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Anordnung zum selbsttätigen Führen und Anpressen der Windungen beiiii
Wickeln einer axial fortschreitenden Wicklung für elektrische Geräte.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum selbsttätige Führen
und Anpressen der Windungen beil Wickeln einer axial fortschreitenden Wicklung für
elektrische Geräte, bestehend aus axial und radial auf die Jeweilige Windung wirkenden
Anpreßelementen, die über einen ffbertragungsmechanisius einschließlich eines über
die ganze länge der Wickelbank auf Gleitstangen oder -schienen verschiebbaren und
durch eine pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagte Kolben-Zylinderanordnung unter
Gegenspannung gehaltenen Supports unter vom Weg und der Beschleunigung der inpreßelemente
unabhängigem Preßdruck gehalten sind.
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Es ist schon eine Vorrichtung zum Führen, Aufwickeln und Anspressen
der Drähte beim Herstellen von Wicklungen bekannt mit mindestens zwei die auflaufende
Windung beriShrenden Druckelementen1 die den von außen aufgebrachten Anpreßdruck
axial an die Wicklung weitergeben, und mit mindestens einem radial auf die auflaufende
Windung und die ihr unmittelbar benachbarten Windungen pressenden Druckelement,wobei
die Druckelemente in einer gemeinsamen axial mitlaufenden, in Umfangsrichtung jedoch
ruhenden Halterung geführt sind und wobei mindestens ein axial wirkendes Druckelement
den auflaufenden Draht an einer Stelle erfaßt, an der dieser bereits am benachbarten,
schon aufgewickelten Draht anliegt, jedoch selbst noch nicht auf der Windungsunterlage
aufliegt, während mindestens ein weiteres, axial wirkendes Druckelenent den auflaufenden
bereits auf der Windungsunterlage aufliegenden Draht am Zurückfedern hindert, und
wobei weiterhin die axial wirkenden Druckelemente in der Halterung in ihrer Höhle
gegenüber der Windungsunterlage verstellbar sind (DT-RS 1 281 030)dz Um hierbei
einen weitgehend konstanten Anpreßdruck der Anpreßrollen auch dann zu gewährleisten,
wenn Unstetigkeiten in der Windungseteigung, beispielsweise durch Lötstellen oder
Einschieben von Abstandsstreifen zwischen die Windungen, auftreten, ist es weiter
schon bekannt, die axial wirkenden DruckeLemente über ein kraftübertragendes Hebelsystem
mit einem einen Kolben aufweisenden, mit Druckgas gefüllten Zylinder zu verbinden
und den Zylinderraum an eine Reguliereinrichtung für das Druckgas und an einen Druckausgleichsbehälter
anzuschließen (DT-PS 1 302 282).
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Bei dieser Anordnung wirkt der Druck im Druckzylinder auf den Kolben,
der seinerseits durch ein mechanisches Eraftübertragungssystem mit den Anpreßelementen
verbunden ist. Da der Druckzylinder in seiner Längenausdehnung sehr viel geringer
ist als die Wicklung, ist die gesamte Führungs-, Wickel- und Anpreßanordnung auf
einem von der Wickelbank getrennt aufgestellten Support untergebracht, der beispielsweise
mit einer Grob-Vorschubsteuerung versehen ist, welche den Vorschub des Supports
etwa über ein Regelgetriebe mit Antriebsspindel bewirkt und zusätzlich mit einem
vom Druckzylinder über Endschalter gesteuertem tiberholantrieb ausgerüstet ist,
der damit ein kontinuierliches Arbeiten der Anordnung gewahrleitStwet Damit kann
aber ein unerwunschter Platzbedarf für den Support und ein nachteiliger Aufwand
für die Steuerung des Vorschubs verbunden sein. (/ Geringerer Platzbedarf und eine
einfachere Steuerung werden dadurch erzielt, daß die Anpreßelemente mit zwei zueinander
und in ihrer Längsachse zur Vorschubrichtung der Anordnung parallelen Druckzylindern
verbunden sind, deren Kolben einander entgegenwirken, daß ferner beide Kolben außerhalb
der Wickelanordnung feststellbar sind und daß weiterhin beide Druckzylinder gleichzeitig
mit Druck beaufschlagt sind.
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Hierbei sind die Kolben der Druckzylinder mit Bremsen verbunden, die
an zur Führung der Anordnung dienenden Vorschubstangen abwechselnd feststellbar
sind (DT-OS 1 639 316).
