DE2517607A1 - Vorrichtung und verfahren zum herstellen kreisfoermiger feldwicklungen fuer dynamoelektrische maschinen durch vorschieben des drahtes - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum herstellen kreisfoermiger feldwicklungen fuer dynamoelektrische maschinen durch vorschieben des drahtes

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Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. H. FINCKE DIPL-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER
PotMtonweH· Dr. Rode. . tohr . Staagar ■ 8M0itche«5 · MOIIwitree.31
8 MÖNCHEN β, MOIIerstraß« 31 Farnruf: (089)*2i60*0 Ttlegramm· ι Claimi MOnchan Τ·Ι·χι 523903 claim d
21. April 1975
Mopp. No. A 090 - B/VS/V Bin· in dar Antwort angaben
ESSEX INTERNATIONAL, INC. Fort Wayne, Indiana, USA
"Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen kreisförmiger Feldwicklungen für dynamoelektrische Maschinen durch Vorschieben des Drahtes"
Priorität; 28. Mai 197*1 - USA
Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen kreisförmiger Feldwicklungen für dynamoelektrische Maschinen durch Vorschieben des Drahtes.
Bisher sind zwei verschiedene Typen von Vorrichtungen zum Einbringen von Feldwicklungen für dynamoelektrische
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Maschinen in die Schlitze eines Statorkernes bekannt geworden. Bei dem sogenannten "Am-Ort-Wickler" oder "Wickler mit Führungsteil" (in-place or gun winder) wird das freie Ende des Drahtes festgehalten, während ein Führungsteil durch die Ausbohrung des Statorkernes schwingt, wobei er den Draht von einer Zulieferung wegzieht und ihn direkt in die gewünschten Schlitze einbringt. Da das freie Ende des Drahtes festgehalten wird, wird der Draht im wesentlichen rund um die vorgewählten Zähne, welche die Schlitze begrenzen, gewickelt und unter Spannung in diese eingebracht. Ein typischer "Am-Ort-Wickler" oder "Wickler mit Führungsteil" ist z.B. in der US-PS 3 025 beschrieben.
Bei dem sogenannten Spuleneinzieh- oder Spuleneinführgerät werden vorgewickelte Spulen zuerst auf einer kreisförmigen Anordnung langgestreckter Lamellen angebracht. Der Statorkern wird dann so zu den Lamellen angeordnet, daß die Lamellen jeweils mit den inneren Enden der Bezahnung des Statorkernes im Eingriff stehen. Darauf werden die Spulen als Ganzes in die Schlitze des Statorkernes gestoßen. Derartige Spuleneinbaugeräte sind z.B. in den US-PSen 2 432 267, 3 324 536 und 3 447 225 offenbart. Spulen, welche mit derartigen Spuleneinziehgeräten eingeführt werden, werden stets so hergestellt, daß der von einer Zulieferung abgezogene Draht rund um die Spulenform gewickelt bzw. gewunden wird, wobei dessen freies Ende an der Spulenform festgehalten wird. Auch hierbei wird der Draht während des Wickeins unter Spannung gehalten. Eine typische Vorrichtung zum Vorwickeln derartiger Spulen ist beispielsweise aus der US-PS 3 575 219 bekannt.
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Es sind bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Feldwicklung für dynamoelektrische Maschinen vorgeschlagen worden, bei dem der Magnetdraht in Schlitze, die jeweils durch Abstandselemente begrenzt sind, vorgeschoben wird, wobei die Abstandselemente die Zähne eines Statorkernes oder die Lamellen eines Spuleneinziehgerätes sein können.
