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Vorrichtung zum Schließen der Nuten von Statoren elektrischer Maschinen
Dre Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schließen der Nuten von Statoren elektrischer
Maschinen mit Hilfe von Schließwerkzeugen, die zwecks Formung der die eingezogenen
Spulen in den Statornuten umgebenden Isolationen durch die Statorbohrung bewegbar
sind.
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Nutenschließvorrichtungen dieser Art werden im allgemeinen in Xombination
mit Vorrichtungen zum Einziehen der Spulenin die Statornuten verwendet. Bei diesen
Einziehvorrichtungen werden die fertig vorgewickelten Spulen beispielsweise zunächst
auf Führungsnadeln gehalten und dann mittels eines durch die Statorbohrung bewegbaren
Stempels von den Fiihrungsnadeln abgezogen und durch die Nutschlitze in die Statornuten
eingezogen. Dem Stempel folgen bei seinem Weg durch die Statorbohrung die SchlieSwerkzeuge
unmittelbar nach, um das Einziehen der Spulen und das Schließen der Statornuten
durch Verformung der Nutisolationen im Bereich der Nutschlitze in einem Arbeitsgang
durchführen zu können,
Die Praxis hat gezeigt, daß das dem Einziehen
unmittelbar folgende Nutschließen bei Statoren mit engen bzw. relativ engen Nutschlitzen
Schwierigkeiten macht, weil die Platzverhältnisse die Größe der Schließwerkzeuge
beschränken. Falls also ein Stator viele Nuten und somit eine geringe Gradteilung
hat, können z.B.
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mit keilförmigen Schließnuten versehene Schließwerkzeuge nicht in
ausreichender Zahl bzw. nicht in zweckentsprechender Form vorgesehen werden.
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Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung in der Beseitigung dieser
Nachteile und in der Schaffung einer Schließvorrichtung, die das Verschließen der
Statornuten auch bei einer geringen Gradteilung bzw. bei einer hohen Statornutenzahl
in einwandfreier Weise ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird die eingangs erwähnte Vorrichtung erfindungsgemäß
so ausgebildet, daß sie an ihrem dem Stator zugewandten Bereich mit Spreizorganen
versehen ist, die mittels eines Antriebs aus einer Bereitschaftgstellung im Bereich
der an einem Statorende aus den Statornuten herausragenden Spulenköpfe unter Anlage
an die Spulenköpfe zwecks deren Umbiegung radial nach außen in eine Endstellung
verstellbar sind, derart, daß die in der Endstellung befindlichen Spreizorgane einen
Durchgang für die nachfolgend in die Statorbohrung zu bewegenden Schließwerkzeuge
freigeben.
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Diese nach dem Einziehen der Spulen zum Einsatz kommende Schließvorrichtung
arbeitet also unabhängig vom eigentlichen Einziehvorgang und von den Einziehwerkzeugen
und ist somit hinsichtlich der Form und Anzahl der Schließwerkzeuge nicht an die
beengten Platzverhältnisse des Einziehwerkzeugs gebunden. Die Spreizorgane schaffen
einen freien Zugang der Schließwerkzeuge zur Statorbohrung und halten während des
Schließvorgangs die Spulen in den Statornuten, ohne daß Beschädigungen der Drahtisolationen
oder ein Herausspringen von Spulendrahten aus den Statornuten wahrend des Verschließens
der Nuten zu befürchten ist.
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Zweckmäßigerweise sind die Spreizorgane aus einer Grundstellung mit
größerem Abstand zum Stator in die erwähnte BereitSschaftsstellung mit geringerem
Abstand zum Stator bewegbar. Die Schließwerkzeuge können in an sich bekannter Weise
auf dem Umfang einer Schließscheibe angeordnet sein, die am freien Ende einer durch
den Antrieb entlang der Vorrichtungslängsachse bewegbaren Stellstange sitzt. Dabei
wird vorteilhaft die Bewegung der Spreizorgane durch die Stellstange und deren å
jeweilige Lage bestimmt.
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Die Spreizorgane können als schwenkbare Hebel ausgebildet werden,
die aus der Bereitsschaftsstellung heraus mit ihrem einen Ende von innen gegen die
Spulenköpfe zur Anlage bringbar sind.
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Die Erfindung wird anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Schließvorrichtung nach der Erfindung in ihrer
Grund stellung im Abstand über einen Stator mit eingezogenen Spulen, Fig. 2 die
Schließvorrichtung in der Bereitaschaftsstellung, Fig. 3 die Schließvorrichtung
mit radial nach außen verstellten Spreizorganen und Fig. 4 die Schließvorrichtung
bei durch die Statorbohrung gefahrenen Schließwerkzeugen.
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Der Stator 1 wird in vertikaler Stellung am unteren Bereich von einem
Zentrierring 2 abgestützt, der auf einer Grundplatte 3 liegt. Die Spulen 4,5 sind
bereits mit einem Einziehwerkzeug in die Nuten des Stators 1 eingezogen, und der
die Spulen von den Einziehnadeln abziehende und in die Statornuten einziehende Stempel
6 befindet sich in seiner oberen Endlage. Einziehvorrichtungen dieser Art gehen
beispielsweise aus der Offenlegungsschrift 1 765 258 als bekannt hervor und brauchen
deshalb nicht im einzelnen erläutert zu werden.
