DE2147446C3 - Vorrichtung zum Bewickeln von gekrümmten Leitern elektrischer Maschinen mit Isolierstoffbändern - Google Patents

Description

Achse (17) und andererseits an der waagerechten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum BeAchse der Wickelvorrichtung (2) befestigt ist, am wickeln von gekrümmten Leitern elektrischer Ma-Vorschubfahrwerk (1) schwenkbar aufgehängt schinen mit Isolierstoffbändern, bestehend aus einem und mit dem Vorschubfahrwerk (1) derart über Vorschubfahrwerk, das an einer entsprechend dem Parallelhebel (18, 19) und Verbindungsstangen _{a5 zu} bewickelnden Leiter gebogen und oberhalb des-(20, 21) gekoppelt ist, daß die Wickelvorrichtung selben angeordneten Schiene geführt ist sowie einer (2) stets senkrecht unter dem Vorschubfahrwerk senkrecht darunter angeordneten und mit dem Vor-(1) hängt und stets die Neigung des Vorschub- schubfahrwerk verbundenen Wickelvorrichtung, die fahrwerkes (1) in einer zur Leiterachse senkrecht den zu isolierenden und auf absenkbaren Stützen geliegenden Ebene einnimmt. 30 lagerten Leiter umgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Eine derartige Vorrichtung ist aus der österreichikennzeichnet, daß das Vorschubfahrwerk (1) und sehen Patentschrift 284 264 bekannt. Mit dieser Vordie Wickelvorrichtung (2) gesond rt angetrieben richtung soll ein zweidimensionaler, gekrümmter Leisind. ter bewickelt werden, wobei in einem Gestell ober-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 35 halb des zu bewickelnden Leiters eine entsprechend durch gekennzeichnet, daß das Vorschubfahr- gebogene Führungsschiene angeordnet ist, an der das werk (1) aus einer Tragplatte (8) rr.it zwei auf der Vorschubfahrwerk und die damit fest gekoppelte Unterseite derselben angeordneten Drehgestellen Wickelvorrichtung entlangfährt. Vorschubfahrwerk (5,6) mit jeweils einer auf der Oberseite der Füh- _und Wickelvorrichtung werden dabei über einen gerungsschiene (3) abrollenden und gesondert ange- 40 rneinsamen Motor und entsprechende zwischengetriebenen Vorschubrolle (9) und je seitlich an der schaltete Getriebe angetrieben.
Führungsschiene (3) anliegenden Doppelrollen Eine derartige Vorrichtung ist jedoch nicht geeig-(12) besteht. net zum Bewickeln von dreidimentional gekrümmten

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Leitern mit ausgeprägten Wickelkopfevolventen, da bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickel- 45 hierbei auch Leiterabschnitte bewickelt werden müsvorrichtung (2) aus einem feststehenden Außen- _sen, die eine Neigung aus der Horizontalen aufweiring (14) und einem auf dessen Innenumfang ro- _sen. Beim Abfahren eines derart gekrümmten Leiters tierenden Innenring (15) mit zwei einander ge- bzw. der entsprechend gekrümmten Schiene würde genüberliegenden Bandabrollvorrichtungen (28, dann die Wickelvorrichtung hinter dem Vorschub-29) besteht und daß der Innenring (15) über 50 fahrwerk zurückbleiben, so daß sich damit eine uneinen auf der Tragplatte (8) des Vorschubfahr- gleichmäßige Bewicklung des Leiters ergibt.

Werkes (1) angeordneten Motor (22) angetrieben Zur Bewicklung dreidimensional gekrümmter Lei-

ist. tcr i«t ferner aus der sowjetischen Patentschrifl

fi. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 114 807 eine Wickelmaschine bekannt, die in einei

kennzeichnet, daß die Kraftübertragung vom Mo- 55 Führungsschiene auf einem Maschinentisch läuft

tor (22) zum Innenring (15) über ein Getriebe wobei im Bereich der gekrümmten Leiterabschnittt

(23) und ein in der oberen Aufhängeachse (17) die Führung aus einer räumlichen Kurvenschabloiu

des Traggestells (16) geführte Welle (24) zu mit am Ende der geradlinigen Führung angesetzten

einem Keilriemenantrieb (25, 26) und einem in drehbaren krummlinigen Tischen gebildet wird. Dei

die Schwenkachse des Außenringes (14) eingelas- 60 zu bewickelnde Leiter wird dabei oberhalb diese

senen Winkelgetriebe (27) erfolgt, das auf den Führungsschiene von Haltern gehalten, die sich bein

