüber hinaus könnte, wie in Fig. 6 gezeigt
ist, kein Stern benutzt werden.
Fig. 6 stellt eine Spuleneinzieheinrichtung 104
dar, die den ersten Abstreifer 50 und den zweiten Abstrei
fer 82 aufweist. Im Vergleich zur Einrichtung 78, die in
Fig. 5 dargestellt ist, ist in der Einrichtung 104 der
vierschenklige Stern 80 entfernt. Ein Abstandshalter (nicht
gezeigt) könnte zwischen dem Gewichtsteil 62 und dem Ab
streifer 82 angeordnet sein. Bei der Einrichtung 104 ruht
eine zweite Spulengruppe 98 auf der dritten Spulengruppe
100, anstatt von der dritten Spule 100 durch den Stern 80
getrennt zu sein. Diese Konfiguration kann in einigen Ein
ziehverfahren verwendet werden, wo es akzeptabel ist, daß
die dritte Spulengruppe 100 gewisse zusätzliche Kräfte ge
gen die zweite Spulengruppe 98 während des Spuleneinzieh
verfahrens ausübt.
Bei den verschiedenen oben beschriebenen Konfigura
tionen kann, da der erste Abstreifer 50 in jeder Winkel
stellung innerhalb der durch die kreisförmige Anordnung von
Blättern 72 gebildeten Bohrung angeordnet werden kann, ein
automatisierter Roboterarm verwendet werden, um den ersten
Abstreifer 50 in der Bohrung anzuordnen. Wie vorstehend er
läutert wurde und mit bekannten Abstreifern, die Rippen
aufweisen, wird angenommen, daß eine derartige automati
sierte Anordnung bisher nicht möglich gewesen ist. Der er
ste Abstreifer 50 hat jedoch keine Rippen und muß nicht in
nerhalb der kreisförmigen Anordnung von Blättern an irgend
einer bestimmten Winkelstellung orientiert werden. Die Ver
wendung des ersten Abstreifers 50 ermöglicht deshalb eine
volle Automatisierung von einem Spuleneinziehverfahren, das
doppelte Abstreifer verwendet, selbst wenn mehr als zwei
Spulen in ein Statorkern eingezogen werden.
Fig. 7 stellt ein Ausführungsbeispiel von einem
vollständig automatisierten Spuleneinziehsystem in Block
diagrammform dar. Das System 150 enthält eine erste Trans
porteinrichtung 152, die sich zwischen einer ersten Palette
154 von Statorkernen (nicht gezeigt) und einer zweiten Pa
lette 156 zur Lagerung von "geladenen" oder "gewickelten"
Statorkernen nach dem Spuleneinzug erstreckt. Die den Kern
bzw. das Paket bildenden Bleche werden an einer Kernkom
pressionsstation 158 zusammengedrückt, um sicherzustellen,
daß keine. Spalte zwischen Blechen vorhanden sind, die diese
Kerne bilden. Eine Kernprüf- und Zurückweisstation 160 ist
vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Nuten und Zähne von
jedem Kern richtig ausgerichtet sind. Die Kernisolierung
wird in die Statornuten an einer Nutisolations-Einziehsta
tion 162 eingebracht. Die Isolierung wird dann an einer Nut
isolationsprüf- und Zurückweisstation 164 geprüft. Die
Spulen werden in den Statorkern an einer Spuleneinziehsta
tion 166 eingezogen. Wenn die Spulengruppen in den Sta
torkern eingezogen sind, dann wandert der "geladene" Sta
torkern entlang der Transporteinrichtung 152 zu der zweiten
Palette 156, wo die "geladenen" Statorkerne von der Trans
porteinrichtung 152 auf die zweite Palette 156 abgenommen
werden.
Eine eine geschlossene Schleife bildende Transport
einrichtung 168 ist vorgesehen, um an der Station 166 Ein
ziehvorrichtungen zuzuführen. Die Transporteinrichtung 168
arbeitet in der Weise, daß sie Einziehvorrichtungen im all
gemeinen in einer Uhrzeigerrichtung bewegt. Wickelstationen
170A-D sind an im Abstand angeordneten Plätzen entlang der
eine geschlossene Schleife bildenden Transporteinrichtung
168 angeordnet. Ein Keilmacher 172 ist ebenfalls entlang
der geschlossenen Schleife der Transporteinrichtung 168
vorgesehen, und zwar unmittelbar vor der Einziehstation
166. Wickelstationen 170A-D und Keilmacher 172 sind in der
Technik bekannt und im Handel erhältlich, beispielsweise
von Advance Machine and Tool Corpation, Fort Wayne, Indiana
und Statomat Special Machines Inc., Charlotte, North Caro
lina.
