DE2714212C2 - Vorrichtung zum Anfertigen und Einlegen von Spulen mit nur einer Windung in die Nuten von Ankern elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches I.

Bei einer solchen aus der DE-AS 19 07 526 bekannten Vorrichtung ist als fester Bestandteil eine Fixier- und Positioniereinrichtung vorgesehen, die aus Zahnst.*/ gen, Zahnrädern und hydraulischen Zylindern besteher de Arbeits- und Antriebselemente für das Spreizen und Formen der Spulenköpfe aufweist. Die Vorrichtung besitzt einen einzigen gemeinsamen Antrieb und wirkt verschieden lang nacheinander auf jedes einzelne die Einrichtung passierende Werkstück ein. Dabei erfordert das Biegen der einzelnen Ankerschleifen je Anker das 4-bis 5fache der Zeit, die für das Formen der Spulenköpfe erforderlich ist. Diese Arbeitsweise bedingt eine relativ lange Durchlaufzeit für ein einzelnes Werkstück.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen baulichen Mitteln eine wesentliche Verkürzung der Durchlaufzeit pro Stück erreicht wird.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1 gelöst. Der Unteranspruch beschreibt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung.

Erfindungsgemäß sind die sehr unterschiedlichen Zeiten durch Aufspalten des Arbeitsfortganges in parallele Ströme mit gleichen Taktzeiten beim Durchlauf der Werkstücke durch die Vorrichtung aufeinander abgestimmt, was durch die lose Anordnung der miteinander durch Transportmittel verbundenen Aggregate möglich ist. Dabei ist die Fixier- und Positioniereinrichtung als transportable Trägereinheit ίο für den Spulenelementensatz ausgestaltet. Die Anordnung von Einzelaggregaten für alle an dem Anker der elektrischen Maschine durchzuführenden Arbeitsgänge erfolgt entlang einer selbsttätigen Transporteinrichtung. Mit dieser Kombination ergibt sich eine wesentliche Verkürzung der Durchlaufzeit pro Stück und damit ein sehr guter Produktivitätsgrad.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig.! die Gesamtansicht der Vorrichtung als Draufsicht, schematisch;

Fig.2 die Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig.!;

F i g. 3 die zur Vorrichtung gehörende Fixier- und Positioniereinrichtung;

Fig.4 die Fixier- und Positioniereinrichtung nach F i g. 3 in einzelnen Teilen, Seitenansicht;

Fig.5 die Fixier- und Positioniereinrichtung nach F i g. 3 in Richtung öos Pfeiles A gesehen;

F i g. 6 desgleichen, in Richtung des Pfeiles B gesehen.

Die Vorrichtung zum Anfertigen und Einlegen von Spulen mit nur einer Windung in geschlossene und halbgeschlossene Nuten von Ankern elektrischer Maschinen besteht aus einer Biegestation 1 (Fig. 1) für Spulenschleifen, der eine Ablaufhaspel 2 für Drahtbun-

j-, de, eine Vorschub- und Richtstation 3 für den Draht und eine Ablängstation 4 für die Ausgangsdrahtstücke vorgeschaltet sind, einer Formstation 5 für die Spulenköpfe, einer Umsetzstation 6 für den Spulensatz und einer Rückstellstation 7 (Fig. 2) für die Zylinder

4(i von Fixier- und Positioniereinric'Mungen 8 für die Spulen, die lose von einer mechanisch angetriebenen Transporteinrichtung 9 befördert werden bzw. sich in schrägstehenden Schwerkraftrinnen 10 bewegen. Die Fixier- und Positioniereinrichtungen 8 sind als lose Träger ausgeführt.

Jede Fixier- und Positioniereinrichtung 8 für die Spulenschleifen hat zwei konzentrisch angeordnete Zylinder: einen Außenzylinder Il (F i g. 3. 4) mit Nuten 12, in welchem ein genuteter Ring 13 geführt ist und so einen mit dem letzteren durch Stifte 14 starr verbundenen glatten Ring 15. Die Anzahl der Nuten in den Teilen 11 und 15 ist gleich der Nutenzahl des Ankers d°r zu fertigenden elektrischen Maschine.

