DE2409724C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbau einer Wicklung in den nutenlosen Ständer einer elektrischen Maschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbau einer Wicklung in den nutenlosen Ständer einer elektrischen Maschine, bei dem die Jochinnenfläche mit einem Klebemittel beschichtet, die auf einer Montageschablone angeordnete Wicklung zusammen mit in ihrem Bereich angeordnetem ferromagnetischem Material in das joch eingeführt, am Joch fixiert und bis zur Verfestigung des Klebemittels dort gehalten wird, sowie auf eine yarrfehtung mr Durchführung dieses Verfah' rens.

Aus der PD-PS 97 782 ist ein Verfahren zum Einbau einer Wicklung in einen Ständer bekannt, bei dem die Standerzähne ate vom Ständerjoch getrennte Teile ausgeführt sind und die Wicklung in die Nuten zwischen den Ständerzähnen von außen her eingelegt wird, bevor das Ständerjoch, das unterteilt sein kann, um die Ständerzähne herum angeordnet wird. Danach wird der Ständer unter Verwendung einer Lack- oderi'reßmasse zusammengepreßt Durch dieses Herstellungsverfahren soll ermöglicht werden, den Ständerzähnen eine im Hinblick auf den Magnetfluß optimierte Form zu geben.

Bei der bekannten Technik können die Ständerzähne aus synthetischem Harz mit darin angeordneten niagnetisierbaren Teilchen bestehen, ebenso wie auch das ringförmige Ständerjoch, Außerdem findet bei der bekannten Technik für die Befestigung der Ständerzäh- ,; ne während der Herstellung der Wicklung eine Montageschablone Anwendung, die es gestattet, die Ständerzähne in der Lage zu fixieren, die sie in dem ; fertigen Ständer einnehmen sollen, wobei sie nach .· außen offene Einschnitte zwischen den Zähnen zum Einlegen der Wicklung bilden. Nach dem Verpressen des Ständers zu einer Einheit kann dann die Montageschablone herausgezogen werden.

Die Montageschablone ist bei der bekannten Technik in Form von zwei Zylindern ausgebildet, die die Zahnpakete zwischen sich einspannen und diese mittels Keilvorsprüngen in den erforderlichen Umfangspositionen halten. Diese mechanische Art der Fixierung ist aufwendig und dennoch wenig zuverlässig. Sowohl die Fixierung der Zähne als auch das nach eingelegter Wicklung notwendige Verbinden der Zähne mit dem Ständerjoch erfordert außer relativ komplizierten Hilfsvorrichtungen eine erhebliche Handarbeit die sich zur Automatisierung kaum eignet Eine Möglichkeit der Formung der Wickelköpfe ist überhaupt nicht vorgesehen.

Eine ähnliche Technik zur Herstellung eines Ständers einer elektrischen Maschine ist not.; aus der DE-OS 17 63 412 bekannt wo das Fixieren der miteinander zu verklebenden Teile des Ständers ebenfalls mechanisch, nämlich mittels Schraubzwingen erfolgt

Aus der DE-AS 14 63 787 ist eine Vorrichtung zum _t formenden Pressen der Köpfe einer bereits in dem Ständerjoch einer elektrischen Maschine angeordneten -*■ Wicklung bekannt die einen auf einem Gestell ^ feststehend angeordneten Jochhalter aufweist dessen -Innenkontur der Außenkontur des Jochs des zusammenzubauenden Ständers entspricht sowie eine Formvorrichtung für die Wickelköpfe, welche aus zwei Stempeln besteht die zu beiden Seiten des Jochhalters gleichachsig mit diesem axialverschieblich angeordnet sind.

Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht der Jochhalter aus zwei einander gegenüberliegenden Prismen, zwischen denen das Joch pneumatisch einzuspannen ist Da die Wicklung bereits im Joch eingelegt sein muß und nur noch die Wickelköpfe in unregelmäßiger Form an den Stirnseiten herausragen dürfen, ist hier keine Automatisierung oder Erleichterung des Wicklungseinbaus gegeben. Das Problem des Fixierens von Wicklungsspulen während der Ständermontage ist hier nicht gelöst

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und leicht automatisierbares Verfahren zum Einbau der Wicklung in einen nutenlosen Ständer zu schaffen· sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

aufzuzeigen, die bei einfachem Aufbau lange und zuverlässig dienen kann. Es soll im gleichen Arbeitsgang auch das Formen der Wickelköpfe möglich sein.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemä"ß vorgeschlagen, daß die Montageschablone die Wicklung mittels eines ersten elektromagnetischen Gleichfeldes festhält, bis nach vollzogener Fixierung der Wicklung im Joch ein zweites, das joch magnetisierendes und damit die Wicklung haltendes elektromagnetisches Gleichfeld to bis zur Verfestigusgdes Klebemittels wirksam wird, und daß nach Abschalten des zweiten elektromagnetischen Gleichfelds die Wickelköpfe geformt werden.

