DE3329290A1

DE3329290A1 - Bespulungseinrichtung

Info

Publication number: DE3329290A1
Application number: DE19833329290
Authority: DE
Inventors: Kenichi Yachiyo Nakamura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-08-13
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1984-02-16
Also published as: US4538349A; DE3329290C2

Description

HITACHI, LTD., Tokyo
Japan

Bespulungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bespulungseinrichtung, mit der Spulen in die Nuten eines Eisenkerns einer elektrischen Rotationsmaschine einsetzbar sind, indem die Spulen in die Nuten gepreßt werden, insbesondere auf eine Verbesserung einer solchen Bespulungseinrichtung dahingehend, daß in einem einzigen Arbeitsgang eine Mehrzahl Spulen in die Nuten gepreßt wird, wobei die Mehrzahl Spulen derart angeordnet ist, daß ein Teil eines Endabschnitts einer Spule einen Teil eines Endabschnitts einer anderen Spule überlappt.

Der Eisenkern einer elektrischen Rotationsmaschine stellt einen Ständer dar, der in seinem Mittenabschnitt eine Innenöffnung zur Aufnahme eines Läufers aufweist und mit einer Mehrzahl Nuten ausgebildet ist, die sich in die Innenöffnung öffnen. Eine Vielzahl Spulen, die vorher gewickelt wurden, muß in die Nuten in vorbestimmter Beziehung eingesetzt werden. Das Einsetzen der vorher gewickelten Spulen in die Nuten der so aufgebauten elektrischen Rotationsmaschine erfolgt, indem die Spulen von einer Seite der Innenöffnung her mit einem Preßorgan durch die Innenöffnung gedrückt werden. Diese Art von Bespulungseinrichtung ist normalerweise wie folgt aufgebaut.

Die Bespulungseinrichtung umfaßt eine Vielzahl Blätter, die in Axialrichtung in Form eines einstückigen Rings angeordnet sind. Der Durchmesser des Rings ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Innenöffnung eines Ankerkerns, in den sich die Nuten öffnen, so daß der Ankerkern im Preßsitz in den Blattring eingepaßt werden kann. Die aneinander angrenzenden Blätter des Blattrings bilden zwischen sich Spalten, deren Breite gleich oder geringfügig kleiner als die Öffnung jeder Nut ist. Die vorher gewickelten Spulen vorbestimmter Form werden aufgehängt und nach dem Einschieben durch die Zwischenräume in vorbestimmter Lage gehalten. Im Inneren enthält der Blattring einen Spulenabstreifer, der als Preßorgan wirkt und in Axialrichtung beweglich geführt ist. Wenn der Spulenabstreifer in Axialrichtung bewegt wird, nachdem die vorher gewickelten Spulen vorbestimmter Form aufgehängt und in dem Blattring in vorbestimmter Lage gehalten sind und nachdem der Ankerkern in den Ring im Preßsitz eingesetzt ist, werden die Spulen durch den Spulenabstreifer bewegt und in die Nuten des Ankerkerns im Preßsitz eingesetzt.

Bei der so aufgebauten bekannten Bespulungseinrichtung wird ein Satz mehrerer Spulen in seiner Lage an Spulenendabschnitten durch den aus der Mehrzahl Blätter gebildeten Ring gehalten, so daß der Spulensatz in einem Arbeitsgang in die Nuten des Ankerkerns im Preßsitz eingesetzt wird. Wenn dabei keine Überlappung von Spulenendabschnitten erfolgt, ergeben sich keine Schwierigkeiten. Wenn jedoch versucht wird, Spulen in einem Arbeitsgang einzusetzen, deren Endabschnitte einander überlappen, besteht die Gefahr, daß ein Spulenendabschnitt einer zwischen dem Spulenabstreifer gehaltenen Spule und ein Spulenendabschnitt einer weiteren Spule zusammengedrückt und beschädigt werden.

