DE2511515C2

DE2511515C2 - Anordnung, umfassend eine Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für dynamoelektrische Maschinen und eine Vorrichtung zum Einziehen der Spulen in Blechpakete

Info

Publication number: DE2511515C2
Application number: DE2511515A
Authority: DE
Inventors: Richard Edward Lauer; Louis William Fort Wayne Ind. Pieper
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1974-03-18
Filing date: 1975-03-15
Publication date: 1987-03-19
Also published as: GB1507993A; DE2511515A1; IT1034198B; FR2265207A1; FR2265207B1; GB1507994A; CA1035929A; ES435779A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, umfassend eine Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für dynamoelektrische Maschinen und eine Vorrichtung zum Einziehen der Spulen in Blechpakete, wobei die Vorrichtung zum Wickeln eine an verschiedene Blechpakethöhen anpaßbare Wickelform und die Vorrichtung zum Einziehen eine an verschiedene Blechpakethöhen anpaßbare Blechpakethalterung aufweist.
Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen von gewickelten Spulen für eine Verwendung in elektromagnetischen Vorrichtungen und insbesondere in dynamoelektrischen Maschinen (beispielsweise Elektromotoren) sind stark fortentwickelt. Das gleiche gilt für Vorrichtungen und Verfahren zum axialen Einziehen von gewickelten Spulen in die Nuten von Blechpaketen. Die US-Reissue-Patentschrift 27 415 und die US-PS 37 65 080 beschreiben den Stand der Entwicklung an ihren Wickelvorrichtungen und ihrer Wickeltechnik. Verfahren, die insbesondere für das axiale Einziehen von Spulen in Blechpakete anwendbar sind, sind beispielsweise in den US-Patentschriften 24 32 267, 35 08 316, und 37 22 063 beschrieben.
Besonders signifikante Fortschritte in der Spuleneinziehtechnik sind in der US-PS 36 98 063 dargestellt. Dort können beispielsweise schnelle und einfache Änderungen in der Einstellung bzw. der Einrichtung der Spuleneinziehvorrichtung vorgenommen werden. Wie dort weiterhin ausgeführt ist, erforderten die bekannten Gerätetypen außerordentliche Anstrengungen zur Durchführung von Einstellungsänderungen (soweit derartige Änderungen überhaupt durchführbar waren), um die axiale Höhe des Blechpakets zu verändern.
Weiterhin sind Anstrengungen unternommen worden, um Wickelformen (Wickelschablonen) zu schaffen, die eingestellt werden können, um auf diese Weise Wicklungen aus Leitermaterial herzustellen, die in Blechpakete mit unterschiedlichen axialen Höhen eingesetzt werden können. In der US-PS 36 72 027 ist zwar ein Beispiel beschrieben, wie dies durchgeführt werden kann. Es ist jedoch weiterhin notwendig, die Einstellung sowohl der die Spule erzeugenden Vorrichtung als auch der die Spule einziehenden Vorrichtung unabhängig voneinander zu ändern. Somit wird verständlich, daß es höchst erstrebenswert sein würde, Mittel zum Einstellen der eine Spule erzeugenden Vorrichtung und der die Spule einsetzenden Vorrichtung in gegenseitiger Abhängigkeit zu schaffen, so daß Wicklungsspulen für Blechpakete mit unterschiedlichen axialen Höhen schnell hergestellt und auf den Blechpaketen angeordnet werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, bei der das Wickeln von Spulen für elektrische Maschinen mit axial genuteten Blechpaketen und das Einziehen der Spulen in die Blechpakete koordiniert ist, damit auf einfache Weise verschiedene Blechpakethöhen und Spulenweiten einstellbar sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Spuleneinziehvorrichtung schnell eingestellt werden kann zur Verwendung für ein Blechpaket gegebener Höhe, und diese Vorrichtung wird als ein Maß verwendet zur Einstellung der Wickelvorrichtung. Die Anordnung gemäß der Erfindung weist Mittel auf zum Verbinden der Spuleneinziehvorrichtung und der Wickelvorrichtung. Wenn Einstellungsänderungen in einem Teil der Anordnung vorgenommen werden, dann wird auch der andere Teil der Anordnung neu eingestellt.
Somit kann eine Spuleneinziehvorrichtung entsprechend der tatsächlichen Höhe eines gewählten Blechpaketes eingestellt werden, und in Wechselwirkung damit werden zwei oder mehrere Teile der Wickelform verstellt, um auf diese Weise die Wicklung in einer Größe und Form zu bilden, die besonders angepaßt ist für ein Einziehen in die Nuten des gewählten Blechpaketes. Bei der Vornahme dieser Einstellung in wechselseitiger Abhängigkeit können eine oder mehrere zusätzliche Teile der Spuleneinziehvorrichtung ebenfalls abhängig und gleichzeitig eingestellt werden.
In der Anordnung gemäß der Erfindung sind vorteilhafterweise Mittel vorgesehen zum: Einstellen der Windungsgröße (diese steht in bezug zur Blechpakethöhe), Einstellen der Weite der Windungen, so daß sie wahlweise eine "ungerade" oder "gerade" Weite besitzen können, und zum Einstellen der Winkelstellung eines Spulenaufnehmers, so daß die Polachsen von benachbarten Spulengruppen in jedem gewünschten Winkel verschoben sein können.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der Anordnung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht (in der Teile weggelassen bzw. im Schnitt dargestellt sind) auf Teile der Wickelform und des Spulenaufnehmers.