Wenn ein polymerisierbares Klebemittel verwendet wird, das durch Wärmeeinwirkung schneller aushärtet, ist es zweckmäßig, eine Erwärmung dadurch zu bewirken, daß man die ferromagnetischen Teile des Ständers einem elektromagnetischen Wechselfeld aussetzt, das erwärmende Wirbelströme induziert

Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens dient in weiterer Ausbildung der Erfindung eine Vorrichtung mit den oben bei Betrachtung der aus DE-AS 14 63 787 bekannten Ausbildung genannten Merkmalen, wobei erfindungsgemäß der Jocnhalter eine Magnetisierungswicklung aufweist und eise auf dem Gestell gleichachsig mit dem Jochhalter beweglich angeordnete' Montageschablone vorgesehen ist, die ebenfalls eine Magnetisierungswicklung trägt

Zweckmäßige Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind in Ansprüchen 4 und 5 umrissen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einbau einer Wicklung in den nutenlosen Ständer einer elektrischen Maschine werden sämtliche Arbeitsgänge, die mit der Bildung einer verteilten Wicklung verbunden sind, außerhalb des Jochs des zusammenzubauenden nutenlosen Ständers auf einer Montageschablone ausgeführt und dann alle Spulengruppen gleichzeitig auf die innere Zylinderfläche des Jochs verlegt und an diese angeklebt, wobei das Fixieren der Spulengruppen auf der Montageschablone und das gleichzeitige Verlegen dieser Spulengruppen auf die innere Zylinderfläche des Jochs des zusammenzubauenden Ständers mittels magnetischer Gleichfelder geschieht Der Zusammenbau des nutenlosen Ständers endet mit der Formung der Wickelköpfe.

Die besondere Einfachheit dieses Verfahrens liegt darin, daß die for den nutenlosen Ständer angefertigten Spulengruppen mitteis eines ersten magnetischen Feldes auf der Montageschablone fixiert werden, die die notwendige gegenseitige Anordnung derselben gewähr- so leistet, wonach alle elektrischen Verbindungen ausgeführt werden, um die verteilte Wicklung zu bilden, worauf die Montageschablone mit der verteilten Wicklung in das Joch eingeführt wird, auf dessen Innenfläche vorher ein Klebemittel aufgetragen wurde, worauf schließlich ein zweites magnetisches Feld erzeugt wird, welches das Joch magnetisiert, und das erste magnetische Gleichfeld von der Montageschablone weggenommen wird, wodurch gleichzeitig sämtliche Spulengruppen an die Jochinnenfläche angezogen μ werden. Diese vom zweiten magnetischen Gleichfeld erzeugte Anzugskraft läßt man bis zur Verfestigung des Klebemittels wirken.

Zum Abschluß des Fertigungsverfahrens werden die Wickelköpfe der Spulengruppen durch Abbiegen derselben zu den Jochstirnflachen hin unter nachfolgendem Umpressen geform*. Die gleichmaßige Verteilung der Spulengruppen auf dem Kreisumfang bei deren Anordnung auf der Montageschablone wird am einfachsten dadurch gewährleistet, daß die inneren Enden benachbarter Spulengruppen, die auf der UmfangsflBche der Montageschablone anliegen, unmittelbar aneinander anstoßen. Nach dem Aufsetzen der ersten Spulengruppe auf die Montageschablone wird dann einfach die zweite sowie die weiteren Spulen unmittelbar anstoßend aufgesetzt

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Vorrichtungen zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens an Hand der Zeichnungen weiter erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Einbau einer Wicklung in den nutenlosen Ständer einer elektrischen Maschine mit Handantrieb;

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Montageschablone mit auf ihr angeordneten Spulen der Wicklung der elektrischen Maschine gemäß Schnittlinie II-II in F i g. 1;

F i g. 3 eine Vorrichtung mit automatisiertem Antrieb;

Fig.4 ein hydraulisches Steuerschema für eine automatisch betreibbare Vorrichtung.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung ':>.t ein Gestell 1, eine auf dem Geste!! beweglich angeordnet Montageschablone 2, einen auf dem Gestell feststehend angeordneten Halter 3 für das Joch 4 des zusammenzubauenden nutenlosen Ständers der elektrischen Maschine, zwei Sf ampel 5 und 5' zur Formung der Wickelköpfe und einen Antrieb aus zwei Zahnradgetrieben 6 und 6'.

Auf der Montageschablone 2 werden sämtliche mit der Formung der Wicklung verbundenen Montagearbeitsgänge ausgeführt, und zwar das Fixieren der Spulen 7 in der erforderlichen gegenseitigen Anordnung mittels eines ersten magnetischen Feldes und das Ausführen aller elektrischen Verbindungen. Hierzu besitzt die Schablone 2 ein ferromagnetisches Gehäuse 8 mit zylindrischer Umfangsfläche 9, die zum Aufsetzen der Spulen 7 bestimmt ist und mit einem Hohlraum 10, in dem eine Magnetisierungswicklung 11 untergebracht ist die bei Speisung mit Gleichstrom ein magnetisches Feld zum Fixieren der Spulen 7 auf der Mon>ageschablone 2 erzeugt

An einer der Stirnflächen des Gehäuses 8 ist ein axial gerich.eter Fortsatz 12 ausgebildet der in einen Becher 13 aus unmagnetischem Material hineinragt, welcher mit dem Fortsatz 12 ein kinematisches Drehpaar bildet Der Becher 13 hat einen Schaft 14, mit dem er und damit die ganze Montageschablone von einer Backe 15, die als Tragkörper dient gehalten ist Durch die Verwendung eines unmagnetischen Materials für den Becher 13 ist ein magnetischer Nebenkreis durch den Ständer und andere Baugruppen der Vorrichtung verhindert und der größte Teil des von der Magnetisierungswicklung 11 erzeugten Magnetflusses geht durch die zylindrische Umfangsfläche 9 des Gehäuies 8 und fixiert die Spulen 7 auf derse'.bf m.