Um dieses Problem auszuschalten, wurde ein speziell geformter Spulenabstreifer vorgeschlagen (JA-Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 44881/76). Dabei weist der Spulenabstreifer zwei Preßflächen auf, und zwar eine erste Preßfläche, die gegen den Endabschnitt einer Spule preßt, und eine zweite Preßfläche, die gegen den Endabschnitt einer anderen Spule preßt, wobei letztere so angeordnet ist, daß ein Abschnitt einen Teil des Spulenendabschnitts der von der ersten Preßfläche beaufschlagten Spule überlappt. Die zweite Preßfläche haltert die von ihr beaufschlagte Spule in einer Richtung, in der die Spulen preßbeaufschlagt werden. Durch diese Anordnung werden die einander überlappenden Spulenendabschnitte in einem Zustand in die Nuten des Ankerkerns eingepaßt, in dem sie voneinander beabstandet sind, so daß dadurch das vorher angesprochene Problem nicht auftritt.

Der Einsatz der so aufgebauten Bespulungseinrichtung ist jedoch mit einigen Problemen verbunden, die gelöst werden sollten, bevor die Einrichtung in der Praxis angewandt wird. Eines davon betrifft den Zustand der Spule, die mittels der ersten Preßfläche im Preßsitz eingesetzt wird, bzw. die Leichtigkeit, mit der das Einpassen der Spule mittels der ersten Preßfläche erfolgt. Insbesondere wird dabei der Endabschnitt der durch die zweite Preßfläche eingesetzten Spule durch die zweite Preßfläche nach Beendigung des Einsetzvorgangs zu einer Seite des Endabschnitts bewegt und in Radialrichtung durch eine äußere Randfläche eines die zweite Preßfläche bildenden Abschnitts unter Verformung verschoben. Wie jedoch vorstehend erläutert wurde, bleibt die zweite Preßfläche innerhalb des Blattrings, so daß der Spulenendabschnitt der Spule, die durch die zweite Preßfläche im Preßsitz eingesetzt wird, einen oberen Abschnitt jedes der durch die Blätter definierten Zwischenraums

blockieren würde. Somit würde die Spule, die durch die erste Preßfläche im Preßsitz eingesetzt wird, gegen die oberen Abschnitte der Blätter gedrückt, und zwar durch die Spule, die durch die zweite Preßfläche während des Spuleneinsetzvorgangs eingesetzt wird. Das Resultat wäre eine Behinderung des reibungslosen Einsetzvorgangs der Spulen in die Nuten, so daß es schwierig werden könnte, die Spulen einzupressen, oder die Spulen selbst bei richtigem Einpressen beschädigt werden könnten. Diese Erscheinung würde insbesondere dann auftreten, wenn die Spulen einen großen Wicklungsschritt oder ein hohes Volumverhältnis in den Nuten haben. Das zweite Problem besteht darin, daß beim Zurückbringen des Spulenabstreifers in seine Ausgangsposition nach Beendigung des Spuleneinpreßvorgangs in die Nuten der Spulenabstreifer sich in die Spulen einbeißen könnte. Wie bereits erwähnt, wird der Spulenendabschnitt der Spule, die durch die zweite Preßfläche im Preßsitz eingesetzt wird, in Radialrichtung durch die äußere Randfläche des die zweiten Preßfläche bildenden Teils unter Verformung geschoben. Damit würde der Spulenendabschnitt einer solchen Spule kräftig gegen die äußere Randfläche drücken, und es würde eine mechanische Spannung erzeugt werden. Wenn der Spulenabstreifer in seine Ausgangsposition zurückgezogen wird, wenn sich der Spulenendabschnitt der Spule in der vorgenannten Beziehung zur äußeren Randfläche des die zweite Preßfläche bildenden Abschnitts befindet, würde auch ein Teil der Spule durch die äußere Randfläche des die zweite Preßfläche bildenden Teils zurückgezogen werden, und damit würde ein Teil der Spule zwischen der äußeren Randfläche und einer inneren Seitenfläche jedes an die äußere Randfläche angrenzenden Blatts ergriffen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Bespulungseinrichtung, mit der ein reibungslo-

