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UMBANDELMASCHINE ZUM BEWICKELN DER WICKLUNGSTEILE VON ELEKTRISCHEN
MASCHINEN MIT ISOLIERSTOFFBÄNDERN.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet es Elektromaschinenbaue,
insbesondere auf eine Umbandelmahine zum Bewickeln der Wicklungsteile der elektrischen
Maschinen mit Isolierstoffbändern.
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Bekannt sind Umbandelmasohinen zum Bewickeln der Wickl'wssteile von
elektrischen Maschinen mit Isolierstoffbändern mit Halterungen zum Festigen des
zu isolierenden Wicklungsteiles
in Form von Einspannvorrichtungen,
einem Support, der einen drehbar angeordneten Wickelkopf mit Vorratsspulen für die
Isolierstoffbänder tragt, sowie einer Kopiervorrichtung;, die den Wickelkopf entlang
des zu isolierenden Wicklungsteiles bewegt (siehe beispielsweise "Stanki dla naloshenia
korpusnoi isolazii", moskau, 1958, Nr. 164, Verlag @@@@ 3nexTponpoublen. ) Bekannt
sind weiter mi
.t Wick :elkopf verbundene Andruckvorrichtungen zum Erzielencanes satten Anliegens
der aufgewickelten Isolierstoffbänder (siehe beispielsweise di
e Patentschrift 1206073).
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Die bekannten maschinen haben Jedoch eine Reihe von Nachteilen, die
ihren Einsatz bei Aufbringung der Isolierstoffbänder, beispielsweise des Mikabandes,
auf Ankerwicklungen der Gleichstrom-Bahnmotoren, bei denen einerseits der Radius
an der Ubergaiigsstelle vom Nutabschnitt auf den Sopiabschnitt der Wicklung etwa
5 bis 19 mm beträgt und der Kopfabschnitt einen geringen Krtimmungsradius hat andererseits
aber hohe Anforderungen in Hinblick auf das satte Anliegen der Isolierstoffbänder
auf dem isolierten Wicklungsteil gestellt werden, nicht gestatten.
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Bei Aufbringung des Mikabandes auf Wicklungsteile kommt; es bekanntlich
darauf an, den Support mit Wickelkopf so ZU beweg daß der Wickelkopf den zu isolierenden
Wicklungsteil auf der ganzen Länge gleichrnäßig und ruckfrei abfährt, damit das
aufgewickelte Mikaband ausreichend satt auf dem Wicklungsteil
aufgebracht
wird und Runzeln, Falten, Ausbeulungen und Abreißungen der Isolierstoffbänder vermieden
werden. Die Drehebene des Wickelkopfes soll beim Abfahren des isolierten Wicklungsteiles
stets senkrecht zur Längsachse des jeweils bewickelten Abschnittb8 stehen, während
die letztere mit der Wickelkopfdrehachse zusammenfallen soll.
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Diese Bedingungen sind bei Bewicklung der Nut-, Sopf-und Ubergangsabschnitte
der Wicklung zu beachten.
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Denigegenüber bewegt sich der Wickelkopf bei den bekannten Umbandelmaschinen
auf den gekrümmten Ubergangsabschnitten des Wi.cklungsteiles ungleichmäßig und ruckartig.
Weiterhin wird auch die obenangegebene Bedingung bezüglich der gegenseitigen Lage
von Wickelkopfdrehachse, Wickelkopfdrehebene und Langsachse des jeweils bewickelten
Wicklungsabsohnittes nicht eingehalten.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Maschinen ist, daß das Isolierstoffband
nicht ausreichend satt auf deinwicklungsteil aufgewickelt wird.
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E!an verwendet heute zur Isolierung der Wicklungsteile vom Anker
und Ständer der elektrischen Maschinen hauptsächlich Mikaband. Die Zugfestigkeit
des blikabandes ist aber so gering, daß es schwierig ist, ein sattes Anliegen allein
durch Nachziehen des Bandes zu erzielen, da das Band oft reißt.