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Windungsabstreifers, der in Verbindung mit der Anordnung gemäß Fig. 1 verwendet wird.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Wickelform gemäß Fig. 2 und den Abstreifer gemäß Fig. 3 im zusammengebauten Zustand.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht des in Fig. 4 gezeigten Aufbaues.
Fig. 6 ist eine Stirnansicht der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Anordnung.
Fig. 7 ist eine Draufsicht der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Anordnung, wobei gewisse Teile weggelassen sind.
Fig. 8 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile 8-8 in Fig. 4.
Fig. 9 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile 9-9 in Fig. 4.
Fig. 10 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile 10-10 in Fig. 4.
Fig. 11 ist eine Stirnansicht eines Bauteils der in Fig. 4 gezeigten Anordnung.
Fig. 12 ist eine Ansicht, in der einige Teile weggelassen und aufgeschnitten gezeigt sind, eines Spulenaufnehmers, wie er in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 13 ist eine etwas schematische Ansicht einer Einstellvorrichtung für den in Fig. 12 gezeigten Aufnehmer.
Fig. 14 ist eine Ansicht der Spuleneinziehvorrichtung, in der einige Teile weggelassen und andere Teile aufgeschnitten sind.
Fig. 15 stellt etwas schematisch Mittel zum Einstellen einiger Teile der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in Abhängigkeit von der Einstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 14 dar.
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht von einer Wicklungsanordnung für eine dynamoelektrische Maschine, die Spulen mit sowohl "gerader" als auch " ungerader" Weite erfordert.
Fig. 17 ist eine schematische Draufsicht auf eine andere Wicklungsanordnung einer dynamoelektrischen Maschine.
Fig. 18 ist eine Seitendarstellung von genuteten Blechpaketen für Elektromotoren mit axialen Höhen innerhalb eines gegebenen Bereichs.
In Fig. 1 ist eine Wickelanordnung 20 dargestellt. Die Anordnung 20 enthält eine Wickelform 21 und eine Drahtlieferungsvorrichtung, die eine Flyer-Trommel 22 und einen Flyer-Arm 23 aufweist.
Während des Betriebes der Anordnung 20 nimmt ein Spulenaufnehmer 24, der als ein Magazin gezeigt ist, Windungen auf, wenn diese von der Wickelform 21 heruntergleiten. Während diese Windungen abfallen, werden eine oder mehrere andere Windungen auf der Wickelform 21 gebildet. Die Anordnung gemäß der Erfindung kann jedoch auch andere Vorrichtungen enthalten, beispielsweise eine Wickeleinrichtung, in der mehrere Spulen auf einer Form gewickelt und dann auf einen Spulenaufnehmer weggeschoben werden, was nach dem Zusammenklappen von Teilen der Form geschieht, um die Spannung auf dem Draht zu verkleinern.
Ein Draht 26 wird von einem Drahtgeber 27 entlang Führungen, wie beispielsweise ein Rohr 28, Führungsrollen 29, 31 und ein Rohr 32, zu dem Flyerarm 23 und einer Führungsrolle 33 zugeführt. Wenn sich der Flyerarm 23 mit der Trommel 22 dreht, wird der Draht um Abschnitte der Wickelform 21 herumgewickelt, die mit der Drehebene des den Draht zuführenden Teils der Führungsrolle 33 fluchten.
Um die Anordnung 20 zunächst für den Betrieb vorzubereiten, wird eine Steuereinrichtung für die Anordnung eingestellt, um die Anordnung für eine gewünschte Betriebsweise zu programmieren. Diese Steuereinrichtung kann in die Anordnung eingebaut oder weiter entfernt wie beispielsweise ein Computer, sein. Im letzteren Fall kann die Programmierung über Lochkarten oder Lochstreifen oder magnetische Bänder oder Scheiben oder irgendeinen anderen Weg erfolgen, der in Verbindung mit dem jeweilig gwählten Computer verwendet wird. Im zuerst beschriebenen Fall können eine Reihe von Zählern und Schaltern eingestellt werden. Die Zähler und Schalter stellen dann sicher, daß Spulengruppen für zweipolige, vierpolige, sechspolige, achtpolige usw. Wicklungsanordnungen gebildet werden und daß jede Spulengruppe eine gewünschte Anzahl von Spulen und Windungen pro Spule aufweisen würde.
Die Einstellung der Schalter oder Zähler bestimmt auch die Winkelstellung des Spulenaufnehmers 24 und bestimmt, ob eine solche Spulengruppe eine "gerade" oder "ungerade" Spulenweite aufweist, wie es im folgenden noch näher erläutert wird.
Selbstverständlich können während des Betriebes der Vorrichtung druckmittelbetätigte Zylinder in Zylinderbanken 34, 36 verwendet werden, um folgendes zu steuern: den Betrieb der Bremsstreifen 37 auf der Bremsscheibe 38, den Betrieb des Sprungzylinders 39, die Bewegung von Anschlägen 41, die zum Stoppen der Antriebsplatte 42 des Sprungmechanismus gesetzt werden, die Bewegung der Basis 43, die einen Sockel 44 nach oben und unten bewegt, so daß der Spulenaufnehmer 24 die Windungen aufnehmen kann, die Einstellung und Bewegung des Spulenaufnehmers 24 usw. Jeder Betriebszyklus der Vorrichtung 20 wird gelöst durch Niederdrücken von Startknöpfen 46, während eine Anzeigetafel 47 beispielsweise durch Lampen oder Schalterpositionen anzeigt, ob die Vorrichtung 20 eingeschaltet ist und Fehler vorliegen.
Es wird nun in Verbindung mit den Fig. 2 und 4 bis 6 die Wickelform 21 im einzelnen beschrieben.
