DE3141786A1 - Vorrichtung zum verbinden der wicklungsenden mit den anschlussklemmen von statoren elektrischer maschinen und ein verfahren zum betrieb derselben - Google Patents

Vorrichtung zum verbinden der wicklungsenden mit den anschlussklemmen von statoren elektrischer maschinen und ein verfahren zum betrieb derselben

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DE3141786A1 DE19813141786 DE3141786A DE3141786A1 DE 3141786 A1 DE3141786 A1 DE 3141786A1 DE 19813141786 DE19813141786 DE 19813141786 DE 3141786 A DE3141786 A DE 3141786A DE 3141786 A1 DE3141786 A1 DE 3141786A1
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Description

PATENTA-NWALYe "
DR. DIETER V. BEZOLD
DIPL. ING. PETER SCHÜTZ
DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER
MARIA-THERESIA-STRASSE 22
POSTFACH 86 O2 60
D-8OOO MUENCHEN 86
3.H1786
MICAFIL AG
Zürich / Schweiz
ZUGELASSEN BEIM
EUROPÄISCHEN PATENTAMT
EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS
TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX S22 638
TELECRAMM SOMBEZ
11130
21. Oktober 1981
Vorrichtung zum Verbinden der Wicklungsenden mit den Anschlußklemmen von Statoren elektrischer Maschinen und ein Verfahren
zum Betrieb derselben
POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800
BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 257 378 SWIFT HYPO DE MM
- y- " 3U1786.
MICAFIL AG, Zürich
Vorrichtung zum Verbinden der Wicklungsenden mit den Anschlussklemmen von Statoren elektrischer Maschinen und ein Verfahren zum Betrieb derselben
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden der Wicklungsenden mit den Anschlussklemmen von Statoren elektrischer Maschinen, im wesentlichen bestehend aus einer Statorhaltevorrichtung, einer Einlege- und Klemmvorrichtung, sowie einem mechanisch/pneumatischen Antrieb und Steuerung, und ein Verfahren zum Betrieb derselben.
Es ist bereits bekannt, die Wicklungsenden nach dem Bewickeln der Spulen noch in der Wickelstation an den einzelnen zugehörigen Anschlussklemmen des Stators festzuklemmen. Das Festklemmen der Wicklungsenden erfolgt beispielsweise durch Zusammendrücken eines Teiles der jeweiligen Anschlussklemme. In einem weiteren Arbeitsvorgang wird die endgültige mechanische und elektrische Verbindung, beispielsweise durch Löten, Schweissen u.dgl. vorgenommen.
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Dadurch, dass die Verbindung der Wicklungsenden bereits in der Wickelmaschine erfolgt, sind längere Stillstandzeiten der Wickelmaschine nicht zu vermeiden. Dazu kommt, dass die Wicklungsenden an den einzelnen Anschlussklemmen unterschiedlich gespannt sein können, wodurch ungenaue bis fehlerhafte Verbindungen entstehen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die vollautomatische Fertigung, insbesondere in Fertigungsstrassen-, an allen Anschlussklemmen des Stators beim Anbringen der Wicklungsenden gleiche und kontrollierbare Verhältnisse zu schaffen, wodurch zuverlässige Verbindungen der Wicklungsenden an den Anschlussklemmen des Stators gewährleistet sind, wobei die damit verbundenen Stillstandzeiten der Wicklungsmaschine herabgesetzt werden sollen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss "durch die Sachansprüche 1 bis und die Verfahrensansprüche 7 bis 10 gelöst.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass in der Statorhaltevorrichtung alle vier in den Halteelementen der Halteeinrichtung gehaltenen Wicklungsenden durch die erfindungsgemässe einfahrbare Einlege- und Klemmvorrichtung gleichzeitig übernommen und unter einer vorbestimmten Vorspannung in die Anschlussklemmen eingelegt und darin befestigt werden.
