DE2727023C3

DE2727023C3 - Maschine zum Bewickeln von Ankern elektrischer Maschinen

Info

Publication number: DE2727023C3
Application number: DE2727023A
Authority: DE
Inventors: Pavel Ivanovitsch Moskau Buchteev; Vladimir Sergeevitsch Bycak; Viktor Mitrofanovitsch Kartavcev; Grigorij Jakovlevitsch Posleider
Original assignee: NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I EKSPERIMENTALNYJ INSTITUT AVTOMOBILNOGO ELEKTROOBORUDOVANIJA I AVTOPRIBOROV MOSKAU
Current assignee: NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I EKSPERIMENTALNYJ INSTITUT AVTOMOBILNOGO ELEKTROOBORUDOVANIJA I AVTOPRIBOROV MOSKAU
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2727023B2; CS190176B1; SU616692A1; US4236300A; HU174361B; FR2355395B1; GB1546525A; IT1084110B; FR2355395A1; DE2727023A1; BG25051A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff des Patentanspruches beschriebene Maschine.

Solche Maschinen werden zum Bewickeln von Ankern elektrischer Gleichstrommaschinen, vorzugsweise von Ankern von Kraftfahrzeug-Startern und Elektrokarren- sowie Elektromobil-Fahrmotoren verwendet.

Ihre Wicklung besteht aus einer geringen Anzahl VOT Windungen aus Emaildraht runden Querschnitts mit Durchmessern vornehmlich von 1 bis 2,6 mm und darüber. Die erfindungsgemäße Maschine erhöht beträchtlich die Leistung durch Automatisierung von besonders arbeitsaufwendigen Operationen bei der Herstellung der Wicklung für Anker elektrischer Ma-■chinen, die hauptsächlich von Hand unter Anwendung einer schweren körperlichen Arbeit ausgeführt werden; sie verbessert auch die Qualität der Erzeugnisse durch die Formung der Wickelköpfe der Ankerwicklung.

Das Problem der Mechanisierung des Bewickeins von Ankern elektrischer Qieichstrpmmaschinen, insbesonders vp/i?Ankern yqnjKraftfahrzeüg-Startern, besteht darin, daß der verhältnismäßig dicke Wicklungsdraht es nicht gestattet, die bekannten Wickel-' maschinen zu aufeinanderfolgenden Wickeln von Windungen auszunutzen, und zwar deshalb, weil sich dabei eine lockere Ankerwicklung ergibt und die Wik* kciköpfe vergrößerte Abmessungen aufweisen. Dies erklärt sich hauptsächlich dadurchy daß der Wicklungsdraht für ein solches Verfahren der Ankerwicklungzu dick ist. Deshalb muß das Wickeln von Ankern elektrischer Maschinen mit Wicklung aus Runddraht von über 1,5 mm Durchmesser und mit einer geringen Windungszahl in einer Einheit, beispielsweise mit 2...4 Windungen, gleichzeitig mit dem Einlegen von Windungen in den Anker vorgenommen werden. Deshalb ist in der Praxis bisher das gleichzeitige Einlegen der Windungen von Wicklungseinheiten in die Ankernuten und das komplizierte Wickelverfahren in den meisten Fällen van Hand üblich.

Bekannt ist eine Maschine mit den im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Merkmalen aus der DE-OS 1463927.

In dieser Maschine ist die Vorrichtung zum Einlegen der Drähte in Form von rohrförmigen Ziehdüsen ausgeführt, durch die der Draht während der Ankerwicklung hindurchgezogen wird. Dabei kommt es zum Abschälen und Rissigwerden der Isolation am Wicklunpjimii, naa uiactiuc νυιι YTiiiuuiigssuiilusjicn UCl Wicklung ist. Außerdem ergeben sich lockere Wickelköpfe mit vergrößerten Abmessungen.