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer kreisförmigen Feldwicklung für dynamoelektrische Maschinen vorgesehen, wobei der Magnetdraht in die Schlitze, welche durch die auf einem gedachten Zylinder angeordneten Lamellen eines Spuleneinziehgerätes begrenzt werden, eingebracht wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ganz allgemein eine Einrichtung zur Führung des Drahtes gegen die Lamellen und eine Einrichtung zum Durchschieben des Drahtes durch die Führungseinrichtung. Außerdem ist ein Mechanismus vorgesehen, der die Führungseinrichtung relativ zu den Lamellen bewegt, und zwar auf einer Kreisbahn, welche die zylindrische Lamellenanordnung überlappt und mit den offenen Enden von zwei Schlitzen fluchtet, wobei der Draht in diese beiden Schlitze vorgeschoben wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Führungseinrichtung von einem die Kreisbahn des Drahtes begrenzenden Teil konzentrisch umgeben. Der Begrenzungsteil kann in axialer Richtung zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung, in welcher der Draht auf eine erste bzw. zweite Kreisbahn mit einem ersten bzw. zweiten Durchmesser so vorgeschoben wird, daß zwei konzentrische Spulen gebildet werden, bewegbar sein.
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-U-
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt ganz allgemein
das Vorschieben de3 Drahtes auf eine Kreisbahn, welche
die zylindrische Lamellenanordnung überlappt und mit
den offenen Enden von zwei Schlitzen fluchtet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung kreisförmiger Feldwicklungen für dynamoelektrische Maschinen durch Vorschieben des Drahtes bereitzustellen.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Feldwicklungen für dynamoelektrische Maschinen durch Vorschieben des Drahtes bereitzustellen.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung konzentrischer, kreisförmiger Feldwicklungen für dynamoelektrische Maschinen durch Vorschieben bereitzustellen.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung konzentrischer, kreisförmiger Feldwicklungen für dynamoelektrische Maschinen durch Vorschieben bereitzustellen.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und beigefügter schematischer Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine fragmentarische, schematische Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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Pig. 2 eine fragmentarische Seitenansicht, teilweise im Schnitt und teilweise aufgebrochen, der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.
Gemäß Fig. 1, in der ein Teil einer kreisförmigen Anordnung 10 von Lamellen 12 eines Spuleneinziehgerätes dargestellt ist, liegen die Lamellen 12 bezüglich der Achse 14 auf einem gedachten Zylinder und schließen zwischen sich Schlitze 16 ein. Die Lamellen 12 sind auf einer Basis 22 (Fig. 2) angeordnet und weisen basisferne Enden 18 und basisnahe Enden 20 auf. Die Schlitze 16 haben offene Enden 24, die von den basisfernen Enden begrenzt werden.
Ein Draht ausgebender Führungsteil 26 weist zu einer Achse 28 in radialer Richtung einen Abstand auf; er erstreckt sich von der Achse 28 im wesentlichen in radialer Richtung. In einem bevorzugten Ausführungsbeispxel ist die Achse 28 in einem Abstand vom gedachten, durch die kreisförmige Lamellenanordnung 12 festgelegten Zylinder angeordnet und verläuft parallel zur Achse 14, wie durch die Bezugsziffer 30 veranschaulicht. Der Führungsteil 26 ist in einer Ebene angeordnet, die gegenüber den basisfernen Enden 18 der Lamellen 12 einen Abstand aufweist und auf der den basisnahen Enden 20 abgelegenen Seite liegt. Der Draht 34 wird durch den Führungsteil 26 und dessen Ende 36 in Richtung 38 mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Rollen 40 und 42 hindurchges choben.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Führungs-
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teil 26 auf einer Kreisbahn um die Achse 28 in Richtung des Pfeiles 44 bewegt und der Draht 34 kontinuierlich in Richtung 38 durch den Führungsteil 26 durchgeschoben. Der radiale Abstand des Draht ausgebenden Endes 36 von dessen Drehachse 28 und das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des Führungsteils 26 um die Achse 28 zum Vorschub des Drahtes 34 in Richtung 38 sind so abgestimmt, daß der Draht 46 vom Draht ausgebenden Ende 36 auf eine Kreisbahn 48, die den gedachten, von den Lamellen 12 festgelegten Zylinder überlappt und mit den offenen Enden 24-1 und 24-2 von zwei Schlitzen 16-1 bzw. 16-2 fluchtet, vorgeschoben wird. Hierbei führen das Drahtgewicht und die Vorschubkraft dazu, daß die so hergestellten, kreisförmigen Drahtspulen in die Schlitze 16-1 und 16-2 eindringen und sich dort ansammeln.