Ein weiterer Vorteil besteht in der universellen Einstellmöglichkeit der Einlege- und Klemmvorrichtung im Hinblick auf Statordurchmesser, Drahtstärken usw., insbesondere durch deren pneumatisch betätigbare Greifer, die sowohl zu und von als auch seitlich zu der Statorhaltevorrichtung sowie zueinander geschwenkt werden können, so dass alle üblichen Anschlussklemmen-Typen ohne zusätzliche Werkzeuge und langwieriges Verstellen verwendet werden können. - ·
Da das Uebernehmen, Einlegen und Festklemmen der Wicklungsenden an die Anschlussklemmen an einer der Wickelstation nachgeschalteten Einlege- und Klemmvorrichtung erfolgt, kann die Leistung der Wickelmaschine erhöht werden. Dadurch kann auch die Kapazität der ganzen Fertigungsstrasse erhöht werden.
Die Erfindung, soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
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Es zeigt
Fig.l eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Einlege- und Klemmvorrichtung, sowie eine Seitenansicht einer dazu positionierten Statorhaltevorrichtung mit einem eingespannten bereits bewickelten Stator, und
Fig.2 eine Vorderansicht der Statorhaltevorrichtung gemäss der Linie I-I in Fig.l .
In den Figuren 1 und 2 ist ein bereits bewickelter und in einer Statorhaltevorrichtung 15 eingespannter Stator mit 17 bezeichnet, wobei die Wicklungsanfänge 20a,20b und Wicklungsenden 20a1,20b', im weiteren Wicklungsenden genannt, in Halteelementen 16a,16b;16a',16b' einer Halteeinrichtung 16 gehalten werden,
Das Festklemmen der Wicklungsenden 20a,20b;20a',20b' des fertig bewickelten Stators 17 erfolgt in den Halteelementen 16a,16b; 16a',16b' der Statorhalte vorrichtung 15 derart, dass in der (nicht erfindungsgemässen und nicht dargestellten) vorgeschalteten Wickelstation dieselben in die über federnde Bolzen 16" geöffneten Halteelemente 16a,16b;16a',16b' zugeführt werden. Die Halteelemente 16a,16b;16a',16b' werden geschlossen, wobei die Wicklungsenden 20a,20b;20a',20b' festgehalten werden.
Die Statorhaltevorrichtung 15 mit dem eingespannten Stator 17 gehört im Rahmen der Fertigungsstrasse zu einer Wickelmaschine (nicht dargestellt), wobei in der gezeigten Position der Stator 17 mit paarweise isoliert gehaltenen Anschlussklemmen 18a,18b; 18a1,18b1 und den in den Haltekl'emmen 16a, 16b ;16a', 16b ' der Halteeinrichtung 16 gehaltenen Wicklungsenden 20a,20b;20a',20b' gegenüber der ebenfalls zur Fertigungsstrasse gehörenden Einlege- und Klemmvorrichtung 1 positioniert ist.
Die Einlege- und Klemmvorrichtung 1 ist durch einen Zylinder 14 betätigbaren Schlitten 13 einer Verschiebevorrichtung 12 in Gleitführungen 13',13" in Richtung der Statorhaltevorrichtung 15 verschiebbar ausgebildet, wobei die Ausgangsposition des
Schlittens 13 durch eine Stellschraube 22 und der Schlittenhub durch eine Anschlagschraube 23 begrenzt ist.
Die Einlege- und Klemmvorrichtung 1 besteht ausserdem aus vier über je ein Hebelsystem 3 betätigbaren zangenförmigen Greifern 2a,2b;2a',2b' einer Greifereinrichtung 2, einer vertikalen Schwenkeinrichtung 7, sowie, zwei paarweise angeordneten Klemmwerkzeugen 10,10'. Die Greifer 2a, 2b ; 2a ' , 2b'. sind gleichzeitig einmal durch je einen auf ein entsprechendes Hebelsystem 3 wirkenden Druckzylinder 6a,6b;6a',6b' zu und von der Statorhaltevorrichtung 15 zueinander paarweise schwenkbar und zum anderen durch zwei drehbar ausgebildete Vertikalwellen 7",7" der Schwenkeinrichtung 7 gegenüber der Statorhaltevorrichtung 15 seitlich zueinander nach innen schwenkbar ausgebildet.