Eine Abstreifer-Führungsrinne 174 erstreckt sich
von der Einziehstation 166 zu einer Stelle zwischen Wickel
stationen 170C und 170D. Die Rinne 174 hat eine im wesent
lichen Unförmige Querschnittsform, wobei das offene Ende
der Rinne 174 nach oben gerichtet ist. Automatisierte
"Aufnahme- und Plazier"-Maschinen (nicht gezeigt), die all
gemein bekannt sind, sind an beiden Enden der Ab
streifer-Führungsrinne 174 angeordnet.
Bezüglich des Verfahrens zum Beladen der Einzieh
vorrichtung 68 mit den Spulengruppen und bezüglich der Ein
ziehstation 166 wandert ein leeres oder "unbeladenes" Ein
ziehwerkzeug 68 auf der eine geschlossene Schleife bilden
den Transporteinrichtung 168 zu einer ersten Spulenwickel
station 170A. Ein zweiter Abstreifer 80 ist bereits in dem
unteren Abschnitt von der kreisförmigen Anordnung von Blät
tern 72 enthalten. Jedoch ist der erste Abstreifer 50 in
der Rinne 174 zwischen Wickelstationen 170C und 170D ange
ordnet. Die erste Spulengruppe 100 wird an der Wickelsta
tion 170A gebildet und auf Blätter 72 des Einziehwerkzeuges
geladen. Die Einziehvorrichtung 68 wandert dann auf der
Transporteinrichtung 168 zu Wickelstationen 170B oder 170C.
Die zweiten Spulengruppen 98 werden an Stationen 170B oder
170C gebildet und auf Blätter 72 der Spuleneinziehvorrich
tung geladen, aber axial oberhalb des zweiten Abstreifers
82. Es werden beide Stationen 170B und 170C verwendet, um
zweite Spulengruppen zu bilden, um die Gesamtzeit zu ver
kürzen, die zum Laden einer Reihe von Einziehvorrichtungen
68 erforderlich ist.
Nachdem die zweite Spulengruppe 98 in die Blätter
72 geladen worden ist, wird der Abstreifer 80 auf das Werk
zeug geladen. Genauer gesagt, nimmt eine konventionelle
Aufnahme- und Plaziermaschine (nicht gezeigt) den ersten
Abstreifer 50 von der Abstreifer-Führungsrinne 174 auf und
plaziert den Abstreifer 50 in den Innenraum der Blätter 72
auf dem zweiten Abstreifer 82, wie es vorstehend beschrie
ben wurde. Das Gewichtsteil 62 hilft sicherzustellen, daß
der Abstreifer 50 vertikal von dem Aufnahme- und Plazier
greifer herabhängt und im Effekt in das Werkzeug "fällt".
Die Länge des Gewichtsteils 62 ist wenigstens gleich der
Säulenhöhe der zweiten und dritten Spulengruppen 98 und
100, so daß die Einziehscheibe 52 oberhalb dieser Spulen
gruppen ist. Um besser sicherzustellen, daß die Scheibe 52
axial über den Spulengruppen ist, wie es vorstehend be
schrieben wurde, und vor dem Laden des Abstreifers 50 in
das Werkzeug können die zweiten und dritten Spulengruppen
98 und 100 auf dem zweiten Abstreifer 82 an einer Kompres
sorstation (nicht gezeigt) zusammengedrückt werden. Bei
spielsweise kann die Kompressorstation eine Kompressions
scheibe mit einem Durchmesser aufweisen, der kleiner als
der Durchmesser der Bohrung ist, die durch die kreisförmige
Anordnung von Blättern 72 gebildet ist. Die Kompressions
scheibe kann an der Kompressionsstation in die Werkzeugboh
rung eingesetzt werden und die zweiten und dritten Spulen
gruppen axial nach unten in Richtung auf den zweiten Ab
streifer 82 drücken. Die Kompressionsscheibe kann dann aus
der Bohrung herausgezogen werden, und die Einziehvorrich
tung 68 ist nun fertig, damit der Abstreifer 50 eingeladen
werden kann, wie es oben beschrieben wurde.
Die Einziehvorrichtung 68 wandert dann, auf der
Transporteinrichtung 168, zur Wickelstation 170D, wo die
erste Spulengruppe 96 auf die Blätter 72 und axial über die
Spuleneinziehscheibe 52 des ersten Abstreifers 50 geladen
wird. Die Einziehvorrichtung 68 bewegt sich dann, auf der
Transporteinrichtung 168, zum Keilmacher 172, wo Nutver
schluß-Isolierkeile auf die Vorrichtung 68 geladen werden.
Die Einziehvorrichtung 68 wandert dann auf der Transport
einrichtung 168 zur Einziehstation 166.