Die Herausführungen der Magnetisierungswicklung 11 sind über einen nicht dargestellten Kont&kt und Leiter 16, welche in einer Durchgangsbohrung 17 des Gehäuses 8 der Montageschablone 2 verlegt sind, mit Klemmen 18 elektrisch verbunden.

Der Halter 3 für das Joch 4 besteht aus einer ringförmigen Fassung 19 aus ferromagnetischem Material und einer Magnetisierungswicklung 20. die im Inneren der ringförmigen Fassung 19 untergebracht ist. Der Innendurchmesser der Magnetisierungswicklung 20 entspricht dem Außendurchmesser des Jochs 4, damit dieses innerhalb der Magnetisierungswicklung 20 angeordnet werden kann. Der Außendurchmesser der

Matfnetisierungswicklung 20 entspricht dem Innen* durchmesser der ringförmigen Fassung 19, so daß diese die Magnetisierungswicklung 20 umfaßt, wobei sie an deren Außenurnfangs- und Stirnflächen anliegt.

Die ringförmige Fassung 19 besteht aus einem s Tragkörper 21 in Form eines Hohlzylinders und an diesem anliegenden und nach innen ragenden Seitenwafligen 22 und 23, wobei die Seitenwange 23 abnehmbar ausgeführt ist, damit die Magnetisierungswicltlung 20 in die ringförmige Fassung 19 eingesetzt werden kann. Die Seitenwange 22 ist nicht abnehmbar und einstückig mit dem Tragkörper 21 ausgeführt.

Der Innendurchmesser der Wangen 22 und 23 ist kleiner als der Innendurchmesser der Magnetisierungswicklung 20. Dadurch bildet sich bei Erregung der Magnetisierungswicklung 20 ein geschlossener magnetischer Kreis aus den Abschnitten Tragkörper 21, Seitenwange 22, Joch 4 und Seitenwange 23. Dadurch wird das Joch 4 von einem Magnetfluß der erforderlichen Intensität durchflu·.?· \mn Hie .Streuuns dieses Magnetflusses auf ein Minimum herabgesetzt. Die Herausfuhrungen der Magnetisierungswicklung 20 sind an Klemmen 24 angeschlossen.

Zur Formung der Wickelköpfe 25, 25' der Spulen 7 dienen zwei Stempel S und 5', die auf beiden Seiten des Jochhalters 3 gleichachsig mit diesem angeordnet sind, jeder Stempel 5 und 5' ist als Formscheibe ausgebildet, die sich aus einer Reihe von Segmenten 26 zusammensetzt. Die dem Jochhalter zugekehrte Stirnfläche des Stempels ist die formgebende Fläche und hat eine Form, die der fertigen Form der Wickelköpfe der Spulengruppen des zusammengebauten nutenlosen Ständers entspricht.

Jedes der Segmente 26 ist abgefedert und in Radialrichtung hin- und herbeweglich, wobei diese Einzelheiten weiter unten anhand von Fig.3 näher erläutert werden. Jeder Stempel 5 und 5' ist in Axialrichtung der Wicklungseinbauvorrichtung beweglich, und zwar ist der Stempel 5 hin- und herbeweglich auf den Schaft 14 aufgesetzt, der wiederum in der Backe -w 15 starr befestigt ist, und der Stempel 5' ist hin- und herbeweglich auf der Umfangsfläche 27 einer Zentrierspitze 28 aufgesetzt, die ihrerseits in der Backe 15' starr befestigt ist.

Die Bewegungen der Stempel werden von zwei « Zahnradgetrieben 6 und 6' erzeugt, von denen jedes ein Zahnrad 29 bzw. 29' und eine mit diesem im Eingriff stehende Zahnstange 30 bzw. 30' besitzt. Die Zahnstangen gleiten auf Führungen 31 des Gestells 1 und an der Zahnstange 30 ist starr die Backe 15 und an der so Zahnstange 30' starr die Backe 15' befestigt. Die Zahnräder 29 und 29' werden von Hand mittels geeigneter Hebel in Bewegung versetzt.

Der Zusammenbau des nutenlosen Ständers einer elektrischen Maschine mittels der betrachteten Einrichtung verläuft in folgender Weise:

In der Ausgangsstellung sind die Backen 15 und 15' von dem Jochhalter 3 in die Endstellungen zurückgezogen. An die Magnetisierungswicklung 11 der Montageschablone ist über die Klemmen 18 eine Gleichstrom- ^M quelle anschaltbar und an die Magnetisicrungswicklung 20 des Jochhalters ist über Klemmen 24 ebenfalls eine Gleichstromquelle anschaltbar. Die entsprechenden Schalter sind zunächst abgeschaltet und die Magnetisierungswicklung 11 der Montageschablone und die⁶⁵ Wicklung 20 des Jochhalters sind nicht stromdurchflossen.

