DE2309837B2 - Vorrichtung zum Abstreifen von Drahtspulen für elektrische Maschinen von einer Wickelschablone - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abstreifen von Drahtspulen für elektrische Maschinen von prismatischen, stufenförmig abgesetzten Wickelschablonen mit Mitteln zum Abstreifen von Windungen während des Wickelvorgangs und in Längsschlitzen der Schablone angeordneten, durch einen ersten Antrieb axial bewegbaren Abstreiforganen zum Abstreifen der am Ende des Wickelvorgangs auf den Schablonenstufen zurückbleibenden Windungen.

Es ist beim Wickeln und Einziehen von Spulen für Statoren elektrischer Maschinen bekannt, zunächst die gesamte Windungszahl einer Spule auf eine zum Stator passende, im Querschnitt normalerweise polygonale, prismatische, ein- oder mehrstufige Schablone zu wickeln und dann von Hand oder maschinell mittels geeigneter Abstreiforgane insgesamt auf einen Stab-

kranz eines Übertragungs- oder Einziehwerkzeugs abzustreifen (vgl. z. B. deutsche Auslegeschrift 19 19 433). Hierbei bestehen die Nachteile, daß, wenn einlagig gewickelt werden soll, die Schabionen und die Abstreifzeit verhältnismäßig lang und der Vorschubantrieb kompliziert sind. Kürzere, sich auf jeder Stufe verjüngende Schablonen (DE-OS 19 38 184, DE-AS 19 20 801) leiden unter den sich aus der Querschnittsänderung ergebenden Nachteilen, z. B. dem spannungslosen Sitz der Windungen auf den verjüngten Schablonenbereichen und den praktischen Schwierigkeiten bei der Vorausberechnung und Herstellung des geeigneten Neigungswinkels der keilförmig oder gekrümmt schrägen Schablonenflächen.

Die zuletzt genannten bekannten Wickelvorrichtungen sind außerdem insofern kompliziert und teuer, als sie zwei verschiedene Maßnahmen vorsehen, um die Drahtwindungen von der Schablone abzustreifen. Während des Wickelvorgangs besorgen dies die mit den erwähnten Mängeln behafteten besonderen Schrägflä-

jo chen an jeder Schablonenstufe, und zusätzlich ist für das Abstreifen der auf den einzelnen Schablonenstufen zurückbleibenden letzten Drahtwindungen noch ein axial verschiebliches Abstreiforgan vorgesehen.

Es ist weiterhin eine Wickelvorrichtung für Anker-

J5 formspulen bekannt (DE-OS 17 63 434), die mit einer einstufigen, kontinuierlich rotierenden prismatischen Schablone arbeitet, auf welcher die Drahtwindungen durch mit der Frequenz der Wickelbewegung axial hin- und hergehend betriebene Abstreiforgane ständig schrittweise weiter zum freien Schablonenende vorgeschoben werden. Während des Wickelvorganges wird die auf diese Weise kontinuierlich erzeugte Spule an bestimmten Stellen durchtrennt und dadurch abgelängt, so daß nacheinander kurze Spulenlängen vom Schablo-

4^ri nenende abfallen. Die bekannte Vorrichtung ist in ihrer Anwendung auf die ununterbrochene Fertigung von Einzelspulen beschränkt, die sich gegenseitig nacheinander von der Schablone schieben. Dieses Abstreifprinzip läßt sich jedoch nicht anwenden bei Gruppen konzentrischer zusammenhängender Spulen mit unterschiedlichen Querschnitten. Da sich in diesem Fall die unterschiedlich weiten Spulen, die auf verschiedenen Schablonenstufen gewickelt werden, nicht gegenseitig auf der Schablone weiter vorschieben können, besteht hierzu zusätzlich das Problem des Abstreifens der jeweils letzten Windungen von den Schablonenstufen, welches bei der zuletzt geschilderten Wickelvorrichtung nicht auftritt und von den zuvor erwähnten bekannten Vorrichtungen durch weitere, zusätzliche Abstreiforgane gelöst wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit mehrstufiger Schablone zu schaffen, bei welcher eine kurze Schablone unter Erhalt der Vorteile der prismatischen Form erreicht wird, und gleichzeitig die Mittel zum Abstreifen der Drahlwindungen von der Schablone während und nach dem Wickelvorgang vereinfacht werden.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Abstreiforgane zwei axiale Antriebe mit unterschiedlich langen Vorschubwegen wirken, wobei der zweite Antrieb in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Frequenz der Wickelbewegung arbeitet