Gemäß Fig. 2 weist die Wickelform 21 drei Hauptabschnitte 48, 49, 51 auf. Jeder dieser Abschnitte 48, 49, 51 weist wenigstens zwei Teile oder Unterabschnitte auf, die zueinander bewegbar sind, um die Erzeugung von Windungen mit "gerader" oder "ungerader" Weite zu gestatten. Jeder dieser Abschnitte enthält weiterhin Unterabschnitte 35, 40, 45. Die Unterabschnitte 35 und 40 befinden sich in einer festen Position, wogegen der Abschnitt 45 bewegbar ist während der Einstellvorgänge, die im folgenden erläutert werden.
Es ist aus Fig. 2 entnehmbar, daß Nadeln 52 in einem bogenförmig verlaufenden Spalt 53 angeordnet sind. Der Spalt 53 ist durch die Wickelformabschnitte 48, 49 gebildet. Wenn sich die Wickelformabschnitte 54, 56, 57 in ihren in ausgezogenen Linien dargestellten Positionen befinden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, werden Windungen gewickelt, die eine gerade Anzahl von Nadeln 52 umspannen. Beispielsweise werden die 6 Nadeln 67 bis 72 umspannt, wenn eine Windung entlang den Linien 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 und 65 erzeugt wird. Wenn die Wickelformabschnitte 54 und 56 jedoch, in die gestrichelt dargestellte Position gebracht werden, die in Fig. 2 gezeigt ist (dabei sei darauf hingewiesen, daß der Wickelformabschnitt 57 ebenfalls in die gestrichelt dargestellte Position gebracht wird), dann umspannt eine Windung, die entlang den gleichen Linien 58 bis 65 der Form erzeugt wird, eine ungerade Anzahl von Nadeln, d. h. die Nadeln 67 bis 73, also eine Gesamtzahl von sieben Nadeln.
Die genaue Art und Weise, in der die verschiedenen Unterabschnitte der Wickelform bewegt werden, wird genauer in Verbindung mit den Fig. 4 bis 11 beschrieben; aber es sei hier zunächst darauf hingewiesen, daß die Wickelformabschnitte 54 und 56 beide auf einer Schwingplatte 74 befestigt sind, die um einen Drehzapfen 75 schwenkbar ist. Darüber hinaus ist der Wickelformabschnitt 57 bewegbar durch Verschieben einer Gleitplatte 76.
In Fig. 2 ist außerdem eine Basisplatte 77 dargestellt, an der die Abschnitte 35 und 40 durch Schrauben oder andere geeignete Mittel befestigt sind. Der Abschnitt 45 kann kontinuierlich zwischen zwei Endpositionen bewegt werden, von denen die eine durch ausgezogene Linien und die andere durch gestrichelte Linien in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Bewegung des Abschnitts 45 wird herbeigeführt, um je nach Wunsch größere oder kleinere Windungen zu bilden, die einer gegebenen axialen Blechpakethöhe entsprechen. Der Wickelformabschnitt 57 ist für eine Bewegung in Richtung des Pfeiles 78 in Fig. 2 auf einer entsprechend bewegbaren Gleitplatte 76 angebracht. Darüber hinaus ist der Wickelformabschnitt 57 mit dem Abschnitt 45 in der Richtung des Pfeiles 79 bewegbar. Um die äußerste Position der Verschiebung des Wikkelformabschnitts 57 in der Richtung des Pfeiles 78 zu begrenzen, ist ein Anschlagarm 81 vorgesehen, der eine Justierschraube 82 trägt. Diese Schraube kann eingestellt werden, um die Anschlagposition des Wickelformabschnitts 57 genau zu bestimmen.
Weiterhin sei bemerkt, daß getrennte Antriebsmittel verwendet werden können, um die Bewegung der verschiedenen Wikkelformabschnitte zu synchronisieren, und daß auf Wunsch die Schwingplatte 74 durch Drehen des Schwenkzapfens 75 durch ein geeignetes Antriebs- oder Verbindungsteil angetrieben werden kann. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden jedoch nur die Wickelformteile 45 und 57 direkt angetrieben, und ein Verbindungsglied zwischen der Gleitplatte 76 wird dazu verwendet, den Wickelformabschnitt 56 (und damit die Schwingplatte 74) in verschiedene gewünschte Positionen zu schwenken.
In Fig. 3 ist ein Abstreifer 55 gezeigt. Der Abstreifer 55 ist ähnlich den Schiebern, die auch bei bekannten Anordnungen verwendet werden. Der Abstreifer 55 umfaßt einen Antriebsstab 83, einen Verbindungsstab 84, einen Körper 86, Abstandsblöcke 87 und ein Band 88. Wenn die Wickelform 21 relativ zum Flyer (siehe Fig. 1) vorgeschoben wird, so daß Windungen verschiedener Größen gebildet werden können, wird der Abstreifer 55 betätigt, um sicherzustellen, daß alle Windungen einer gegebenen Größe vollständig in die Spalten zwischen entsprechenden Nadeln 52 fallen.
Gemäß den Fig. 6 und 8 weist die Basisplatte 77 einen schwalbenschwanzförmigen Führungsabschnitt 89 auf, der im wesentlichen komplementär zu einer schwalbenschwanzförmigen Rille 90 ist, die in dem Körper des Wickelformabschnittes 45 ausgebildet ist. Die Rille 90 in der Wickelform ist groß genug, um auch einen Einsatz 91 aufzunehmen, der an der Form befestigt ist und von Zeit zu Zeit ausgewechselt oder angepaßt werden kann, um eine spielfreie, gleitende Passung des Wickelformabschnitts 45 entlang des Führungsabschnittes 89 sicherzustellen. In ähnlicher Weise ist eine Führung 92 (Fig. 8 bis 10) in der Gleitplatte 76 ausgebildet, und der Wickelformabschnitt 57 ist mit einer komplementären, die Führung aufnehmenden Rille 93 versehen, die so dimensioniert ist, daß bei einem richtig bemessenen Einsatz 94 (der von dem Wickelformabschnitt 57 getragen ist) sich der Wickelformabschnitt mit einer spielfreien Gleitspannung entlang der Führung 92 bewegen kann.
