DE2143431C3 - Vorrichtung zum Einbringen der Wicklungen in geschlossene Nuten eines Eisenkerns für elektrische Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei einer derartigen aus der US-PS 28 96 868 bekannten Vorrichtung werden Wickelrahmen in Form von vier auf einer Grundplatte ortsfest angeordneten Rollen verwendet, die von einem Motor angetrieben werden. Die Rollen sind im Betrieb mit den geschlossenen Nuten des Eisenkerns, in die die Wicklungen eingebracht werden, ausgerichtet.

Die Rollen besitzen dabei auf der Grundplatte einen festen Abstand zueinander. Es ist daher mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich, Eisenkerne mit unterschiedlicher Länge bzw. Breite zu bewickeln. Man muß jeweils die Wickelrahmen austauschen, was einen zusätzlichen Arbeits- und Zeitaufwand bedeutet.

Durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung wird demgegenüber die Aufgabe gelöst, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich dadurch auszeichnet, daß auch bei Eisenkernen mit unterschiedlichen Abmessungen ohne Austausch der vorhandenen Wickelrahmen Wicklungen mit den gewünschten Windungslängen hergestellt werden können.

Die Erfindung ermöglicht das Bewickeln von Eisenkernen, insbesondere Stator- oder Rotorkernen von elektrischen Maschinen, mit hoher Gleichmäßigkeit und Genauigkeit.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist ein erleichtertes Einsetzen der Eisenkerne in die Eisenkernhalterungen ermöglicht.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 läßt sich ein automatisches Ausrichten der Nuten des Eisenkerns mit dem Wickelrahmen ermöglichen.

Das erleichterte Entfernen der fertigen Drahtwicklung vom Wickelrahmen kann durch die Ausgestaltung des Anspruchs 4 erreicht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

ίο F i g. 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 eine Ansicht gemäß Linie I-I in F i g. 1; F i g. 3 eine Schnittansicht längs Linie H-II in F i g. 1;

F i g. 4 eine Schnittansicht längs Linie IH-III in F i g. 1; Fig.5 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß F i g. I;

F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch die Wickelrahmenanordnung;

Fig.7 einen vergrößerten Teilschnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1;

Fig.8 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig.7;

F i g. 9 eine Vorderansicht eines Eisenkernes, auf den die Wicklung aufgebracht wird;

Fig. 10 eine Vorderansicht des Stators mit der aufgebrachten Wicklung;

F i g. 11 einen Vertikalschnitt durch den Stator gemäß Fig. 10;

Fig. 12 eine vergrößerte Detailseitenansicht eines Teiles gemäß F i g. 4.

Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 bis 6 ist ein Gestell 1 vorgesehen, in dem als Verstelleinrichtung zwei Schraubenspindeln 2 und 2' in Lagern 3 und 3' gelagert sind. Die beiden Schraubenspindeln 2 und 2' fluchten miteinander. Für eine Drehung der Schraubenspindeln 2 und 2' sind an ihren außen liegenden Enden Betätigungsgriffe 4 und 4' vorgesehen.

Zwei einander gegenüberliegende Stützen 5 und 6 stehen mit den Schraubenspindeln 2 und 2' in Eingriff, so daß sie sich bei Drehung der beiden Schraubenspindeln 2 und 2' in entgegengesetzter Richtung axial längs einer Führung 7 verschieben. Der Abstand beider Stützen 5 und 6 ist somit einstellbar. Es ist auch möglich, nur eine Schraubenspindel zu verwenden, um den Abstand der Stützen 5 und 6 durch eine Drehung der Schraubenspindel zu ändern.

Zwei Wellen 8 und 9 für Wickelrahmen 10,11 und 12, 13 sind in den Stützen 5 und 6 gelagert. Schwenkbare Stützen 14 und 15 (siehe F i g. 4,7 und 8) sind am Gestell 5ü i mittels Schwenkzapfen 16 und 17 angeordnet. Die Verschwenkung der Stützen 14 und 15 wird durch Anschläge 14' und 15', weiche gegen die Oberseite Γ des Gestells 1 zur Anlage kommen, begrenzt. Wie in den F i g. 4, 5, 7, 8 dargestellt, sind Eisenkernhalterungen 18 und 19 mit Hilfe von Lagern 20 und 21 drehbar auf den Stützen 14 und 15 angeordnet. Die Eisenkernhalterungen 18 und 19 sind mit zentralen Aufnahmeöffnungen 22 und 23 (F i g. 7 und 8) versehen, die axial verlaufende Nuten 24 und 25 aufweisen, die zur Aufnahme entsprechender Keile oder Paßfedern dienen. Da die Schwenkzapfen 16 und 17 der Stützen 14 und 15 exzentrisch zu den Mitten der Eisenkernhalterungen 18 und 19 liegen, ergibt sich am Rahmen 1 eine stabile Lage.