Zur Führung des glatten Ringes des Innenzylinders 15 bei dessen Axialverschiebung im Außenzylinder 11 während der Formung der Spulenköpfc ist eine Einrichtung vorgesehen in Gestalt einer im glatten Ring 15 eingearbeiteten Führungsnut 16, in die eine Rolle 17 des Außenzylinders 11 eingreift. Die Rolle 17 auf ihrer Achse 18 ist über einen Anschlag 19 mit dem Außenzylinder 11 starr verbunden. Der Anschlag 19 am Außenzylinder 11 und zwei weitere Anschläge 20 (Fig. 5) am glatten Ring 15, die mit diesem starr verbunden sind, begrenzen den Winkel der gegenseitigen Verdrehung der beiden Teile 11 und 15. Ferner weist der glatte Ring 15 eine Öffnung 21 (F i g. 3. 4) für die Aufnahme des Kupplungsstücks der Formstation "5 und der Rückstellstation 7 auf. Der Außenzylinder 11

weist eine Nut 22 zur Festlegung der Fixier- und Positioniereinrichtung gegen die Biege- und Fornieinrichtung und gegen die Umsetzstation, mit denen sie zusammenarbeitet, auf. Zur Verhinderung einer spontanen Verdrehung des Zylinders i! und des Ringes 15 isi noch ein Kugeigesperre 23 eingebaut.

Für das automatische Arbeiten hat die Formation 5 für die Spuler.köpfe ein Klemmprisma 24 (F i g. 2), einen Vierkant 25 (Fig.!) für das Verdrehen des glatten Ringes 15 der Fixier- und Positioniereinrichtung 8 und eine Sperre 26 (¹⁷Ig-J). Die Umsetzstation 6 für den Spulensat? ha* einen Anschlag 27 (Fig. 1) und eine Ladeeir.richtung 28 zar Überführung der Fixier- und Positioniereinrichtung 8 auf einen Arbeitstisch 29, eine Klemmvorrichtung 30 (Fig.2), eine Aufnahme 31 (Fig. 1) für den Anker, einen Umsetzkopf 32 zur Entnahme des Spulensatzes aus der Fixier- und Positioniereinrichtung 8 und zu dessen Einsetzen in die Ankernuten, eine Schwerkraftrinne 33 und ein Hubwerk 34 (F ig. 1).

Zur Zurückdrehung des glatten Ringes 15 der Fixier- und Positioniereinrichtung 8 in die Ausgangsstellung dient die Kückstcllstation 7, die einen Zuführkopf 35 mit einem Drehelement 36 und eine Sperre 37 sowk; einen Anschlag 38 hat.

Schließlich weist die Vorrichtung noch einen Speicher 39 (Fig. 2) auf, bestehend aus einer Drehscheibe 40 (Fig. 1) mit radialen Schlitzen und einem Antrieb 41 (F i g. 2), und eine Einsetz- und Formstation 42 für den in die Ankernuten einzusetzenden Spulensatz, bestehend aus einem Einsetzkopf 43 (Fig.2) für den Spulensatz und einer Formvorrichtung 44 (Fig. 1) für die Spulenenden auf der Seite des im Gestell 45 befindlichen Kommutators der elektrischen Maschine. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt.
Der von der Ablaufhaspel 2 abgewickelte Draht läuft über die Vorschub- und Richtstation 3 zur Ablängestation 4 für die Ausgangsdrahtstücke. Das auf das erforderliche Maß abgelängte Ausgangsdrahtstück kommt zur Biege- und Formstation 1 für die Spulenschleife. Anschließend wird die fertig gebogene und dann noc'u entsprechend geformte Schleife in die Nuten 12 der Fixier- und Positioniereinrichtung 8 eingesteckt. Mit der nächsten Schleife geschieht es genauso, nachdem die Fixier- und Positioniereinrichtung 8 um eine Teilung weiter gedreht worden ist. Ist dann am Ende der Spulensatz komplett, so steht die Biege- und Formstation 1 für die Schleife still und die Fixier- und Positioniereinrichtung 8 wird als loser Träger auf das obere Trum der Transporteinrichtung 9 herausgestoßen. Über die Schwerkraftrinne 10 gelangt sie dann zur Formstation 5 für die Spulenköpfe, wo sie die Automatik der Einrichtung betätigt. Das Klemmprisma 24 geht nach unten und spannt den losen Träger 8 fest. Gleichzeitig geht die Sperre 26 nach oben und gibt so dem vorangegangenen losen Träger 8 den Weg zur nächsten Station frei. In die Öffnung 21 (Fig. 3, 5) des glatten Ringes 15 des Trägers 8 wird der Vierkant 25 eingeführt, und es erfolgt die Verdrehung des glatten Ringes 15 gegen den festgeklemmten Außenzylinder 11. Dabei wird der Spulenkopf geformt.

