DE2162145C3 - Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für Statoren elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

Die Lrfindung be/iehl sich auf eine Vorrichiung /um Wickeln von Spulen für Slaloren elekirischer Maschineu mil einer Schablone, deren Querschnitt einerseiis durch einen Schließmcchanismiis /wischen einer weilen Wickelsiellung und einer engen Spulenabnahmestellung veränderbar ist und andererseits auf mehrere unterschiedliche Spulenweiien einstellbar ist.

Solche Vorrichtungen sind /. 15. aus dem deutschen (iebrauehsmusler I ¹WI 024 und der US/V-Patentschrift 2 Ή4 2")l bekannt.

Hei der Herstellung von Statoren elekirischer Maschinen werden nach einem gebräuchlichen Verlahren \t> die Spulen aiii Schablonen gewickelt und dann in den Stator eingezogen. Ls wird dabei für alle Spulen eines bestimmten Slalors. die sich über denselben Wiukelhereich lies Slalors erstrecken, zum Wickeln derselbe Sehablonenquersehniti benutzt. Dieser muli so groß bemessen sein, daß die in dein Stator radial am weitesten außetiliegenden Spulen einwandfrei eingezogen und in ihre vorbeslimmte Lage gebracht werden können. Derselbe Querschnitt erweist sich dann aber für die radial inneren Spulen als zu groß, was sich darin äußert, daß die über die Stirnflächen des Staiorblechpakets vorstehenden Wicklungsköpfe größer sind als bei den äußeren Spulen.

Ils isl bekannt, daß die mittlere Windlingslänge sowie die Lage der Wicklungsköpfe im Slirnraiim einer Maschine bei ilen einzelnen Spulensirängcn verschieden sein kann (Buch v. I'. Heiles »Wicklungen elektrischer Maschinen und ihre Herstellung« 2. Auflage, üerlm/(i()ltingen/| leidclbery. I¹ISJ, S. 42). Die Spulen müssen in diesem lall auf Schablonen mil unterschiedlich großem Qiierschuin gewickelt werden. Hierfür könnten grtindsäi/licli die bekannten \ erslellbaren Sehablo neu del eingangs genannten ArI \erwendei werden. Praktisch sind sie jedoch ungeeignet, da die bei ihnen vorgesehen!.· umständliche Verstellung von Hand mil fi₅ IeIs Schraubenspindel (I ISA.-Patentschrift 2>I4 2~>!) oder in l.ängslöehern sitzender Klemmschrauben (deutsches ( iebraiichsniiisier I¹I¹M 024) zwar bei der seltenen Umstellung aiii eine andere Slalorgröl.tc nicht ms (lewichl fällt, während der nur wenige Sekunden dauernden Herstellung ^vi Wicklung eines einzelnen Stators aber nichl tragbar ist.

Der Lrluulung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schallen, die mit einem einfachen Aulbaii eine sehr schnelle Verslei lung des Schablonenciiierschnilts erlaubt.

Vorstehende Aufgabe wird erlindungsgcmäß dadurch gelöst, daß zur Linsielliing des Schabloneiiqiicr-Schnitts aiii unterschiedliche Spulenweilen der Schließmechanisimis in mehreren Zwischcnsiellungen anhältbar isl.

Die l-rfinduug isl besonders uirieilhall Mir größere Statoren mil verhältnismäßig liefen Nuten von /. H. Jl) nun iiiui mehr. Die geringfügigen Auswirkungen ucv unterschiedlichen Spulendiirchmesser auf die elektrischen und magnetischen Ligenschaflen des Stators fallen praktisch deshalb nichl ins (iewicht, weil alle Pole bzw. Phasen gleichmäßig betroffen sind.

