DE3024219C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln von Spulen oder Spulengruppen für elektrische Maschinen, bei denen sich Zwi­ schenpolverbindungen axial auf derselben Seite befinden wie die Drahtenden, bestehend aus einer Wickelschablone, einer relativ zu dieser umlaufenden Wickeldüse, einem mit der Schablone in Eingriff zu bringenden, achsparallele Schlitze aufweisenden Aufnehmer, ei­ nem zusammen mit de Wickeldüse relativ zur Schablone axial ver­ schieblichen Abstreifer zum Überstreifen der Spulen von der Scha­ blone in die Schlitze des Aufnehmers sowie einem durch einen steu­ erbaren Antrieb relativ zur Schablone axial und radial verfahrba­ ren, den Draht zwischen den Spulen oder Spulengruppen haltenden und führenden Greifer, welcher in Achsrichtung gesehen im Bereich außerhalb des Aufnehmers zwischen einer oder mehreren der Schablo­ ne benachbarten, in der Anfangsphase der Wickelvorgänge eingenom­ menen Anwickelstellungen und einer der angehaltenen Wickeldüse be­ nachbarten Greifstellung, in welcher der Draht durch eine axiale Relativbewegung zwischen der Wickeldüse und dem Greifer in diesen einführbar ist, auf einer Bahn außerhalb der Wickelebene bewegbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist in der JP 55-26 075 A und in ähnli­ cher Form in der US-PS 39 67 658 beschrieben. Sie wickelt in bei­ den Drehrichtungen und je nach Anwendungsfall mit unterschiedli­ chen Drahtstärken auf dieselbe Schablone.

Vereinfachte Greiferanordnungen finden sich in der DE-OS 28 08 050 und der DE-AS 15 89 860. In beiden Fällen klemmt der Greifer jedoch den Draht in demjenigen Bereich, der in Draufsicht innerhalb des Rings der Stäbe des Aufnehmers liegt, der also später beim Einziehvorgang durch die Statorbohrung gezogen wird. Dies bringt es mit sich, daß bei den betroffenen Spulen in der einen Statornut ein Draht mehr liegt als in der anderen, was vielfach unerwünscht ist. Um bei Rechts- und Linkslauf unterschiedlich lange Drahtverbindungen zwischen den Spulen bzw. Spulengruppen zu erzeugen, ist es aus der DE-OS 28 08 050 auch schon bekannt, die Wickeldüse in ver­ schiedenen Stellungen auf ihrer Umlaufbahn anhalten zu lassen und im Zusammenwirken mit einem an der Schablone angebrachten Haken die erforderliche Drahtlänge zu erzeugen. Im Falle der DE-AS 15 89 860 bewegt sich der Greifer mit Bezug auf die Schablone in einer Radialebene und erfaßt den Draht erst, nachdem die Spulen von der Schablone abgestreift worden sind und locker im Aufnehmer hängen. Damit ist eine gewisse Un­ sicherheit verbunden, weil die Lage des Drahts nicht so be­ stimmt ist, wie im straff gespannten Zustand zwischen der Wickeldüse und der Schablone. Außerdem kann der sich nur in einer Radialebene bewegende Greifer nicht dazu benutzt werden, je nach Bedarf unterschiedliche Drahtlängen für die Zwischen­ polverbindungen aus der Wickeldüse zu ziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wickelvorrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die vor­ stehend geschilderten Mängel vermeidet, indem mit einem we­ sentlich vereinfachten Greifer, der sich sehr leicht steuern läßt, die notwendigen Klemm- und Führungsfunktionen einschließ­ lich des Ziehens unterschiedlich langer Zwischenpolverbindungen, ausgeführt werden können.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wickeldüse in mehreren definierten Winkelstellungen ihrer Umlauf­ bahn anhaltbar ist und der Greifer nur in einer im wesentlichen parallel zur Längsachse der zu wickelnden Spule liegenden Ebene bewegbar ist, welche eine mehreren Haltestellungen der Wickeldüse gemeinsame Greifstellung und die Anwickelstellungen einschließt.