(>■ Wie in den Fig. 1, 2 und 5 dargestellt, sind Vorratstrommeln 26 bis 29 vorgesehen, die am Gestell 1 durch Lagerständer 30 und 31 auf Wellen 32 und 33 gelagert sind. Führungsrollen 34 bis 37 für den

Wickeldraht mit Wellen 42 bis 45 sind auf Lagerständern 38 bis 41 gelagert. Am Gestell 1 sind ferner ein Motor 46 und ein Reduktionsgetriebe 47 für den Antrieb der Wickelrahmen befestigt Die Wellen 8 und 9 werden durch den Motor 46 über das Reduktionsgetriebe 47 und Transmissionsmittel angetrieben. Mit dem Reduktionsgetriebe 47 ist ein Kettenrad 48 verbunden, das über eine Kette 52 mit einem weiteren Kettenrad 51 verbunden ist, welches auf einer mittels einer Stütze 49 gelagerten Zwischenwelle 50 angeordnet ist Auf der Zwischenwelle 50 angeordnete Antriebsscheiben 53 sind mittels Keilriemen 55 mit weiteren Antriebsscheiben 54 verbunden, die auf den Wellen 8 und 9 angeordnet sind.

Wie den F i g. 1 und 4 zu entnehmen ist, sind Indexmotore 56 und 57 zur Steuerung der Eisenkernhalterungen 18 und 19 vorgesehen. Mit den Eisenkernhalterungen 18 und 19 sind Antriebsscheibe;¹ 58 und 59 einstückig verbunden. Auf Wellen 60 und 61 sind Rollen 62 und 63 angeordnet Weitere Antriebsscheiben 66 und 67 sind auf Wellen 64 und 65 der Motoren 56 und 57 angeordnet Keilriemen 68 und 69 vermitteln die Drehung des Eisenkerns um einen bestimmten Drehwinkel. Die Ausbildung des motorangetriebenen Mechanismus zum Antrieb der Wickelrahmen 10 bis 13 und zur Drehung der Eisenkernhalterungen 18 und 19 um einen bestimmten Winkel kann beliebig sein.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind für den Antrieb der Wickelrahmen 10 folgende Teile vorgesehen: Ein Betätigungsschalter des Motors 46, ein Reiais, welches mit dem Schalter zusammenarbeitet und eine Energiequelle mit dem Motor verbinden kann, ein Zähler, der die Windungszahl bestimmt und das Relais abschaltet, wenn die eingestellte Windungszahl erreicht ist, ein Schalter für die Motoren 56 und 57, ein mit dem Schalter zusammenarbeitendes Relais, welches die Motoren 56 und 57 mit einer Energiequelle verbinden kann, Endschalter 70, 71 (Fig. 7), die mit Fühlern die Seitenflächen der Antriebsscheiben 58 und 59 berühren, um die schrittweise Drehung der Motoren 56 und 57 zu steuern und Ausnehmungen 72,73 (F i g. 7 und 8), die auf den Seitenflächen der Antriebsscheiben 58 und 59 in bestimmten Winkelabständen voneinander angeordnet sind und mit den Endschaltern zusammenarbeiten.

Nachstehend wird beschrieben, wie ein Wickeldraht auf einen Eisenkern 74 eines Stators einer elektrischen Maschine (F i g. 9) mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtung aufgewickelt wird.

Zuerst werden die Stützen 14 und 15 im Gegenuhrzeigersim und im Uhrzeigersinn verschwenkt. Diese Schwenkrichtungen liegen im rechten Winkel zur Wickelrichtung in F i g. 4. Es wird dann der Eisenkern 74 eingesetzt. Dieser wird auf den Eisenkernhalterungen 18 und 19 derart gehalten, daß am äußeren Umfang des Eisenkerns angeordnete Nuten 75, die in axialer Richtung des Eisenkernes verlaufen, mit den Nuten 24 und 25 der Eiseikernhalterungen 18 und 19 fluchten. Sodann werden die Stützen in die in der Zeichnung dargestellte Ausgafgslage wieder zurückgeschwenkt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Wickelrahmen 1*1, 11 und 12, 13 auf beiden Enden der Wellen 8 und 9 angeordnet. Es können somit Wickeldrähle gleichzeitig auf zwei Eisenkerne gewikkelt werden. EÄ ist aber auch möglich, nur einen Eisenkern zu bewickeln.

Nach Anordnung des Eisenkernes 74 auf der Eisenkernhalterung 18 werden die beiden Schraubenspindeln 2 und 2' mittels der Handgriffe 4 und 4' in entgegengesetzten Richtungen gedreht und der Abstand zwischen den beiden Stützen 5 und 6 und zwischen den Wickelrahmen 10 und 12 wird eingestellt Die Wickeldrähte 76 werden von den Vorratstrommeln 26 und 27 abgezogen und aufeinanderfolgend auf den zugeordneten Führungsrollen 34 und 35 angeordnet. Die Drähte 76 werden durch zwei Nuten 77 im oberen Teil des Eisenkerns 74 vom Wickelrahmen 12 ausgeführt Die Wickeldrähte werden dann über den