Bekannt ist ferner eine andere Maschine der erwähnten Gattung (DE-PS 1025 502). Bei dieser Maschine ist die Ankerwicklungseinheit ir einzelne Abschnitte aufgeteilt. Vor dem Legen eines jeden Abschnitts der Ankerwicklung messen die rohrförmigen Drahtführungen die Länge eines Abschnittes durch ihren vom Anker weg gerichteten Hub ab. Die abgemessenen Abschnitte der Drähte werden dann in die Ankernuten durch eine Hubbewegung der Drahtführungen eingelegt.

Da zum Unterschied von der vorstehend beschriebenen Maschine nach der DE-PS 1463 927 der Wicklungsdraht nicht durchgezogen wird, wird seine Isolation nicht beschädigt. Zum Verdichten der in den Ankernuten gelegten Abschnitte der Drähte sind in der Maschine Verdichtungsleistei. vorgesehen, die nach dem Einlegen eines jeden Drahtabschnittes in die Ankernuten eingeführt werden und dort so lange bleiben, bis das nächstfolgende Abmessen der Drahtabschnitte erfolgt. Zur Verhinderung des Abschälens der Isolation und zur Führung des Drahtes während des Einlegens de·· -clben ist in dieser Maschine eine Trommel mit Nuten vorhanden, die vor dem Einlegen eines jeden Drahtabschnittes auf den Anker aufläuft und ihn in ihren Innenraum aufnimmt.

Die Leistungsfähigkeit dieser Maschine wird durch die Zahl von Arbeitsstufen bestimmt, die mit dem Abmessen des Drahtes und seinem Einlegen in die Ankernuten verbunden sind und deren Anzahl von der Windungszahl der Wicklung in jeder Einheit, für je eine Windung sind K) bis 12 Arbeitsstufen erforderlich, bestimmt ist. Deswegen ist die Leistungsfähigkeit dieser Maschine nicht hoch. Außerdem ergeben sich vergrößerte Wickelköpfe, weil in der Maschine keine Arbeitselemente vorhanden sind, welche den Draht bei der Ausbildung der Wickelköpfe des Ankers verdichten.

'■> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Maschine zum Bewickeln von Ankern elektrischer Maschinen,, insbesondere von Ankern von Kraftfahrzeug-Starlern zu schaffen* welche die Automatisierung der Vorrichtung ermöglich¹'.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zum Einlegen der Drähte an jeder Stirnseite des Ankers einen axial verschiebbaren Köpf auf -

weist, daS jeder Kopf einen Satz von nach Anzahl und Anordnung den Ankernuten entsprechenden, beweglich gelagerten Preßhebeln trägt, daß die Preßhebel jeweils abgerundete Arbeitsteile aufweisen, welche bei Verschieben des Kopfes die Drähte in die Ankernuten einlegen, und daß zwischen dem Anker und der Vorrichtung zum Einlegen der Drähte auf beiden Stirnseiten des Ankers je eine Einrichtung zur Umlenkung der Drähte und Formung der Wickelköpfe des Ankers angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise wird die Einrichtung zur Umlenkung der Drähte und Formung der Wickelköpfe aus zwei Hülsen zwischen dem Anker und den Preßköpfen und koaxial zu ihnen ausgebildet, wo die Wandung jeder Hülse Schlitze aufweist, welche in Anordnung und Abmessung den Ankernuten entsprechen und an diese anschließen und am Grundkörper der Hülse verbreitert sind.

Die Wickelmaschine nach der Erfindung gewährleistet die Automatisierung des Wickiungsprozesses von Ankern elektrischer Maschinen mit rundem Emaildraht großer Durchmesser (rf—1...2,6 mm) vorzugsweise bei einer geringen Windungszahl in einer Einheit (n =2...4).