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Die hierbei zur AnwènduFg kommenden Andrucktorrichtungen sind nur
eine Teillösungt da sie nur bei Bewicklung des Nutabschnittes
des
Wicklungsteiles wirksam sind.
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Zu erwähnten ist schließlich die ungünstige Gesamtanordnung der bekannten
Umbandelmaschinen, wegen der die abgerisaa senen klebrigen Bandstücke die Maschinenteile
verschmutzen.
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Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Umbandelmaschine angegeben
werden, die diese Nachteile vermeidet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umbandelmaschine zum
Aufbringen der Isolierstoffbänder auf Wicklungteile der elektrischen Maschinen zu
entwickeln, bei der der Wickelkopf den Wicklungsteil gleichmaßig und ruckfrei abfährt,
wobei seine Drehebene stets senkrecht zur Längsachse des jeweils bewickelten Abschnittes
steht, während seine Drehachse mit dieser Längsachse übereinstimmt.
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Diese Umbandelmaschine soll weiterhin das Isolierstoffband ausreichend
satt aufwickeln und eine für ihre Bedgenaag bequeme Gesamtanordnung haben.
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Die gestellte Aufgabe wird durch eine Umbandelmaschine zum Aufbringen
der Isolierstoffbänder auf Wicklungsteile der elektrischen Maschinen mit Halterungen
zum Einspannen des zu isolierenden Wicklungsteiles, einem Support, einem auf dem
Support angeordneten Wickelkopf mit Drehantrieb, Vorratsspulen für Isolierstoffbänder
und Andruckvorrichtungen zum Erzie len des satten Anliegens der Isolierstoffbänder
auf dem bewickelten Wicklungsteil und mit einer Kopiervorrichtung mit Antrieb zur
Bewegung des Wickelkopfes entlang des zu isolierenden Wicklungsteiles gelöst. Erfindungsgomiß
enthält die Kopiervorrichtung
einen mit zwei im Wiaschinengestell
verschiebbar gelagerten Gleitstücken fest verbundenen Querträger mit Führungen,
in denen sich der Support bewegt. Der Support trägt eine Welle, an der unten der
Wickelkopf hängt und oben eine Kopierst euerscheibe drehfest sitzt. Diese Kopiersteuerscheibe
wird mit einem Glied des zur Bewegung des Wickelkopf es entlang des. zu isolierenden
Wicklungsteiles dienenden Antriebs derart verbunden, daß der Wickelkopf bei Bewicklung
des Nut ab schnittes des Wicklungsteils in den Supportführungen bei stillstehendem
Querträger sich samt Support geradlinig bewegt, bei Bewicklung der gebogenen Ubergangsabschnitte
bei stillstehendem Support und stillstehendem Querträger um einen entsprechenden
Winkel geschwenkt und bei Bewicklung der Kopfabschnitte eine geradlinige Bewegung
ausführt, die sich aus der tängsbewegung des Supportes auf dem Querträger und der
Querbewegung des Querträgers samt Support zusammensetzt.
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In einer bevorzagten Gestaltung der Erfindung ist am Maschinengestell
eine Stützvorrichtung ia Form eines Lineals mit Führungsflächen parallel zu den
Supportführungen angebracht und an der Kopiersteuerscheibe 5(r'd Anschläge vorgesehen.
Während der Bewicklung des Nut enab schnittes des Wicklungsteils wird durch Zusammenwirkung
dieser Anschläge mit dem Lineal die Drehung des Wickelkopfes relativ zum Support
verhindert.
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Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn man an den 8upportfuhrungen
einen Anschlqg und in der Kopiersteuerscheibe
eine Ringnut vorsieht.
Der Anschlag greift in die Ringnut in dem Augenblick ein, wenn die senkrechte Wickelkopfachse
den mittelpunkt des Ubergangsschnittes des zu isolierenden Wicklungsteiles erreicht,
und hält den Support an.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Kopiersteuerscheibe
auch mit einer Radialnut versehen. Während der Bewicklung des Kopfabschnittes des
Wicklungsteiles greift in diese Nut der an den Supportführungen angebrachte Anschlag
ein, wodurch die Drehung des Wickelkopf es gegenüber dem Support verhindert wird.