An der Einziehstation 166 wird die Einziehvorrich
tung 68 mit einem Statorkern ausgerichtet, und Spulengruppen
96, 98 und 100 werden in den Statorkern in der Weise einge
zogen, wie es vorstehend beschrieben wurde. Wenn die Spulen
vollständig in den Statorkern eingezogen sind, ragt der
Griff des ersten Abstreifers über das Oberteil des Sta
torkerns, wo eine Aufnahme- und Plaziermaschine (nicht ge
zeigt) den Griff des ersten Abstreifers 50 ergreift und den
ersten Abstreifer 50 von dem Stator zu der Einziehvorrich
tung 60 zurückbewegt. Der erste Abstreifer 50 wird dann
durch die Aufnahme- und Plaziermaschine in der Ab
streifer-Führungsrinne 174 plaziert, und der erste Abstreifer 50
gleitet in der Führungsrinne 174 nach unten zum Ende der
Rinne 174 zwischen den Stationen 170C und 170D, wobei er
vorbereitet ist, in einen anderen Satz eines Spuleneinzieh
werkzeugs eingesetzt zu werden.
Bezüglich der Kräfte, die zum Einziehen der Spulen
gruppen in einen Statorkern erforderlich sind, sind die
Fig. 8A und 8B Kraft-Strecken-Kurvenbilder, die die Kräfte
darstellen, die durch die Schiebestange ausgeübt werden,
wenn Spulengruppen mit einer bekannten Abstreiferanordnung
bzw. mit der Absteiferanordnung 78 (Fig. 4) eingezogen
werden. Dabei stellt Fig. 8A die Kräfte dar, die durch die
Schiebestange ausgeübt werden, um eine Abstreiferanordnung
mit einem Abstreifer 20 und einem vierschenkligen Stern 22,
wie er in Fig. 1A gezeigt ist, zu schieben. Die Konfigura
tion war wie folgt Abstreifer 20, vierpolige Start-Spulen
gruppe, vierschenkliger Stern 22, sechspolige Hauptspulen
gruppe und vierpolige Hauptspulengruppe. Wie in Fig. 8A
gezeigt ist, hat die Größe der Kraft, die zum Einziehen er
forderlich ist, einen Spitzenwert von etwa 1680 kg (3700
Pfund). Eine derart große Kraft kann die Drähte, die die
Statorspulen bilden, beschädigen und die Bildung von Druck
markierungen auf diesen Drähten bewirken. Wie vorstehend
beschrieben ist, sind die Konsequenzen der Ausbildung der
artiger Druckmarkierungen höchst unerwünscht.
Fig. 8B stellt die Kräfte dar, die durch die
Schiebestange gegen eine Abstreiferanordnung ausgeübt wer
den, die den ersten Abstreifer 50 mit einer Einziehscheibe
52 aus Nylon aufweist. Die Konfiguration war wie folgt: Ab
streifer 20, vierpolige Startspulengruppe, vierschenkliger
Stern 22, sechspolige Hauptspulengruppe, erster Abstreifer
50 und eine vierpolige Hauptspulengruppe. Wie in Fig. 8
gezeigt ist, hat die Größe der Kraft, die zum Einziehen der
Spulengruppen in den Statorkern erforderlich ist, einen
Spitzenwert von weniger als 320 kg (700 Pfund). Dies ist
weniger als 20% von oder wenigstens fünf mal weniger als
die Spitzenkraft, die zum Einziehen der identisch konfigu
rierten Spulengruppen erforderlich ist, wenn die bekannte
Abstreiferanordnung verwendet wird, wie es in Verbindung
mit Fig. 8A erläutert wurde.
Eine derartige Verkleinerung in der Kraft ist si
gnifikant, insbesondere in bezug auf die Möglichkeit des
Einziehens von mehr als zwei Spulengruppen in einen Sta
torkern in einem Durchgang bzw. Durchlauf. Zusätzlich kann
eine derartige Kraftverminderung die Anzahl und das Ausmaß
von Druckmarkierungen verkleinern, die auf den Drähten der
Spulen ausgebildet werden. Wie vorstehend erläutert wurde,
wird durch Verkleinern der Anzahl und des Ausmaßes dieser
Druckmarkierungen die Wahrscheinlichkeit von Feldfehlern
verkleinert.
Fig. 9 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel von
einem Abstreifer 200 dar. Der Abstreifer 200 könnte bei
spielsweise in der Einrichtung 78 anstelle des zweiten Ab
streifers 82 und des Sterns 80 verwendet werden. Der Ab
streifer 200 könnte auch dazu verwendet werden, eine, zwei
oder sogar mehr Spulengruppen in einen Statorkern einzuzie
hen.