Eine Verschiebung der Wickelformabschnitte 45 und 57 entlang den Führungen 89, 92 wird dadurch herbeigeführt, daß eine Blechpakethöhen-Einstellschraube 96 gedreht wird, die in eine Antriebsmutter 97 eingeschraubt ist. Die Schraube 96 kann sich frei in einer Durchführung 98 drehen (siehe Fig. 8), wogegen die Antriebsmutter 97 an einer Drehung gegenüber der Basisplatte 77 gehindert, aber frei ist, sich in axialer Richtung in einer darin ausgebildeten Nut 99 zu bewegen. Die Antriebsmutter 97 weist einen Antriebsstift 100 auf, der in einer entsprechenden Bohrung 101 aufgenommen ist, die in dem Wickelformabschnitt 45 ausgebildet ist. Während einer Drehung der Einstellschraube 96 bewegt sich die Antriebsmutter 97 in der Nut 99 und bewirkt, daß sich der Wickelformabschnitt 45 entlang der schwalbenschwanzförmigen Führung 89 der Basisplatte 77 bewegt.
Aus Fig. 10 ist ersichtlich, daß ein Stift 102 mit einer Preßpassung in eine Bohrung in dem Wickelformabschnitt 45 eingebracht ist und gleitend in einer Buchse 104 gehalten ist, die ihrerseits in eine Bohrung 103 gepreßt ist, die in dem Wickelformabschnitt 57 ausgebildet ist. Die Buchse 104 und der Stift 102 sind frei für eine Teleskopbewegung zueinander, so daß die Wickelformabschnitte 45 und 57 aus der Sicht in Fig. 10 frei sind, sich voneinander weg und aufeinander zu zu bewegen. Der Zapfen 102 nimmt den Wickelformabschnitt 57 entlang der Führung 92 mit, wenn der Wikkelformabschnitt 45 nicht ebenfalls entlang der Führung 89 bewegt wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 11 sei darauf hingewiesen, daß die Gleitplatte 76 nur in der Richtung des Pfeiles 78 bewegbar ist. Der Grund hierfür besteht darin, daß ein Paar quer verlaufende Schlitze 106, 107 in der Basisplatte 77 ausgebildet sind, Buchsen 108, 109 zu einer Bewegung innerhalb der Schlitze 106, 107 nur in Richtung des Pfeiles 78 gezwungen sind und die Buchsen 108, 109 die Schäfte von Schrauben 111, 112 umschließen, die die Gleitplatte 76 und eine Stützplatte 113 miteinander verbinden. Die Gleitplatte 76 und die Stützplatte 113 sind weiterhin durch drei Schrauben 114 zusammengehalten, wobei der gewünschte räumliche Abstand zwischen den Platten 76 und 113 durch einen Abstandsstab 116 aufrechterhalten wird. Eine Bewegung der Stützplatte 113 und der Gleitplatte 76 wird dadurch herbeigeführt, daß zwei Stifte 117, 118 entlang den Schlitzen 119, 120 in der Gleitplatte 76 und entlang einem Schlitz 121 in der Stützplatte 113 gedrückt werden.
Die Stifte 117 und 118 werden in Richtung der Pfeile 79 bewegt, wenn die Einstellschraube 122 gedreht wird, da die Schraube 122 einen Gleitstab 123 zwingt, sich (in Richtung des Pfeiles 79) entlang einem Schlitz 124 zu bewegen, der in der Basisplatte 77 ausgebildet ist. Die Stifte 117, 118 sind in den Gleitstab 123 gepreßt und sind zu einer Bewegung in Richtung des Pfeils 79 gezwungen. Da jedoch die Gleitplatte 76 und die Stützplatte 113 nur zu einer Bewegung in Richtung des Pfeiles 78 gezwungen sind, wirken die Stifte 117, 118 mit den Wänden der Schlitze 119, 120, 121 zusammen und bewegen die Gleitplatte 76 und die Stützplatte 113 in Richtung des Pfeiles 78.
Wenn also die Einstellschraube 122 gedreht wird, bewegt sich der Gleitstab 123 in Richtung des Pfeiles 79 im Schlitz 124 und der Wickelformabschnitt 57 gleitet relativ zum Stift 102 in Richtung des Pfeiles 78. Eine Bewegungsgrenze für den Wickelformabschnitt 57 wird durch die Justierschraube 82 gebildet, die auf den Abstandsstab 116 einwirkt. Somit bildet die Schraube 82 die eine Grenze der Verschiebung für den Abstandsstab 116, die Gleitplatte 76 und den Wickelformabschnitt 57. Wenn angenommen sei, daß die Schraube 122 mit einem Rechtsgewinde versehen ist, dann bewirkt eine Einstellung der Schraube 122 in Uhrzeigersinn (aus der Sicht in Fig. 6), daß sich der Gleitstab 123 in Richtung auf den Kopf der Schraube 122 in Fig. 4 bewegt. Diese Verschiebung bewirkt, daß sich der Abstandsstab 116 in Richtung auf einen Eingriff mit der Justierschraube 82 bewegt. Andererseits bewirkt eine Drehung der Einstellschraube 122 in Gegenuhrzeigersinn (aus der Sicht gemäß Fig. 6), daß der Gleitstab 123 die Stifte 118, 117 relativ zu ihren Positionen in den Schlitzen 119, 120 gemäß Fig. 4 verschiebt, und die Gleitplatte 76 und der Abstandsstab 116 verschieben sich nach links (in Fig. 6).