Die gegenseitige Verdrehung des Außen- 11 und Innenzylinders 13, 15 wird begrenzt, indem die am glatten Ring 15 angebrachten Anschläge 20 am mit dem festgeklemmten Außenzylinder 11 starr verbundenen Anschlag 19 anschlagen.

Damit der Spule.n!;opf mit gleichmäßigem Abstand von Schleife zu Schleife geformt ist, muß das Durchrutschen der Schleifen in den Nuten 12 der Fixier- und Positioniereinrichtung 8 zu Begirr, der gegenseitigen Verdrehung der Zylinder il und 15 vermieden werden, zu welchem Zweck die Fühi'iiüg'j.'iia ΐβ (f ι g. 6) : ■;!·- eip^rn geradlinigen Abschnitt versehen ist, der ein Einklemmen der Schleifen in den Nuten des Außen- 11 i-r-.ö Innenzylinders 15 verursacht, auf welches dann ein Auseinanderspreizen derselben ohne Durchrutschen folgt.

ίο Nach dem Zurückziehen des in der öffnung 21 der Fixier- und Positioniereinrichtung 8 steckenden Vierkants 25 und Heben des Prismas 24 bewegt sich die Fixier- und Positioniereinrichtung bzw. der Träger 8 bis zur Sperre 26 weiter. Indessen ist der vorangegangene Träger 8 beim Anschlag 27 der Umsetzeinrichtung 6 für den Spulensatz angelangt. Beim Hub der Ladeeinrichtung 28 wird der den Spulensatz enthaltende Träger 8 auf den Arbeitstisch 29 gebracht. Gleichzeitig wird der leere Träger 8 vom Arbeitstisch 29 auf das rücklaufende Trum der schrägstehenden Schwerkraitrinne 10 herabgestoßen.

Nach der Ausrichtung des Träger- 8 erfolgt sein Festspannen durch die Spanneinrichtung 30 und der Arbeitstisch 29 fährt nach rechts; dann fährt die Umsetzstation 32 an den Träger 8 heran, entnimmt diesem den Spulensatz und steckt ihn nach cem Zurückfahren des Arbeitstisches 29 in die Ausgangsstellung (nach links) 20 bis 40 mm tief in die Nuten des Ankers in der Aufnahme 31 ein, der dort gleichzeitig mit der Entnahme des Spulensatzes erscheint.

Der Anker kommt über die Schwerkniftrinne 3 zur Umsetzstation 6 von anderen Stationen (zum Beispiel von der für den Zusammenbau der Welle mit dem Blechpaket) außerhalb der Vorrichtung her und wird durch das Hubwerk 34 zu der Aufnahme 31 heraufbefördert.

Bei der Sperre 37 angelangt, betätigt inzwischen der leere Träger 8 die Rückstellstation 7, worauf der Zuführkopf 35 auf den Träger 8 zufährt und seinen Außenzylinder 11 gegen den Anschlag 38 drückt. Dabei geht der Vierkant 36 in die Öffnung 21 des glatten Rings 15 des Innenzylinders hinein, so daß dieser in die mit der Lage der Anschläge 19 und 20 gegebene Ausgangsstellung zurückgedreht werden kann. Nach dem Zurückziehen des Zuführkopfes 35 und Senken der Sperre 37 (F i g. 1, 2) kann sich der transportable Träger 53 weiter bewegen und gelangt auf das rücklaufenJe Trum der mechanisch angetriebenen Ketten-Transporteinrichtung 9, von welcher er vor den Anfang der Fließstraße zur Biege- und Formstation 1 für den erneuten Durchlauf durch die Anlage gefördert wird.