- ίο -

ses Einpressen von Spulen in Nuten eines Ankerkerns erfolgen kann; dabei soll die Gefahr, daß sich das Preßorgan beim Zurückbringen in seine Ausgangsposition in die Spulen einbeißt, ebenso ausgeschaltet sein wie die Gefahr, daß ein Spulenendabschnitt einer Spule beschädigt wird, wenn das Preßorgan in die Ausgangslage zurückkehrt. Ferner soll die Bespulungseinrichtung leicht zu montieren sein.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Preßorgan, das an seinem Außenrandabschnitt mit einer Vielzahl Nuten ausgebildet ist_r eine erste Preßfläche und eine zweite Preßfläche aufweist, und daß ein die erste Preßfläche bildender Abschnitt des Preßorgans sich in einen Bereich erstreckt, der wenigstens auf einer Verlängerung in Spulenpreßrichtung gesehen - der Nuten liegt, die wenigstens radial an einem solchen Abschnitt vorgesehen sind. Die erste Preßfläche entspricht einem Spulenendabschnitt wenigstens einer Spule. Die zweite Preßfläche trägt im Abstand von der ersten Preßfläche - in Spulenpreßrichtung gesehen - einen Spulenendabschnitt einer weiteren Spule, die derart angeordnet ist, daß ein Abschnitt einen Abschnitt des Spulendabschnitts der ersten Preßfläche überlappt.

Durch dieses Merkmal wird das Spulenende der Spule, die durch die zweite Preßfläche im Preßsitz eingesetzt wird, durch die Wirkung desjenigen Abschnitts weiter nach außen verformt, der sich in die Nuten erstreckt, die am Umfangsrand des Preßorgans ausgebildet sind. Dies ermöglicht eine Verringerung der Spulenfläche, die obere Abschnitte von Blättern bedeckt, so daß dadurch die durch das erste Preßorgan preßbeaufschlagte Spule mit verbesserter Leichtigkeit in die Nuten eingepreßt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der die zweite Preßfläche bildende Abschnitt entweder in die Nuten, oder die in die Nuten eingesetzten Blätter sind an diesem Teil gesichert. Ferner greift die Verlängerung in die in die zugehörigen Nuten eingesetzten Blätter ein. Wenn somit das Preßorgan in seine Ausgangslage zurückkehrt, kann sich das Preßorgan nicht in einen Teil der Spule einbeißen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind der die erste Preßfläche des Preßorgans bildende Abschnitt und ein die zweite Preßfläche bildender Abschnitt gesonderte Einheiten, die zusammengebaut sind, wodurch die Herstellung vereinfacht wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Bespulungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entlang der Linie I-I von Fig. 2;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bespulungseinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Spulenabstreifers, der das Preßorgan von Fig. 1 bildet;

Fig. 4 Perspektivansichten von Modifikationen des bis 6 Spulenabstreifers von Fig. 3;

Fig. 7 eine vordere Schnittansicht der Bespulungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, entlang der Linie VII-VII von Fig. 8;

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Bespulungseinrichtung von Fig. 7;

Fig. 9 eine geschnittene Draufsicht, die in größerem Maßstab die Beziehung zwischen dem die zweite Preßfläche von Fig. 7 bildenden Abschnitt und dem entsprechenden Blatt zeigt;

Fig. 10 eine Perspektivansicht des Preßorgans von Fig. 7;

Fig. 11 eine Perspektivansicht des Blatts von Fig. 7; und

Fig. 12 geschnittene Draufsichten entsprechend Fig.

bis 20 9, die jedoch Modifikationen des die zweite Preßfläche von Fig. 7 bildenden Abschnitts sowie Modifikationen der diesen entsprechenden Blätter zeigen.

Nachstehend wird die in den Fig. 1-3 dargestellte Ausführungsform erläutert. Blätter 4 sind in Form eines Rings so angeordnet, daß sie Nuten 15 eines Magnetkerns 1 entsprechen, und sind an ihren ünterenden mittels nicht gezeigter Stifte mit einem Basisteil 8 verbunden. Führungskeile 5 sind in Form eines Rings angeordnet, der außerhalb der Blätter 4 positioniert ist. Ein zweiter Abstreifer 13, der ein Block mit einer konisch geneigten Fläche ist, ist auf dem Oberende einer Stange 9 mittels einer Schraube 17 befestigt. Die Stange 9 wird durch eine Antriebseinheit, die ein Hydraulikzylinder sein kann (nicht gezeigt), in Vertikalrichtung angetrieben. Der Abstreifer 13 ist an seiner Außenumfangsflache mit Nuten 13a ausgebildet, die in Axialrichtung des Magnetkerns 1 orientiert sind. Die Blätter 4 sind in jede Nut 13a im Schiebesitz eingepaßt. Keilschieber 7 sind jeweils zwischen benachbarten Führungskeilen 5 der ringförmigen Keilanordnung montiert und so angetrieben, daß sie in Vertikalrichtung durch nicht gezeigte Antriebsmittel (z. B. Hydraulikzylinder) bewegbar sind, so daß die Keilschieber 7