Die Fig. 2 und 3 stellen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, das durch die Bezugsziffer 50 gekennzeichnet ist und mit dessen Hilfe das anhand der Fig. 1 beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Bei dieser Vorrichtung ist die Basis 22 für die Lamellen 12 auf einer Grundplatte 52 gelagert, und die Lamellenanordnung 10 kann mit Hilfe eines Teilgetriebemotors 56 um ihre Achse 54 stückweise gedreht werden.
Oberhalb der Grundplatte 52 ist eine mit Hilfe von Stützpfeilern 60 gehalterte Montageplatte 58 angeordnet. Eine Spindel 62 ist über Kugellager 66 und 68 drehbar um die Achse in einer Buchse 64 gehaltert. In der Spindel 62 ist ein zentraler, zur Achse 28 konzentrischer Durchlaß 70 ausgeformt. Der Führungsteil 26 besteht aus einem
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langen, gekrümmten Rohr 72, welches an der Spindel befestigt ist und mit dem Durchlaß 70 in Verbindung steht. Das Rohr 72 ist hierbei in radialer Richtung von der Achse 28 und nach unten von der Spindel 62 weggebogen. Mit Hilfe eines Drahtvorschub- und Rohrdrehmechanismus 76 werden die Spindel 62 und das Rohr 72 um die Achse 28 gedreht und gleichzeitig der Draht 34 durch das Rohr Ik und den Durchlaß 70 in das Rohr 72 geschoben. Der Drahtvorschub- und Rohrdrehmechanismus 76 kann hierbei von dem Typ sein, der in der US-PS 3 791 419 beschrieben ist.
Ein ringförmiger Begrenzungsteil 78 mit einer kegelstumpfförmigen Innenfläche 80 umgibt in radialem Abstand koaxial das Draht ausgebende Ende 36 des Rohrs Um eine Bewegung in axialer Richtung zu ermöglichen, ist der Begrenzungsteil 78 an Buchsen 82 angebracht, welche auf Führungsstangen 84, die von der Montageplatte 58 herabhängen, angeordnet sind. Der Begrenzungsteil 78 wird in Richtung des Pfeiles 85 wahlweise zwischen einer ersten, oberen Stellung, die mit durchgezogenen Linien in Fig. 2 dargestellt ist, und einer zweiten, unteren Stellung, die mit strichierten Linien unter der Bezugsziffer 86 gekennzeichnet ist, bewegt, und zwar mit Hilfe eines an der Montageplatte 58 befestigten hydraulischen Zylinders (nicht dargestellt) und dessen am Begrenzungsteil 78 befestigter Kolbenstange 88. Im Begrenzungsteil 78 vorgesehene Nuten 90 nehmen die basisfernen Enden 18 der Lamellen 12 auf und erlauben eine Bewegung des Begrenzungsteils 78 von dessen oberer Stellung zu dessen unterer Stellung.
In der oberen Stellung des Begrenzungsteils 78 stößt
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der vom Draht ausgebenden Ende 36 des Rohrs 72 vorgeschobene Draht 46 gegen die Innenfläche 80 des Begrenzungsteils 78, und zwar an den durch den Kreis 92 (Fig. 3) festgelegten Punkten. Auf diese Weise wird der vorgeschobene Draht 46 auf einer ersten Kreisbahn, die mit den Schlitzen 16-I und 16-2 fluchtet, gehalten. In der unteren Stellung des Begrenzungsteils 78 stößt der vom Draht ausgebenden Ende 36 des Rohrs 72 vorgeschobene Draht 46 gegen die Innenfläche 80 des Begrenzungsteils 78, und zwar an den Punkten, die durch den Kreis 94 festgelegt sind. Auf diese Weise wird der vorgeschobene Draht 46 auf einer Kreisbahn gehalten, deren Durchmesser kleiner als der der Kreisbahn 92 ist und die mit den Schlitzen I6-3 und 16-4 fluchtet, so daß auf den Lamellen 12 zwei konzentrisch ineinanderliegende Spulen angeordnet werden.