Außenzahnkranz des Innenringes (15) einwirkt Passieren der Wickelmaschine automatisch öffnen

nud diesen antreibt. Die eigentliche Wickelvorrichtung, die ebenfalls au

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gc- einem rotierenden Ring besteht, ist dabei oberhall

kennzeichnet, daß die Bandabrollvorrichiungen 65 des Fahrwerks angeordnet und starr mit diesem ver

(28, 29) aus dem rotierenden Innenring (15) bt- bunden. Eine derartige Wickelmaschine hat jedocl

festigten Bandrollenhalterungen (30) mit je zwei den Nachteil, daß eine Anpassung an verschieden

narallelen Bremsrollen (33) bestehen. Leiterformen mit großem Aufwand verbunden is¹

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Darüber hinaus ist zum Bewickeln des Leiters mit Fig.2 eine Frontansicht der Gesamtanordnung

gleichmäßiger Wickelgeschwindigkeit eine Geschwin- mit mehreren Stützen für Führungsschiene und Lei-

digkeitsändemng des Fahrwerkes erforderlich, da an ter sowie

den gekrümmten Enden des Tisches die Wickelvor- F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Wickelrichtung aus der senkrechten Ebene geneigt wird und 5 vorrichtung beim Durchfahren einer Wickel kopf evolsomit einen größeren Weg als das Fahrwerk zurück- vente,
legt. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, besteht die

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe Wickelmaschine aus einem Vorschubfahrwerk 1 und

zugrunde, ausgehend von einer Wickelvorrichtung der darunterhängenden eigentlichen Wickelvorrich-

nach der eingangs genannten österreichischen Patent- io tung2. Dabei ist das Vorschubfahrwerk auf eine

schrift, eine Vorrichtung zum Bewickeln auch von Führungsschiene3 aufgesetzt und von dieser geführt,

dreidimensional gekrümmten Leitern elektrischer Diese Führungsschiene 3 ist dabei entsprechend dem

Maschinen zu schaffen, bei der die Wicklung stets Verlauf des zu bewickelnden Leiterstabes 4 dreidi-

mit gleichbleibender Geschwindigkeit, d, h. mit kon- mensional gebogen, ohne jedoch zusätzlich wie der

stantem Vorschub, in allen Bereichen des Leiters 15 Leiterstab 4 in sich verdreht zu sein. Die Seitenflä-

aufgebracht werden kann. chen der Führungsschiene 3 verlaufen vielmehr im-

Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht dabei mer senkrecht, so daß auch in den Evolventen des darin, daß zur Bewicklung dreidimensional geboge- Leiterstabes 4 das Vorschubfahrwerk 1 stets senkner Leiterstäbe die Führungsschiene in gleicher recht ohne seitliches Kippen geführt ist. Die Füh-Weise wie der Leiterstab dreidimensional gebogen iit *° rungsschiene 3 trägt somit das gesamte Gewicht der und daß die Wickelvorrichtung über ein Traggestell, Wickelvorrichtung und bildei Jie Lauffläche für das das einerseits an einer seitlich am Vors-· hubfahrwerk Vorschubfahrwerk 1, das seine jeweilige räumliche befestigten waagerechten Achse und andererseits an Lage und Richtung auf die Wickelvorrichtung 2 der waagerechten Achse der Wickelvorrichtung befe- überträgt.

stigt ist, am Vorschubfahrwerk schwenkbar aufge- »5 Das Vorschubfahrwerk 1 besteht dabei aus zwei hängt und mit dem Vorschubfahrwerk derart über einzelnen, symmetrisch aufgebauten Drehgestellen 5 Parallelhebel und Verbindungsstangen gekoppelt ist, und 6, die jedes für sich angetrieben werden. Die daß die Wickelvorrichtung stets senkrecht unter dem Drehgestelle sind über je ein axiales Kegelrollenla-Vorschubfahrwcrk hängt und stets die Neigung des ger 7 mit einer gemeinsamen Tragplatte 8 verbunden. Vorschubfahrwerkes in einer zur Leiterachse senk- 30 Jedes Drehgestell 5 und 6 weist dabei eine waagerecht liegenden Ebene einnimmt, recht liegende, zweckmäßigerweise gummierte Vor-