Jedes Hebelsystem 3, besteht aus einem Gelenkhebel 3a,3b;3a',3b', einem Schwenkhebel 32a,32b;32a',32b'mit einem Drehpunkt 4a,4b; 4a',4b1, wobei über je eine Kolbenstange 5a,5b;5a',5b' eines Druckzylinders 6a,6b;6a'6b' der Gelenkhebel 3a,3b;3a',3b■ mit dem entsprechenden Greifer 2a,2b;2a',2b' verbunden, und der Gelenkhebel 3a,3b;3a',3b' um den am Schwenkhebel 32a,32b;32a',32b' angeordneten Drehpunkt 4a,4b;4a',4b' schwenkbar ist und die Schwenkhebel 32a,32b;32a',32b' paarweise mit den Vertikalwellen 7',7" verbunden sind. Die Druckzylinder 6a, 6b ;6a', 6b'1 sind mit einem Druckreduzierventil 21, welches vorzugsweise im Druckbereich 0,4 bis 2,0 bar arbeitet, verbunden , so dass die Führung der Wicklungsenden 20a,20b;20a',20b' unter einer vorbestimmten Spannung erfolgt.
Durch Anschläge einer Gelenkhebel-Positionierung 31a,31b;31a', 31b1 wird der Schwenkbereich der Greifer 2a,2b;2a',2b' seitlich begrenzt. Die Gelenkhebel 3a,3b bwz. 3b1,3a1 sind jeweils durch eine Verbindungsachse 29 bzw. 29' miteinander verbunden.
Ferner besteht die Einlege- und Klemmvorrichtung 1 aus zwei Klemmwerkzeugen 10,10' mit paarweise angeordneten Verstemmelementen, die über eine Zylinder/Kolben-Einheit 11 über einen Pressstössel lla betätigbar sind. Die Bewegung der Klemmwerkzeuge
- .ar -
3U1786
10,10" wird durch eine Stellschraube 24 begrenzt und die vier Verstemmelemente sind durch Einstellmuttern 25 einzeln einstellbar ausgebildet.
Nachdem die Greifer 2a,2b;2a',2b ' die in den Halteelementen 16a,16b;16a',16b' der Statorhsltevorrichtung 15 gehaltenen Wicklungsenden 20a,20b;20a',20b' übernommen haben, werden die Greifer 2a,2b;2a',2b' über entsprechende Hebelsysteme 3 und paarweise über zwei Vertikalwellen 7',7" der Schwenkeinrichtung 7 zu den entsprechenden Anschlussklemmen 18a,18b;18a·,18b' des Stators 17 gebracht, in welche die Wicklungsenden 20a , 20b;20a', 20b1 gegebenenfalls über ein Leitblech 9 gleichzeitig eingelegt werden.
' Nachfolgend fährt der Pressstössel lla zwischen die über Drehpunkte 11·,11" schwenkbare Klemmwerkzeuge 10,10' , wodurch die an den Klemmwerkzeugen 10,10' paarweise angeordneten Verstemmelemente die jeweilige Anschlussklemmen 18a,18b;18a·,18b' ebenfalls gleichzeitig zusammenquetschen und so eine feste Verbindung zwischen den Wicklungsenden 20a,20b;20a',20b' und den Anschlussklemmen 18a,18b;18a',18b' entsteht.