sich längs den Führungskeilen 5 in Vertikalrichtung gleitend bewegen.

Ein erster Abstreifer 12, der mit drei radial verlaufenden Preßelementen 12a ausgebildet ist, ist auf den zweiten Abstreifer 13, der eine im wesentlichen konische Oberfläche aufweist, aufgesetzt und daran mittels der Schraube 17 gesichert. Dabei sind zwei Abstreifblöcke konzentrisch zueinander angeordnet und festgelegt und bilden einen Abstreifer. Der erste Abstreifer 12 weist eine ebene und horizontal verlaufende Unterfläche auf. Der erste so ausgebildete Abstreifer 12 ist auf die konische Oberfläche des zweiten Abstreifers 13 aufgesetzt, so daß die Abstreifeinheit zweistufig ausgebildet ist.

Der erste Abstreifer 12 besitzt einen Außenumfangsabschnitt, der sich in die Nuten 13a im wesentlichen in die gleiche Lage wie äußere Abschnitte der Blätter 4 erstreckt und im wesentlichen denselben Durchmesser wie der Magnetkern 1 aufweist, so daß der erste Abstreifer 12 in den Magnetkern einsetzbar ist. Zwischen jeweils zwei der drei radial verlaufenden Preßorgane 12a des ersten Abstreifers 12 sind Ausschnitte 11 ausgebildet, die ausreichend groß sind, so daß sich eine Spulenlage durch sie erstrecken kann.

Fig. 3 zeigt perspektivisch den ersten und den zweiten Abstreifer 12 und 13 dieser Ausführungsform. Die Vielzahl von Nuten 13a in der Außenumfangsflache des zweiten Abstreirs 13 ist entlang der Achse Z-Z¹ orientiert. In die Nuten sind die Blätter 4 und noch zu erläuternde bewegliche Blätter eingepaßt. Drei bewegliche Blätter 14 sind an dem Außenumfang des ersten Abstreifers 12 befestigt. Anders als die Blätter 4 sind die beweglichen Blätter 14 so am ersten

Abstreifers 12 befestigt, daß bei Bewegung des ersten Abstreifers 12 in Vertikalrichtung die beweglichen Blätter 14 sich ebenfalls mit dem Abstreifer 12 zusammen in die gleiche Richtung bewegen. Der erste Abstreifer 12 ist im wesentlichen wie eine Kanonenkugel geformt, aber durch die drei Ausschnitte 11 erscheinen die radial verlaufenden Preßorgane 12a wie vertikale Flügel. Es sind drei bewegliche Blätter 14 vorgesehen, die jeweils an einem ünterende eines der drei als Vertikalflügel ausgebildeten Preßorgane 12a befestigt und am Außenumfang des ersten Abstreifers 12 parallel zur Mittenachse Z-Z¹ positioniert sind. Die beweglichen Blätter 14 liegen mit den äußeren Seitenflächen ihrer oberen Endabschnitte glatt an einer Fläche des Abstreifers 12 an dessen Vorschubseite (der oberen Seite in der Figur) an und sind mit ihren Unterenden in die Nuten 13a des zweiten Abstreifers 13 eingesetzt. Damit sind die relativen Positionen des ersten Abstreifers 12 und des zweiten Abstreifers 13 in Radialrichtung durch die beweglichen Blätter 14 bestimmt. Diese können am ersten Abstreifer 12 mittels irgendwelcher bekannten Mittel befestigt sein. Sie können mit dem ersten Abstreifer 12 durch Schweißen, durch Klebverbindung, mit Stiften oder Schrauben verbunden sein, oder sie können mit dem anderen Ende am zweiten Abstreifer 13 mit bekannten Mitteln, z. B. durch Verschrauben, befestigt sein. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Anzahl Blätter 4 auf drei reduziert, und es sind drei bewegliche Blätter 14 in die Nuten 13a eingesetzt, aus denen die Blätter 4 entfernt sind, so daß die Blätter 14 in die verbliebenen Nuten 13a eingepaßt sind.