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Weiterhin wird die Umbandelmaschine nach der erfindung mit einem
Antrieb versehen, der die Halterungen für den zu isolierenden Wicklungsteil verstellt.
Der Antrieb besitzt zwei Zahnsektoren, die die Ilalterungen tragen und mit 2 Gleitstücken
des Quertrager*gelenkig verbunden sind. Diese Zahnsektoren wälzen auf den feststehend
am Maschinengestell angebrachten Zahnstangen ab, wobei die senkrechte Lage der Wickelkopfdrehebene
gegenüber der Längsachse des jeweils bewickelten Abschnittes sowie die Ubereinstimmung
zwischen dieser Achse und der Wickelkopfdrehachse erhalten bleiben.
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Die im Wickelkopf angeordneten Andruckvorrichtungen können nach der
Erfindung die Form je eines Satzes von Stabfedern, die durch eine Leiste zusammengehalten
und über einen federbelasteten Hebel mit Fliehgewichten verbunden sind, haben.
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Eine Umbandelmaschine, die in Ubereinstimmung mit obigen
Darlegungen
ausgeführt wird,
den obengestellten Anforderungen und kann auch zur Aufbringung des bíikabandes auf
die Wicklungsteile der Gleichstrom-Bahnmotoren verwendet werden, bei denen wie erwähnt
der Ubergnngaradius vom Nut- auf
Kop fabschnitt etwa 5 bis 10 mm beträgt und der Kopfabschnitt einen verhältnismäßig
kleinen Krummungsradius hat, wobei an das satte Anliegen des aufgewickelten Bandes
auf dem Wicklungsteil hohe Anforderungen gestellt werden.
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Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankes wird nachstehend
eine bevorzugte Ausführungsvariante der angegebenen Umbandelmaschine mit Bezugnahme
auf beigefügte Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 die Vorderansicht
der erfindungsgeniäßen Umbandelmaschine in schematischer Darstellung; Fig. 2 die
Draufsicht derselben in schematischer Darstellung (Oberplatte abgenommen); Fig.
3 den Schnitt III-III mit Ansicht deS linken Gleitstückes des Querträgerjund des
Zahnsektors der Halterungenverstellvorrichtung; Fig. 4 den auf dem Querträger angeordneten
Support mit Wickelkopf; Fig, 5 den Schnitt V-V gemäß Fig. 4 mit Kopiersteuerscheibe;
Fig. 6, 7, 8, 9 die Zusammenwirkung der Kopiersteuerscheibe
mit
Querträgeranschlägen und mit Stützlineal; Fig, 10 die Andruckvorrichtung des Wickelkopfes;
Fig. 11 die Andruckvorrichtung nach Fig. 10 in DrauS-sicht.
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Die wichtigsten Teile und Baugruppen der Umbandelmaschine sind aus
Fig. 1 erkennbar.
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Der zu isolierende Wicklungsteil 1 wird in Halterungen 2, 3 festgelegt,
die sich auf einer Querleiste 4 befinden.
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Die Querleiste 4 verbindet zwei Zahnsektoren 5, 6, welche mit an den
Seitenstützen 9, 10 des Maschinengestells 11 fest abgebrachten Zahnstangen 7, 8
zusammengreifen.
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Die Drehachsen 12, 13 der Zahnsektoren 5, 6 sind in den seitlich
angeordneten Gleitstücken 14, 15 gelagert.
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Ein Querträger 16 (Fig. 2) verbindet die Gleitstücke 14, 15 starr
miteinander und trägt einen Support 17 (Fig. 1).
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Der Support 17 bewegt sich in am Querträger 16 angebrachten Führungen
auf Rollen 18, 19 (Fig. 4) und trägt eine drehbar angeordnete Welle 20, an der unten
der Wickelkop£ 21 hängt.