Der vorgeschlagene, in Zw ischensiellungen unhaltbare Schließmechanismiis kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden. In einer bevorzugten praktischen Ausführung sind bei einer Schablone, die in axialer Richtung ein oder mehrfach unterteilt ist, die .Schablonenteile ilurch an einer axial beweglichen .Schubslange angelenkle Hebel längs radialer I iihiungen bewegbar, wobei die verschiedenen Zw ischensiellungen durch mehrere mil der Schubstange zusammenwirkende, wahlweise in ihre Wirkungsstelluiig verfahrbare Anschläge bestimmt sind. Ks versieht sich, daß daneben dem Fachmann eine Vielzahl weiterer konstruktiver Möglichkeiten offensteht, um zu Schablonen zu gelangen, die sich auf verschiedene Querschnitte einstellen lassen. Beispielsweise könnten statt der erwähnten wahlweise in Lingriff m bringenden Anschläge in Bewegungsrichtung eines Schablonenteils oder eines Teils des Verstellgetriebes hintereinander mehrere Schaller angeordnet ..ein, die auf ilen Verstellantrieb wirken und durch ihre Lage jeweils einen bestimmten Schablonen-(|iierschnilt definieren. Auch sonstige bekannte Steuerungen, die dazu dienen, bestimmte Teile in unterschiedliche Positionen zu verfahren, könnten Anwendung finden.

l-lin Ausfühningsbcispiel der Lrfindung wird nachstehend an I land der Zeichnung näher erläutert. Hs zeigt

Cig. I eine Seilenansicht einer Wickelvorrichtung gemäß der Hrfindung,

L i g. 2a, 2b, 2c, 2d Längsschnitte durch den Schließmcchuiiismus der Schablone der Wickelvorrichtung gemäß der L i g. 1 in 4 verschiedenen Stellungen.

Ii g. J einen Teillängsschnilt durch den Betätigungsteil des Sehließmechanumus in größerem Mußstab als in l'ig. 2a-2d entsprechend der Schnittlinie lll-lll in der Ii g. 4,

1 i g. 4 eine vereinlachte Rückansicht auf den Vorrichiungsieil nach der L i g. J in Blickrichtung IV.

Die in der I i g. I vereinfacht dargestellte Wickelvorrichtung besitzt eine am Maschinengehäuse IO drehbar gelagerte Schablone 12, die ihren Drehantrieb von einem Llektroinolor 14 über ein Cieirichc lh erhall. Zum Wickeln von Spulen wird der rolierendcn Scha blone 12 \on einem mil 18 bezeichneten Drahtführer aus der Wickeldrahl zugeführt. Während des Wickeins lsi die Schablone 12, die aus zwei I eilen besteht, aul'gespreizt, und zum Abnehmen <.\rv leriij; gewirkeilen Spulen werden die Schablonenteile einander angeiiä hen. so daß die dann nur noch locker dar.iullieuenden

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Spulen leicht abgenommen werden können, /um radia-U-ii Auseinander- bzw. Zusammenfahren der Sehabloneiileile siiul tlicsL· mittels TNuieii an Schiebern 20 lestgcschraiihl, welche durch eine Stangcnliihrung 22 ,in einer IMauselieibe 24 geführt und mittels einer axial 5 beweglichen Seluibslange 2fi und ai dieser sowie an den Schiebern 20 angelenkter I ;ischen 28 in radialer Richtung verstellbar sind. Bei liingereii Schablonen können, wie in der I' i g. I gezeigt ist, weilere Laschen !() /iir Stül/iiitg und Parallelführung der SchaMoncniei-Ie an diesen oder an mil ihnen verbundenen llallerungen sou ic an der Schubstange 2h angclenkl sein.

Die Planscheibe 24 ist über einen I lausch $2 mil einer Antriebswelle 54 (siehe F ig. 2a bis _>d), welche Mim Motor 14 über das (ielriehe Ib angelrieben wird, iest s crbuiulcn. Auch das in tier I·¹ i g. I sichtbare vordere F.nde der Schubstange 2h mit den Luschen 28 und 50 rolieii mit der l'lanseheibe 24 und t.\i:i Schablone 12.

Wie die I' i g. 2a bis 2il /eigen, ist tue Antriebswelle 54 als Hohlwelle ausgeführt. In dies/n Figuren ist die 1 IbeMfiiyimy des Drebmomeiils vom (JeIriebe Ib >ηύ die Welle ?4 nur schematisch bei 5h angedeutet.