Nachstehend wird der Vorgang des Einsetzens einer eine erste Lage bildenden Spule 2 und einer eine zweite Lage bildenden Spule 3, die einen Abschnitt aufweist, der einen Spulenend-

abschnitt der Spule 2 überlappt, in die Nuten 15 des Magnetkerns 1 unter Anwendung der angegebenen Bespulungseinrichtung erläutert. Zuerst werden der erste und der zweite Abstreifer 12 und 13 nach unten in die in Fig. 1 gezeigten Strichpunktlagen bewegt, und die erste und die zweite Spule 2 und 3 werden in die Positionen 2¹ und 3' entsprechend den Phantomlinien gebracht. Diese Ausführungsform ist so aufgebaut, daß drei eine erste Lage bildende Spulen 2¹ und drei eine zweite Lage bildende Spulen 3¹ entsprechend Fig. 2 angeordnet und eingesetzt werden. Die Spulen 3¹ der zweiten Lage werden in einer vorbestimmten Lage zwischen die Blätter 4 eingeführt und längs den Blättern 4 nach unten bewegt. Sie liegen an der Oberfläche des Abstreifers 13 an, ohne daß der erste Abstreifer 12 die Abwärtsbewegung der Spulen 3¹ der zweiten Lage stört, und zwar durch das Vorhandensein der Ausschnitte 11. Wie bereits erwähnt, ist jeder Ausschnitt 11 so ausgebildet, daß er ausreichend groß ist, um den Durchgang einer Spulenlage zu ermöglichen. Die Spulen 2¹ der ersten Lage sind in solcher Weise angeordnet, daß eine Seite längs einer Preßfläche 12b eines der Preßorgane 12a des ersten Abstreifers 12 gleitet.

Wenn der erste Abstreifer 12 und der zweite Abstreifer 13 nach dem Positionieren der Spulen 2' und 3¹ in der erläuterten Weise nach oben bewegt werden, schiebt der erste Abstreifer 12 die Spulen 2 der ersten Lage mittels der Preßflächen 12b nach oben. Die Spulen 2 der ersten Lage, die somit nach oben geschoben werden, werden in Axialrichtung in die Nuten 15 des Magnetkerns 1 unter Führung durch die Blätter 4 eingesetzt. Wenn sie sich an den Oberenden der Blätter vorbeibewegen, werden Spulenendabschnitte durch die Preßflächen 12b des ersten Abstreifers 12, ihre Außenumfangsflächen und die äußeren Seitenflächen der beweglichen

Blätter 14 in Richtung zur Außenumfangsseite preßbeaufschlagt und dadurch verformt.

Wie erläutert, bewegt sich der mit dem ersten Abstreifer 12 verbundene zweite Abstreifer 13 nach oben und preßt dabei die Spulen 3 der zweiten Lage nach oben, während sich der erste Abstreifer 12 aufwärtsbewegt, und bringt gleichzeitig die Spulen 2 der ersten Lage und die Spulen 3 der zweiten Lage im Preßsitz in die Nuten 15 des Magnetkerns 1, nachdem sie nach oben geschoben sind. Wenn sich die Spulen 3 der zweiten Lage an den Oberenden der Blätter 4 vorbeibewegen, werden die Spulenendabschnitte durch die Oberfläche und den Außenumfangsabschnitt des zweiten Abstreifers 13 zur Außenumfangsseite gepreßt.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung ersichtlich ist, werden die Spulenendabschnitte der Spulen 2 der ersten Lage und die Spulenendabschnitte der Spulen 3 der zweiten Lage unabhängig voneinander durch den ersten Abstreifer 12 bzw. den zweiten Abstreifer 13 eingeführt, im Preßsitz befestigt und verformt. Es besteht keine Gefahr, daß die Spulen 2 und 3 der ersten und der zweiten Lage dadurch beschädigt werden, daß sie durch die zum Einführen und Einpassen der Spulen in die Nuten ausgeübten Kräfte gegeneinandergedrückt werden.