Durch die frei bewegliche Aufhängung der Wickel- schubrolle 9 auf, die jeweils einzeln über ein Schnck-

vorrichtung unterhalb des Vorschubfahrwerkes und kengetriebe 10 von einem Motor 11 angetrieben

der entsprechenden Kopplung über Parallelhebel ist wird. Auf jeder Seite eines Drehgestells übernimmt je

gewährleistet, daß die Wickelvorrichtung auch in den 35 eine Doppelrolle 12, die in Gelenken 13 federnd ge-

Wickelkopfevolventen den gleichen Weg wie das lagert ist, die seitliche Führung des Vorschubfahr-

Vorschubfahrwerk zurücklegt und stets in gleicher werks 1

relativer Lage zum bewickelten Leiterabschnitt ge- Die darunterhängendc Wickelvorricht mg 2 besteht

halten ist, so daß dadurch eine gleichmäßige Bewick- aus einem feststehenden Außenring 14 und einem

lung des Leiters erfolgt. Damit können also ohne 40 über Doppel kugel lager 46 in diesem drehbar gelager-

Drehzahländerung des Vorschubfahrwerkes oder der ten Innenring 1.5. Der feststehende Außenring 14 ist

Wickelvorrichtung die Evolvententeile der Stäbe be- dabei an seiner horizontalen Achse schwenkbar am

wickelt werden. unteren Ende eines Traggestells 16 befestigt, das

Das Vorscbubfahrwerk besteht dabei aus einer seinerseits am oberen Ende an einer von der Trag-Tragplalte mit zwei auf der Unterseite derselben an- 45 platte 8 gehaltenen Achse 17 ebenfalls schwenkbar geordneten Drehgestellen mit jeweils einer auf der gelagert ist. Dadurch wird erreicht, daß die Wickel-Oberseite der Führungsschiene abrollenden und ge- vorrichtung 2 stets senkrecht unter dem Vorschubsondert angetriebenen Vorschubrolle und je seitlich fahrwerk 1 hängt. Das Vorschubfahrwerk 1 und die an der Führungsschiene anliegenden Doppelrollen. Wickelvorrichtung 2 sind dabei zusätzlich über Par-Die Wickelvorrichtung besteht aus einem festste- 50 allelhcbel 18 und 19 sowie die beiden äußeren Enden henden Außenring und einem auf dessen Innenum- derselben verbindenden Verbindungsstanger. 20 und fang rotierenden Innenring mit zwei einander gegen- 2.1 derart miteinander gekoppelt, daß die Wickelvorüberliegenden Bandabrollvorrichtungen, wobei der richtung 2 immer die Neigung des Vorschubfahr-Innenring über einen auf der Tragplatte des Vor- werks 1 annimmt, das die Neigung der Führungsschubfahrwerks angeordneten Motor angetrieben ist. 55 schiene 3 abfährt.

Die Bandabrollvorrichtungen bestehen aus am Der Antrieb des Innenrings 15 der Wickclvorrichrotierenden Inn^nring befestigten Bandrollenhalte- tung erfolg, gesondert von einem Motor 22, der rungen mit je zwei parallelen Umlcnk- und Brems- ebenfalls auf der Tragplatte 8 des Vorschubfahrrollen. Dabei sind die Bandabrollvorrichtungcn in werks 1 befestigt ist. Die Kraftübertragung verläuft einer tangential und in einer radial zum inneren Wik- 60 dabei über ein Getriebe 23 und eine in der Drehkelring liegenden Drehachse schwenkbar aufgehängt. achse 17 des Traggestell 16 geführte Welle 24 zu

An Hand einer schcmatischcn Zeichnung sind einer oberen Keilriemenscheibe 25, die über einen

Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbci- Keilriemen die untere Scheibe 26 und über ein in die

spiels nach der Erfindung näher erläutert. Dabei Schwenkachse des feststehenden Außenringes 14 cin-

zcigt 65 gelassenes Winkelgetriebe 27 über einen verdeckt lie-

F i g. 1 eine Seitenansicht der Wickelvorrichtung genden Zahnkranz den Innenring 15 antreibt,
mit zugehöriger Führungsschiene, Halterung und zu Zum Aufbringen des Isolierbandes auf den zu bebewickelndem Leiter. wickelnden Leiterstab 4 sind am drehbaren Innenring