Die Schubstange 2h erstreckt sich durch die Antriebswelle 54 und ist in dieser gelagert. Sie ragt nach hinten aus der Antriebswelle 54 und dem Maschinengehause 10 heraus (L i g. 5). Aiii der Rückseite des lel/leicii ist eine aus Stehbolzen 58 und einer Lragplatle 40 gebildete Halterung beiesiigi, die einen Kraltz\linder 42 trügt, durch dessen Kolbenslange 44 die Schubstange 2b in axialer Richtung verschoben werden kann. Hierbei werden über die Laschen 28 und 50 die Schieber 20 mit ilen .Schablonenteilen radial bewegt.

Die Schubstange 2ft ist mit der Kolbenstange 44 axial fest, aber drehbar verbunden. Die /u diesem /weck vorgesehene Kupplung beMehl aus einer mit tier KoI-benstange 44 verschränken Büchse 4b, welche /wischen einem daran ausgebildeten Innenllausch 48 und einer gegenüberliegenden Stirnfläche 50 der Kolbensiatige 44 ein mit 52 bezeichnetes, /weiseilig wirksames Axiallager eingespannt hüll. Dessen /wischen Wäl/körpein relativ /u äußeren Scheiben drehbare Miltelscheibe ist durch eine Schraubverbindung mil dem hinleren verjüngten Lude tier Schubstange 2h axial und drehfest verbunden. Durch tliese Verbindung ist sichergestellt, dall the Kolbenslange 44 tlie Schubstange 2ft axial mitnimmt, tlie letztere aber mit tier Antriebswelle 54 rotieren kanu.

Aul tier Rückseite ties (iehüuses 10 ist mittels Schrauben 54 eine Tragplatte 5h befestigt. Die Schubstange 2h ist iluivh eine miniere Bohrung tier Plane 5h hindurchgeführt. Diese bildet jedoch einen F.ntlanschlag für tlie I5üchse 46, wenn tlie Kolbenslange 4-1 ganz, ausgefahren wird. In dieser durch tlie Anlage tier Büchse 4b an der Platte 5ft definierten Stellung tier .Schubslange 2β nehmen tlie Laschen 28 und 50 tlie in tier L i g. 2a tiargestellte radiale Stellung ein, und tlie Schablone 12 ist maximal aul'gesprei/i, so da 1.1 sich beim Wickeln tue größtmögliche Spulenweile ergibt.

Die in tier F i g. 2b dargestellte engste Schablonensiellung. in welcher tlie gewickeile Spule bzw. Spulen 6i> gruppe von tier Schablone abgenommen wird, isl dadurch bestimmt, dall bei ganz zurückgezogener KoI benslange 44 die Buchse 4h an tlei Tragplatte 40 zur Anlage kommt.

Die Wickelvorrichtung isl, soweit wirsiehcnd be 6;·, si hrieben. im Prinzip bekannt. Wie ersichtlich ist, gibt es hierbei nur eine Wickelstellung, in welcher die Buch

se 4b an tier Platte 5b anlitjgl und die .Schablone 12 gespreizt ist. Die in dieser !■j.chablonenstcllung gewik kellen Spulen oiler Spiilengriippen sind im (.Jucrschnill groß genug, um radial außen Iiη den Nuien eines Si.iiors angeordnet zu werden. (ileitjh große Spulen stehen |e doch, wenn sie radial innen iiji die Slalornulci; eingelegt werden, mit ihren WickliingHköplen stirnseiiig verhält iiisinälüg weit aus den Sialoij hervor. I Im ohne größere Änderungen mil tier vorstehend bescliriebenen Wickelvorrichtung auch in der Shulcnweite elwas kleinere Spulen wickeln zu können, ιIiIe dann int Stator die radial inneren Lagen bilden, sind z'jvci unterschiedlich bemessene Anschläge 58 und W) angebracht. Diese Anschlage sintl /wischen tier Plane 5b i|iul einer über einem Ring Mansch h2 mit dieser verbuii
schicblich geführt. Den Bew
Krallzylinder hh, (.lessen KoI
mil dem jeweiligen Anschlag

jenen Platte h4 radial vcr-.'gungsantrieb bildet je ein neilslange über eine T-Nut 58 bzw. h() verbunden ist.