Weiterhin sind Anschläge vorgesehen, um die Verschiebung des Wickelformabschnitts 57 nach links in Fig. 6 zu begrenzen. Diese Anschläge haben die Form von zwei Schrauben 126, 127, die durch den Abstandsstab 116 geschraubt sind, so daß deren Enden gegen die Basisplatte 77 drücken. Die Fig. 9 und 4 stellen am besten diese Wechselbeziehung und die Klemmwirkung dar, die hervorgerufen wird, wenn die Schraube 127 gegen die Basisplatte 77 drückt. Weiterhin sind Sicherungsmuttern 128 vorgesehen, um die Einstellung der Schrauben 82, 126 und 127 zu verriegeln.
Die Einstellschrauben 122 und 96 sind beide gegen ein Herausdrehen aus der Wickelform 21 gesichert, aber es sind in jedem Falle unterschiedliche Mittel verwendet. Beispielsweise ist unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5 und 7 das Ende 130 der Einstellschraube 96 mit einem einen verkleinerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt versehen, der einen Feststellring 129 aufnimmt, der auf dem Ende 130 der Schraube durch eine Madenschraube 131 oder irgendein anderes geeignetes Mittel gehalten ist. Der Feststellring 129 ist in einer Aussparung 132 eingeschlossen, die in der Basisplatte 77 ausgebildet ist.
In bezug auf die Einstellschraube 122 sei darauf hingewiesen, daß in der Basisplatte 77 eine mit einer versenkten Bohrung versehene Bohrung 133 vorgesehen ist. Eine Buchse ist in die Bohrung 133 gepreßt und bildet eine Lagerung für die Schraube 122. An der Schraube 122 ist ein Ring 134 angelötet oder durch andere geeignete Mittel befestigt, der von einem Abschnitt der Bohrung 133 aufgenommen ist. Der Ring 134 und der Kopf 136 der Schraube 122 begrenzen zwischen sich einen mit einem verkleinerten Durchmesser versehenen Abschnitt der Schraube 122. Zwischen dem Ring 134 und dem Kopf 136 der Schraube 122 ist ein Sicherungselement 137 angeordnet (siehe Fig. 4, 6 und 7). Das Sicherungselement 137 ist an der Basisplatte 77 durch eine Schraube 138 befestigt. Das Sicherungselement 137 verhindert somit, daß sich die Schraube 122 in axialer Richtung gegenüber der Basisplatte 77 bewegt.
In den Fig. 4 und 11 ist gezeigt, daß das eine Ende der Basisplatte 76 mit einer Gewindebohrung 139 versehen ist, in die ein Gewindestift 141 geschraubt ist. Auf den Gewindestift 141 in der Gewindebohrung 139 ist dann eine Sicherheitsmutter geschraubt, um den Gewindestift 141 in der Basisplatte 76 zu verriegeln. Der Stift 141 trägt einen Kugelkopf 143.
Da der Gewindestift 141 fest an der Basisplatte 76 angebracht ist, ist er nur in der Richtung des Pfeiles 78 bewegbar. Wenn also die Basisplatte 76 in ihre extremen Positionen gebracht wird (so daß Spulen mit entweder gerader oder ungerader Weite gebildet werden), bewegt sich auch der Gewindestift 141 zwischen zwei extremen Positionen. Der Kugelkopf 143 ragt in eine Aussparung 144 in dem Wickelformabschnitt 56 und bewirkt somit, daß sich der Wickelformabschnitt 56 ebenfalls zwischen zwei Endpositionen verschiebt, wie vorstehend in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde. Der Wickelformabschnitt 56 ist durch Stifte und Schrauben an der Schwingplatte 74 befestigt und somit gezwungen, sich auf einem Bogen um die Achse des Drehzapfens 75 zu bewegen. Die Bewegung des Wickelformabschnitts 56 verschiebt somit die Schwingplatte 74 und den von dieser getragenen Wickelformabschnitt 54 zwischen den in Fig. 2 ausgezogenen und gestrichelt dargestellten Positionen. Das Formteil 35 ist an der Basisplatte 77 durch Schrauben 146 und 147 und einen Stift 150 (siehe Fig. 7) feststehend gehalten. Schrauben 148, 149 und Stifte 152, 153 dienen zur Befestigung des Formteiles 40 an der Basisplatte 77.
In Verbindung mit den Fig. 5 und 7 wird nun eine Einrichtung beschrieben, durch die die Wickelform 21 in der Wickelanordnung 20 befestigt ist. Diese Einrichtung umfaßt Stäbe 154, 155 und 156. Diese sind zwar in Fig. 7 nicht gezeigt, aber ihre Lage zur Basisplatte 77 (wie sie aus Fig. 7 hervorgeht) wird nun im einzelnen erläutert. Der Stab 154 ist an einer Platte 159 befestigt, die einen Stift trägt, der in der Bohrung 157 der Basisplatte 77 aufnehmbar ist. In ähnlicher Weise ist ein Stab 156 an der Platte 159 befestigt und ein weiterer Stift ist in einer Bohrung 158 der Basisplatte 77 aufgenommen. Nicht dargestellte Schrauben befestigen die Platte 159 an der Basisplatte 77 in den Gewindebohrungen 161 a, 161 b und 161 c. Somit ist die Basisplatte 77 an den Stäben 154 und 156 durch die Befestigungplatte 159 fest angebracht. In üblicher Weise erstreckt sich eine Schubstange 151 entlang dem Stab 155, die den Abstreifer 55 gemäß Fig. 3 betätigt.