Der Radius des ersten Abstreifers 12 des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels ist am Außenumfang um einen Betrag vergrößert, der der Breite der Blätter 4 entspricht, so daß die Spulenenden der Spulen 2 der ersten Lage verformt werden, nachdem sie ausreichend aufgeweitet wurden. Dies trägt zu einer erheblichen Verringerung der gegenseitigen Beeinträchtigung von Spulen 2 und 3 der ersten und der zweiten Lage bei, so daß die Spulen 3 der zweiten Lage

ungehindert eingeführt werden können. Der Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12 liegt an den äußeren Seitenflächen der Blätter 4 glatt an, so daß keine Gefahr besteht, daß sich die Spulen zwischen den Abstreifern 12 und 13 und den Blättern 4 während der Abwärtsbewegung der Abstreifer verfangen. Wenn der Wickelschritt der Spulen groß ist, oder wenn der Drahtdurchmesser der Spulen zu groß oder zu klein ist, oder wenn die Spulen ein großes Volumverhältnis haben, haben sich bisher Schwierigkeiten beim Einpassen der Spulen in die Nuten eines Magnetkerns ergeben. Bei Anwendung der hier erläuterten Ausführungsform kann eine Mehrzahl Spulenlagen ohne weiteres in einem Arbeitsgang eingepaßt werden, und die Spulenenden, die an entgegengesetzten Seiten positioniert sind, werden hinsichtlich ihrer axialen Länge nicht unsymmetrisch, so daß die Verformung der Spulenendabschnitte, die zur Erzielung einer vorbestimmten Form und Größe derselben nach dem Einpassen der Spulen durchgeführt wird, erleichtert wird. Dies trägt zu einer Verminderung der Anzahl Arbeitsvorgänge und einer Verbesserung der Produktgüte bei.

Modifikationen der beweglichen Blätter 14 werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsform nach den Fig. 1-3 erläutert. Die beweglichen Blätter 14 sind in Fig. 3 jeweils mit Kanten 18 ausgebildet. Bei einer bekannten Bespulungseinrichtung sind die Blätter jeweils mit Kanten ausgebildet. Bei der hier erläuterten Ausführungsform sind Abschnitte (in der oberen Hälfte) der beweglichen Blätter 14, die den Spulenendabschnitten der Spulen 2 der ersten Lage entsprechen, bevorzugt flach und glatt ohne irgendwelche Kanten ausgebildet, um eine Beschädigung der Spulen zu vermeiden. Fig. 4 zeigt eine Modifikation der beweglichen Blätter, bei der die beweglichen Blätter 14', die keine Kanten aufweisen,

eben und glatt sind. Diese Art ist dann vorteilhaft, wenn die Wicklung einer Spule gering ist oder die Spule ein kleines Volumverhältnis hat oder die Bedingungen zum Einpassen der Spulen gut sind.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der erste Abstreifer 12 und die beweglichen Blätter 14 als einteilige Einheit ausgebildet sind. Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der die oberen Abschnitte der beweglichen Blätter 14 nach oben so verlängert sind, daß ihre oberen Enden jeweils gleichzeitig als Teil einer der Preßflächen 12b des ersten Abstreifers 12 dienen. Damit die Bespulungseinrichtung die vorgenannten Funktionen ausüben kann, ist es wichtig, daß Schrägflächen A am Oberende des ersten Abstreifers 12 jeweils glatt an einer Außenumfangsflache B der beweglichen Blätter 14 anliegen.

Die vorstehend erläuterte Ausführungsform kann als Bespulungseinrichtung mit konzentrisch gewickelten 3-Phasen-, 4-Pol- und 36-Nuten-Spulen aus drei Stufen verwendet werden, wobei die Spulen der ersten und der zweiten Lage in einem Arbeitsgang eingepaßt werden. Die Bespulungseinrichtung ist jedoch nicht auf diese Spulenarten beschränkt und kann auch mit Spulen aus einer Mehrzahl Lagen mit anderen Wicklungsspezifikationen verwendet werden, die nicht nur als Einphasen-Ankerspulen, sondern auch als Mehrphasen-Ankerspulen dienen. Durch leichtes Neigen der beweglichen Blätter 14 nach innen, wodurch sie einen Freigabe-Gradienten erhalten, können sie ohne weiteres von den Spulen gelöst werden.