15 gegenüberliegend zwei Bandabrollvorrichtungcn 28 und 29 angebracht. Diese Bandabrollvorrichtungcn müssen dabei die folgenden Bedingungen erfüllen: Das Isolierband muß mit gleichbleibendem Bandzug aufgebracht werden können, wobei der Bandzug je nach Bandart einstellbar sein muß; jede Bandlage muß für sich halb überlappt aufgewickelt werden, wobei die Übcrlappungsstellcn der einzelnen Lagen gegeneinander versetzt anzuordnen sind; ferner muß die Rollenaufhängung in Achsrichtung des Wickelringes stärker sowie in der senkrecht auf der Achsrichtung stehenden Ebene weniger stark schwenkbar sein, damit sich das Isolierband auch in den Krümmungen 4' faltenfrei um den I.eiterstab4 legen kann.

Die Bandabrollvorrichtungcn 28 und ?9 bestehen dabei aus einer auf die Bandrollenhalterung 30 aufgesetzten Bandrollen 31, die nur leicht gebremst wird, um ein Durchlaufen der Rolle zu verhindern und dem Band eine geringe Vorspannung zu geben. Der erforderliche Bandzug entsteht durch Umlenken des aufzuwickelnden Isolierbandes 32 über gummierte Brcmsrollen 33, deren Reibungskraft durch Schraubendruckfedern auf der Achse dieser Rollen 33 eingestellt werden kann. Die Bremsrollcn 33 sind auf einem Bremsrollcnhalter 34 befestigt, der in Bandzugrichtung federnd um die Achse dct Bandrollenhalterung 30 schwingen kann. Hierdurch wird insbesondere ein ruckartiger Zug auf das Band beim Anfahren aufgefangen.

Die beiden gegenüberliegenden Bandabrollvorrichtungen 28 und 29 sind in Fahrtrichtung um etwa dreiviertel Bandbreite gegeneinander verschoben, so daß jedes Band für sich um eine halbe Übcrlappungsbreite versetzt überlappt gewickelt wird. Bei der Bewicklung eines Stabes müssen dann die nächsten beiden Lagen dementsprechend versetzt angeordnet werden. Die Bandrollenhalterung ist dabei in einer tangential zum inneren Wickelring 15 liegenden Drehachse 35 in Fahrtrichtung schwenkbar aufgehängt. Druckfedern 37, die um ein Bogensegment 38 um die Drehachse aufgezogen sind, sorgen dafür, daß die Bandrollen 31 einen bestimmten Winkel zur Leiterachse auch bei Schräglage des inneren Wickelringes 15 einhalten. Sie lassen aber noch genügend Spiel gegen die stärker werdende Federkraft für den sich eventuell in Krümmungen ändernden Wickclwinkel zur Sta'yachse. Eine weitere Drehachse der Bandrollenaufhängung ist radial zum inneren Wikkelring 15 angeordnet. Diese ebenfalls gegen Federdruck wirkende Beweglichkeit der Bandrollen soll Ungenauigkeiten in der waagerechten Krümmungsebene des Leiters 4 ausgleichen. Die Bandrollen 31 sind also kardanisch aufgehängt, wobei eine Verdrehung aus der Normallage gegen stärker werdenden Federdruck erfolgt.

Um die gesamte Wickelvorrichtung beweglich und für verschiedene Leiterlängen und -formen schnell umstellbar zu halten, sind als Träger für die Führungsschiene 3 und den zu bewickelnden Stab 4 mehrere Einzelständer 40 vorgesehen. Diese Ständer 40 tragen am oberen Ende eine Traverse 41, an der über Auflager 42 jeweils die Führungsschiene 3 befestigt ist. Auf dem unteren waagerechten Fußteil 43 sind parallel zur Stütze 40 Auflager 44 angeordnet, die zur Halterung des zu bewickelnden Leiters4 diencn. Diese Auflager 44 können dabei aus Prcßluftzylindern mit auf- und abfahrbaren Stabhalterungcn 45 bestehen, die bei Annäherung des Vorschubfahrwcrks 1 abgesenkt werden und somit den Weg für die Wickelvorrichtung 2 freigeben. Die Hydraulikzylin-

der können dabei durch nicht näher dargestellte Magnetventile betätig; werden. Da eine mechanische Auslösung wegen der Kurvenfahrt der Wickelmaschine schlecht möglich ist, können in die Führungsschiene 3 Reedkontakte eingebaut werden, und zwar