Sie bietet die Möglichkeit, die Leistung beim Wikkein von Ankern wegen der Vereinigung der Elemente des Führens (Nuten), des Legens (Nuten und Hebel) und des Einpressens der Wicklung (Hebel) in die Nuten des Ankers in einem Einlegekopf beträchtlich zu steigern. Hierbei kommt die Aufeinanderfolge der erwähnten Arbeitsstufen im Einlegekopf automatisch von dem gleichen Antrieb der Hin- und Herbewegung zustande. Dadurch wird neben der Reduzierung des Arbeitszyklus die Konstruktion der Maschine im ganzen vereinfacht.

Außerdem wird während des Einlegens die Emailisolation am Wicklungsdraht infolge des geringen Druckes seitens der Arbeitselemente des Einlegekopfes auf den Draht nicht beschädigt. Gleichzeitig gestattet die erfindungsgemäße Maschine es, die Wikkelköpfe präzise zu formen, wodurch sie kleinere Abmessungen mit genauer Form haben und deshalb keiner Nacharbeit bedürfen.

Die Arbeitsorgane der erfindungsgemäßen Wikkelmaschine können in verschiedenen Anordnungen, beispielsweise in kontinuierlichen automatischen Fertigungsstraßen und anderen Anlagen verwendet werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen mit Hinweisen auf die Zeichnungen erläu- tert. Es zeigt

Fig. i eine Maschine zum Bewickeln von Ankern elektrischer Maschinen,

Fig. 2 einen Teil I der Maschine nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie H-II in Fig. 2,

Fig. 4 die Pressung der Wicklung mittels des rechten Einlegekopfes,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 4,

F i g. 6 das Einlegen der Wicklung mittels des linken Einlegekopfes. Μ

Die erfindungsgemäße Maschine enthält eine Zange 1 für einen Eisenkörper des Ankers 2, eine Vorrichtung zum Einlegen der Drähte, die in Form von zwei beweglichsn Köpfen 3, und zwar eines rechten und eines linken Kopfes (Fig< 1), ausgeführt ist, es Welche an den Stirnseite/* des Ankers gleichachsig angeordnet und durch einen gemeinsamen Antrieb verbunden sind. Jeder der Köpfe 3 enthält ein Gehäuse 4, in dem an der zum Anker gekehrten Seite eine ringförmige Eindrehung »A « mit in ihr gelenkig angeordneten abgefederten Preßhebeln S eingearbeitet ist, deren Anzahl und Anordnung der Anzahl und Anordnung der Nuten des Ankers 2 entspricht und deren vorderer Arbeitsteil abgerundet ist, wobei die Hebel 5 in bezug auf die Nuten des Ankers 2 mittels einer Buchse 6 gehalten werden, in deren Längsnuten diese Hebel 5 geführt sind. Die Buchse 6 ist mit ihrem einen Ende in der zentralen Bohrung des Gehäuses 4 angeordnet. An dem anderen Ende der Buchse 6 ist ein Kegelring 7 mit stirnseitigen radialen Nuten 8 befestigt, die dem Anker 2 zugewandt sind und deren Oberfläche an die Arbeitsfläche der Hebel 5 mit dem Radius »7?« unter der Wirkung von Federn 9 angedrückt ist. Das Gehäuse 4 und die Buchse 6 sind entlang der Längsachse des Ankers 2 hin- und herverschiebbar angeordnet. Die Buchse 6 umfaßt die Welle

10 des hin und her wirkenden Dreh -itriebs und kann sich um eine Strecke »/« im Gehäuse r verschieben.

Zwischen dem Anker 2 und den in Form von zwei beweglichen Köpfen 3 ausgeführten Vorrichtungen zum Einlegen des Drahtes ist eine Einrichtung zum Verteilen der Drähte und zum Formen der Wickelköpfe angeordnet. Diese Einrichtung ist in Form von zwei geschlitzten Hülsen 11 ausgebildet, die an verschiedenen Seiten des Ankers 2 angebracht und dementsprechend an den Enden der Welle 10 des Hin- und Her-Drehantriebs gleichachsig mit dem Anker 2 der elektrischen Maschine befestigt sind. Die Hülsen

11 schließen an die Stirnseiten des Ankers 2 an und stellen gleichsam seine Fortsetzung dar.