Der erfindungsgemäße Gedanke läßt sich sowohl bei solchen Wickel­ vorrichtungen, bei denen der Greifer mit der Lagerung der Wickeldüse verbunden und zusammen mit dieser axial beweg­ bar ist, als auch dann anwenden, wenn der Greifer mit seinem Antrieb und seinen Führungsorganen unabhängig von der Wickel­ düse am Maschinenrahmen gelagert ist. Da im erstgenannten Fall zwischen der Wickeldüse und der Lagerung des Greifers keine axiale Relativbewegung stattfindet, ist vorgesehen, daß der Greifer durch seinen eigenen Antrieb in die Greifstellung bewegbar ist, während sich der zu ergreifende Draht zwischen der Wickeldüse und der Schablone erstreckt. Im anderen Fall empfängt der Greifer während oder nach dem Abstreifvorgang in der Greifstellung den sich zwischen dem Aufnehmer und der Wickeldüse erstreckenden Draht, der seine Lage gut beibehält, weil die Wickeldüse beim Abstreifen mitfährt.

Bei den zuletzt genannten Varianten wird in unterschiedlicher Weise vorgegangen, um für die Zwischenpolverbindungen mittels des Greifers Draht aus der Wickeldüse zu ziehen. Wenn die Halterung des Greifers zusammen mit der Wickeldüse axial ver­ fährt, wird Draht aus der Wickeldüse nachgezogen, wenn der Greifer im festgeklemmten Zustand aus der Greifstellung in eine Anwickelstellung fährt. Dagegen wird man bei einem am Maschinenrahmen gelagerten Greifer die Anordnung so treffen, daß dieser den Draht in der Greifstellung geklemmt festhält, während die Wickeldüse zur Wickelebene zurückgezogen wird.

Damit der Greifer die ihm zufallenden Funktionen, insbesondere das Festhalten des Drahts während der ersten Phase eines Wickel­ vorgangs und das Ziehen unterschiedlich langer Zwischenpolver­ bindungen, in einfacher Weise und je nach Anwendungsfall ver­ schieden erfüllen kann, ist er mit einem gesteuerten Schließ­ antrieb verbunden, welcher in bestimmten Stellungen und/oder Phasen seiner Bewegung der Greifer fest geklemmt oder den Draht lose umgreifend oder offen hält.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Schablone, einen Aufnehmer und die Wickel­ düse einer Wickelvorrichtung, wobei die bisher üblichen Zwischenstellungen einer Klemmeinrichtung angedeutet sind;

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1, jedoch bei erfindungsgemäßer Anordnung der Teile;

Fig. 3 Seitenansicht einer Wickelvorrichtung mit einem an der Lagerung der Wickeldüse ab­ gestützten Greifer;

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht auf das den Greifer nach Fig. 3 führende Getriebe;

Fig. 5 eine Darstellung der Umlaufbahnen der Grei­ fer zweier verschiedener Wickelvorrichtungen gemäß der Erfindung.

Fig. 1 enthält in Draufsicht die Projektion einer Schablone 10, eines Aufnehmers 12 und einer Wickeldüse 14 einer Wickelvor­ richtung. Außerdem wird eine bereits fertig gewickelte, im Aufnehmer 12 hängende Spulengruppe 16 gezeigt. Nach dem Wickeln dieser Spulengruppe 16 war der Aufnehmer 12 vor Beginn des nächsten Wickelvorgangs um 90° um seine Längsachse weiterge­ schaltet worden, so daß die Spulengruppe 16 aus der mit der Schablone 10 fluchtenden Lage in die in Fig. 1 gezeigte Lage gebracht worden ist. Während des Wickelns kreist die Wickel­ düse 14 auf einer Umlaufbahn 18. Ein Greifer 20 kann nach dem Anhalten der Wickeldüse 14, z. B. an der in Fig. 1 gezeigten Stelle, den von der Wickeldüse zur Schablone 10 verlaufenden Wickeldraht 22 erfassen und lose oder geklemmt halten. Das Erfassen des Wickeldrahts nach einem Wickelvorgang erfolgt je nach Rechts- oder Linkslauf der Wickeldüse 14 in einer der beiden Greifstellungen 24 oder 26.