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Oben sitzt auf der Welle 20 eine Kopiersteuerscheibe 22 (Fig. 5)
mit zwei Anschlägen 23, 24. Die Scheibe 22 wird von einem Seilzug (oder von einer
Kette) 26 (Fig. 2,5) angetrieben, der hierzu im Bock 25 eingespannt wird. Der Seil
zug 26 wird von den Rollen 27, 28, 29 geführt, wobei die Drehpunkte der Rollen 27,
28 mit den Niittelpunkten der gebogenen Vbergangßabschnitte des zu isolierenden
Wicklungsteiles zusammenfallen.
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Dadurch bildet der auf den Rollen 27, 28, 29 gespannte Seilzug eine
Kontur, die zum Teil mit den Umrissen des zu bewickelnden Spulenteiles zusammenfällt.
Während der Aufwicklung der Isolierstoffbänder wird der Seilzug 26 durch Drehung
der auf der Welle 31 (Fig. 3) sitzenden Trommel 30 in Bewegung gesetzt, die vom
Elekt;romotor 33 über Getriebe 32 angetrieben wird. Der Motor 33 hat wei Geschwindigkeitsstufen.
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Au9 der Oberplatte des Gestells, die die Seitenstützen 9, 10 (Fig.
1) verbindet, ist ein Stützlineal 34 (Fig. 5) vorhandeln, dessen-Führungsfläche
parallel zu den Suppcrtführungen verläuft. Weiterhin sind am Querträger 16 zwei
Endanschläge 35, 36 (Fig. 2, 6) vorgesehen. Die Vorratsspulen 39 für Isolierstoffbänder
sind am zentralen Rad 37 des Wickelkopfes 21 (Fig. 4) angebracht, das weiter auch
die Andruckvorrichtungen 40 mit ihren Antrieben trägt. Das Wickelrad 37 wird vom
Elektromotor 38 angetrieben.
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Der Antrieb der Andruckvorrichtungen 40 hat die Aufgabe, die Vorrichtungen
40 während der Drehung des Wickelrades 37 an die Oberfläche des zu bewickelnden
Wicklungsteiles 1 anzudrücken und bei stillstehendem Wickelrad 37 von demselben
abzuheben.
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Am Wickelrad 37 sind Achsen 41 befestigt. Auf diesen Achsen sitzt
ein Hebel 42 mit Flie
ngew icht 43 und Feder 44. Da Zahnsektoren der Gewichtshebel stehen mit den Zahnsektoren
der Andruckvorrichtungen 40 im Eingriff. In der Ausgangsstellung hebt
die
Feder 44 über Hebel 42 un
d LA hnsektoren die Andruckvorrichtung 40 von der Oberfläche des bewickelten Wicklungsteiles
1 ab. Wird aber das Wickelrad 37 in Drehung versetzt, so schlagen die Gewichte 43
unter der Fliehkraftwirkung aus. Diese Bewegung wird über Hebel 42 auf
An' druckvorrichtungen 40 übertragen, welche dabei in Berührung mit der Oberfläche
des isolierten Teils kommen. Die Andruckvorrichtungen 40 werden von Stabfedern 45
(Fig. 10, 11) aus Federstahldraht gebildet. Dadurch paßt sich die Andruckvorrichtung
mit ihrer Kontaktfläche sehr gut an die Krümmungen des bewickelten Teils an.
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Die beschriebene Umbandelmaschine hat folgende Wirkungsweise: IznAnfangszustand
befindet sich der Support 17 samt Wickelkopf 21 neben der Halterung 2. Der Querträger
16 und die Gleitstücke 14, 15 stehen in ihrer äußersten hinteren Lage.
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Finger des linken Anschlage 35 greift in die Radialnut der Kopiersteuerscheibe
22 (Fig. 6) ein. Die Halterungen 2, 3 liegen in der waagerechten Ebene. Die Andruckvorrichtungen
40 sind von den Federn 44 vom Wickelkopf zentrum weggeführt.