Die Einstellung der Wickelform 21 für eine bestimmte Blechpakethöhe kann z. B. manuell (beispielsweise durch einen Schraubenschlüssel) erfolgen, indem die Schraube 96 eingestellt wird. Andererseits kann die Wickelform 21 schnell eingestellt werden, um Spulen zu wickeln, die entweder eine "gerade" oder "ungerade" Weite aufweisen. Dies wird durch Einstellen der Schraube 122 herbeigeführt.
Unter Berücksichtigung der Anordnung gemäß Fig. 1, der vorstehenden vollständigen Beschreibung der Fig. 2-11 und der in Fig. 12-18 enthaltenen Darstellungen wird nun die Arbeitsweise der Anordnung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
In Verbindung mit Fig. 14 wird eine Spuleneinziehvorrichtung (Blechpakethalterung) 162 beschrieben, die im wesentlichen die gleiche wie die in der US-PS 36 98 063 beschriebene Vorrichtung sein kann. Es müssen im wesentlichen nur zwei Abänderungen an der bekannten Vorrichtung vorgenommen werden, um sie für die hier beschriebene Vorrichtung 162 verwendbar zu machen. Die erstere Änderung besteht darin, einen Verriegelungsmechanismus zu schaffen, damit eine Einstellung in der Vorrichtung 162 zur Änderung der axialen Höhe der Blechpakete nicht vorgenommen werden kann, bis ein geeignetes Signal an den Leitern 163, 164 auftritt. Diese Leiter 163 und 164 können die Netzleitungen sein, die im unterbrochenen Zustand die Vorrichtung vollständig abschalten. Die andere Änderung besteht in einem mechanischen Antrieb für die Einstellung der Schraube 96 in der Wickelform 21. Beispielsweise ist eine flexible Antriebswelle 165 (beispielsweise wie ein Kraftfahrzeug-Tachometerkabel) mit der Welle 175 in der Vorrichtung 162 verbunden.
Die Schraube 96 und die Welle 175 werden so miteinander verbunden, daß eine lineare Beziehung zwischen den Einstellungen in der Vorrichtung 162 und der Anordnung 20 aufrechterhalten wird.
Die Vorrichtung 162 gemäß Fig. 14 und die Anordnung 20 gemäß Fig. 1 stehen in Wechselbeziehung zueinander durch das flexible Kabel 165 und geeignete Steuereinrichtung 166. Es wird nun die gewünschte Betriebsfolge beschrieben, um die Vorrichtung 162 für ein Blechpaket mit einer gegebenen Blechpakethöhe einzustellen und um gleichzeitig damit die Wickelform 21 der Anordnung 20 einzustellen. Es sei zunächst angenommen, daß das antreibende Ende 171 der flexiblen Welle 165 mit der Einstellschraube 96 in Eingriff steht, dann wird ein Begrenzungsschalter 172 geschlossen und dieser Schaltzustand durch Leiter 212, 213 der Steuereinrichtung 166 angezeigt (Fig. 15).
Die Steuereinrichtung 166 liefert sodann ein Signal auf den Leiter 163, 164. Dieses Signal tritt nicht auf, wenn das antreibende Ende 171 des Kabels 165 nicht mit der Stellschraube 96 in Antriebsverbindung steht. Das Signal wird der Vorrichtung 162 durch Leiter 163, 164 zugeführt.
Ein Blechpaket 167 (s. Fig. 18) wird auf dem Einziehwerkzeugkopf 168 der Vorrichtung 162 angeordnet. Dann werden die Klemmarme 169, 170 (siehe Fig. 14) nach unten bis zur Anlage an die Stirnseite des Blechpakets 167 bewegt. Das Blechpaket 167 kann beispielsweise eine Höhe besitzen, wie sie durch die ausgezogenen Linien in Fig. 18 dargestellt ist, oder er kann irgendeine andere Höhe aufweisen bis zu einschließlich einer maximalen Höhe, die in Fig. 18 durch gestrichelte Linien dargestellt ist.
Während der Einstellung der Vorrichtung 162 auf die Höhe des Blechpakets 167 wird die flexible Welle 165 angetrieben, um die Stellschraube 96 entsprechend zu verdrehen, so daß die Wickelform 21 eingestellt wird, um Spulen mit einer Größe zu bilden, die zu der tatsächlichen Höhe des Blechpakets 167 paßt. Somit können die Vorrichtungen 162 und 20 für die Herstellung von Wicklungen für Blechpakete unterschiedlicher Höhe praktisch fortwährend in Wechselbeziehung zueinander eingestellt werden.
Wie aus Fig. 15 hervorgeht, sind zwei Schienen 176, 177 an dem Rahmen der Anordnung 20 in einer Position befestigt, die tatsächlich weiter entfernt von der Wickelform 21 ist, als es aus der Darstellung gemäß Fig. 15 entnehmbar ist. Dies liegt daran, daß die Schienen 176, 177 so angeordnet sein müssen, daß sie nicht den Flyerarm 23 stören oder in dessen Bewegungsbahn liegen. Weiterhin ist an dem Rahmen der Anordnung 20 ein strömungsmittelbetriebener Zylinder 178 befestigt, dessen Stange 179 mit einer Trägerplatte 181 verbunden ist. Die Platte 181 ist für eine Bewegung auf den Schienen 176, 177 gehaltert.