Der Abstreifer 200 enthält eine Einziehscheibe 202
und einen im allgemeinen zylindrischen Abschnitt 204. Die
Scheibe 202 ist an dem Abschnitt 204 durch Bolzen 206A-C
befestigt. An einem unteren Teil von dem zylindrischen Ab
schnitt 204 sind Rippen 208 ausgebildet. Die Rippen 208 ha
ben eine wesentlich verkürzte axiale Länge im Vergleich zu
der axialen Rippenlänge der Rippen 26 auf dem Abstreifer
20, der in Fig. 1A dargestellt ist.
Die Rippen 208 haben eine kleinere Kontaktfläche
zum Berühren der Blätter 28 von der Einziehvorrichtung 68.
Indem diese Kontaktflächen verkleinert werden, wird die
Reibung zwischen den Rippen 208 und den Blättern 72 wesent
lich verkleinert. Eine derartige Konfiguration hilft dabei,
die Größe der Kraft, die zum Einziehen von Spulen in einen
Statorkern erforderlich ist, noch weiter zu verringern.
Im Betrieb und wenn der Abstreifer 200 sich durch
die Bohrung der Einziehvorrichtung in Richtung auf den Sta
torkern bewegt, kommt die obere Oberfläche der Einzieh
scheibe 202 in Kontakt mit den Segmenten der Spulengruppen,
die sich über die Bohrung der kreisförmigen Anordnung von
Blättern erstrecken. Eine Schulter 201 greift an den Draht
segmenten ab, wenn sie die Spalte zwischen den Blättern 72
verlassen. Die Rippen 208 kommen mit Teilen der Spulengrup
pen in Kontakt, die sich durch Spalte 76 von benachbarten
Blättern 72 erstrecken.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht von einem
Stator 220, der einen Statorkern bzw. ein Blechpaket 222
aufweist, das durch zahlreiche Bleche gebildet ist, die
durch Klemmen 224 zusammengehalten sind (in Fig. 10 ist
nur eine Klemme 224 sichtbar). Die Spulengruppen 226A-C
sind in den Kern 222 eingezogen worden. Zähne 228 des Kerns
222 verlaufen in radialer Richtung und bilden eine Bohrung
230. Nuten 232 zwischen benachbarten Zähnen 228 verlaufen
von der Bohrung 230 radial nach außen. Die Enden der Zähne
228 und die offenen Enden der Nuten 232 bilden den Umfang
der Bohrung 230. Spulengruppen 226A-C sind in gewählte Nu
ten 232 eingesetzt.
Claims (55)
1. Einrichtung zum Einziehen von mehreren Spu
lengruppen in das Blechpaket von einer dynamoelektrischen
Maschine, wobei jede Spulengruppe eine oder mehrere Spulen
aufweist und das Blechpaket eine mittlere Bohrung und meh
rere Zähne enthält, die im Abstand um die Bohrung herum an
geordnet sind und eine Nut zwischen jeweils benachbarten
Zähnen bilden, die sich von der Bohrung radial nach außen
erstrecken, wobei die Einzieheinrichtung mehrere Spalten
bildende langgestreckte Blätter (72) aufweist, die in einer
kreisförmigen Anordnung angeordnet sind, wobei die Blätter
(72) derart ausgebildet sind, daß darauf angeordnete Spu
lengruppen so angeordnet sind, daß Abschnitte von jeder
Spule in Spalten (76) zwischen benachbarten Blättern (72)
angeordnet sind und Segmente von jeder Spule sich über das
Innere der kreisförmigen Anordnung von Blättern (72) er
strecken,
gekennzeichnet durch eine Abstreiferanordnung (78),
die in der kreisförmigen Anordnung von Blättern (72) axial
bewegbar ist und die einen ersten Abstreifer (50) aufweist,
der eine Scheibe (52) mit einem Durchmesser enthält, der
kleiner als der Durchmesser der kreisförmigen Anordnung von
Blättern (72) ist, wobei eine erste Oberfläche (54) des er
sten Abstreifers (50) so geformt ist, daß sie mit dem Seg
ment von wenigstens einer der Spulen in Kontakt bringbar
ist, das sich über das Innere der kreisförmigen Anordnung
von Blättern (72) erstreckt, und die Spule axial entlang
den Blättern (72) bewegbar ist, ohne mit den Abschnitten
der Spule in den Spalten (76) zwischen den Blättern (72) in
Kontakt zu kommen.
2. Einzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Abstreifer (50) ferner ein
Gewichtsteil (62) aufweist, von dem eine erste Oberfläche
im wesentlichen benachbart zu einer zweiten Oberfläche (64)
der Scheibe (52) ist, wobei die zweite Oberfläche (64) der
Scheibe (52) der ersten Oberfläche (54) der Scheibe (52)
gegenüberliegt.
3. Einzieheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Oberflächen (54,
64) der Scheibe (52) des ersten Abstreifers (50) im wesent
lichen eben sind.
4. Einzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Abstreifer (50) ferner ein
Greifteil (60) aufweist, das von der ersten Oberfläche des
ersten Abstreifers (50) ausgeht.
5. Einzieheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Greifteil (60) des ersten Abstrei
fers (50) einen derart ausgestalteten Griff (56) aufweist,
daß er durch einen Greifer von einer automatisierten Auf
nahme- und Plaziermaschine ergriffen werden kann.
6. Einzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Scheibe (52) des ersten Abstreifers
(50) aus Nylon (Polyamid) hergestellt ist.
7. Einzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der äußere Umfang der Scheibe (52) und
der innere Umfang der kreisförmigen Anordnung von Blättern
(72) durch weniger als etwa einen halben Durchmesser des
die Spulen bildenden Drahtes getrennt sind.
8. Einzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstreiferanordnung (78) ferner
einen zweiten Abstreifer (82) aufweist, der eine im wesent
lichen kreisförmige Querschnittsform hat und der mehrere in
radialem Abstand angeordnete Rippen (84) an einem äußeren
Umfang des zweiten Abstreifers (82) aufweist, wobei sich
die Rippen (84) jeweils in einen der Spalte (76) zwischen
benachbarten Fingern (72) erstrecken.
9. Einzieheinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (82) eine kegel
stumpfförmige Oberfläche aufweist, die so ausgebildet ist,
daß sie mit einem Segment von wenigstens einer Spule in
Kontakt kommt, die sich über das Innere der kreisförmigen
Anordnung von Blättern (72) erstreckt, und daß sie die
Spule axial entlang den Blättern (72) bewegt, wobei die
Rippen (84) des zweiten Abstreifers (82) mit Teilen der
Spule in den Spalten (76) zwischen den Blättern (72) in
Kontakt kommen.
10. Einzieheinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (82) aus Messing
hergestellt ist.
11. Einzieheinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (82) eine zweite
Oberfläche aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie mit
einem Segment von wenigstens einer Spule in Kontakt kommt,
das sich über das Innere der kreisförmigen Anordnung von
Blättern (72) erstreckt.
12. Einzieheinrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Abstreifer (50) ein Gewichts
teil (62) aufweist, von dem eine erste Oberfläche im we
sentlichen benachbart zu einer zweiten Oberfläche (64) der
Scheibe (52) ist, wobei die zweite Oberfläche (64) der
Scheibe (52) der ersten Oberfläche (54) der Scheibe (52)
gegenüberliegt.
13. Einzieheinrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß eine zweite Oberfläche des Gewichts
teils (62) im wesentlichen benachbart zur ersten Oberfläche
des zweiten Abstreifers (82) ist.
14. Einzieheinrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Spuleneinziehstern (80) an dem
zweiten Abstreifer (82) an seiner ersten Oberfläche befe
stigt ist, und eine zweite Oberfläche von dem Gewichtsteil
(62) im wesentlichen benachbart zu einer ersten Oberfläche
des Spuleneinziehsterns (80) ist.
15. Einzieheinrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spuleneinziehstern (80) vier Schen
kel hat.
16. Einzieheinrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spuleneinziehstern (80) sechs
Schenkel hat.
17. Einzieheinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Rippen (84) jeweils über im
wesentlichen die gesamte axiale Länge des zweiten Abstrei
fers (82) erstrecken.
18. Einzieheinrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (82) eine axiale
Länge hat und die Rippen (84) jeweils eine axiale Länge ha
ben, die wesentlich kürzer als die axiale Länge des zweiten
Abstreifers (82) ist.
19. Abstreifer zum Einziehen, aus einer Einzieh
vorrichtung, mehrerer Spulengruppen in einen Statorkern
bzw. ein Blechpaket von einer dynamoelektrischen Maschine,
wobei die Einziehvorrichtung mehrere Spalten bildende lang
gestreckte Blätter (72) aufweist, die in einer Kreisanord
nung angeordnet und so konfiguriert sind, daß von darauf
angeordneten Spulengruppen erste Abschnitte von jeder der
Spulen in entsprechenden Spalten (76) zwischen den Blättern
(72) aufgenommen sind und Segmente von jeder Spule sich
über das Innere der kreisförmigen Anordnung von Blättern
erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (50)
eine Scheibe (52) mit einem Durchmesser aufweist, der klei
ner als der Durchmesser der kreisförmigen Anordnung der
Blätter (72) ist, wobei eine erste Oberfläche (54) des Ab
streifers (50) so ausgestaltet ist, daß sie mit wenigstens
einem Teil des Segmentes von wenigstens einer der Spulen in
Kontakt kommt, das sich über das Innere der kreisförmigen
Anordnung der Blätter (72) erstreckt, und die Spule axial
entlang den Blättern (72) bewegt, ohne mit den ersten Ab
schnitten der Spule in Kontakt zu kommen, die in den Spal
ten (76) zwischen den Blättern (72) angeordnet sind.