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Man spannt nun den zu isolierenden Wicklungsteil in die IIalterungen
2, 3 ein, verbindet die Enden der Isolierstoffbander mit seiner Oberfläche und schaltet
die Elektromotoren 33 usa 38 ein. Der Elektromotor 38 setzt über eine Eeilriemenübertragung
das Wickelrad 37 des Wickelkopfes 21 (Fig. 4) in Bewegung, wobei die Gewichte 43
unter der Fliehkraftwirkung gegen den Wideratand der Federn 44 ausechlegen und die
Andruckvorrich
tungen 40 übe
rH ebel 42 an die Oberfläche des zu isolierenden Wicklungsteiles andrücken. Der
Motor 33 treibt über Getriebe 32, Welle 31 und Trommel 30 den Seilzug 26 an. Da
der Seilzug R im Bock 25 der Kopiersteuerscheibe 22 eingespannt ist, werden auch
der Support 17 und der Querträger 16 mit ihren Gleitstücken 14, 15 in Bewegung gesetzt.
Die geradlinige Bewegung entlang des linken Abschnittes des bewickelten Teiles setzt
sich aus der Längsbewegung des Supportes 17 in seinen am Querträger 16 angebrachten
Führungen und der Querbewegung des Querträgers 16 mit Gleitstücken 14, 15 und Support
17 zusammen.
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Während der geradlinigen Bewegung des Wickelkopf es 21 entlang des
Kopfabschnittes des bewickelten Wicklungsteiles greift der Finger des linken Anßchlags
35 (Fig 6) in die Radialnut der Kopiersteuerscheibe 22 ein und verhindert die Drehung
des Wickelkopfes gegenüber dem Support 17. Bei Querbewegung, der Gleitstücke 14,
15 beschreiben die Achsen 12, 13 eine geradlinige Bahn und die Zahnsektoren 5, 6
wälzen auf den feststehenden Zahnstangen 7, 8 ab. Dadurch beschreiben die Halterungen
2, 3 mit darin eingespanntem Wicklungsteil eine gewöhnliche Zykloide.
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Die gleichzeitigen Bewegungen des Wickelkopfes und des zu bewickelnden
Teils sind so aufeinander abgestimmt, daß die Drehebene des Wickelrades stets senkrecht
zur Längsachse des jeweils bewickelten Abschnittes steht und die Drehachse des Wickelkopfes
mit dieser Längsachse auf dem ganzen Kopfabschnitt des Spulenteils zusammenfällt'.
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Während seiner weiteren Bewegung entlang des bewickelten Wicklungsteils
erreicht der Wickelkopf einen Punkt, in dem die Drehachse der Supportwelle 20 mit
der Drehachse der fuhrungsrolle 27 und damit mit dem Mittelpunkt des Ubergangsabschnittes
des bewickelten Wicklungsteils (Fig, 7) zusammenfällt. Der Finger des linken Anschlags
35 geht dabei in die Ringnut der Kopiersteuerscheibe 22 über. Während der betreffende
Seilzugabschnitt die Führungsrolle 27 passiert, fahrt der Wickelkopf 21 den gebogenen
trbergangsabschnitt des zu isolierenden Wicklungs teils ab, wobei er eine Schwenkbewegung
ausführt. Während die ser Schwenkbewegung bleiben der Support 17 und der Querträger
16 mi
t G leitstücken 14, 15 stehen. Nach Beendigung der Wickelkopfdrehung veriäi3t der
Finger des linken Anschlags 35 die Ringnut der Kopiersteuerscheibe 22 (Fig. 8) und
der Anschlag 24 der Scheibe 22 kommt in Berührung mit der Führungsfläche des Lineals
34. Damit ist die Schwenkung des Wickelkopfes um den C.ittelpunkt des gebogenen
Ubergangsabschnittesbeendet. Bei weiterer Bewegung des Seilzuges 26 verschiebt sich
der Support 17 zusammen mit Wickelkopf 21 in den am Querträger 16 angebrachten Führungen
entlang des geradlinigen Nutabschnittes des Wicklungsteilß 1. Die Anschläge 23,
24 der Kopiersteuerscheibe 22 gleiten dabei auf der Führungsfläche des Lineals 34
(Fig. 9) und verhindern die Schwenkung des Wickelkopfes 21 relativ zum Support 17.
Die Gleitstücke 14, 15 samt Querträger 16 bleiben dabei stehen und die Zahnsektoren
5, 6 wälzen nicht auf den