Fig. 2 zeigt, daß in der Radialebene eine einzige Greifstellung 25 des Greifers 20 genügt, um unabhängig von der Wickelrich­ tung den Wickeldraht 22 auf jeden Fall zu erfassen. Voraus­ setzung ist allerdings, daß die Wickeldüse 14 nach dem Wickeln in dem einen Drehsinn an einer ersten Stelle ihrer Umlaufbahn 18 und nach dem Wickeln mit entgegengesetztem Drehsinn an einer anderen Stelle der Umlaufbahn angehalten wird. Von der Greif­ stellung 25 kann der Greifer 20 durch Bewegung in einer ein­ zigen Ebene, die in Fig. 2 durch eine strichpunktierte Linie 32 durch die Schwenkpunkte der Klemmbacken angedeutet ist, in die Anwickelstellung 28 bzw. in verschiedene Anwickelstellungen verfahren werden. Zur Führung und zum Antrieb des Greifers 20 wird nachfolgend auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen.

Fig. 3 zeigt die im Zusammenhang mit Fig. 2 behandelten Teile der Wickelvorrichtung in Seitenansicht. Gleichzeitig läßt die Zeichnung die Führung und Betätigung des Greifers 20 erkennen. Für seine Schließ- und Öffnungsbewegung ist ein Antriebsmotor 34 vorgesehen, der über ein Getriebe 36 und einen Kurbelzapfen 38 sowie über eine Betätigungsstange 40 auf die bewegliche Klemm­ backe des Greifers 20 wirkt. In die Betätigungsstange 40 oder wenigstens eine der Klemmbacken des Greifers 20 kann ein gummielastisches Polster eingelassen sein, um beim Wechsel der Drahtstärke keine Änderungen vornehmen zu müssen und Drahtbeschädigungen zu vermeiden.

Das Maul des Greifers 20 und sein Schließmotor 34 sind so ausgebildet und steuerbar, daß der Greifer 20 drei verschie­ dene Zustände einnehmen kann: Eine geschlossene bzw. geklemmte Stellung, eine Führungsstellung, in welcher der Wickeldraht 22 in dem eine geschlossene Öse bildenden Hakenmaul lose geführt ist, und eine geöffnete Stellung.

Die Funktion des Greifers wird nachstehend anhand von Fig. 5 näher erläutert. Nachdem eine Spule oder Spulengruppe auf die Schablone 10 gewickelt worden ist, bewegt sich der Grei­ fer im geöffneten Zustand auf seiner Umlaufbahn aus einer mit 72 bezeichneten Wartestellung nach oben in die Greifstel­ lung 25. Dort erfaßt er den zwischen der Schablone 10 und der Wickeldüse 14 straff gespannten Wickeldraht 22, und zwar unabhängig davon, in welchem Drehsinn gewickelt worden ist. Da die Halterung 50 mit dem Lager 52 der Wickeldüse 14 ver­ bunden ist, bleibt bei der nachfolgenden Abstreifbewegung, bei welcher sich die Wickeldüse 14 zusammen mit dem nicht gezeigten Abstreifer mit Bezug auf Fig. 3 und 5 nach unten bewegt, die relative Lage zwischen dem in der Greifstellung 25 stehenden Greifer und der Wickeldüse 14 unverändert. Die Be­ wegung des Greifers 20 während des Abstreifvorgangs ist in der Punktkurve I in Fig. 5 aus Gründen der zeichnerischen Klarheit nicht wiedergegeben. Dort ist nur die Umlaufbahn des Greifers gezeigt, die sich ergibt, während sich die Wickel­ düse 14 in der Wickelebene befindet.

Nach Beendigung des Abstreifvorgangs gehen die Wickeldüse 14 und der Greifer 20 in die Wickelebene zurück, wobei sich der Greifer zunächst wieder in der Greifstellung 25 befindet. Je nachdem, ob nun zusätzlicher Draht aus der Wickeldüse 14 ge­ zogen werden soll oder nicht, bewegt sich der Greifer 20 im festgeklemmten oder im halboffenen Zustand, bei dem der Draht wie durch eine Öse durch das Greifermaul gleitet, in die vor­ gesehene Anwickelstellung 28, 28 a oder noch eine andere An­ wickelstellung. Welche dieser Stellungen angefahren wird, hängt z. B. von der Wickelrichtung und der mittels des Greifers aus der Wickeldüse 14 zu ziehenden Drahtlänge ab. Die durch die Schubkurbel erzeugte Punktkurve I sollte im Bereich der An­ wickelstellungen 28, 28 a und der Greifstellung 25 möglichst gerade sein und von der auf der Wickelebene liegenden Greif­ stellung 25 aus etwas nach unten führen, so daß der Greifer beim Anlauf der Wickeldüse 14 unterhalb deren Umlaufebene liegt. Während der Anlaufphase der Wickeldüse 14 hält der Greifer 20 den Wickeldraht 22 an der gewählten Anwickelstelle 28 bzw. 28 a auf jeden Fall festgeklemmt. Nachdem mehrere Win­ dungen auf der Schablone 10 erzeugt worden sind und der Wickel­ draht nunmehr infolge seiner Reibung an der Schablone den durch die Wickeldüse 14 ausgeübten Zug aufnehmen kann, öffnet der Greifer 20 und kehrt in Richtung des eingezeichneten Pfeils längs der Punktkurve in die Wartestellung 72 zurück.

Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Ausführung könnte eine der Halterung 50 entsprechende Halterung statt am Lager 52 der Wickeldüse 14 am Maschinenrahmen angebracht werden, so daß der Greifer, anders als bei dem zuerst beschriebenen Aus­ führungsbeispiel, die Abstreifbewegung, an welcher auch die Wickeldüse 14 teilnimmt, nicht mitmacht. Eine für diese letztere Ausführung geeignete Umlaufbahn des wiederum nur in einer ein­ zigen senkrechten Ebene bewegten Greifers ist in Fig. 5 mit II bezeichnet. Das Hebelgetriebe kann in diesem Fall z. B. eine Kurbelschwinge sein, wie sie in der oben zitierten Lite­ raturstelle beschrieben ist. Die Funktionsweise unterscheidet sich im wesentlichen dadurch von der zuerst geschilderten Funktion, daß der Greifer den Wickeldraht 22 nicht in der Wickelebene erfaßt, sondern in seiner mit 25′ bezeichneten Wartestellung geöffnet stehen bleibt und dann im Zuge der Abstreifbewegung den von der Wickeldüse 14 und dem Abstrei­ fer nach unten geführten Wickeldraht empfängt. Die Warte­ stellung 25′ ist also gelegentlich die Greifstellung. Je nach­ dem, ob der Greifer eine zusätzliche Drahtlänge aus der Wickel­ düse 14 ziehen soll oder nicht, wird der Greifer 20 beim Zurück­ kehren der Wickeldüse 14 in die Wickelebene fest geklemmt oder im halbgeöffneten Zustand gehalten, in welchem der Draht durch das Greifermaul gleiten kann. Danach bewegt sich der Greifer 20 aus der Stellung 25′ in die vorgesehene Anwickelstellung 28 bzw. 28 a, hält dort, wie oben beschrieben, während der Anfangs­ phase des Wickelvorgangs den Draht geklemmt und kehrt dann in Richtung des eingezeichneten Pfeils in die Wartestellung 25′ zurück.

Es wurde bisher nur erklärt, wie die Drahtverbindungen zwischen den Spulen mit der neuen Vorrichtung verlängert werden können. Es ist jedoch damit auch eine Verkürzung möglich. Zu diesem Zweck könnte mit Bezug auf Fig. 2 wie folgt verfahren werden:

Nach dem Abstreifen dreht der Aufnehmer 12 um einen bestimmten Winkelschritt und nimmt dabei die abgestreifte Spule bzw. Spulengruppe in die in Fig. 2 gezeigte Lage mit. Unter der Annahme, daß die Wickeldüse 14 mit Bezug auf Fig. 2 im Uhr­ zeigersinn umgelaufen ist, ergibt sich in der neuen Lage der Spule bzw. Spulengruppe 16 nunmehr eine lockere Drahtverbin­ dung zum Greifer 20 und der Wickeldüse 14. Wenn jedoch darauf­ hin der Greifer 20 in die halbgeöffnete Stellung umgeschaltet wird und die Wickeldüse 14 einen bestimmten Weg auf ihrer Um­ laufbahn 18 zurücklegt, strafft sich der Draht wieder, und es kann evtl., falls gewünscht, auch Draht aus der bereits ge­ wickelten Spule bzw. Spulengruppe 16 durch den halbgeöffneten Greifer 20 hindurch zurückgezogen werden.

Alternativ besteht die Möglichkeit, nach dem Abstreifen und Weiterschalten des Aufnehmers 12 mit dem halbgeöffneten Grei­ fer 20 mit Bezug auf Fig. 5 aus der Greifstellung 25 in die Anwickelstellung 28 zu fahren, wobei der Draht durch den halb­ geöffneten Greifer gleitet.