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Bei dieser Anordnung treten zwei sich widersprechende Anforderungen
auf: einesteils soll der die Anpreßelemente tragende Hauptsupport auch bei verkantendem
Kraftangriff suf den Führungsstangn oder -schienen einwandfrei und möw. lichst reibuns1os
gleiten können, was eine Schmierung eirorert, andererseits müssen die Schrittbremsen
auf denselben Fürungsstangen bzw -schienen auch bei sehr großen
Anpreßdrücken,
die den geforderten Kurzschlußfestigkeiten entsprechen, unverrückbar festklemmbar
sein, was eine Schmierung verbietet. Infolge der nicht über die ganze Lange konstanten
Reibungsverhältnisse, verursacht auch durch eine gewisse Abnützung während des Betriebes,
ließ sich kein konstanter Anpreßdruck über die ganze Länge der Wicklung aufrecht
erhalten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, bei welcher
der die Anpreßelemente tragende Support auf geschmierten Führungsstangen bzw. -schienen
leicht mit kleinster Reibung gleiten kann und durch eine davon getrennte Kolben-Zylinderanordnung
ein weitgehend konstaiiter Anpreßdruck aufrecht erhalten wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ttbertragung
der Kräfte zwischen der Kolbenzylinderanordnung und dem die Anpreßelemente tragenden
Support mittels einer umlauf enden Kette oder dgl. erfolgt und daß die Eolbenzylinderanordnung
an einem End-Bereich der Wickelbank angeordnet ist und daß ferner eine Vorrichtung
vorgesehen ist, die beim unbeabsichtigten Abheben der Anpreßelemente den axialen
Vorschubdruck unwirksam macht.
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Da bei dieser Anordnung der Anpreßdruck über die ganze Länge der Wicklung
ständig aufrecht erhalten wird, würde im Falle des Abhebens oder Abgleitens der
Anpreßelemente von der Windung der Support mit großer Kraft bis auf den Sndanschlag
schießen, wobei nicht nur die gesamte Anlage beschädigt, sondern auch Menschen in
Gefahr gebracht werden könnten. Deshalb ist es bei einer solchen Anordnung unabdingbar,
daß durch eine Sicherheitseinrichtung dieses Abschießen des Supports verhindert
wird. Dies kann z.B. durch eine in den ttbertragungsmechanismus eingreifende Bremse
oder eine die Kraftübertragung unterbrechende Kupplung erfolgen.
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Die Auslösung der Bremse bzw. der Kupplung kann durch einen an den
Anpreßelementen angebrachten elektrischen Schalter erfolgen, der bei Wegbleiben
des Anpreßdruckes, beispielsweise infolge eines eingebauten kleinen Federwegs, betätigt
wird.
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Beispielsweise kann die Bremse durch einen entgegen Federkräften wirkenden
Elektromagnet, der über einen Ruhestromschalter an den Anpreßelementen erregt wird,
im Betrieb offengehalten werden. Es sind jedoch genauso gut Anordnungen mit Betriebsstromschaltern,
beispielsweise bei Anwendung einer elektromagnetisch lösbaren Kupplung, im überragungsmechanismus
denkbar. Wird eine Kupplung vorgesehen, so muß allerdings durch weitere geeignete
Maßnahmen dafür gesorgt werden, daß die beim öffnen der Kupplung unter spannung
verbleibenden Elemente ihrerseits nicht durchschießen. Das kann z.B. durch Einlassen
eines Gegendruckes in die Kolben-Zylinderanordnung erfolgen, u.U. kann auch eine
stoßdämpferartige Ströiungsdrossel auf der dem Druckanschluß abgewandten Seite des
Druckzylinders genügen, die die Geschwindigkeit des vom Widerstand befreiten Supportes
begrenzt.
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Die Stelle der hier beschriebenen elektrischen und elektromagnetischen
Fühl- und Betätigungselemente können natürlich mit gleichem Effekt auch hydraulische
oder pneumatische Organe verwendet werden.