Jede Hülse 11 (Fig. 2) besitzt einen Grundkörper

12 und Längsschlitze 13, die zum Anker 2 hin breiter werden und deren Anzahl der Nutenzahl des Ankers 2 gleich ist. An den Rändern der Hülse 11 bilden die Schlitze 13 einen Zahnkranz (Fig. 3), bei dem jeder Zahn 14 parallele Abschrägungen 15 aufweist, die zum Grundkörper 12 hin nach der Seite der Wick-Iun^äverteilung breiter werden. Der Grundkörper 12 der Hülse 11 und ihr Zahnkranz 14 bilden den Wikkelkopf des Ankers.

Falls der Anker einen Kollektor 16(Fig. l)besitzt, so verfügt die Hülse 11, die an der Seite des Kollektors angeordnet ist, über keinen Arbeitsgrundkörper 12, und der Wickelkopf auf dieser Ankerseite wird nur durch den Zahnkranz 14 gebildet.

Die Maschine gemäß der Erfindung kann zusätzlich folgende bekannte Einrichtungen enthalten:

Einrichtung zum Anordnen der Drahtspulen,

Richteinrichtung,

Einrichtung zur Drahtspannung

Säuberungseinrichtung.

In diesem Fall kann mit der erfindungsgemälien Maschine das Wickeln von Ankern unmittelbar mit dem Abwickeln von Draht von Spulen vereinigt werden. In dem Ausführungsbeispiel der Maschine nach der Erfindung feh.en diese Einrichtungen, und es ist die Reihenfolge der Arbeitsgänge mit dem Halbzeug für den Anker angeführt bei denen in den Nuten des Kollektors 16 die Enden der Wicklungstirahte befestigt und die Drähte selbst in den Nuten des Ankers 2 (Fig. 1) verlegt werden.

Die Maschine gemäß der Erfindung arbeitet folgenderweise,

Der Anker 2 einer elektrischen Maschine mit dem Kollektor 16 und einem Satz Drähte 17 (Fig. 1) wird in die Zange 1 eingesetzt und festgespannt. Dann wird

der automatische Arbeitszyklus der Maschine eingeschaltet, der wie folgt abläuft:

Zuerst Wird auf den Anker 2 der fechte bewegliche Kopf 3 (Fig. 4) geschoben, der mit seinen Preßhebeln 5 am Ende des Hubs des Kopfes 3 die Drähte 17 in die Nuten des Ankers 2 drückt und diese zugleich in die Schlitze 13 des Zahnkranzes 14 der linken Hülse 11 durchstößt. Hiernach dreht sich die linke Hülse 11 um den Teilwinkel der Wicklung (Fig. 5), indem sie den Wickelkopf formt und die Drähte fächerartig gegen die entsprechenden Nuten des Ankers einstellt. Während dieser Verteilung findet die Formung des Wickelköpfes mittels des Gründkörpers 12 der Hülse 11 und mittels der profilierten Schlitze 13 statt.

Dann geht der linke Einlegekopf 3 (Fig. 6) an den Anker 2 heran, während der rechte in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Bei Beginn des Einlegens der Drähte 17 mittels des linken Einlegekopfes 3 halten die stirnseitigen Nuten 8 des Kegelringes 7 des Kopfes 3 die Wicklungsdrähte in bezug auf die entsprechenden Nuten des Ankers 2 und erhalten diese Stellung auf dem ganzen Weg des Einlegens der Drähte bei der weiteren Verschiebung des linken Kopfes 3 nach der rechten Seite, Das Einlegen der Drähte 17 in die Nuten des Ankers 2 erfolgt ohne besondere Kräfte und Drücke auf den Wicklurtgsdraht seitens der Nuten 8 und der Hebel 5. Dies wird dank dem stufenlosen Radiusübergang »7?« erreicht; dabei wirkt dieser Radius »R « auf dem ganzen Weg des Einlegens als »Kufe«, wodurch eventuelle Beschädigungen der Drahtisolation verhindert werden. Am Ende seines Hubes drückt der linke Einlegekopf 3 den Draht ge-