Eine weitere Ausführungsform ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 dadurch, daß der Außenumfangsabschnitt des

ersten Abstreifers 12 sich in den Bereich der Blätter und in Kontakt mit den Blättern 4c gleitbeweglich erstreckt.

Wenn der erste Abstreifer 12 in Kontakt mit den Blättern gebracht wird, ist die einfachste und gleichzeitig fundamentalste Form des Eingriffs, die erzielbar ist, diejenige von Fig. 20, wobei der Kontakt nur an einer Umfangsflache des Magnetkerns erfolgt. Wenn jedoch diese Anlagemöglichkeit angewandt wird, könnte die Steifigkeit der Blätter verringert werden, und es könnten Schwierigkeiten beim Anordnen und der Aufrechterhaltung der relativen Lagen des ersten Abstreifers 12 und der Blätter auftreten. Um diesen Nachteil zu unterbinden, kann der Kontakt an mehr als zwei Flächen des Magnetkerns einschließlich Umfangs- und Radialflächen gemäß Fig. 10 erfolgen, wobei perspektivisch der erste Abstreifer 12 und der zweite Abstreifer 13 dieser Ausführungsform gezeigt sind.

Der erste Abstreifer 12, der im wesentlichen in Form einer Kanonenkugel ausgebildet ist, weist drei Ausschnitte 11 wie die Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 auf, so daß er Preßorgane 12c von radial verlaufender Vertikalflügel-Form hat.

Nach Fig. 9 ist jedes Preßorgan 12c an einem Außenumfangsabschnitt mit einer Nut ausgebildet, die in Axialrichtung des Magnetkerns 1 zum Kontakt mit einem der Blätter 4c verläuft.

Der zweite Abstreifer 13 weist an seinem Außenumfang eine Vielzahl Nuten 13a auf, die in Axialrichtung verlaufen und zum Einsetzen der Blätter 4 und 4a dienen, wie noch erläutert wird.

Fig. 11 ist eine Perspektivansicht der Blätter 4c, die mit dem ersten und dem zweiten Abstreifer 12 und 13 in Kontakt gelangen. Jedes Blatt 4c ist mit einem axial verlaufenden Vorsprung zur Anlage am ersten Abstreifer 12 gemäß Fig. 9 ausgebildet. Der Vorsprung kann sich über die Gesamtlänge der Blätter erstrecken. Um jedoch die Steifigkeit der Blätter nicht zu beeinträchtigen, ist der Vorsprung bevorzugt nur in einem Bereich jedes Blatts ausgebildet, der in Eingriff mit dem ersten Abstreifer 12 gebracht wird.

Nachstehend wird das Einpassen der Spulen 2 der ersten Lage und der Spulen 3 der zweiten Lage in die Nuten 15 des Magnetkerns 1 unter Anwendung der angegebenen Ausführungsform der Bespulungseinrichtung erläutert. Zuerst werden der erste und der zweite Abstreifer 12 und 13 nach unten in Positionen 12' und 13" bewegt, die in Fig. 7 strichpunktiert gezeigt sind, und die Spulen 2 der ersten Lage sowie die Spulen 3 der zweiten Lage werden in Positionen 2' bzw. 3¹ verbracht, die mit Phantomlinien bezeichnet sind.

Diese Ausführungsform ist so aufgebaut, daß drei Spulen 2' der ersten Lage und drei Spulen 3¹ der zweiten Lage entsprechend Fig. 8 positioniert und eingepaßt werden. Die Spulen 3¹ der zweiten Lage werden in einer vorbestimmten Lage zwischen die Blätter 4 und 4c eingeführt und längs den Blättern 4 und 4c abwärtsbewegt. Sie liegen an der Oberfläche des Abstreifers 13 an, ohne daß dieser die Abwärtsbewegung der Spulen 3¹ der zweiten Lage stört, und zwar aufgrund der Ausschnitte 11. Wie vorstehend erläutert, hat jeder Ausschnitt 11 eine ausreichende Größe und Form, um den Durchgang einer Spulenlage zu ermöglichen. Die Spulen 2' der ersten Lage werden in solcher Weise positioniert, daß ihre eine Seite längs einer Preßfläche 12d eines der Preßorgane 12c des ersten Abstreifers 12 gleitet.