Die Erfindung besteht somit in der Verwendung der ohnehin bei den bekannten Wickelvorrichtungen zum Abstreifen der jeweils letzten Spulenwindungen vorhandenen Abstreiforgane nun auch für das Abstreifen der Drahi windungen während des Wickel Vorgangs, wobei die bisher bei kurzen Stufenschablonen erforderlichen Schrägflächen an den Schablonenstufen entfallen können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Wickelschablone mit einer Abstreifvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig.2 einen Querschnitt durch die Schablone nach Fig. 1-

In der Zeichnung ist eine stufenförmig abgesetzte, prismatische Wickelschablone insgesamt mit 10 bezeichnet. Sie hat in bekannter Weise einen zu einem bestimmten Stator passenden polygonalen Querschnitt. Auf die Schablone 10 werden durch relative Drehbewegung gegenüber einem Drahtführungsorgan 12 Spulenwindungen 13 aufgewickelt. Der Wickeldraht b 1 mit 14 bezeichnet. Das Drahtführungsorgan 12 kann in üblicher Ausführung ein Trichter, Zylinder oder ein Arm so sein, wobei sich am freien Ende eine Düse 16 befindet, durch die der Draht austritt. Bei einer bevorzugten praktischen Ausführung wird das Drahtführungsorgan 12 rotierend angetrieben, während die Schablone 10 stillsteht. j>

Auch das Zusammenwirken und die gegenseitige relative Lage der Schablone 10 und eines durch einen Kranz von Stäben gebildeten Übertragungs- oder Einziehwerkzeugs 18 beim Abstreifen der Spulenwindungen von der Schablone auf die Stäbe hält sich im Rahmen des Bekannten. Neu sind hingegen die nicht erst am Ende des Wickelvorgangs, sondern bereits während dessen Dauer kontinuierlich hin- und hergehend angetriebenen Abstreiforgane, auf welche nachstehend näher eingegangen wird.

Die erfindungsgemäßen Abstreiforgane 20 sind plattenförmige Elemente, die in außen offenen Längsschlitzen 22 der Schablone sitzen und darin in axialer Richtung verschleblich sind. Es sind über dtn Umfang der Schablone verteilt mehrere derartiger plattenförmiger Elemente angeordnet, und zwar zweckmäßigerweise im Bereich der abgerundeten Ecken der Schablone, weil dort der aufgewickelte Draht fest anliegt. Die plattenförmigen Elemente liegen mit Bezug auf die Schablone im wesentlichen in radialen Ebenen. Durch ihre Axialbewegwr'g zum freien Ende der Schablone 10 hin schieben sich 'lie darauf aufgewickelten Drahtwindungen bei jedeih Hub ein Stück weiter zu den Stäben des Übertragung*- oder Einziehwerkzeuges 18 hin, wobei wiMirend des Wickeins einer großen Anzahl t>o Windungen diese Schritt für Schritt von der Schablone ab und <iuf die .Stäbe des Einziehwerkzeuges 18 gestoßen werden- Dort werden sie, wie aus F i g. 1 ersichtlich, zwischen den Stäben sicher gehalten, bis am Ende die letzten gewickelten Windungen, welche sich fa"> noch auf der Schablone befinden und durch den kurzen Hub der plattenförmigen Elemente nicht ohne weiteres von der Schablone heruntergeschoben v/erden, durch eine besondere, abschließende Abstreifoperation auch noch auf das Einziehwerkzeug 18 abgestreift werden, um von dort aus in einen Stator eingezogen zu werden.