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tie Nutenschließvorrichtung, , deren Längsachse 7 mit der Achse 8
der btatorbohrung fluchtet, hat an ihrem unteren dem Stator 1 zugekehrten Bereich
Spreizorgane 9,10, die mit Hilfe des später er-Näuterten Antriebs aus der in Figur
1 gezeigten Grundstellung in die Bereitsschaftsstellung nach Figur 2 bewegbar sind.
Durch radio al nach außen erfolgendes Verstellen der Spreizorgane 9, 10 gezangen
diese unter Anlage gegen die Spulenköpfe 4a, 5u in eine trbeitsendstellung gemäß
Figur 3, bei der die Spulenköpfe durch
die Spreizorgane nach außen
umgebogen sind und bei der eine Nutenschließscheibe 11 durch einen von den Spreizorganen
freigelassenen Durchgang nachfolgend in die Statorbohrung eintreten kann, um dabei
schließlich in die in Figur 4 gezeigte Stellung zu gelangen, bei der die Scheibe
11 durch die Statorbohrung gefahren ist und mit ihren Schließwerkzeugen alle Statornuten
durch entsprechende Formung der die Spulen in den Statornuten umgebenden Isolationen
verschlossen hat.
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Die Anordnung und Form der auf dem Umfang des Schließscheibe 11 befindlichen
Schließwerkzeuge können beliebiger Art und z.B.
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so sein, wie es in der vorher erwähnten Offenlegungsschrift beschrieben
ist. Es können also keilförmige Schließnuten mit oder ohne in sie hineinragenden
Falznadeln verwendet werden.
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Die Schließscheibe 11 sitzt am freien unteren Ende einer Stellstange
12, die auf der Vorrichtungsachse 7 durch den Vorrichtsantrieb 13 längsbewegbar
ist, der im vorliegenden Fall als Zylint der-Eolben-Antrieb ausgebildet ist und
dessen Kolbenstange 14 mit der Stellstange 12 in fester Verbindung steht.
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Die Spreizorgane 9 und 10 sind gemäß der Darstellung als schwenkbare
Hebel ausgebildet, die mit ihrem einen Ende von innen gegen die Spulenköpfe 4a,5a
zur Anlage gebracht werden können. Insbesondere sind die Spreizorgane als Winkelhebel
ausgebildet, die im Bereich des Winkelscheitels auf Bolzen 15,16 verschwenkbar
gelagert
sind.
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Die Bewegung der Spreizorgane bzw. Hebel 9, 10 wird direkt durch die
Stellstange und deren jeweilige Lage bestimmt. Zu diesem Zweck ist die Stellstange
12 mit einer schrägen Auflauffläche 12a versehen, die bei Bewegung der Stellstange
in Richtung der Statorbohrung gegen das Ende der kürzeren Schenkel der Winkelhebel
9, 10 gelangt, um deren längere nach unten gerichtete Schenkel aus der Bereitschaftsstellung
gemaß Fig. 2 in die Arbeitsstellung gemäß Fig. 3 schwenken zu können. Die mit der
Auflauffläche i2a zusammenarbeitenden Enden der Winkelschenkel, also die zur Seite
hin gerichteten kürzeren Winkelschenkel, sind mit frei verdrehbaren Stützrollen
9a, lOa versehen, über die sich die kurzen Winkelschenkel auf der jeweiligen Außenkontur
der Stellstange 12 abstützen. Die Stützrollen sollen eine leichtgängige Spreizhebelverschwenkung
ermöglichen.
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Die Stellstange 72 ist in einer Hülse 17 längsbewegbar geführt, die
wiederum in einem ortsfesten Rohr 1d um eine Strecke verstellbar geführt ist, die
dem Weg der Verstellung der Stellstange aus der Grundstellung nach Fig. 1 in die
Bereitschaftsstellung nach Fig. 2 entspricht. Zwischen die Führungshülse 17 und
das Rohr 18 ist eine Druckfeder 19 geschaltet, Die Führungshülse und das Hohr sind
mit je einem radial nach außen gerichteten Flansch 17a, 1ba versehen, zwischen denen
sich die Druckfeder abstützt.
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Die mögliche Relativbewegung zwischen der Hülse 17 und dem Rohr 18
ist durch Anschlagmittel begrenzt. Diese Anschlagmittel werden
dadurch
gebildet, daß im Hülsenflansch 17a als vertikale Stehbolzen 20, 21 ausgebildete
Anschlagstangen verschraubt sind, die frei durch Bohrungen im Rohrflansoh 18a geführt
und auf deren freie Enden Anschlagmuttern 22, 23 mit entsprechenden Kontermuttern
geschraubt sind. Die jeweilige Verschraubung der Anschlagmuttern auf den Bolzen
20, 21 legt die mögliche Relativbewegung zwischen den Teilen 17 und 18 und damit
den möglichen Weg der Spreizorgane 9, 10 aus der Grundstellung in die Bereitschaftsstellung
fest.