Zuerst wird das Joch 4 des zusammenzubauenden nutenlosen Standers in den Jochhalter 3 eingebracht. Dann schaltet man die Magnetisierungswicklung 11 der Montageschablone ein, so daß diese ein magnetisches Feld erzeugt, welches das Gehäuse 8 der Montageschablone magnetisiert. Hiernach legt man die Spulen 7 in der erforderlichen gegenseitigen Anordnung auf die Umfangsfllche 9 des Gehäuses 8 der Montageschablone 2.

Jede Spule 7 enthält abwechselnde Lagen von aktiven Materialien, nämlich Leiter 32 und Elektroblechplatten 33. Die ferromagnetischen Elektrobleöhplatten wirken mit dem Magnetfeld zusammen, so daß die auf die Umfangsfläche 9 aufgelegten Spulen 7 zuverlässig auf dieser fixiert werden.

Vor dem Auflegen der jeweils nächstfolgenden Spule 7 dreht der Montagearbeiter das Gehäuse 8 in eine Stellung, die ihm für das Ausführen des entsprechenden Arbeitsganges bequem ist.

Nach dem Aufsetzen aller Spulengruppen montiert man die elektrische Schaltung des zusammenzubauenden nutenlosen Ständers der elektrischen Maschine, indem man alle notwendigen elektrischen Verbindungen herstellt, wodurch die Wicklung aus den auf der Montageschablone 2 fixierten Spulen 7 entsteht.

Anschließend trägt man auf die Innenfläche des Jochs ein Klebemittel auf und bewegt mit Hilfe des Zahnradgetriebes 6 die Montageschablone mit der auf ihr l/cfindlichen Wicklung ins Innere des Jochs so ein, daß dr'se symmetrisch in bezug auf das Joch 4 liegt. Von der anderen Seite her wird mittels des Zahnradgetriebes 6' die Backe 15' so weit in Richtung des Jochhalters 3 bewegt, bis der Kegel 34 der Zentrierspitze 28 in eine kegelige Bohrung 35 im Gehäuse 8 der Montageschablone 2 eingreift. Hierbei wird die Montageschablone 2 mit der aktiven verteilten Schicht exakt in der Stellung fixiert, die für die Ausführung der nächstfolgenden Arbeitsgänge erforderlich ist.

Daraufhin schaltet man die Magnetisierungswicklung 20 des Jochhalters 3 ein und die Magnetisierungswicklung 11 der Montagcschablone 2 aus, so daß alle Spulen 7 gleichzeitig auf die mit dem Klebemittel bestrichene Innenfläche des Jochs 4 angezogen und auf derselben fixiert werden.

Jetzt wird der zusammenzubauende Ständer in dieser Lage während der zur Verfestigung des Klebemittels erforderlichen Zeit gehalten.

Bei Verwendung eines polymerisierbaren Klebemittels wird zur Beschleunigung des Polymerisationsprozesses eine Erwärmung des Klebemittels vorgenommen, die man durch Induktion von Wirbelströmen erzeugt. Hierzu wird, wenn die Magnetisierungswicklung 11 aus mehreren Spulen besteht, ein Teil de¹" Spulen an eine Wechselstromquelle angeschaltet Infolgedessen werden im Joch 4 Wirbelströme induziert, und es kommt zu einer Erwärmung. Die Gleichstromspeisung des anderen Teils der Spulen der Wicklung 20 des Jochhalters 3 wird nicht unterbrochen, so daß die zuverlässige Fixierung der Spulengruppen am Joch 4 nicht beeinträchtigt wird.

Eine andere Möglichkeit zur Erwärmung des Klebemittels mittels Wirbelstrominduktion in den ferromagnetischen Teilen des zusammenzubauenden nutenlosen Ständers ist es, wenn man die Magnetisierungswicklung 20 des Jochhalters an die Gleichstromquelle angeschaltet läßt und dafür die Spulen 7 der verteilten aktiven Schicht mit Wechselstrom speist. In diesem FaHe werden ir. allen Stahkeüen des zusammenzubauenden nutenlosen Ständers, sowohl im Joch 4 als

auch in den Blechplatten 33 der Spulen 7 Wirbelströme induziert Diese Möglichkeit bietet sich vor allem dann an, wenn die Magnetisierungswicklung 20 des Jochhalters 3 nicht unterteilt ist, d. h. aus nur einer Spule besteht.

Wenn zur induktiven Erwärmung die Wicklung 20 des Halters 3 des Jochs 4 benutzt wird, so muß diese Wicklung 20 unterteilt sein, d. h. aus mehreren Spulen bestehen, und es muß eine Umschaltvorrichtung vorhanden sein, mit der ein Teil der Spulen der Maghct'uierungswicklung 20 ohne Unterbrechung der to Gleichstromspeisung der anderen Spulen an Wechselspannung gelegt werden kann.

Nach Beendigung des Polymerisationsprozesses des Klebemittels und folglich nach dem zuverlässigen Ankleben der Spulen 7 der verteilten aktiven Schicht an das Joch 4 des zusammenzubauenden nutenlosen Ständers schaltet man die Spulen der Magnetisierungswicklung 20 ab.