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Eine wesentliche Verkleinerung der Abmessungen der Gesamtanordnung
ist erzielbar, wenn der Hub in der Kolben-Zylinderanordnung nur einen Bruchteil
der Länge der Wicklung beträgt und in den Übertragungsmechanismus eine entsprechende
Unter-Setzung eingebaut ist, beispielsweise ein Untersetsungsgetrieb zwischen Kettenumlenkrolle
und Kolben-Zylinderanordnun3. Die Kolbenzylinderanordnung kann dann auch mit ihrer
Längsachse in einem größeren Winkel bis senkrecht zur Achse zwei Wickelbank an ihrem
Endbereich angeordnet sein. Anhand der aiiiiaenen Zei Zeichnungen werden ein Ausführungsbeispiel:
der Erfindung und ihre itirkungsweise erläutert.
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Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung an einer Wickelbank mit
begonnener Wicklung.
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Fig. 2 zeigt beispielhaft Einzelheiten des Sicherheitsschalters Unter
Bezugnahme auf Fig.1 wird zunächst die Wirkungsweise dargelegt: Der Anpreßkopf 1
mit den radial und axial wirkenden Anpreßrollen 2 und 3 wird am Anfang der zu wickelnden
Lage an den Leiter in radialer und axialer Ausrichtung angelegt. Die radiale Druckbeaufschlagung
des Anpreßkopfes 1 über denn DIockzylinder 4 wird mittels Druckreglers eingestellt,
Es: ist damit sichergestellt, daß bei unrunder Spule die waagrechte Rolle des inpreßkopfes
liner auf dem aufzuwickelnden Leiter aufliegt. Die axiale Druckbeaufschlagung über
den Druckzylinder 5 ist variabel über den Druckregler 6 einstellbar. Die Höhe des
einzustellenden Anpreßdruckes richtet sich nach der blanken Drehthöhe und der Anzahl
der Einzelleiter. Bein Wickeln der Lage drückt der auflaufende Leiter entsprechend
seiner steigung den Anpreßkopf axial gegen den anstehenden Druck weiter und wirkt
über den auf den FUhrungsstangen 11 gleitenden Support 12 und die umlaufende mit
den inpreßkopf gekuppelte Kette 7 auf den Druckzylinder 5, in welchen der Anpreßdruck
über den Druckregler 6 entsprechend der Einstellung konstant gehalten wird. Wenn
die Spule fertig gewickelt ist, wird das Bnpreßgerüst um etwa 150 mittels der beiden
an den Enden der Wickelbank angebrachten Hydraulikzylinder 8 ausgeschwenkt. Dann
kann die Spule mit dem Rallenkran von oben ausgespannt werden. Um bei unterschiedlichen
8pulendurehsessern den günstigsten Anpreßpunkt zu finden, welcher unmittelbar vor
der radialen Berührung des Leiters auf der Unterlage liegt, kann das Gerüst entsprechend
stufenlos geschwenkt werden.
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Wenn sich der Anpreßkopf aus irgend welchen Gründen von der Spule
abhebt, wird durch den erfindungsgemäß angebrachten RoXlenendschalter 9 der Stromkreis
zur Magnetbremse lo unterbrochen, diese schließt und der Support wird festgehalten,
so daß er nicht infolge des Druckes im Zylinder 5 gegen den Anschlag schießen kann.
Die Magnetbremse lo bildet im Beispiel eine Baueinheit mit einem Untersetzungsgetriebe,
das es möglich macht, die Länge des Druckzylinders 5 erheblich kleiner zu wählen
als es die Länge der Wickelbank und damit des Weges des Supports ist. Wie in Fig.
erkennbar, ist der Druckzylinder 5 oberhalb des Antriebs- und Steuerkastens der
Wickelbank so untergebracht, daß er in keiner Weise stören oder hindern kann. Im
Beispiel ist ein mit einer besonderen radialen Tastrolle 11 versehener Endschalter
9 dargestellt.
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Genausogut kann auch die radiale Anpreßrolle 3 durch Einfügen einer
kleinen Federstrecke in den Preßweg zum Erfassen des abheben verwendet werden.
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Fig. 2 zeigt die beispielhafte Ausbildung der Tastrolle 13 und ihr
Zusammenspiel mit dem Ruhestromendschalter 9. Wenn sich die Rolle 13 von der Wicklung
abhebt, erfolgt eine Entlastung der zusassegedrffickten Feder 14 und die Schalterrolle
15 wird aus dem Nutgrund 16 der Schubstange 17 durch den Wellenbund 18 herausgedrückt,
der Stift des Ruhestromschalters 9 eingedrückt und der Ruhestrom.unterbrochen.
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- Patentansprüche -