Die in der Umsetzstation 6 zusammengebauten Anker kommen in die Schlitze der Drehscheibe 40 des Speichers 39. Die Drehscheibe, welche ihre Drehbewegung vom Antrieb 41 erhä!', bringt sie zur Einsetz- und Formstation 42 für den in die Nuten des Ankers einzusetzenden Spuie/isatz. Nach Betätigung der Einsetz- und Formeinrichtung 42 geht der Einsetzkopf 43 nach unten, und so erfolgt das Einsetzen der bo Spulenschleifen. Nach dem Einsetzen tritt die Formstation 44 für die ko^tmuiatorseitigen Spulenenden in Aktion. Dicsr kehrt dann in ihre Ausgangsstellung zurück, der Einsetzkopf 43 bewegt sich aufwärts, und der Anker wird aus der Einsetz- und Forrnstation 42 hinausgestoßen und kann ?\i anderen Operationen gehen, die schon außerhalb der Vorrichtung liegen.

Zur weiteren Verkürzung der Durchlaufzeit k;M"vn bei der Vorrichtung der Außen- und der Innenr.ylinde.

drehbar ausgeführt sein, wobei der Inncn/ylindcr axial verschiebbar ist. Außerdem ist der gegenseitige Verdrehiingswinkel der Zylinder für einen bestimmten Anker immer gleich. Im Außen- und im Innen/ylincler sind soviel Nuten eingearbeitet wie der Anker Schleifen hat.

Hierzu 4 Walt Zeichmmuen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Anfertigen und Einlegen von Spulen mit nur einer Windung in die Nuten von Ankern elektrischer Maschinen, umfassend eine Vorschub- und Richtstation für den Draht, eine Ablängstation zur Bildung von Drahtstücken, eine Biegestation zur Bildung von Spulenschleifen, eine Fixier- und Positioniereinrichtung in Gestalt von konzentrisch angeordneten, gegenseitig verdrehbaren und axial verstellbaren Zylindern mit Nuten für die Aufnahme der Spulenschleifen eines Spulensatzes, eine Formstation für die Spulenköpfe, in der die Zylinder gegeneinander verdreht werden, eine Umsetzstation zum Einbringen des Spulensatzes in den Anker, mit einer die Fixier- und Positioniereinrichtung zur Umsetzstation und zurück bewegbaren Transporieir.richtung eine Station zum Rückstellen der Zylinder und eine Einsetz- wind Formstation für den Spulensatz bzw. die kommutatorseitigen Spulenenden, dAiiurch gekennzeichnet, daß die Fixier- und Positioniereinrichtung aus einer Vielzahl loser transportabler Träger (8) besteht, und daß längs des Transportwegs für die Träger räumlich voneinander getrennt nacheinander folgende Stationen aufeinanderfolgen:

die Biegestation (1), die Formstation (5) für die Spulenköpfe, die Umsetzstation (6) und die Rückstellstation (7).

2. Vorrichtung nach Anspiuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (13, 15) der als Träger (8) ausgebildeten Fixier- und Positioniereinrichtung sich aus einem genuteten Ring (13) und einem von diesem umfaßten glatten Ring (15) zusammensetzt, und daö atn Außenzylinder (11) und am Innenzylinder (13,15) des Ti ägers (8) Anschläge zur Begrenzung des gegenseitigen Verdrehungswinkels der Zylinder (11, 13,15) angebracht sind und daß im glatten Ring (15) eine Führungsnut (16) eingearbeitet ist, während der Außenzylinder (11) mit einem Vorsprung versehen ist, der in der Führungsnut (16)des Innenzylinders (15) eingreift.