Jetzt formt man die Wickelköpfe 25, 25' durch Abbiegen derselben zu den Stirnflächen des Jochs 4 und durch nachfolgendes umpressen durch. Dazu verschiebt man die Stempel 5 und 5' zum Jochhalter 3 hin. Wenn die Stempel 5 und S' mit den Wickelköpfen 25 bzw. 25' der Spulen 7 in Berührung kommen, werden diese nach außen zu den Stirnflächen des Jochs 4 hin abgebogen, 2; wie dies den formgebenden Flächen der Stempel 5 und 5' entspricht. Hiernach führt man die Stempel 5 und 5' in die Ausgangsstellung zurück.

Mittels der Zahnradgetriebe 6 und 6' wird anschließend die die Montageschablone 2 und den Stempel 5 tragende Backe 15 sowie die die Zentrierspitze 28 und den Stempel 5' tragende Backe 15' zurückbewegt Nach dem Entfernen der abnehmbaren Wange 23 der ringförmigen Fassung kann schließlich der zusammengebaute nutenlose Ständer der Einbauvorrichtung η entnommen werden.

Jetzt soll anhand von Fig.3 eine weitgehend automatisch arbeitende Vorrichtung zum Einbau einer Wicklung in den nutenlosen Ständer einer elektrischen Maschine beschrieben werden.

Diese Vorrichtung hat ein Gesteli 36, eine Montageschablone 37, einen auf dem Gestell feststehend angeordneten Halter 38 für das Joch 39 des zusammenzubauenden nutenlosen Ständers, Stempel 42 und 42' zur Formung der Wickelköpfe 40 und 40' der Spulen 41 sowie einen automatisierten Antrieb.

Die Montageschablone 37 ist ähnlich gebaut wie die Montageschablone der beschriebenen ersten Ausbildung. Sie besteht aus einem ferromagnetischen Gehäuse 43 mit zylindrischer Umfangsfläche zur Anordnung der Spulengruppen 41, einer Magnetisierungswicklung 44 im Hohlraum des Gehäuses 43, einem Becher 45 aus unmagnetischem Material, in welchen ein Fortsatz 46 hineinragt, der an einer der Stirnflächen des Gehäuses 43 ausgebildet und starr mit diesem verbunden ist, einer ss in Lagern 48,49,50 angeordneten Hohlwelle 47 sowie einem Gleitkontakt mit zwei Kontaktringen 51, die mit den Herausführungen der Magnetisierungswicklung 44 verbunden sind und mit zwei Bürsten 52 zusammenwirken, welche über Klemmen 53 an eine Gleichstromquel- Ie anschließbar sind.

Der Halter 38 für das Joch ist am Gestell 36 starr befestigt und hat eine ringförmige Fassung 54 aus ferromagnetischem Material mit eingesetzter Magnetisierungswicklung 55. Diese hat einen Innendurchmesser. der dem Außendurchmesser des Jochs 39 entspricht so daß das Joch innerhalb der Magnetisierungswicklung 55 angeordnet werden kann. Der AuBendurchmesser der Magnetisierungswicklung 55 entspricht dem Innendurchmesser der ringförmigen Fassung, so daß diese die Magnetisierungswicklung 55 umfaßt, wobei sie an deren Umfangsfläche und Stirnflächen anliegt.

Di« ringförmige Fassung 34 besteht aus einem Tragkörper 56 in Form eines Hohlzylinders und von diesem ausgehenden, nach innen ragenden Seitenwangen 57 und 58, wobei die Seitenwange 58 abnehmbar ausgeführt ist, damit die Magnetisierungswicklung 55 eingesetzt werden kann, wahrend die Seitenwange 57 einstückig mit dem Tragkörper 56 ausgeführt ist

Der Innendurchmesser der Wangen 57 und 58 ist kleiner als der Innendurchmesser der Magnetisierungswicklung 55. Dadurch kann sich ein geschlossener magnetischer Kreis bilden, der den Tragkörper 56. eine Seitenwange 57, das Joch 39 und die andere Seitenwange 58 durchflutet. Dabei kommt es im Joch 39 zu einem Magnetfluß der erforderlichen Intensität und die Streuung des Magnetflusses wird auf ein Minimum herabgesetzt. Die Herausführungen der Magnetisierungswicklung 55 sind an die "Klemmen 59 angeschlossen.

Die Formung der Wickelköpfe 40, 40' der Spulen 41 geschieht mittels zweier Stempel 42 und 42', die auf beiden Seiten des Jochhalters 38 gleichachsig mit diesem angeordnet sind.

Jeder Stempel 42 und 42' ist in Gestalt einer Formscheibe ausgebildet, die sich aus einer Reihe von Segmenten 60 zusammensetzt. Die dem Jochhalter zugekehrte Stirnfläche des Stempels ist die formgebende Fläche und hat die Form, in die die Wickelköpfe der Spulengruppen gedrückt werden sollen. Jedes der Segmente 60 ist mit Hilfe einer Feder 61 abgefedert und in Radialrichtung auf einem Tragkörper hin und her beweglich, der seinerseits axial hin und her beweglich ist.