Stufenförmig abgesetzte Schablonen 10 werden benutzt, wenn mehrere konzentrische Spulen in verschiedene Nuten eines Stators eingezogen werden sollen. Die unterschiedlich weiten Spulen werden auf den vom freien Ende der Schablone her zunehmend größer werdenden Schablonenstufen nacheinander gewickelt und durch die Abstreifvorrichtung 20 nacheinander zwischen jeweils andere Stäbe des Einziehwerkzeugs 18 geschoben. Dies geschieht wie folgt: Nachdem eine Spule mit einer vorbestimmten Windungszahl gewickelt worden ist, rückt die Schablone 10 mit Bezug auf Fig. 1 um einen Stufensprung weiter nach unten, während das Einziehwerkzeug 18, das Drahtführungsorgan 12 und die Abstreiforgane 20 ihre axiale Lage beibehalten. Dabei dringen von Stufe zu Stufe die Stäbe des Übertragungs- oder Einziehwerkzeugs 18 zunehmend tiefer in die Schablone 10 ein. Es kann vorgesehen sein, daß die Abstreiforgane 20 durch einen unabhängig von der kurzen hin- und hergehenden axialen Bewegung ausgeführten längeren axialen Hub die letzten Windungen einer Spule von der betreffenden Schablonenstufe herunterstoßen, bevor mit dem Wikkeln der nächst größeren Spule begonnen wird. Erforderlich ist dies jedoch nicht. Es ist auch möglich. Spule für Spule zu wickeln und dabei jeweils die letzten Windungen auf den Schablonenstufen zu lassen, die dann erst am Ende durch eine lange Stoßbewegung der Abstreiforgane 20 im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Schablone 10 gemeinsam von dieser abgestreift werden.

Um die plattenförmigen Abstreiforgane 20 bei jeder Umdrehung des Drahtführungsorgans 12 einmal ein kurzes Stück, z. B. wenige Millimeter, axial hin- und herzubewegen, so daß sie die unmittelbar vor ihrer Vorderkante 24 gewickelte letzte Windung und darüber auch die vorhergehenden Windungen zum Einziehwerkzeug 18 hin verschieben, dient ein insgesamt mit 26 bezeichneter Taumelscheibenantrieb, wie er der Art nach z. B. bei Axialkolbenpumpen Verwendung findet. Die Verbindung zwischen der Taumelscheibe und jedem plattenförmigen Abstreiforgan 20 bildet ein mit dem letzteren fest verbundener Bolzen 28, der an seinem hinteren Ende mit einem äußeren Bund 30 und einer kugelförmig gewölbten Endfläche 32 ausgebildet ist. Eine Druckfeder 34 ist zwischen dem Bund 30 und einer Scheibe 36 eingespannt. Durch diese Feder wird das plattenförmige Abstreiforgan 20 mit Bezug auf Fig. 1 nach oben gedrückt und die kugelförmige Endfläche 32 des Bolzens 28 in Anlage an einer Taumelscheibe 37 gehalten, die auf einem in Schräglage montierten Wälzlager 38, z. B. einem zur Aufnahme von Axialkräften geeigneten Schrägschulterlager, gelagert ist. Dieses sitzt auf einer Zwischenscheibe 40, welche mittels eines Kugellagers 39 drehbar auf einer Büchse 41 gelagert ist und über Mitnehmerbolzen 43 vom Grundköi per 42 des Drahtführungsorgans 12 bei dessen Drehung mitgenommen wird, während die Taumelscheibe 37 durch einen oder mehrere in der Scheibe 36 sitzenden Bolzen 45 undrehbar festgehalten wird. Die Scheibe 36 ist im Beispielsfall mit einem Endflansch 47 einer Büchse 49 verschraubt, die bis gegen einen Bund oder Absatz 51 in die Büchse 41 einschraubbar ist. Beide Büchsen 41 und 49 sitzen auf einer die Schablone IO tragenden Stange 44 und sind mit dieser durch einen in ein Langloch 52 eingreifenden Stift 54 drehfest, aber axial versehiehlirh