Auf der verschiebbaren Platte 181 sind der Begrenzungsschalter 172 (ein bewegbarer Teil davon greift an der Basisplatte 77 der Wickelform 21 an) und Befestigungsbügel 182, 183 befestigt. Der Befestigungsbügel 183 hält das antreibende Ende 171 der flexiblen Antriebswelle 165, während der Bügel 182 das Ende 184 der flexiblen Welle 186 eines Umkehrmotors 187 trägt. Der Motor 187 kann pneumatisch, elektrisch oder auf sonstige Weise arbeiten.
Der Motor 187 wird immer dann eingeschaltet, wenn die Einstellschraube 122 gedreht werden soll, um so die Wickelformen zu ändern, um für Spulen zu sorgen, die mit "ungeraden" oder "geraden" Weiten gewickelt sind. Der Motor 187 ist so ausgelegt, daß er eine ausreichende Antriebsleistung besitzt, um die Schraube 122 entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn zu bewegen, bis entweder die Justierschraube 82 mit dem Abstandsstab 116 in Eingriff ist oder bis die Anschlagschrauben 127 und 126 an der Basisplatte 77 angreifen. Wenn dieser Zustand auftritt, hält der Motor 187 an und bleibt in diesem Zustand, bis er abgeschaltet wird. Demzufolge ist der Motor 187 auch so ausgelegt, daß er einem blockiertem Zustand ohne Beschädigung standhalten kann. Ob nun der Motor 187 eingeschaltet ist oder nicht, die Drehrichtung des Motors 187 während der Speisung wird durch die Steuereinrichtung 166 festgelegt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Motor 187 nicht gespeist wird, bis der Begrenzungsschalter 172 ein Signal über die Leiter 212, 213 liefert, das anzeigt, daß der Antriebsteil 184 richtig angeordnet in einer Antriebsverbindung mit der Einstellschraube 122 ist.
Der Motor 187 und die Steuereinrichtung 166 sind durch drei elektrische Leiter 187 a, b, c miteinander verbunden. Die Steuereinrichtung 166 kann jedoch auch so angeordnet sein, daß sie Leistungsschalter steuert, die ihrerseits den Motor 187 speisen. Andererseits können auch Signalspannungen von der Steuereinrichtung 166 an eine Bank pneumatischer oder hydraulischer Ventile geliefert werden, die dann selektiv ein Hochdruckmitel mit dem Motor 187 verbinden würden, wenn der Motor 187 ein Strömungsmittelmotor ist.
Der Aufbau der Steuereinrichtung 166 ist nicht wesentlich für eine Ausführung des beschriebenen Ausführungsbeispiels. Der Motor 187 kann auch ein üblicher Umkehrmotor sein, wenn eine geeignete Schlupfkupplung vorgesehen ist. Die Kupplung würde dann schlüpfen und der Motor 187 würde dann nicht blockiert, wenn die Schraube 122 nicht weitergedreht werden kann.
In Fig. 16 ist ein Blechpaket 188 gezeigt, das mit 36 gleichförmig beabstandeten Nuten 189 versehen ist. Jede dieser Nuten enthält zwei Spulenseiten, die zu zwei verschiedenen Spulen gehören. Beispielsweise sind vier Spulengruppen 190 und vier Spulengruppen 191 gezeigt. Zur leichteren Darstellung sind die Spulengruppen 190 so dargestellt, daß sie zwei Spulen 192, 193 umfassen. Die Spulengruppen 191 weisen nur eine einzige Spule auf. Alle Spulen innerhalb der Spulengruppe 191 weisen eine "ungerade" Weite auf, wogegen alle Spulen innerhalb der Spulengruppe 190 eine "gerade" Weite besitzen. Während des Betriebes der Anordnung 20 zur Herstellung der Spulengruppen 190 und 191 kommen die Steuereinrichtung 166 und der Motor 187 ins Spiel, je nachdem welche Spulengruppe hergestellt wird.
Nachdem beispielsweise eine Spulengruppe 190 vollständig gebildet und in den Aufnehmer 24 abgeglitten ist, rückt die Trägerplatte 181 vor, der Motor 187 wird gespeist, um die Einstellschraube 122 zu drehen, so daß Spulen mit ungerader Weite gebildet werden können, und die Platte 181 wird dann zurückgezogen. Anschließend wird eine Spulengruppe 191 gebildet und in den Aufnehmer 24 eingebracht. Sodann werden der Zylinder 178 und der Motor 187 noch einmal erregt, um die Einstellschraube 122 zu drehen, so daß wieder Spulen gleicher Spulenweite gebildet werden können.