Der Tragkörper für alle Segmente 60 des Stempels 42 wird gebildet von einem verbreiterten Abschnitt 62 der Kolbenstange 63 eines Hydraulikzylinders 64 und für alle Segmente 60 des Stempels 42' von dem verbreiterten Abschnitt 55 der Stange 66 eines Hydraulikzylinders 67. Das Gehäuse 68 des Hydraulikzylinders 64 hat einen hohlen Kern 69, auf den der Kolben 70 mit seiner Stange 63 aufgesetzt ist. und einen Hohlraum 71 für die Arbeitsflüssigkeit. Es ist an der vorderen Backe 72 starr befestigt, die auf Führungen 73 gleitet

Das Gehäuse 74 des Hydraulikzylinders 67 hat ebenfalls einen hohlen Kern 75. auf welchen der Kolben 66 mit seiner Stange 66 aufgesetzt ist. und einen Hohlraum 77 für die Arbeitslosigkeit Es ist an der hinteren Backe 78 starr befestigt, die in Führungen 79 gleitet.

Die erforderlichen Bewegungen und Kräfte beim Zusammenbau des nutenlosen Ständers werden erzeugt vor einem Drehwerk für die Montageschablone, einer Verschiebevorrichtung für die Backen und einer Verschiebevorrichtung für die Stempel.

Zum Drehwerk der Montageschablone 37 gehören ein Elektromotor 80, ein Untersetzungs-Schneckengetriebe 81, dessen Eingangswelle 82 in Lagern 83 läuft und mit der Welle 84 des Elektromotors mitteis einer Kupplung 85 verbunden ist ein Untersetzungs-Zahnradgetriebe 86, dessen im Lager 91 gelagerte Eingangswelle 87 mit der im Lager 90 gelagerten Abtriebswelle 88 des Schneckengetriebes 81 mittels einer Elektromagnetkupplung 89 verbunden ist Die Abtriebswelle des Zahnradgetriebes ist die Hohlwelle 47 der Montageschablone.

Die Backen 72 und 78 werden bewegt von Hydraulikzylindern 92 und 93, deren jeder aus einem Gehäuse 94 bzw. 98 mit einem Arbeitsraum 95 bzw. 99 und einem Kolben 96 bzw. 100 mit Kolbenstange 97 bzw. 101 besteht. Die Gehäuse 94 bzw. 98 sind am Gestell 36 starr befestigt, während die Kolbenstangen 97 bzw. 101 unmittelbar mit der jeweiligen Backe 72 bzw. 78 verbunden sind.

Die Stempel 42 und 42' werden bewegt von den beschriebenen Hydraulikzylindern 64 und 67. to

Zum Hydrauliksystem zur Betätigung der verschiedenen Zylinder - vgl. auch F i g. 4 - gehört ein Behälter 102 für die Arbeitsflüssigkeit, eine Pumpe 103, die über eine Kupplung 105 von einem Elektromotor 104 angetrieben wird, ein Filter 106, ein Sicherheitsventil ι? 107, Rückschlagventile 108 und 109 und ein Meßgerät 110.

Das Verteilungssystem 111 umfaßt regelbare Drosseln 112, 113 und 114, Umsteuerschieber 115, 116 und Ht und einen Teuer HS des AruciisilüsSignSiissirGutS. x

Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung verläuft folgenderweise:

In der Ausgangsstellung stehen die vordere Backe 72 und die hintere Backe 78 in ihren vom Jochhalter 38 entfernten Endstellungen. Ebenso stehen die Stempel 42 und 42" in den aus F i g. 3 ersichtlichen Endstellungen. Der Elektromotor 80 und die Elektromagnetkupplungen 89 des Drehwerks der Montageschablone 37 sind abgeschaltet Der Elektromotor 104 der Pumpe 103 ist abgeschaltet Der Behälter 102 und das ganze *> Hydrauliksystem sind mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt

Die Magnetisierungswicklungen 44 der Montageschablone 37 und 55 des Jochhalters 38 sind abgeschaltet.

Die Segmente 60 des Stempels 42 sind mittels der » Federn 61 an den hohlen Kern 69 des Gehäuses 68 des Hydraulikzylinders 64 angedrückt; ebenso sind die Segmente 60 des Stempels 42* mittels gleichartiger Federn an den hohlen Kern des Gehäuses 74 des Hydraulikzylinders 67 angedrückt *°

Zunächst schaltet man den Elektromotor 104 der Pumpe 103 ein. Der Hydraulikdruck beaufschlagt Ober das Filter 106 und das Rückschlagventil 108 das Verteilungssystem 111. Ober Rohre 120, 121 und 122 wird die Arbeitsflüssigkeit zwischen den regelbaren « Drosseln 112, 113 bzw. 114 verteilt Hinter der regelbaren Drossel 112 gelangt die Arbeitsflflssigkeit über den Umsteuerschieber 115 zum Arbeitsraum 95 des Hydraulikzylinders 92 links vom Kolben 96 durch einen Stutzen 123 oder rechts vom Kolben durch einen ^w Stutzen 124. Hinter der regelbaren Drossel 114 gelangt die Arbeitsflüssigkeit über den Umsteuerschieber 117 zum Arbeitsraum 99 des Hydraulikzylinders 93 rechts vom Kolben 100 durch einen Stutzen 125 oder links vom Kolben durch einen Stutzen 126. ^M