Sinti beide Anschlüge 58 1 nd M) in ihre radial äußere Stellung zurückgezogen, so; kann bei Betätigung des Kr;iiizy)imlers 42 die mit dj;r Schubstange 2h verfahrende Büchse 4h bis zum Anschlag gegen tlie Plane 5b nach rechts verschoben wejrtlen. Nimmt jetloch einer der Anschläge 58 oder W) s'eine radial innere Stellung ein. so stößt die nach rechtsjverfahrenile Buchse 4b gegen den betreffenden Ansehjag, und die Schubstange 2b ist dadurch gegen weilere liiewegung nach rechts blokkiert. Da die Anschläge 5il; und W) verschieden breit sintl. ergeben sich, wenn dii.· Büchse 4b gegen ilen jeweiligen Anschlag gefahreil! isl, unterschiedliche axiale Stellungen tier Schiibsiange|2b und damit ,inch tier Laschen 28 und 50. Diese beiden /wisehenslellungen, welche im I I niblick auf tlie Schablone 12 eine kleinere Spulenweile ergeben als in tlei; ganz ausgespreizten Stellung tier Schablone nach itler I' i g. 2a, aber einen grillieren SchabloneiK|iierst;hnilt als in der Abnahmesiellung nach tier L i g. 2b, liind in den I·' i g. 2c und 2tl ilargestelh. /ur Abnahme vion in einer dieser /wischenslellungen gewickelten Spulen von der Schablone wird diese ebenfalls in tlie engsh; Stellung nach tier L i g. 2b zusammengefahren, indem: der Kralt/ylintler 42 tlie Büchse 4h vom Anschlag 51} bzw. W) bis zur rückwärtigen Anlage an tier Tragplatte 40 zurückzieht.

Ls ist für die beschriebene Funktion tier Anschlage 58 und bO unbeachllich, ,111 welcher Winkelstellung /ueinander tliese angecrdnu sintl. Die Anschläge können beispielsweise, wie in tU:n F i g. 2a bis 2il gezeigt, in bezug auf tlie Schubstange j:2b gegenüberliegend angebracht sein. Sie können aber auch, wie die F' i g. 4 zeigt, im rechien oder einem anderen Winkel zueinander liegen. !

Damit eine möglichst grelle Anschlagfläche gewonnen wird, sind die Anschlag;; 58 ladial innen im wesentlichen halbkreisförmig ausgeschnitten, so daIi sie in ihrer radial eingefahrenen V/irkungsslellung die Schubslange 2b umgreifen. j

Is versteht sich, dal! ar; Stelle mehrerer Finzelanschliige auch ein mehrstufiger Ansehlag Verwendung finden kann. Durch Schragjlächen oiler entsprechende Sieuenmgsmaßnahmen füll ilen Verschiebeanti ich tier Schubslange 2b kann autln eine kontinuierliche Ver siellmoglichkeii der Schab;lonenweite gewonnen wer den. I ur tlie Bewegung tier Sehablonenteile konnte stall des Antriebs über Sclvuhsiangc und Laschen ohne w ei leres ,inch ein anderer !Mechanischer oiler driicknnlleibet,iiiiMcr Aiii rieb Anwendung finden.

Hierzu I Watt Zeichnungen

Claims (2)

anspniche:

1. Vorrichtung zum Wickeln vim Spulen l'i'ir Si.ilorcn elekIrischer Maschinen mil einer Schablone, deren Querschnitt einerseits durch einen Schlicßinechanisinus /wischen einer weilen Wickclslcilung und einer engen Spiilenabnahmestellung veränder bar isi und andererseiis auf mehrere unierschiedli die Spulenweileu einsiellbar isl, dailureh ge- ίο k e Ii η ζ. e i c h η e ι ,daü/ur lünslellungdesSchublonen(|iierschnilis aiii unterschiedliche Spiik-iiweilen der Schlieliinechanismus in mehreren Zwisehciisiclliingen anhältbar isl.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, mil einer Schabliine, die in a\ialer Richtung ein oder mehrlach imlerieill isl, dadurch gekenn/eichnel, dall tlie Schablonenlcüc durch an einer axial bewegbaren Schub siange (2h) angelenkle Laschen (2H, H)) lungs ratlia ler l'ühnmgcn (22) bewegbar sind, wobei die verscliiedeiien /wischensielliiugeu durch mehrere mil dei' Schubslange zusammenwirkende, wahlweise in ihre Wirkiiugsslellung vcrlahrbarcu Anschlage (58. hO) besiiinnil sind.

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