ίο Wickelrahmen 10 und sodann durch zwei Nuten 77' im unteren Teil des Eisenkerns geführt Die Enden der Wickeldrähte 76' werden jeweils mit dem aufgewickelten Wickeldraht 76 mittels eines Bindemittels verbunden. Sodann wird der Motor 46 in Gang gesetzt, so daß sich die Wickelrahmen 10 und 12 drehen. Die Wickeldrähte werden auf diese Weise in die Nuten 77 und 77' eingebracht Wenn die gewünschte Windungszahl erreicht ist, wird der Motor 46 abgeschaltet Es sind dann zwei Spulen gewickelt Es werden dann die Schraubenspindeln 2, 2' in entgegengesetzten Richtungen mittels der Handgriffe 4 und 4' gedreht, um den Abstand zwischen den Wickelrahmen 10 und 12 zu verringern, so daß die Spulen aus den Wickelrahmen 10 und 12 entfernt werden können. Das Entfernen kann dadurch erleichtert werden, daß die Stütze 14 rechtwinklig zur Wickelrichtung um den Zapfen 16 verschwenkt wird. Hierzu kann zweckmäßigerweise der Wickelrahmen als zweigeteilte Konstruktion gemäß F i g. 6 ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform kann nach Entfernen der Wickelrahmenwelle der Wickelrahmen in zwei Teile auseinandergenommen werden, so daß die Spulen sehr einfach vom Wickelrahmen gelöst werden können.

Die beiden Wickelrahmen 10 und 12 sind hierbei mit kurzen Hohlwellen 81a und 81£> versehen, die über Kugellager 80a und 806 in einander gegenüberliegenden Stützen 79a und 79£> drehbar gelagert sind. Die Hohlwellen 81a und 81 b werden über Antriebsriemenscheiben 82a und 82£> durch den vorgenannten Motor über Keilriemen 83 angetrieben. Ein Bolzen 87, der ein Gewinde 86 aufweist, ist in die Hohlwellen 81a und 81Z) eingesetzt. Zwei Führungsteile 10a, 10£> bzw. 12a, 12£> des Wickelrahmens 10 bzw. 12 sind ebenfalls auf dem Bolzen 87 angeordnet In gleicher Weise ist der Bolzen 87 auch durch zwei Ringe 88a und 886 hindurchgeführt. Auf das Gewinde 86 des Bolzens 87 wird eine Mutter 89 zum Zusammenbau der Anordnung aufgeschraubt, die zum Entfernen des auf den Eisenkern 74 aufgewickelten Drahtes von beiden Wickelrahmen 12 und 10 wieder gelöst wird. Der Bolzen 87 wird dann aus der gesamten Anordnung herausgezogen, so daß die beiden Wickelrahmen 10 und 12 bzw. die Führungsteile 10a, 106 und 12a, 12/? gelöst werden können und die Spulen freikommen.

Nach Entfernung der Spulen 78 von den Wickelrahmen 10,12 werden die beiden Spulenköpfe 78 gebogen und geformt, wie dies in Fig. 10 und 11 dargestellt ist. Sodann wird der Motor 56 eingeschaltet die Eisenkernhalterung 18 in Drehung versetzt. Wenn die Eisenkernhalterung 18 gedreht wird, kommt der Fühler des Schalters 70 außer Eingriff mit der Ausnehmung 72. Der Schalter 70 wird geschlossen und die Drehung des Mo'ors 56 dauert so lange an, bis die Eisenkernhalterung 18 sich um einen bestimmten Winkel, z. B. um den Winkel α in Fig.9, gedreht hat. Der Fühler des Schalters 70 erreicht die Vertiefung 72, so daß der Motor 56 abgeschaltet wird und die Eisenkernhalterung 18 angehalten wird. Das anschließende Wickeln des

Wickeldrahtes erfolgt wie vorstehend beschrieben. Wenn sämtliche Nuten 77, 77' bewickelt sind, wird die Stütze 14 im Gegenuhrzeigersinn in Fig.4 um den Zapfen 16 geschwenkt. Der Eisenkern 74 wird sodann aus der Eisenkernhalterung 18 herausgenommen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einbringen der Wicklungen in geschlossene Nuten eines Eisenkerns für elektrische Maschinen, mit einer Drahtzuführungseinrichtung für den Wickeldraht und mit wenigstens zwei Wickelrahmen, mit denen die Nuten des Eisenkerns ausrichtbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Wickelrahmen (10, 11, 12, 13) eine Verstelleinrichtung (2, 3, 4, 2', 3', 4') verbunden ist, mit welcher ein bestimmter Abstand der Wickelrahmen voneinander einstellbar ist, und daß zwischen den Wickelrahmen Eisenkernhalterungen (18, 19) in der Weise um jeweils einen bestimmten Winkel drehbar angeordnet sind, daß die Nuten (77,77') mit den Wickelrahmen ausrichtbar sind.

2. Voriichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkernhalterungen (18, 19) auf senkrecht zur Wickelrichtung verschwenkbaren Stützen (14, 15), deren Schwenkweg jeweils durch eine Anschlagkante (14', 15') begrenzt ist, angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkernhalterungen (18, 19) mit zentrischen Aufnahmeöffnungen (22, 23) versehen sind und daß an den Eisenkernhalterungen in bestimmten Winkelabständen voneinander Ausnehmungen (72) für einen die Drehung der Eisenkernhalterungen steuernden Schalter (70) vorgesehen sind.