Hinter der regelbaren Drossel 113 gelangt die ArbeitsfiQssigkeit über den Umsteuerschieber 116 und den Teiler 118 des Arbeitsflüssigkeitsstroms gleichzeitig zu den beiden Hydraulikzylindern 64 und 67, und zwar durch Stutzen 127 und 128 zum Arbeitsraum 71 links ^M vom Kolben 70 des Hydraulikzylinders 64 bzw. zum Arbeitsraum 77 rechts vom Kolben 76 des Hydraulikzylinders 67 oder durch Stutzen 129 und 130 zum Arbeitsraum 71 rechts vom Kolben 70 des Hydraulikzylinders 64 bzw. zum Arbeitsraum 77 links vom Kolben ^K 76 des Hydraulikzylinders 67,

Die Rückströmleitungen 131, 132 und 13? von den Hydraulikzylindern 92, 64, 67 und 93 münden in ein gemeinsames Rohr 134 und die rücklaufende Arbeitsflüssigkeit gelangt über ein Rückschlagventil 109 über ein Rücklaufrohr 135 in den Behälter 102 zurück.

Zum Zusammenbau eines nutenlosen Ständers schaltet man den Elektromotor 80 ein, wobei die Magnetkupplung 89 zunächst noch ausgerückt ist Danach setzt man ein Joch 39 in den Jochhalter 38 ein und schließt dann den elektrischen Stromkreis der Magnetisierungswicklung 44 der Montageschablone. Durch die Magnetisierungswicklung 44 der Montageschablone fließt nunmehr der Strom und es bildet sich ein Magnetfeld, welches das Gehäuse 43 der Montageschablone magnetisiert. Hiernach schaltet man die Elektromagnetkupplung 89 ein, so daß die Montageschablone 37 sich zu drehen beginnt.

Der Reihe nach legt man die Spulen 41 in der erforderlichen gegenseitigen Anordnung auf die Um· fangsfläche der Montageschablonc 37 auf. Diese werden nach dem Aufsetzen durch das magnetische Feld

Anschließend schaltet man die Elektromagnetkupplung 89 ab und montiert nach dem Anhalten der Montageschablone die elektrischen Verbindungen der Spulengruppen.

Danach trägt man auf die zylindrische Innenfläche

138 des Jochs 39 ein Klebemittel auf. Dann betätigt man den Umsteuerschieber 115 so, daß die Druckflüssigkeit dem Arbeitsraum 95 des Hydraulikzylinders 92 links vom Kolben 96 zugeführt wird. Dadurch verschiebt sich der Kolben 96 nach rechts und bewegt über die Stange 97 die vordere Backe 72 nach rechts, welche die Montageschablone 37 mit den auf ihr befindlichen Spulen 41 ins Innere des Jochs 39 schiebt bis die aktive verteilte Schicht symmetrisch in bezug auf das Joch 39 liegt. Danach bringt man den Umsteuerschieber 115 in die neutrale Stellung. Die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit in den Hydraulikzylinder 92 hört auf und die vordere Backe 72 hält an.

Anschließend betätigt man den Umsteuerschieber 117 so, daß die Druckflüssigkeit dem Arbeitsraum 99 des Hydraulikzylinders 93 rechts vom Kolben 100 zugeführt wird. Dadurch verschiebt sich der Kolben 10» nach links und bewegt über die Stange 101 die die Zentrierspitze

139 tragende hintere Backe 78 nach links. Sobald die Zentrierspitze 139 in die kegelige Ausbohrung 140 im Gehäuse 43 der Montageschablone 37 eingetreten ist bringt man den Umsteuerschieber 117 in die neutrale Stellung. Die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit in den Hydraulikzylinder 93 hört auf und die hintere Backe hält an.

Jetzt schaltet man die Magnetisierungswicklung 55 des Jochhalters 38 ein und die Magnetisierungswicklung 44 der Montageschablone 37 ab. Dadurch wird das Joch 39 magnetisiert und sämtliche Spulengruppen 41 der verteilten aktiven Schicht werden gleichzeitig an die mit dem Klebemittel bestrichene Innenfläche 138 des Jochs 39 angezogeil und auf dieser fixiert

Man wartet bis zur Aushärtung des Klebemittels bzw. bis zum zuverlässigen Ankleben der Spulen 41 an das Joch 39. Zur Beschleunigung des Polymerisationsprozesses eines potymerisierbaren Klebemittels und damit zur beträchtlichen Verkürzung des gesamten Montagevorgangs kann man in der bereits beschriebenen Weise eine Erwärmung des Klebemittels zustandebringen.

Nach der Beendigung des Poh/merisationsprozesses des Klebemittels und folglich nach dem Eintreten einer zuverlässigen Verbindung der Spulen 41 mil dem Joch 39 schaltet man die Spulen der Magnetisierungswick-

lung 55 al:.

Dann iormt man die Wickelköpfe 40 und 40'. Hierzu betätigt man den Umsteuerschieber 116 so, daß die Druckflüssigkeit dem Hohlraum 71 des Hydraulikzylin- ; .in 64 links vom Kolben 70 und dem Hohlraum 77 des Hydraulikzylinders 67 rechts vom Kolben 76 zugeführt wird. Dadurch verschiebt sich der Kolben 70 des Hydraulikzylinders 64 nach rechts und bewegt den Stempel 42 nach rechts und der Kolben 76 des Hydraulikzylinders 67 verschiebt sich nach links und bewegt den Stempel 42' nach links. Die Stempel 42 und 42* fahren gegen die Wickelköpfe 40 und 40', biegen diese um und pressen sie in die den formgebenden Flächen der Stempel 42 und 42' entsprechende gewünschte Form.

