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WERKZEUGMASCHINE ZUR HERSTELLUNG VON ERREGERSPULEN FÜR
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ELEKTRISCHE MASCHINEN Die Erfindung bezieht sich auf technologische
Ausrüstungen zur Herstellung von Teilen für elektrische Maschinen, genauer auf Werkzeugmaschinen
zur Herstellung von irregerspulen für elektrische Maschinen.
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Die vorliegende Erfindung kann in der elektrotechnischen Industrie
bei der Herstellung von Gleichstrommaschinen allgemeiner industriellen Verwendung
sowie in der Kraftfahrzeug- Traktoren-, $Flugzeugindustrie und anderen Industriezweigen,
die Starter zum Anlassen von Verbrennungsmotoren herstellen, anwendung finden Bekannt
ist eine Werkzeugmaschine zur Herstellung von Erregerspulen für elektrische Maschinen
(siehe z, 3. GB-PS 1233862), Hork 3/62 die das ;ikkeln von Erregerspulen für Drähte
rechteckigen Querschnitts
"flachkant", d.h. eine Windung auf die
andere, ausführt. Diese Werkzeugmaschine zur Herstellung von Erregerspu len enthält
eine in Bewegungsrichtung des Drahtes bei dessen Umwickeln von einem Drahtbund auf
einen Wickeldorn angeordnete Vorrichtung zum Abwickeln des Drahtes vorn ßund und
Formen eines ind er vertikalen Ebene gekrümmten Bogans, die mit einer Sperreinrichtung
versehen ist. In der Bewegungsrichtung des Drahtes bei desscn Umwickeln vom Bund
auf den Wickeldorn, auf dem die Erregerspule angebracht wird, befindet sich hinter
der Vorrichtung zum Abwickeln des Drahtes vom Bund und Formen des Bogens eine Gruppe
von Rollen zum Richten des Drahtes in zwei zueinander senkrechten Ebenen. Hinter
der Rollengruppe zum Richten des Drahtes ist eine Vorrichtung zum schrittweisen
Drahtvorschub angeordnet.
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Hinter der Vorrichtung zum schrittweisen I)raht;vorschub befinden
sich in der Bewegungsrichtung des Drahtes eine Biegevorrichtung für den Erregerspulenanschub
und eine Abschneidevorrichtung. Der Wickeldorn, auf dem die Erregerspule angebracht
wird, besitzt eine Midrückrolle mit ebener Mantelfläche. Die se werkzeugmaschine
zur Herstellung von Errcgerspulen für elektrische Maschinen enthält ferner in Bewegungsrichtung
des Isolierbandes bei dessen Umwickeln von einem anderen Bund auf die Windungen
der Erregerspule liegend ine Vorrichtung zur Zuführung des Isolierbandes vom Bund
dafür und eine Abschneidevorrichtung. Die Werkzeugmaschine besitzt
werner
eine Einrichtung zum Einwickeln des Drahtes in das Isolierband. Die Beschriebene
Werkzeugmaschine zur Herstellung von Erregerspulen enthält ferner Befestigungselemente:
Bügel und zum Festbinden der Spulenwindungen bestimmte Bänder. Der erwähnte Prozeß
der Befestigung der Erregerspulenwindungen ist recht arbeitsaufwendig und läßt sich
praktisch nicht automatisieren.
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Bei der auf der bschriebenen Werkzeugmaschine hergestellten Erregerspule
erfolgt nach dem abwerfen einer fertigen irregerspule vom Wickeldorn in den Auffangbehälter
eine Rückfederung der letzten Windung. Infolgendessen besitzen die berg stellten
Erregerspulen unstabile Form.
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Außerdem findet in don auf der beschriebenen Workzeugmaschine hergestellten
Erregerspulen eine Verschiebung der Windungen der Erregerspulen und er Windungsisolation
relativ zueinander statt, was zum Windungsschluß führen kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine
zur Herstellung von Erregerspulen für elektrische Maschinen zu schaffen, in der
die vorgesehene elemente dem Draht eine beerteilen stimmte Form und die Form der
Mantelflächen der Andrückrolle des wickeldornes, auf dem die Erregerspule angebracht
wird, eine Qualitätserhöhung der hergestellten Erregerspulen gewährleistet.