20. Abstreifer nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß er ein Gewichtsteil (62) aufweist, von dem
eine erste Oberfläche im wesentlichen benachbart zu einer
zweiten Oberfläche (64) der Scheibe (52) angeordnet ist,
wobei die zweite Oberfläche (64) der Scheibe (52) der er
sten Oberfläche (54) der Scheibe (52) gegenüberliegt.
21. Abstreifer nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß die ersten und zweiten Oberflächen (54, 64)
der Scheibe (52) im wesentlichen eben sind.
22. Abstreifer nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß von der ersten Oberfläche (54) der Scheibe
(52) ein Greifteil (60) ausgeht.
23. Abstreifer nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Greifteil (60) einen derart ausgestalte
ten Griff (56) aufweist, daß dieser durch einen Greifer von
einer automatisierten Aufnahme- und Plaziermaschine er
greifbar ist.
24. Abstreifer nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Scheibe (52) des ersten Abstreifers (50)
aus Nylon (Polyamid) hergestellt ist.
25. Abstreifer nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß der äußere Umfang der Scheibe (52) und der
innere Umfang der kreisförmigen Anordnung von Blättern (72)
durch weniger als etwa einen halben Durchmesser des die
Spule bildenden Drahtes getrennt ist, die durch den Ab
streifer einzuziehen ist.
26. Abstreifereinrichtung zum Einziehen, von ei
ner Einziehvorrichtung, mehrerer Spulengruppen in einen
Statorkern bzw. ein Blechpaket von einer dynamoelektrischen
Maschine, wobei die Einziehvorrichtung mehrerer Spalte bil
dende langgestreckte Blätter (72) aufweist, die in einer
Kreisform angeordnet und derart ausgebildet sind, daß von
darauf angeordneten Spulengruppen Abschnitte von jeder der
Spulen in entsprechenden Spalten (76) zwischen den Blättern
(72) aufgenommen sind und Segmente von jeder Spule sich
über das Innere der kreisförmigen Anordnung von Blättern
(72) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrei
fereinrichtung (78) einen ersten Abstreifer (50) mit einer
Scheibe (52) aufweist, deren Durchmesser kleiner als der
Durchmesser der kreisförmigen Anordnung von Blättern (72)
ist, wobei eine erste Oberfläche (54) des ersten Abstrei
fers (50) derart ausgebildet ist, daß sie mit einem Segment
von wenigstens einer der Spulen in Kontakt kommt, das sich
über das Innere der kreisförmigen Anordnung der Blätter
(72) erstreckt, und die Spule axial entlang den Blättern
(72) bewegt, ohne mit den Abschnitten der Spule in den
Spalten (76) zwischen den Blättern (72) in Kontakt zu kom
men.
27. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 26, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Abstreifer (50) ein Ge
wichtsteil (62) aufweist, von dem eine erste Oberfläche im
wesentlichen benachbart zu einer zweiten Oberfläche (64)
der Scheibe (52) ist, wobei die zweite Oberfläche (64) der
Scheibe (52) der ersten Oberfläche (54) der Scheibe (52)
gegenüberliegt.
28. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 27, da
durch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Oberflä
chen (54, 64) der Scheibe (52) des ersten Abstreifers (50)
im wesentlichen eben sind.
29. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 26, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Abstreifer (50) ein
Greifteil (60) aufweist, das von der ersten Oberfläche (54)
des ersten Abstreifers (50) ausgeht.
30. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 29, da
durch gekennzeichnet, daß das Greifteil (60) des ersten Ab
streifers (50) einen derart ausgestalteten Griff (56) auf
weist, daß dieser von einem Greifer von einer automatisier
ten Aufnahme- und Plaziermaschine ergreifbar ist.
31. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 26, da
durch gekennzeichnet, daß die Scheibe (52) des ersten Ab
streifers (50) aus Nylon (Polyamid) hergestellt ist.
32. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 26, da
durch gekennzeichnet, daß der äußere Umfang der Scheibe
(52) und der innere Umfang der kreisförmigen Anordnung der
Blätter (72) durch weniger als einen halben Durchmesser des
die Spulen bildenden Drahtes getrennt sind.
33. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 26, da
durch gekennzeichnet, daß ein zweiter Abstreifer (82) mit
einer im wesentlichen kreisförmigen Querschnittsform vorge
sehen ist, wobei der zweite Abstreifer (82) mehrere radial
im Abstand angeordnete Rippen (84) auf seinem äußeren Um
fang aufweist, wobei die Rippen (84) sich jeweils in einen
der Spalte (76) zwischen benachbarten Fingern (72) erstrec
ken.
34. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 33, da
durch gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (82) eine
kegelstumpfförmige Oberfläche aufweist, die so ausgestaltet
ist, daß sie mit einem Segment von wenigstens einer Spule
in Kontakt kommt, das sich über das Innere der kreisförmi
gen Anordnung der Blätter (72) erstreckt, und die Spule
axial entlang den Blättern (72) bewegt, wobei die Rippen
(84) des zweiten Abstreifers (82) mit Abschnitten der Spule
in den Spalten (76) zwischen den Blättern (72) in Kontakt
kommen.
35. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 33, da
durch gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (82) aus
Messing hergestellt ist.
36. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 26, da
durch gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (82) eine
erste Oberfläche (86) aufweist, die so ausgebildet ist, daß
sie mit einem Segment von wenigstens einer Spule in Kontakt
kommt, das sich über das Innere der kreisförmigen Anordnung
der Finger (72) erstreckt.
37. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 36, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Abstreifer (50) ein Ge
wichtsteil (62) aufweist, von dem eine erste Oberfläche im
wesentlichen benachbart zu einer zweiten Oberfläche (64)
der Scheibe (52) ist, wobei die zweite Oberfläche (64) der
Scheibe (52) der ersten Oberfläche (54) der Scheibe (52)
gegenüberliegt.
38. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 36, da
durch gekennzeichnet, daß eine zweite Oberfläche des Ge
wichtsteils (62) der ersten Oberfläche des zweiten Abstrei
fers (82) im wesentlichen benachbart ist.
39. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 36, da
durch gekennzeichnet, daß ein Spuleneinziehstern (86) an
dem zweiten Abstreifer (82) auf dessen erster Oberfläche
angebracht ist, und eine zweite Oberfläche des Gewichts
teils (62) einer ersten Oberfläche des Spuleneinziehsterns
(80) im wesentlichen benachbart ist.
40. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 39, da
durch gekennzeichnet, daß der Spuleneinziehstern (80) vier
Schenkel hat.
41. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 39, da
durch gekennzeichnet, daß der Spuleneinziehstern (80) sechs
Schenkel hat.
42. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 33, da
durch gekennzeichnet, daß die Rippen (84) sich jeweils im
wesentlichen über die gesamte axiale Länge des zweiten Ab
streifers (82) erstrecken.
43. Abstreifereinrichtung nach Anspruch 33, da
durch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Rippen (84)
wesentlich kleiner als die axiale Länge des zweiten Ab
streifers (82) ist.
44. Abstreifer zum Einziehen, von einer Einzieh
vorrichtung, mehrerer Spulengruppen in einen Statorkern
bzw. ein Blechpaket von einer dynamoelektrischen Maschine,
wobei die Einziehvorrichtung mehrere Spalte bildende, lang
gestreckte Blätter (72) aufweist, die in einer Kreisform
angeordnet und derart ausgebildet sind, daß von darauf an
geordneten Spulengruppen Abschnitte von jeder der Spulen in
Spalten (76) zwischen den Blättern (72) aufgenommen sind
und Segmente von jeder Spule sich über das Innere der
kreisförmigen Anordnung der Blätter (72) erstrecken, da
durch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (200) eine Ein
ziehscheibe (202) und einen im wesentlichen zylindrischen
Abschnitt (204) aufweist, wobei der Abstreifer (200) ferner
eine den Draht schiebende Schulter (201), die in der Anord
nung der Blätter (72) angeordnet ist, und mehrere mit ra
dialem Abstand angeordnete Rippen (208) aufweist, wobei die
axiale Länge des zylindrischen Abschnitts (204) größer als
die axiale Länge der Rippen (208) ist.
45. Abstreifer nach Anspruch 44, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Durchmesser der Scheibe (202) und der
Durchmesser des zylindrischen Abschnitts (204) im wesentli
chen gleich sind.
46. Abstreifer nach Anspruch 45, dadurch gekenn
zeichnet, daß der äußere Umfang der Scheibe (202) und der
innere Umfang der kreisförmigen Anordnung der Blätter (72)
durch weniger als etwa einen halben Durchmesser des die
Spulen bildenden Drahtes getrennt sind.
47. Abstreifer nach Anspruch 44, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine erste Oberfläche der Scheibe (202) der
art ausgestaltet ist, daß sie mit dem Segment von wenig
stens einer der Spulen in Kontakt kommt, das sich über das
Innere der kreisförmigen Anordnung der Blätter (72) er
streckt, und die Spule axial entlang den Blättern (72) be
wegt, ohne mit Abschnitten der Spule in den Spalten (76)
zwischen den Blättern (72) in Kontakt zu kommen.