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Die Arbeitsweise der Schließvorrichtung ist folgende. Beim Einschalten
des Antriebs 13 fährt die Stellstange 12 in Richtung auf den Stator 1 nach unten,
wobei die Hülse 17 relativ zum ortsfesten Rohr 18 unter Entspannung der Feder 19
so lange nach unten bewegt wird, bis die Anschlagmuttern 22, 23 entsprechend Fig.
2 von oben gegen den Flansch 18a zur Anlage gelangen. In diesem Betriebszustand
steht jetzt auch die Hülse 17 fest, so daß die Spreizhebel 9. 10 keine weitere Bewegung
in Iiängsrichtung nach unten ausführen können. Bei diesen Vorgängen verhindert die
Feder 19, daß eine Spreizung der Hebel 9, 10 nach außen erfolgen kann, bevor die
Bereitschaftsstellung nach Fig. 2 erreicht ist.
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Bei der Bereitschaftsstellung liegen die Stützrollen 9a, 10a am unteren
Bereich der sich nach oben konisch erweiternden Schrägfläche 12a an. Die Schwenkbewegung
der Spreizhebel 9, 10 in die Arbeitsste].lung nach Fig. 3 erfolgt durch weitere
Abwärtsbewegung der Stellstange 12, wobei die Stützrollen über die Schrägfläche
12a
laufen, was eine Verschwenkung der Hebel 9, 10 nach außen zur Folge hat. Dies ergibt
sich ohne weiteres aus der Darstellung. Bei dieser Bewegung drücken die Enden der
langen Winkelhebelschenkel von innen gegen die Spulenköpfe 4a, 5a und biegen diese
nach außen in die Form nach Fig. 3 um, so daß ein freier Durchgang für die Schließscheibe
11 zur Statorbohrung gebildet ist.
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Bei weiterer Abwärtsbewegung der Stellstange 12 und der Scheibe 11
werden die Spulen durch die in der Endstellung nach Fig. 3 und 4 befindlichen Spreizorgane
9, 10 in den Statornuten gehalten, ob ne daß Spulendrähte aus den Nutschlitzen in
die Statorbohrung springen können. Bei weiterwirkendem Antrieb 13 gelangt die Schließscheibe
11 schließlich in die Statorbohrung und schließt bei ihrem Lauf durch die Bohrung
auf übliche und an sich bekannte Weise die Statornuten, die mit den von der Nutisolation
umgebenen Spulen 4,5 gefüllt sind. Hierbei verbleiben die Spreizorgane 9, 10 in
ihrer Endstellung, da die Hebelrollen 9a, 10a auf dem gleichbleibend dicken Teil
der Stellstange 12 abrollen.
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Die Lagerung der Spreizorgane kann auf beliebige Weise erfolgen.
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Im vorliegenden Fall sind am unteren und dem Stator 1 zugekehrten
Bereich des Hülsenflansches 17a Stehlager 24, 25 mit Querbohrungen
zur
Aufnahme der Lagerbolzen 15,16 für die Winkelhebel 9,10 vorgesehen.
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Hinzuweisen wäre noch darauf, daß der Stempel 6 natürlich während
des Durchlaufs der Scheibe 11 durch die Statorbohrung ebenfalls nach unten bewegt
werden muß, was z.B. durch den Stempelantrieb geschehen kann und wobei übrigens
auch das freie Unterende der Stellstange 12 gegen die obere Fläche des Stempels
6 anliegen und dessen Abwärtsbewegung unterstützen kann.
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Es ist ohne weiteres verständlich, aaß bei Umschaltung des 4ntriebs
13 der vorher beschriebene Vorgang in umgekehrter Weise abläuft, ,und zwar,ausgehend
von der in Figur 4 gezeigten Vorrichtungsstellung bis zu der in Figur 1 gezeigten
Grundstellung.
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Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Grundstellung nach
Figur 1 gegebenenfalls auch entfallen kann, wenn so vorgegangen wird, daß die in
Figur 2 gezeigte Bereitschaftsstellung gleichzeitig die Grundstellung der Vorrichtung
darstellt. Diese MögLichkeit würde allerdings eine besondere und andere Ausbildung
der Spreizorgane oder eine vertikale Verstellbarkeit der Statorlage notwendig machen.
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Um den Stator 1 ohne Behinderung durch die Schließvorrichtung auf
den Zentrierring 2 oder den Stator zusammen mit dem Zentrierring auf die Grundplatte
3 setzen zu können, könnte die Schließvorrichtung relativ zur Statorbohrung seitlich
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bar oder verschwenkbar angeordnet werden. Vor und nach dem
Einziehen der Spulen 4,5 kann dann die Schließvorrichtung so über die Statorbohrung
gefahren werden, daß die Vorrichtungslängsachse sich in Ausrichtung zur Statorbohrungsachse
befindet.