Es versteht sich, daß außer den genannten Führungsgetrieben für den Greifer 20 dem Fachmann weitere Antriebsarten zur Verfügung stehen. Wichtig ist lediglich, daß der Greifer durch einen möglichst einfachen Antrieb in einer einzigen geraden Ebene zwischen den verschiedenen zur Ausführung einer Funktion erforderlichen Stellungen bewegbar ist.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Wickeln von Spulen oder Spulengruppen für elek­ trische Maschinen, bei denen sich Zwischenpolverbindungen axial auf derselben Seite befinden wie die Drahtenden, bestehend aus einer Wickelschablone, einer relativ zu dieser umlaufenden Wic­ keldüse, einem mit der Schablone in Eingriff zu bringenden achsparallele Schlitze aufweisenden Aufnehmer, einem zusammen mit der Wickeldüse relativ zur Schablone axial verschieblichen Abstreifer zum Überstreifen der Spulen von der Schablone in die Schlitze des Aufnehmers sowie einem durch einen steuerbaren An­ trieb relativ zur Schablone axial und radial verfahrbaren, den Draht zwischen den Spulen oder Spulengruppen haltenden und füh­ renden Greifer, welcher in Achsrichtung gesehen im Bereich au­ ßerhalb des Aufnehmers zwischen einer oder mehreren der Scha­ blone benachbarten, in der Anfangsphase der Wickelvorgänge ein­ genommenen Anwickelstellungen und einer der angehaltenen Wic­ keldüse benachbarten Greifstellung, in welcher der Draht durch eine axiale Relativbewegung zwischen der Wickeldüse und dem Greifer in diesen einführbar ist, auf einer Bahn außerhalb der Wickelebene bewegbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wickeldüse (14) in mehreren defi­ nierten Winkelstellungen ihrer Umlaufbahn (18) anhaltbar ist und der Greifer (20) nur in einer im wesentlichen parallel zur Längsachse der zu wickelnden Spule liegenden Ebene bewegbar ist, welche eine mehreren Haltestellungen der Wickeldüse (14) gemeinsame Greifstellung (25, 25′) und die Anwickelstellungen (28, 28′) einschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Greifer (20) in sei­ ner Bewegungsebene auf einer Umlaufbahn (I, II) bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Greifer (20) durch einen Drehantrieb (44) über ein Hebelgetriebe (48) bewegbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Hebelgetriebe (48) eine Schubkurbel oder Kurbelschwinge einschließt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Greifer (20) mit der Lagerung (52) der Wickeldüse (14) verbunden und zusammen mit dieser axial bewegbar ist, wobei er in die Greifstellung (25) bewegbar ist, während sich der zu ergreifende Draht (22) zwischen der Wickel­ düse (14) und der Schablone (10) erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Grei­ fer (20) am Maschinenrahmen montiert ist und während oder nach dem Abstreifvorgang in der Greifstellung (25′) den sich zwischen dem Aufnehmer (12) und der Wickeldüse (14) erstreckenden Draht empfängt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (20) mit einem gesteuerten Schließantrieb (34) verbunden ist, welcher ihn in bestimmten Stellungen und/ oder Phasen seiner Bewegung festgeklemmt oder den Draht lose umgreifend oder offen hält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Verlängerung der Draht­ verbindung zwischen nacheinander gewickelten Spulen oder Spulengruppen der Greifer (20) im festgeklemmten Zustand aus der Greifstellung (25) in die Anwickelstellung (28) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Verlängerung der Draht­ verbindung zwischen nacheinander gewickelten Spulen oder Spulengruppen der Greifer (20) im festgeklemmten Zustand in seiner Greifstellung (25′) haltbar ist, während die Wickeldüse (14) vom Greifer (20) zurückziehbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließantrieb (34) und/oder wenigstens eine Klemmbacke des Greifers (20) mit einem elastischen Zwischenteil ver­ sehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Greifer (20) und seinen Schließ- und Bewegungs­ antrieben (34, 44) bestehende Einheit zur Veränderung der Lage der Bewegungsebene des Greifers (20) insgesamt oder teilweise verstellbar am Maschinenrahmen befestigbar ist.