gen den Grund der Nuten des Ankers 2 mittels der Hebel 5 nach, Das Nachdrücken der Drähte geschieht im Augenblick, da die Büchse 6 samt dem Kegelfing 7 den nicht in der Zeichnung dargestellten Anschlag erreicht, während sich das Gehäuse 4 zusammen mit den Hebeln 5 noch um die Strecke »/« weiterverschiebt; In diesem Fall, ebenso wie bei der Bewegung des fechten Kopfes 3 zlim Anker 2, drücken:die Hebel 5 am Hubende des Kopfes die Drähte 17 in die Nuten des Ankers 2 nieder und führen sie in die Schlitze 13 des Zahnkranzes 14 der rechten Hülse 11 ein. Hiernach dreht sich die Hülse 11 um den Teilwinkel der Wicklung (Fig. 6) und formt den Wickelkopf an der Seite des Kollektors 16, während die linke Hülse 11 in die Ausgangsstellung zurückkehrt.

Des weiteren beginnt der rechte Kopf 3 erneut, sich

'von rechts nach links zum Anker2 (Fig. I) hin zu bewegen, während sich der linke Kopf in dieser Zeit von rechts nach links vom Anker 2 weg bewegt. In diesem Fall findet das Einlegen der Drähte 17 mittels des rechten Einlegekopfes 3 ähnlich dem linken statt. Auf diese Weise wiederholt sich der Zyklus so viele Male, wieviel Windungen in der Wicklungseirtheit des Ankers vorhanden sind. Dabei sind zur Ausführung einer Windung in der Maschine nach der Erfindung nur vlßr Arbeitsstufen im Unterschied zu 10 bis 12 Arbeitsstufen gemäß der DE-PS 1025502 eirforderlich. Adifierdem sind im Einlegekopf 3 (Fig. 1) alle notwendigen und ausreichenden Elemente zum Einlegen der Drähte in einer Bewegung enthalten und die Kombination des Kopfes mit der Arbeitshülse 11 gestattet es, die Wickelköpfe während des Verteilungsvorgangs zu formen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Maschine zum Bewickeln von Ankern elektrischer Maschinen mit einer Einrichtung zum s Halten des Ankers und einer Vorrichtung zum Einlegen der Drähte in die Ankernuten, welche Einrichtung und Vorrichtung einen gemeinsamen Antrieb haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einlegen der Drähte an jeder ι ο Stirnseite des Ankers einen axial verschiebbaren Kopf (3) aufweist, daß jeder Kopf einen Satz von nach Anzahl und Anordnung den Ankernuten entsprechenden, beweglich gelagerten Preßhebeln (5) trägt, daß die Preßhebel (5) jeweils abgerun- is dete Arbeitsteile aufweisen, welche bei Verschieben des Kopfes (3) die Drähte in die Ankernuten einlegen, und daß zwischen dem Anker (2) und der Vorrichtung zum Einlegen der Drähte auf beiden Stirnsejren des Ankers je eine Einrichtung zur Umlenkung der Drähte und Formung der Wickelköpfe des Ankers angeordnet ist.
2. Maschine zum Bewickeln von Ankern elektrischer Maschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Umlenkung der Drähte und Formung der Wickelköpfe aus zwei Hülsen (11) zwischen dem Anker und den Preßköpfen und koaxial zu diesen besteht, und daß die Wandung jeder Hülse (11) Schlitze (13) aufweist, welchf in Anordnung und Abmessung den Ankernuten entsprechen und an diese anschließen, und welche am Grundkürper (12) der Hülse (11) verbreitert sind.