Der hier beschriebene Begrenzungsteil 78 weist zwei, d.h. eine obere und eine untere, Stellungen auf, so daß auf den Lamellen 12 eine Anordnung von zwei zueinander konzentrischen Spulen möglich ist. Selbstverständlich kann der Begrenzungsteil 78 auch in eine oder mehrere dazwischenliegende Stellungen gebracht werden, so daß auf den Lamellen 12 drei oder mehr konzentrische Spulen angebracht werden können.
Nach einer Anordnung eines Satzes konzentrischer Spulen auf den Lamellen 12 gemäß der obigen Beschreibung kann die kreisförmige Lamellenanordnung 12 mit Hilfe des Teilgetriebemotors 56 um ein Stück weitergedreht und ein weiterer Satz von Spulen in gleicher Weise auf den Lamellen 12 angebracht werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Achsen 28 und 14 zueinander parallel; sie können aber auch zueinander geneigt angeordnet sein.
Patentansprüche:
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Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Vorrichtung zum Herstellen einer kreisförmigen Feldwicklung für dynamoelektrische Maschinen, mit dessen Hilfe der Draht in Schlitzen, welche durch die auf einem gedachten Zylinder angeordneten Lamellen eines Spuleneinziehgerätes begrenzt werden, angeordnet wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70, 26) zur Führung des Drahtes (34) gegen die Lamellen (12), einen Mechanismus (76, 40, 42) zum Schieben des Drahtes durch die Führungseinrichtung (70, 26), einen Mechanismus (76) zur Bewegung der Führungseinrichtung (70, 26) relativ zu den Lamellen (12), und zwar auf einer Kreisbahn (48), welche die zylindrische Lamellenanordnung (12) überlappt und mit den offenen Enden (24-1, 24-2; 24-3, 24-4) von zwei Schlitzen (16-1, 16-2; 16-3, 16-4) fluchtet, wobei der Draht (46) in die beiden Schlitze (16-1, 16-2; 16-3, 16-4) vorgestoßen bzw. vorgeschoben wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (12) mit ihren basisnahen Enden (20) auf einer Basis (22) befestigt sind und außerdem basisferne Enden (18) haben, die Schlitze (16) offene, durch die basisfernen Enden (18) begrenzte Enden (24) aufweisen, die Führungseinrichtung (70, 26) einen Führungsteil (26) mit einem Draht ausgebenden Ende (36), welches in radialer Richtung einen Abstand zu einer zweiten Achse (28) aufweist und sich im wesentlichen in radialer Richtung von dieser Achse wegstreckt, umfaßt, wobei die Achse (28) im Abstand zur
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    zylindrischen Lamellenanordnung (12) parallel zur Zylinderachse (14) angeordnet ist und das Draht ausgebende Ende (36) in einer Ebene, die bezüglich der basisfernen Enden (18) einen Abstand aufweist und auf der der Basis (22) fernen Seite liegt, angeordnet ist, und daß der Mechanismus (76) zur Bewegung der Führungseinrichtung (70, 26) Mittel zur Drehung des Draht ausgebenden Endes (36) um die zweite Achse (28) umfaßt, wobei das Draht ausgebende Ende (36) den Draht (46) auf eine Kreisbahn (48) schiebt, der Abstand vom Draht ausgebenden Ende (36) zur zweiten Achse (28) und das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit zur Drehgeschwindigkeit des Mechanismus (76) so aufeinander abgestimmt ist, daß die Kreisbahn (48) die zylindrische Lamellenanordnung (12) überlappt und mit den offenen Enden (24-1, 24-2; 24-3, 24-4) der zwei Schlitze (16-1, 16-2; 16-3, 16-4) fluchtet und hierbei der Draht (46) in die beiden Schlitze (16-1, 16-2; 16-3, 16-4) vorgestoßen bzw. -geschoben wird.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (26) im wesentlichen aus einem langen Rohr (72) besteht, dessen dem Draht ausgebenden Ende (36) gegenüberliegendes Ende dicht am Vorschubmechanismus (76, 40, 42) auf der zweiten Achee (28) angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen das Draht ausgebende Ende (36) in radialem Abstand konzentrisch umgebenden Teil (78) zur Begrenzung der Kreisbahn (48) des vorgeschobenen Drahtes (46) umfaßt.