48. Abstreifer nach Anspruch 47, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Oberfläche der Scheibe (202) im we
sentlichen eben ist.
49. Abstreifer nach Anspruch 44, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Scheibe (202) aus Nylon hergestellt ist.
50. Abstreifer nach Anspruch 44, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rippen (208) aus Messing hergestellt
sind.
51. Verfahren zum Einziehen mehrerer Spulengrup
pen, die jeweils eine oder mehr Spulen enthalten, in den
Statorkern bzw. das Blechpaket von einer dynamoelektrischen
Maschine, wobei das Blechpaket eine zentrale Bohrung und
mehrere Zähne aufweist, die im Abstand um die Bohrung herum
angeordnet sind und zwischen jeweils benachbarten Zähnen
eine Nut bilden, die sich von der Bohrung radial nach außen
erstreckt, wobei die Einziehvorrichtung mehrere Spalten
bildende, langgestreckte Blätter aufweist, die in einer
Kreisform angeordnet und so ausgestaltet sind, daß darauf
Spulengruppen derart angeordnet werden, daß Abschnitte von
jeder Spule in entsprechenden Spalten zwischen den Blättern
aufgenommen werden und Segmente von jeder Spule sich über
das Innere der kreisförmigen Anordnung der Blätter er
streckt, wobei die Vorrichtung ferner eine Abstreiferanord
nung aufweist, die innerhalb der kreisförmigen Anordnung
der Blätter in axialer Richtung bewegbar ist und die einen
ersten Abstreifer, der eine Scheibe mit einem Durchmesser
aufweist, der kleiner als der Durchmesser der kreisförmigen
Anordnung der Blätter ist, wobei eine erste Oberfläche des
ersten Abstreifers derart ausgestaltet ist, daß er mit dem
Segment von wenigstens einer der Spulen in Kontakt kommt,
das sich über das Innere der kreisförmigen Anordnung der
Blätter erstreckt, und ferner einen zweiten Abstreifer auf
weist, der eine erste obere Fläche und mehrere radial im
Abstand angeordnete Rippen enthält, die jeweils derart aus
gestaltet sind, daß sie sich in einen der Spalte zwischen
benachbarten Blättern erstrecken,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abstreifer in
die kreisförmige Anordnung von Blättern eingesetzt wird und
wenigstens eine erste Spulengruppe auf die Blätter der Ein
ziehvorrichtung an einer Stelle axial oberhalb der Scheibe
des ersten Abstreifers geladen wird.
52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blätter jeweils so ausgerichtet werden,
daß sie mit einem entsprechenden Statorzahn übereinstimmen,
und die Spalten jeweils so ausgerichtet werden, daß sie mit
einer entsprechenden Statornut übereinstimmen.
53. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abstreiferanordnung innerhalb der kreis
förmigen Anordnung der Blätter axial so bewegt wird, daß
der erste Abstreifer die erste Spulengruppe axial entlang
den Blättern bewegt, ohne mit Abschnitten der Spulen in der
ersten Spulengruppe in den Spalten zwischen den Blättern
in Kontakt zu kommen.
54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach dem Bewegen des ersten Abstreifers durch
die Bohrung des Statorkerns bzw. Blechpaketes der erste Ab
streifer aus der kreisförmigen Anordnung von Blättern und
aus der Ausrichtung damit herausbewegt wird.
55. Verfahren zum Anordnen von Wicklungen auf
dem Magnetkern von einem Motor, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Drahtabstreifer mit einer in Umfangsrichtung verlaufen
den durchgehenden Schulter in einer Bohrung von einem Spu
leneinziehwerkzeug in einer zufälligen Winkelstellung rela
tiv zu dem Werkzeug angeordnet wird, Drahtwindungen in
durch das Werkzeug gebildete Spalte angeordnet werden, ein
mit Nuten versehener Magnetkern auf dem Werkzeug angeordnet
wird, wobei Nuten des Magnetkerns mit Spalten des Werkzeugs
ausgerichtet werden, der Abstreifer bewegt wird und ge
wählte Abschnitte der Drahtwindungen mit der durchgehenden
Schulter in der Bohrung des Werkzeuges in Eingriff gebracht
werden und die Drahtwindungen axial entlang dem Werkzeug
und in Nuten des Magnetkerns bewegt werden, indem der Ab
streifer nur mit Abschnitten der Drahtwindungen in Eingriff
gebracht wird, die in der Bohrung des Werkzeugs angeordnet
sind.
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---|---|---|---|
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