ή0 " *-" -"..:3U1786
Aufstellung der verwendeten Bezuqszeichen
1 Einlege- und Klemmvorrichtung zum Verbinden der
Wicklungsenden in die Anschlussklemmen des Stators
Greifereinrichtung Greifer, pneumatisch betätigbar Hebelsysteme, für jeden Greifer Gelenkhebel Drehachsen Kolbenstangen Druckzylinder Schwenkeinrichtung
Vertikalwellen :..
Betätigungszylinder Leitblech
Klemmwerkzeuge, mit paarweise angeordneten Verstemmelementen
Zylinder/Kolben-Einheit Drehpunkte Pressstössel Verschiebevorrichtung Schlitten Gleitführungen Zylinder
Statorhaltevorrichtung Halteeinrichtung Halteelemente Bolzen, federnde Stator
Anschlussklemmen, paarweise isoliert im Statorkern gehalten
Spulen
Wicklungsenden, bestehend aus Wicklungsanfängen 20a,20b und aus Wicklungsenden 20a',2Ob'
Reduzierventil Stellschraube für Ausgangsposition des Schlittens Anschlagschraube für den Schlittenhub Stellschraube für die Klemmwerkzeuge
Einstellmuttern für die Verstemmelemente der Klemmwerkzeuge
26,26' Drehachsen
2 2b;2a',2b I 16b'
2a,
3 3b;3a',3b I
3a, 4b;4a',4b I 18b1
4a, 5b;5a',5b I
5a, 6b;6a',6b 1 20b'
6a,
7 7"
7', I
8,8
9 10'
10,
11 ,11"
11'
11a
12
13 ,13"
13'
14
15
16 ,16b;16a',
16a
16"
17 ,18b;18a',
18a, 19'
19,: ,20b;20a',
20a.
21
22
23
24
25
27,27' Drehpunkte der Vertikalwellen
28a,28b;28a',28b' Drehachsen
29,29' Verbindungsachsen
3Q Befestigungsschrauben
31 Gelenkhebel-Positionierung
32a,32bj32a',32b' Schwenkhebel

Claims (10)

3 U 1786 MICAFIL AG, Zürich Patentansprüche
1.J Vorrichtung zum Verbinden der Wicklungsenden (20a , 20b;20a',
Jb1) mit den Anschlussklemmen (18a,18b;18a',18b' ) von Statoren (17) elektrischer Maschinen, im wesentlichen bestehend aus einer Statorhalte vorrichtung (15), einer Einlege- und Klemmvorrichtung (1), sowie einem mechanisch/pneumatischen Antrieb und Steuerelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorhaltevorrichtung (15) eine Halteeinrichtung (16) für die Wicklungsenden (20a,20b;20a',2Ob1) aufweist und dass die Einlege- und Klemmvorrichtung (1) mit vier zangenförmigen mit Betätigungskolben versehene Greifer (2a,2b;2a',2b') einer Greifereinrichtung (2) und einer vertikalen Schwenkeinrichtung (7) sowie mit zwei paarweise angeordneten durch einen Kolben (11) betätigbaren Klemmwerkzeugen (10,10') versehen ist, und dass weiterhin eine pneumatisch betätigbare Verschiebevorrichtung (12) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (16) vier Halteelemente (16a,16b;16a■,16b') aufweist, welche unabhängig voneinander über federnde Bolzen (16") manuell und/oder maschinell betätigbar sind. ·
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einmal alle Greifer (2a,2b ; 2a',2b') gleichzeitig durch je einen auf ein entsprechendes Hebelsystem (3) wirkenden Druckzylinder (6a,6b;6a',6b') zu und von der Statorhaltevorrichtung (15) schwenkbar und zum anderen durch zwei über je einen Betätigungszylinder (8,8') betätigbaren und je einen Exzenter drehbar ausgebildete Vertikalwellen (7,7') gegenüber der Statorhaltevorrichtung (15) seitlich schwenkbar ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Hebelsystem (3) über eine Kolbenstange (5a,5b;5a'5b' des ^O an einem Schwenkhebel (32a,32b ;32a',32b') gelagerten Druckzylinders (6a,6b;6a',6b') und je einen Gelenkhebel (3a,3b;3a',3b') mit dem entsprechenden Greifer ( 2a.2b;2a',2b ' ) verbunden ist,
wobei der Gelenkhebel (3a,.3b ;3a ' , 3b ') an der Schwenkhebel-Stirnseite um einen Drehpunkt (4a,4b;4a',4b') gelagert ist und die Schwenkhebel (32a,32b bzw. 32b',32a1) paarweise mit den Vertikalwellen (7· ,7") drehfest verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorhaltevorrichtung (15) und die Einlege- und Klemmvorrichtung (1) gegeneinander verschiebbar ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Druckzylinder (6a,6b;6a',6b') ein im Druckbereich von 0,4 bis 2,0 bar arbeitendes Druckreduzierventil (21) vorgesehen ist.
7. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) die Wicklungsenden (20a,20b ,-20a1,20b') des in der Statorhaltevorrichtung (15) gehaltenen und fertig bewiekelten Stators (17) werden in Halteelementen (16a,16b;16a',16b') der Halteeinrichtung (16) gehalten,
b) die Einlege- und Klemmvorrichtung (1) wird auf Gleitführungen (13',13") an die Statorhaltevorrichtung (15) herangefahren, wobei die geöffneten, zangenförmigen Greifer (2a, 2b ;2a'·, 2b ' ) der Greifereinrichtung (2) in Aufnahmeposition und die Klemmwerkzeuge (10,10') in Arbeitsposition stehen,
c) die Greifer (2a,2b;2a',2b'), welche die von den Halteelementen (16a,16b;16a',16b') unter Spannung gehaltenen Wicklungsdrähte umfassen, werden durch die Betätigungskolben der Greifereinrichtung (2) geschlossen,
d) über je ein Hebelsystem (3) werden die Greifer (2a,2b;2a·,2b') durch Druckzylinder (6a,6b;6a',6b') unter in einem Druckbereich · zwischen 0,4 und 2,0 bar regelbaren Druck "zurückgeschwenkt, wobei sich die geschlossenen Greiferenden (2a,2b;2a',2b') paarweise zueinander bewegen,
- 3 - ' " - " - 3U1786
e) die mit zwei Vertikalwellen (7,7' paarweise drehfest verbundenen Hebelsysteme (3) und Greifer (2a,2b;2a',2b') werden soweit nach innen geschwenkt, dass die Greifer·(2a,2b;2a',2b') zusammen mit den Klemmwerkzeugen (10,10') den Anschlussklemmen (18a,18b;18a',18b') des Stators (17) genau gegenüberstehen und dabei die Wicklungsenden (20a,20b ;20a',20b') in die geöffneten Anschlussklemmen (18a,18b;18a',18b') eingelegt werden,
f) ein Kolben (11) bewegt einen Pressstössel (lla) in Richtung der Klemmwerkzeuge (10,10'), wobei dieser zwischen jedes der beiden Klemmwerkzeuge (10,10') einfährt, so dass die jeweiligen Anschlussklemmen (18a,18b;18a1,18b') paarweise zusammengequetsch und so eine feste Verbindung zwischen den Wicklungsenden (20,20b; 20a',20b1) und (den Anschlussklemmen (18a, 18b ;18a ' , 18b ' ) entsteht.
g) die Greifer (2a,2b;2a',2b') werden durch die Kolbenstangen (5a,5b;5a',5b') des entsprechenden Druckzylinders (6a,6b;6a',6b') in die Aufnahmeposition geschwenkt und gleichzeitig geöffnet, die Schwenkeinrichtung (7) geht in die Ausgangsposition zurück und die Einlege- und Klemmvorrichtung (1) wird in die Ausgangsposition zurückgefahren.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungen pneumatisch erfolgen.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungen hydraulisch erfolgen.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungen mechanisch erfolgen.
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