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einer Dies wird dadurch erreicht, daß bei Werkzeugmaschi
ne
zur herstellung von Erregerspulen für elektrische Maschinen aus Drähten rechteckigen
querschnitts, die in Bewegungsrichtung des Drahtes bei dessen Umwickeln von einem
Bund auf einen Wickeldorn mit andrückrolle, auf welchem die Erregerspulen angebracht
wird, angeordnet eine Vorrichtung zum Abwickeln des Drahtes vom Bund und Formen
eines in der vertikalen Ebene gekrümmten Bogens mit einem an diesen angelegten Steuerhebel,
eine Gruppe von Rollen zum Richten des Drahtes in zwei zueinander senkrechten Ebenen,
eine Vorrichtung zum schrittweisen Drahbvorschub, eine Biegevor richüwig für den
£rregerspulenanschluL, eine libschneidevorrichtung sowie in Bewegungsrichtung des
Isolierbandes bei dessen Umwickeln von einem anderen Bund auf die Windungen der
Erregerspule liegend eine Vorrichtung zum Zuführen des Isolierbandes vom Bund zum
Wickeldorn und eine weitere Abschneidevorrichtung umfaßt, erfindungsgemäß zusätzlich
ein Paar von Rollen vorgesehen ist, die in bezug auf den Draht auseinander- und
zusammenführbar angeordnet sind und sich zwischen dem Wickeldorn, auf den die Erregerspule
gewickelt wird, und der ersten Abschneidevorrichtung befinden, wobei ihre Mantelflächen
jeweils konvexe bzw.
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konkave Form besitzen um dem Draht eine V-förmige Gestalt zu erteilen,
wobei die Andrückrolle des Wickeldorns, auf den die Erregerspule gewickelt wird,
eine geriffelte Mantelfläche zur Erzeugung einer Aufrauhung an der V-förmigen
Oberfläche
des Drahtes bei dessen Wickeln auf den Wickeldorn aufweist.
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Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Qualität der hergestellten
Erregerspulen zu erhöhen und den arbeitsaufwendigen Prozeß der Befestigung der Windungen
der Erregerspulen zu vermeiden.
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Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der
nachfolgenden ausführlichen Beschreibung einer Werkzeugmaschine zur Herstellung
von Erregerspulen für elektrische Maschinen, als Ausführungsbeispiel mit Bezug auf
die . zeichnungen ersichtlich; in den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 kinematisches Schema
einer Werkzeugmaschine zur Herstellung von Erregerspulen gemäß der erfindung Fi6.
2 Paar von Rollen, die sich zwischen dem Dorn, auf den die Erregerspule gewickelt
wird, und der abschneidevorrichtung im augenblick der Annäherung befinden (Schnitt
nach Linie II-II der Fig. 1), sig. 3 Wickeldorn mit auf diesem angebrachter Brregerspule
und Andrückrolle während des Wickelns (Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1), Fig.
4 Wickeldorn mit auf diesem angebrachter Erregerspule und Andrückrolle während des
Wickelns (Schnitt nach Linie C der Fig. 1), Die Werkzeugmaschine zur Herstellung
von Erregerspulen
für elektrische Maschinen enthält eine Vorrichtung
1 (Fig.