»5 jeweils einer vor und einer hinter jedem Hydraulikzylinder, die durch einen Magneten am Vorschubfahrwrrk 1 gezogen werden. Dadurch ist ein Absenken und Wiederhochfahren der einzelnen Lciterhalterungcn 45 sicher gewährleistet.

ao In F i g. 3 ist noch einmal die gesamte Vorrichtung beim Durchfahren einer Wickelkopfcvolventc 4' des zu bewickelnden Leiters 4 in perspektivischer Ansicht gezeigt. Dabei ist besonders deutlieh zu sehen, daß die Wickelvorrichtung 2 durch die Koppelung

»5 über die Parallelhebel 18 und 19 und die Vcrbindung-stangen 20 und 21 mit der Tragplatte 8 des Vorschubfahrwerks 1 die gleiche Schräglage wie das die Führungsschiene 3 abfahrende Vorschubfahrwcrk 1 einnimmt und sich somit in eine zur jewciligen Leiterachse senkrechten Ebene einstellt, während durch die frei bewegliche Aufhängung der Wickelvorrichtung 2 über das stets senkrecht hängende Traggestell 16 erreicht wird, daß die Wickelvorrichtung 2 stets senkrecht unter dem Vorschubfahrwerk 1 hängt und somit den gleichen Weg wie das Vorschubfahrwerk zurücklegt. Damit ist auch an gebogenen und von der Horizontalen abweichenden Abschnitten des Leiters 4 eine gleichmäßige Bewicklung möglich, ohne daß die Fahrgeschwindigkeit des Vorschubfahrwerks 1 geändert werden müßte.

Eine durchgehend gleichmäßige Überlappung des Isolierbandes kann beim Wickeln nur erreicht werden, wenn der innere Wickelring 15 und das Vorschubfahrwerk 1 mit gleichbleibenden Drehzahlen lastunabhängig laufen. Da infolge der Drehgestelle eine mechanische Koppelung zwischen Vorschubfahrwerk und Wickelring äußerst schwierig wäre, wird die Drehzahl jedes Antriebes durch ein Regelgerät konstant gehalten. Da der Wickelring sich näm-

lieh stets genau unter dem Vorschubfahrwerk befindet und durch die Ankoppelung über das beschriebene Hebelsystem stets die gleiche räumliche Lage wie das Vorschubfahrwerk einnimmt und somit senkrecht zur jeweiligen Stabachse liegt, kann eine gleichmäßige Bewicklung sowohl des geraden Leiterteils A als auch der Wickelkopfevolventen 4' ohne Drehzahländerung des Wickelringes oder Änderung dei Fahrgeschwindigkeit des Vorschubfahrwerks erreich werden. Somit ist mit der beschriebenen Vorrichtung eine einwandfreie und gleichmäßige Bewicklung vor Stäben auch mit stark gekrümmt verlaufenden Ab schnitten möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- Patentanspröche: kennzeichnet, daß die Bandabrollvorrichtungen * (28, 29) in einer tangential und in einer radial

1. Vorrichtung zum Bewickeln von gekrümm- zum inneren Wickelring (15) liegenden Drehten Leitern elektrischer Maschinen mit Isolier- 5 achse (35) schwenkbar aufgehängt sind,
stoffbändern, bestehend aus einem Vorschubfahr- 8. Vorrichtung nach Anspruch 4,6 oder 7, dawerk, das an einer entsprechend dem zu bewik- durch gekennzeichnet, daß die beiden Bandkelnden Leiter gebogenen und oberhalb dessel- abrollvorriphtungen (28,29) in Fahrtrichtung um ben angeordneten Schiene geführt ist, sowie einer etwa dreiviertel Bandbreite gegeneinander versenkrecht darunter angeordneten und mit dem io setzt sind.

Vorschubfahrwerk verbundenen Wickelvorrich- 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge-

tung, die den zu isolierenden und auf absenkba- kennzeichnet, daß die Motoren (11) für die bei-

ren Stützen gelagerten Leiter umgibt, da- den Vorschubrollen (9) und der Motor (22) für

durch gekennzeichnet, daß zur Bewick- den Innenring (15) auf konstante Drehzahl gere-

lung dreidimensional gebogener Leiterstäbe (4) 15 gelt sind,
die Führungsschiene (3) in gleicher Weise wie der
Leiterstab (4) dreidimensional gebogen ist und

daß die Wickelvorrichtung (2) über ein Tragge-

stell (16), das einerseits an einer seitlich am Vorschubfahrwerk (1) befestigten waagerechten ao