Wenn eine Spulengruppe 190 gebildet und in den Spulenaufnehmer 24 abgeworfen worden ist, wird der Spulenaufnehmer 24 um einen gewünschten mechanischen Winkel verstellt, so daß die nächste Spulengruppe 191 im Abstand zur Spulengruppe 190 in den Aufnehmer 24 abgeworfen wird derart, daß der Winkel zwischen benachbarten Spulengruppen nach der Anornung auf dem Blechpaket 188 dem Winkel β zwischen den Polachsen 192 und 193 benachbarter Spulengruppen 190, 191 (wie in Fig. 16 gezeigt) entspricht. Diese Art des Einstellens wird auf einfache Weise nach den Fig. 12 und 13 durchgeführt. Nachdem eine Spulengruppe 190 in den Spulenaufnehmer 24 abgeworfen worden ist, zieht sich der Aufnehmer 24 von der Wickelform 21 zurück, und die Steuereinrichtung 166 betätigt beispielsweise einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder, an dessen Kolbenstange eine Zahnstange 194 befestigt ist, die an einem Zahnrad angreift und dieses antreibt, welches den Aufnehmer dreht. In Fig. 13 kann sich die Zahnstange 194 nach rechts bewegen, bis sie an der Stirnfläche 196 a eines Anschlags 196 anschlägt, der durch die Steuereinrichtung 166 in die Bewegungsbahn der Zahnstange 194 gebracht worden ist. Die Zahnstange 194 kann direkt an dem Zahnrad 197 angreifen, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, oder sie kann so angeordnet sein, daß sie das Zahnrad 197 nur in der einen Richtung antreibt und dann nach Art einer Ratsche in eine zurückgezogene neutrale Position zurückkehrt. Im letzten Fall und wenn vier Anschlagstäbe 196 angeordnet sind, wie es in Fig. 13 in ausgezogenen Linien gezeigt ist, dann schiebt sich die Zahnstange 194 vor, bis sie an der Stirnfläche 196 a eines Anschlags angreift. Der Aufnehmer 24 wird über das Zahnrad 197 und eine Welle 198 bewegt, die die Basis 199 dreht, auf der der Aufnehmer 24 montiert ist.
Falls nur Spulengruppen 190, aber keine Spulengruppen 191 gewickelt werden sollen, wird das Zahnrad 197 jedesmal, wenn eine Spulengruppe 190 gebildet worden ist, um einen Winkel 2 β gedreht. In diesem Fall würden zusätzliche Anschlagblöcke 196 in ihre zurückgezogene Position geschoben werden, und bei jeder Verdrehung des Aufnehmers 24 würde sich die Zahnstange 194 bewegen, bis ihre Stirnfläche 194 a an der Stirnfläche 201 des Reaktionsrahmens 202 anstößt.
Bei dem Aufbau gemäß den Fig. 12 und 13 greift die Zahnstange 194 immer an dem Zahnrad 197 an und bewegt es jedesmal um einen gewünschten Betrag, wenn eine Spulengruppe in den Aufnehmer 24 abgeworfen worden ist. Bei einer Benutzung in dieser Weise bewirkt ein voller Hub der Zahnstange 194eine Drehung des Aufnehmers 24 um 360°. Wenn eine Verdrehung in acht gleichen Stufen erfolgen soll, wird bei der ersten Verdrehung die Zahnstange 194 bis zur Stirnfläche 203 des linken Anschlages 196 bewegt. Nachfolgende Einstellungen würden durch schrittweises Zurückziehen der Anschläge 196 und durch Vorrücken der Zahnstange 194 zunächst bis zur Stirnfläche 204 des nächsten Anschlagblockes 196 usw. bewirkt. Somit wird deutlich, daß durch Auswählen der Größe und Anzahl der Anschlagblöcke 204 der Aufnehmer 24 um jeden beliebigen Winkelschritt bewegt werden kann, der gewünscht wird. Am Ende eines gegebenen Wickelzyklus kehrt die Zahnstange 194 in ihre in Fig. 13 gezeigte Position zurück und bringt dabei das Zahnrad 197 und den Aufnehmer 24 in deren Ausgangspositionen zurück.
Um Spulengruppen 190, 191 in der in Fig. 16 gezeigten Anordnung zu erzeugen, ist der Aufbau gemäß Fig. 13 so zu modifizieren, daß die Zahnstange 194 das Zahnrad 197 und somit das Magazin 24 schrittweise im Winkel von abwechselnd 40 und 50 Grad weiterdreht. Eine derartige Modifikation könnte beispielsweise dadurch erreicht werden, daß 36 Anschläge vorgesehen sind, so daß die Zurückziehung jedes Blockes eine Verstellung um 10° bewirken würde.
In Fig. 17 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt. Dort weist ein Statorblechpaket 207 vier erste Spulengruppen 208 und vier zusätzliche Spulengruppen 209 als Hauptwicklung sowie vier Spulengruppen 210 als Anlaufwicklungen auf. Die Spulengruppen 208 und 209 sind deswegen vorgesehen, um die Speisung aus zwei verschiedenen Spannungsquellen zu ermöglichen. Sie können gewickelt und dann gleichzeitig eingebracht werden. Es sei bemerkt, daß die Spulengruppen 208 und 209 alle eine gerade Spulenweite besitzen, wogegen die Spulengruppe 210 aus Spulen mit "ungerader" Weite aufgebaut sind.

Claims

1. Anordnung, umfassend eine Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für dynamoelektrische Maschinen und eine Vorrichtung zum Einziehen der Spulen in Blechpakete, wobei die Vorrichtung zum Wickeln eine an verschiedene Blechpakethöhen anpaßbare Wickelform und die Vorrichtung zum Einziehen eine an verschiedene Blechpakethöhen anpaßbare Blechpakethalterung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (166) vorgesehen ist, welche die Einstellung sowohl der Wickelform (21) als auch der Blechpakethalterung ( Spuleneinziehvorrichtung 162) auf die jeweils gewünschte Blechpakethöhe steuert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (20) zum Wickeln und die Vorrichtung zum Einziehen durch eine flexible Antriebswelle (165) miteinander verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsende (171) der Antriebswelle mit einer Schraube (96) in Eingriff bringbar ist, durch die Abschnitte (45, 57) der Wickelform (21) verstellbar sind.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (166) ferner eine Vorrichtung zum Einstellen der Spulenweite steuert.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (122) zum Einstellen der Spulenweite einen steuerbaren Motor (187) aufweist, der mit einer die Spulenweite einstellenden Stellschraube (122 ) verbunden ist.