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1) zum Abwickeln eines Drahtes 2 Von einem Bund 3 und Normen eines
Bogens 4 aus dem Draht 2. Der Bogen 3 aus dem Draht 2 ist in der vertikalen Ebene
gBkrümrnt. An den Bogen 2 aus dem Draht 2 ist ein Steuerhebel 5 angelegt. Die Vorrichtung
1 zum Abwickeln des Drahtes 2 vom Bund 3 und Formen des Bogens 4 ist mit einem Endschalter
6 versehen Die Vorrichtung 1 schließt ein Paar von Antriebsrollen 7 ein. In Bewegungsrichtung
dts Drahtes 2 bei dessen Umwickeln vom Bund 3 befindot sich hinter der Vorrichtung
1 zum Abwickeln des Drahtes eine Gruppe von Rollen 8 zum Richten des Drahtes 2 in
zwei zueinander senkrechten Ebenen. Dann ist in der Bewegungsrichtung des Drahtes
2 bei dessen Umwickeln vom Bund 3 eine Vorrichtung 9 zum schrittweisen Vorschub
des Drahtes 2 angeordnet, die ein Paar von Rollen 10 einschließt. Eine der Rollen
10 der Vorrichtung 9 weist einen Ausschnitt 11 auf. Hinter der Vorrichtung 9 befindet
sich in Bewegungsrichtung des Drahtes 2 bei dessen Umwickeln vom Bund 3 eine Biegevorrichtung
12 für einen Anschluß 13 der Erregerspule 14. Die Vorrichtung 12 zum Biegen dcs
Anschlusses 13 der Erregerspule 14 enthält drci bewegliche Leisten 15 mit konvexer
Oberflache an ihren Sonden. Hinter der Vorrichtung 12 liegt in Bewegungsrichtung
des Drahtes 2 eine Abschneidevorrichtung 16, die eine sofortwirkende Schere enthält.
Ferner enthält die Werkzeugmaschine einen Wickeldorn 1?> auf den die Erregerspule
14 gewickelt wird. Der Wickelaorn 17 ist mit einer Treibscheibe
18
versehen, die einen Schlitz 19 aufweist, und ist an einer Spindel 20 eines antriebs
21 angebracht. Der Wickeldorn 17 enthält ferner eine Andrückrolle 22, die an einem
Hebel 23 a-, gebracht und mittels einer Feder 24 mit einem Druckluftzylinder 25
verbunden ist. Die Werkzeugmaschine enthält ferner eine Vorrichtung 26 zur Zuführung
eines Isolierbandes 27 von einem Bund 28 zum Wickeldorn 17, die ein Paar von Rollen
29 enthält. Eine dieser Rollen 29 ist die Treibrolle, die andere von diesen Rollen
29 ist die Andrückrolle mit einrr Feder 30.
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Hinter der Vorrichtung 26 zur Zuführung des Isolierbandes liegt in
Bewegungsrichtung des Isolierbandes 27 bei des sen Umwickeln vom . Bund 28 auf die
Windungen der Erregespule 14 eine weitere Abschneidevorrichtung 31, die eine sofortwirkende
Schere 32 enthält.
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Zwischen dem Wickeldorn 17, auf den die Erregerspule 17 gewickelt
wird, und der Abschneidevorrichtung 16 befindet sich ein Paar von Rollen 33, die
in bezug auf den Draht 2 auseinander- und zusammenführbar angeordnet sind. Di Mantelfläche
34 (Fig. 2) der obeen Rolle 33 besitzt konvexe form, Die Mantelfläche 35 der unteren
Rolle 33 besitzt konkave Form. Diese Form der Mantelflächen 34, 35 der Rollen 35
bewirkt, daß dem Draht 2 ein V-förmigen Gestalt.erteilt wird.
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Außerdem besitzt die Andrückrolle 22 (Fig. 3) des Wikkeldornes 17,
auf den die Erregerspule 17 gewickelt wird,
eine geriffelte mantelfläche
36 zur Erzeugung einer Riffelung der V-förmigen Oberfläche des Drahtes 2 bei dessen
Wickeln auf den Wickeldorn 17.
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Alle erwzihnten Vorrichtungen sind mit dem Antrieb 21 (Fig. 1) verbunden.
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Die Werkzeugmaschine zur Herstellung von Erregerspulen in für elektrische
Maschinen arbeitet folgender Weise.