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    - Λ2 -
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsteil (78) im wesentlichen aus einem ringförmigen Teil (78) mit einer kegelstumpfförmigen Innenfläche (80) besteht, welche in radialem Abstand dem Draht ausgebenden Ende (36) gegenüberliegt und sich innen in der von den basisfernen Enden (18) der Lamellen (12) wegweisenden Richtung verj Üngt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch eine Einrichtung (82, 88) zur wahlweisen Bewegung des ringförmigen Teils (78) in axialer Richtung bezüglich des Draht ausgebenden Endes (36) von einer ersten Stellung, in welcher der vom Draht ausgebenden Ende (36) vorgeschobene Draht (46) gegen die Innenfläche (80) stößt, und zwar auf Punkte, die auf einem ersten Kreis (92) liegen, so daß der Draht (46) auf eine erste Kreisbahn mit einem ersten Durchmesser, die mit den offenen Enden (24-1, 24-2) von ersten zwei Schlitzen (16-1, 16-2) fluchtet, geschoben wird, zu einer zweiten Stellung (86), in welcher der vom Draht ausgebenden Ende (36) vorgeschobene Draht (46) gegen die Innenfläche (80) stößt, und zwar auf Punkte, die auf einem zweiten Kreis (94) liegen, so daß der Draht auf eine zweite Kreisbahn mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, geschoben wird, wobei die zweite Kreisbahn mit den offenen Enden (24-3, 24-4) von zweiten zwei Schlitzen (16-3, 16-4), die zwischen den ersten zwei Schlitzen (16-1, 16-2) liegen, fluchtet.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil (78) von der ersten in die
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    - XJ, -
    zweite Stellung (86) in Richtung (85) gegen die Basis (22) bewegbar 13t und Nuten (90) aufweist, die wenigstens in der zweiten Stellung (86) des ringförmigen Teils (78) die basisfernen Enden (18) bestimmter Lamellen (12) aufnehmen.
  8. 8. Verfahren zur Herstellung einer Feldwicklung für dynamoelektrische Maschinen durch Einbringen des Drahtes in Schlitze, die durch die auf einem gedachten Zylinder angeordneten Lamellen eines Spuleneinziehgerätes begrenzt werden, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte der Beförderung des Drahtes (31I) durch Vorschieben (76, 40, 42) desselben entlang seiner Achse (28) und Führen (26) des Drahtes (34), während er auf eine Kreisbahn (48), die die zylinderförmige Lamellenanordnung (42) überlappt und mit den offenen Enden (24-1, 24-2; 24-3, 24-4) der Schlitze (I6-I, 16-2; I6-3, 16-4) fluchtet, vorgeschoben wird, wobei der Draht (46) in die beiden Schlitze (I6-I, 16-2; I6-3, 16-4) vorgestoßen bzw. -geschoben wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (28) der Kreisbahn (48) gegenüber der zylindrischen Lamellenanordnung (12) einen Abstand aufweist und parallel zur Zylinderachse (14) verläuft.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (34) zur Herstellung konzentrischer Spulen bei seinem Vorschieben auf eine erste Kreisbahn (92) mit einem ersten Durchmesser so begrenzt wird, daß die Kreisbahn (92) mit den offenen Enden
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    (24-1, 24-2) von ersten zwei Schlitzen (16-1, 16-2) fluchtet, und der Draht (3M) bei seinem Vorschieben auf eine zweite Kreisbahn (94) mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, so begrenzt wird, daß die Kreisbahn (94) mit den offenen Enden (24-3, 24-4) von zweiten zwei Schlitzen (l6-3» 16-4), die zwischen den ersten zwei Schlitzen (I6-I, 16-2) liegen, fluchtet.
    PATBfTAHWATI
    K riNCKn dipl-ing. h. w>*
    DiPC-SWG.». STAK**
    509849/02
    Leerseite
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