Nach der Formung der Wickelköpfe 40 und 40' betätigt man den Umsteuerschieber 116 so, daß die Druckflüssigkeit dem Arbeitsraum 71 des Hydraulikzylinders 64 rechts vom Kolben 70 und dem Arbeitsraum 77 des Hydraulikzylinders 67 links vom Kolben 76 zugeführt wird. Dudurch verschiebt sich der Kolben 70 mit dem Stemp?! 42 nach links und der Kolben 76 des Hydraulikzylinders 67 mit dem Stempel 42' nach rechts. Sobald die Stempel 42 und 42' in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt sind, bringt man den Umsteuerschieber 116 in die neutrale Stellung. Die Zufuhr der Arbeitsflüssigkeit in die Hydraulikzylinder 64 und 67 hört auf und die Stempel 42 und 42' bleiben stehen. Dann betätigt man auf den Umsteuerschieber 117 so, daß die

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20 Druckflüssigkeit dem Arbeitsraum 99 des Hydraulikzylinders 93 links vom Kolben 100 zugeführt wird. Dadurch verschiebt sich der Kolben 100 nach rechts und bewegt über die Stange 101 die die Zentrierspitze 139 tragende hintere Backe 78 nach rechts. Sobald die hintere Backe 78 in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, bringt man den Umsteuerschieber 117 in die neutrale Stellung. Die Zuführung der Arbeitsflüisigkeit in den Hydraulikzylinder 93 hört auf und die hintere Backe 73 hält an. Danach betätigt man den Umsteuerschieber 115 so, daß die Druckflüssigkeit dem Hohlraum 95 des Hydraulikzylinders 92 rechts vom Kolben 96 zugeführt wird. Dadurch verschiebt sich der Kolben 96 mit der die Montageschablone (ragenden vorderen Backe 72 nach links. Sobald die vordere Backe 72 in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, bringt man den Umsteuerschieber 115 in die neutrale Stellung. Die Zuführung der Arbeitsflüssigkeit in den Hydraulikzylinder 92 hört auf und die vordere Backe 72 hält an.

Nach Entfernen der abnehmbaren Wange 58 der ringförmigen Fassung 54 nimmt man aus dem Halter 38 den zusammengebauten nutenlosen Ständer heraus.

Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebenen Steuerventilbetäiigungen von einem geeigneten Kommandogerät bewirkt werden können, z. B. einem Kommandogerät mit Nockenwellen mit Kurvenkörpern bestimmter Gestalt. Diese Kurvenkörper bewirken dann bei der Drehung der Nockenwelle in einer bestimmten Reihenfolge die notwendigen Betätigungen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche;

   J, Verfahren zum Einbau einer Wicklung in den nutenlosen Stander einer elektrischen Maschine, bei dem die Jc^hinnenfläehe mit einem Klebemittel 5 beschichtet, die auf einer Montageschablone angeordnete Wicklung zusammen mit'in ihrem Bereich angeordnetem ferromagtietischem Material in das Joch eingeführt, am Joch fixiert und bis zur Verfestigung des Klebemittels dort gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageschablone die Wicklung mittels eines ersten elektromagnetischen Gleichfeldes festhält, bis nach vollzogener Fixierung der Wicklung im Joch ein zweites, das Joch magnetisierendes und damit die Wicklung haltendes elektromagnetisches Gleichfeld bis zur Verfestigung des Klebemittels wirksam wird, und daß nach Abschalten des zweiten elektromagnetischen Gleichfelds die Wickelköpfe geformt werden.
2. 2. Verfahren zum Einbau einer Wicklung in (fen nutenlosen Siänder einer elektrischen Maschine nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß ein polymerisierbares Klebemittel verwendet und die Polymerisation des Klebemittels durch Erwärmung beschleunigt wird, die bewirkt wird durch das Anlegen eines magnetischen Wechselfeldes an die ferromagnetischen Teile des Ständers.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem Gestell, einem auf dem Gestelt feststehend angeordneten Jochhalter, dessen Innenkontur der Außenkontur des Jcrhs des zusammenzubauenden Ständers entspricht, und mit einer Formvorrichtung für die Wickelköpfe, welche aus zwei Stempeln besteht, 3s die zu beiden Seiten des Jochhalters gleichachsig mit diesem axialverschieblich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Jochhalter (3; 38) eine Magnetisierungswicklung (20; 55) aufweist und daß eine auf dem Gestell (1; 36) gleichachsig mit dem Jochhalter beweglich angeordnete Montageschablone (2; 37) vorgesehen ist, die ebenfalls eine Magnetisierungswickiung (11 ;44) trägt
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageschablone (2; 37) ein ferromagnetisches Gehäuse (8; 43) mit zylindrischer Oberfläche (9) und einen stirnseitigen Fortsatz (12) aufweist, der in einem am Gestell gehaltenen Becher (13) aus unmagnetischem Material drehbar gelagert ist
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungswicklung (20; 55) des Jochs (4; 39) als hohtzylinderförmiger Tragkörper (21; 56) mit Seitenwangen (22, 23; 57, 58) ausgeführt ist, von denen die eine (23; 58) abnehmbar ist