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Der Draht 2 (Fig. 1) rechteckigen Querschnitts wird mit Hilfe des
Paares von Antriebsrollen 7 der Vorrichtung 1 vom Bund 3 ab; wickelt, zum in vertikaler
ebene gekrümmten Bogen 4 geformt und der Gruppe der Rollen 8 zugeführt. Hierbei
liegt am Draht des Bogens 4 frei der Hebel 5 an, der über den Andschalter 6 während
der Arbeit der Werkzeugmaschine die Rollen 7 steuert, wodurch die Größe des Bogens
4 in bestimmen Grenzen gehalten wird. ivlittels des Systems der Xollen 8 wird der
Draht 4, indem er durch diese läuft, in zwei zueinander senkrechten Ebenen gerichtet.
sodann wird mit EIilf* der Hollen 10 der Vorrichtung 9 zum schrittweisen Vorschub
der Draht 2 dem Dorn 17 zugeführt, der in fixierter Stellung ist, wahrend die Andrückrolle
22 unter der Wirkung des DruckluftzyLinders 25 hochgehoben ist. Im Augenblick der
Zuführung des Drahtes 2 zum Dorn 17 sind die beweglichen Leisten 15, die zuvor den
Anschluß 13 der Erregerspule 14 ausgeformt haben, auseinandergeführt. Auch die Messer
der Ab'-schneidevorrichtung 16 und das Paar der Walzrollen 33 befinden
sich
in auseinandergeführter Stellung.
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Die Zuführung des Drahtes 2 zum Dorn 17 erfolgt, indem der eirien
Ausschnitt 11 aufweisenden unteren Rolle 10 der Vorrichtung 9 einer im Uhrzeigersinn
erfolgende Dreherteilt wird bewegung. nachdem die zylindrische Oberfläche der unteren
Rolle 10 der Vorrichtung 9 den Draht 2 an die sich ständig drehende obere Rolle
10 der Vorrichtung 9 angedrückt hat, setzt die Zuführung des Drahtes 2 zum ;Wickeldorn
17 ein.
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Nach Vollführung einer Umdrehung bei der Zuführung des Drahtes 2 wird
die untere Rolle 10 der Vorrichtung 9 in der Ausgangsstellung fixiert, so, wie es
in Fig. 1 dargestellt ist.
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Dabei wird im Augenblick der Zuführung des Drahtes 2 die untere Rolle
10 der Vorrichtung 9 von der schnellaumlaufenden oberen Rolle 19 mitgenommen, wodurch
langsame Drehung der Vorrichtung 9 des (in den Zeichnungen nicht, abgebildeten)
Stellor6rans des Antriebs 21, der dieuntere Rolle 10 der Vorrichtung 9 freigibt
und der unteren Rolle 10 der Vorrichtung 9 einen Anfangsstoß im Uhrzeigersinn erteilt,
überholt wird.
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Der Durchmesser der unteren Rolle 10 der Vorrichtung 9 ist auf die
Zufuhrgröße des Drahtes 2 zum Wickeldorn 17 derart abgestimmt, daß ihr Umfang abzüglich
der Größe des ausschnittes 11 der Vorschublänge gleich ist. Nachdem der Draht 2
dem Wickeldorn 17 zugeführt ist, fällt dessen abgebogenes Ende 13 in den an der
ireibscheibe ausgeführten Schlitz 19 ein.
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Danach wird die hadriickrolle 22 des Wickeldornes 17 durch Abwärtsgehen
der
(in der Zeichnung nicht abgebildeten) Kolbenstange des Druckluftzylinders 25 unter
der Einwirkung der Feder 25 aut den Wickeldorn 17 abgesenkt und drückt am Ende ihres
Hubs durch die Kraft der Feder 24 das Ende des Drahtes 2 an den Wickeldorn 17 an.
Danach setzt die Drehung der Spindel 20 zusammen mit dem Wickeldorn 17 und der Treibscheibe
18 ein.
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Dadurch erfolgt das Wickeln der ersten Windung der Erregerspule 14.
Unter die zweite Windung der Erregerspule 14 wird durch die Rollen 29 der Vorrichtung
26 das Isolierband 27 zur Herstellung der Windungsisolation zugeführt. Die Zufuhr
des Isolierbandes 27 erfolgt in dem Augeblick, indem für einen Moment die Andrückrolle
29 unter der Wirkung der Feder 30 das Isolierband 27 an die zweite schnellumlaufende
Rolle 29 der Vorrichtung 26 angedrückt hat.