verbunden. Der Grundkörper 42 des Drahtführungsorgans 12 ist mittels Kugellagern 46 und 48 an einem Gehäuseteil 50 drehbar gelagert. Es versteht sich, daß die Ausführung der Taumelscheibe und der Verbindung zwischen dieser und den Abstreiforganen 20 konstruktiv in vielfältiger Weise abgewandelt werden kann, was dem Fachmann geläufig ist.

Die Stange 44 wird während des Wickelvorganges undrehbar gehalten, beim Übergang des Wickeins von einer Schablonenstufe zur nächsten mit Bezug auf F i g. 1 um einen Stufensprung nach unten verschoben, wobei einige Stäbe des Übertragungs- oder Einziehwerkzeugs 18 in passende Löcher der Schablone 10 eindringen, und am Ende des Wickel- und Abstreifvorganges um die gesamte Vorschublänge wieder nach oben zurückgezogen, nachdem zuvor noch, wie oben beschrieben, die Abstreil'organe 20 eine lange Abwärtsbewegung ausgeführt haben, um die restlichen, auf den Schablonenstufen verbliebenen Windungen abzustreifen. Alle Abstreiforgane kommen dabei mit ihrer Vorderkante bis unter die Vorderkante der kleinsten Schablonenstufe und werden zusammen mit der Schablone nach oben zurückgezogen. Der Antrieb für die letzte lange axiale Abstreifbewegung erfolgt über die Büchse 41 und die Taumelscheibe.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abstreifen von Drahtspulen für elektrische Maschinen von prismatischen, stufenförmig abgesetzten Wickelschablonen mit Mitteln zum Abstreifen von Windungen während des Wickelvorgangs und in Längsschlitzen der Schablone angeordneten, durch einen ersten Antrieb axial bewegbaren Abstreiforganen zum Abstreifen der am Ende des Wickelvorganges auf den Schablonenstufen zurückbleibenden Windungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Abstreiforgane (20) zwei axiale Antriebe (41,26) mit unterschiedlich langen Vorschubwegen wirken, wobei der zweite Antrieb (26) in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Frequenz der Wickelbewegung arbeitet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang des Wickeins von einer Schablonenstufe zur nächsten die Schablone (10) relativ zu den Abstreiforganen (20) jeweils um eine Stufenlänge vorschiebbar ist und die Abstreiforgane plattenförmige Elemente mit einer geraden, radial von der innersten bis zur äußersten Schablonenstufe reichenden Vorderkante (24) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antrieb (41) jeweils am Ende des Wickeins auf eine Schablonenstufe betätigbar ist und die Abstreiforgane (20) bis vor die Vorderkante der gerade bewickelten Schablonenstufe vorschiebt und wieder zurückzieht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antrieb (41) nur am Ende des gesamten Wickelvorgangs betätigbar ist und die Abstreiforgane (20) von der hintersten Schablonenstufe bis über das freie Ende der Schablone (10) hinaus vorschiebt und wieder zurückzieht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreiforgane (20) an der Schablone (10) gelagert und geführt und durch einen an sich bekannten Taumelscheibenantrieb (26) hin- und hergehend antreibbar sind, dessen Bewegung von der rotierenden Wickelbewegung abgeleitet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumelscheibenantrieb (26) durch ein schräg montiertes Wälzlager (38) mit gelenkig (bei 32) ansetzenden, mit den Abstreiforganen (20) verbundenen Bolzen (28) und Rückholfedern (34) zwischen den letzteren und der Schablone (10) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (10) axial geteilt und die Einzelteile zur Veränderung des Schablonenquerschnitts in radialer Richtung aufspreizbar und zusammenziehbar sind.