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Nachdem die Spindel 20 des Antriebs 21 eine Umdrehung vollführt hat
oder aber etwas früher, nähern sich die Walzrollen 33 an den Draht 2 an, wodurch
die nachfolgenden Windungen der Erregerspule 14 (Fig. 2) ein V-förmiges Profil erhalten.
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Die Andrückrolle 22 (Fig. 3), die eine geriffelte Mantelfläche 36
besitzt, erzeugt eine Aufrauhung an der V-förmigen Oberfläche des Drahtes 2 bei
dessen Formen am Wickeldorn 17 zu einer Spule 14. Dabei stehen während des Wickelns
die Jindungen der Erregerspule 14 Wirkung der An-Andrückrolle 22, die mit Hilfe
der Feder 24 so eingestellt ist,
daß ds V-förmige Profil während
des Wickelns in geraden iibschnitten der Erregerspule 14 erhalten bleibt und durch
stetigen Ubergang an den Biegestellen (ig. 4) beseitigt wird.
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Während des Wickelns der Windungen der Erregerspule 14 führt die
Riffelung der Mantelfläche der Andrückrolle 22 an den Biegestellen eine Verankerung
der Windungen der Erregerspule 14 aus, wodurch inntre Spannungen, die infolge der
Deformation des Drahtes 2 (Fig. 1) bei dessen Wickeln auf den Wickeldorn 1l? entstanden
sind, aufgehoben werden, In eincm bestimmten Augeblick des Wickelvorgangs erfolgt
das Abschneiden des Isolierbandes 27 durch die Messer 32 und das Abtrennen des Drahtes
2 durch die Messer 16. Diese Operationen finden während der Drehung der Spindel
20 statt. Mach dem Abtrennen des Drahtes 2 führt der Wickeldorn 17 zwei-drei zusätzliche
Drehungen zum Nachwickeln und Abwälzen der Windungen der Erregerspulen 14 durch
die Andrückrolle 22 aus.
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Infolgedessen wird die b'orm der Windungen der Erregerspule 14 stabilisiert.
Dabei federt die letzte Windung der Erregerspule 14 nicht zurück, sondern St.' bleibt
an die vorhergehenden wiindungen dicht angedrückt. imach dem Nachwickeln und bwalzen
der Windungen der Erregerspule 14 wird die Spindel 20 fixiert, und der Wickeldorn
17 wird in einer genau bestimmten Stellung gestoppt, die in Fig. 1 dargestellt ist.
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Danach wird unter der Wirkung der Kolbenstange des Druckluftzylinders
25 die Andrückrolle 22 hochgeschoben, und die
gewickelte Erregerspule
14 wird in eine (nicht eingezeichnete) Auffangsrinne abgeworfen.
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Das Abwerfen der Erregerspule 14 erfolgt durch axiales Einziehen
des Wickeldorns 17 in die Spindel 20 des Antriebs 21 der Maschine bei feststehender
Scheibe 18. Der Prozeß des wickelns einer Nächsten Erregerspule 14 geht in ähnlicher
Weise vor sich. Dabei erfolgt beim zwickeln einer Erregerspule 14 mit abgebogenen
einschluß 13 das Abbiegen des letzteren sofort nach dem Abtrennen des Drahts 2 mit
Hilfe von Biegeleisten 15 der Vorrichtung 12.
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Somit wird in der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine die realität
der hergestellten Erregerspulen dadurch verbessert, daß sie eine stabile Form der
Windungen von Brreg,rspulen gewährleistet, die nach deren Abnahme vom Wickeldorn
17 ihre ursprüngliche Form beibehalten, sich nicht lokkern und nicht verschieben,
wodurch Beschädigungen der Windungsisolation ausgeschlossen werden. Außerdem entfällt
die sonst notwendige Durchführung von zusätzlichen Arbeiten zum Befestigen von Spulenwindungen
(durch Band, Bügel).