η «""ί ο ρ η ο π

j ο ζ b ζ J O

- 21 -

Dann wird der Magnetkern 1 in einen durch die Blätter 4 und 4c gebildeten Ring eingesetzt und in seiner Lage durch nicht gezeigte Kernhaltemittel festgelegt.

Der erste Abstreifer 12 und der zweite Abstreifer 13 werden dann aufwärtsbewegt, so daß der erste Abstreifer 12 die Spulen 2 der ersten Lage an seinen Preßflächen 12d aufwärtsbewegt. Die in dieser Weise aufwärtsbewegten Spulen 2 der ersten Lage werden dadurch geführt, daß die Blätter 4 sich in die Nuten 15 des Magnetkerns 1 in Axialrichtung desselben bewegen, und wenn die Spulen 2 der ersten Lage sich an den Oberenden der Blätter vorbeibewegt haben, werden die Spulenendabschnitte durch die Preßflächen 12d und die Außenumfangsflache des ersten Abstreifers 12 zur Außenumfangsseite gedruckt und dadurch verformt.

Wenn sich der erste Abstreifer 12 in der erläuterten Weise aufwärtsbewegt, bewegt sich der damit verbundene zweite Abstreifer 13 ebenfalls nach oben und preßt dabei die Spulen 3 der zweiten Lage nach oben, und gleichzeitig preßt er die Spulen 2 und 3 der ersten und der zweiten Lage aufwärts, so daß sie im Preßsitz in die Nuten des Magnetkerns 15 eingepaßt werden. Wenn sich die Spulen 3 der zweiten Lage an den Oberenden der Blätter 4 vorbeibewegt haben, werden die Spulenendabschnitte von der Oberfläche und dem Außenumfangsabschnitt des zweiten Abstreifers 13 zur äußeren Umfangsseite gepreßt und dabei verformt.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung ersichtlich ist, werden die Spulenendabschnitte der Spulen 2 der ersten Lage und diejenigen der Spulen 3 der zweiten Lage jeweils unabhängig voneinander eingeführt, im Preßsitz eingepaßt und verformt, und zwar durch den ersten Abstreifer 12 bzw. den zweiten

Abstreifer 13. Es besteht keine Gefahr, daß die Spulen 2 und 3 der ersten und der zweiten Lage dadurch beschädigt werden, daß sie durch die zum Einführen und Einpressen der Spulen in die Nuten aufgewandte Kraft gegeneinander gedruckt werden.

Der erste Abstreifer 12 dieser Ausführungsform hat an seinem Außenumfangsabschnitt vergrößerten Radius, und zwar um einen Betrag, der dem Betrag entspricht, um den sich der Abschnitt in die Nuten erstreckt, so daß die Spulenenden der Spulen 2 der ersten Lage nach ausreichender Aüfweitung verformt
werden. Dies trägt zu einer erheblichen Verringerung der
gegenseitigen Störung zwischen den Spulen 2 und den Spulen 3 der ersten und der zweiten Lage bei, so daß die Spulen 3 der zweiten Lage ungehindert in ihre Lagen gepreßt werden
können.

Der Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12 erstreckt sich in den Bereich der Blätter 4c und in Eingriff
mit diesen (vgl. Fig. 9). Dies verhindert die Bildung eines Spalts, der sonst zwischen den Vorderenden der Blätter 4c
und dem Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12
gebildet werden könnte und in dem sich Spulenabschnitte
verhängen könnten. Ferner weist der Außenumfangsabschnitt
des ersten Abstreifers 12 keine scharfen Kanten auf.

Der Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12 und die Blätter 4c stehen ferner in Radialrichtung des Magnetkerns 1 gemäß Fig. 9 miteinander in Eingriff. Dadurch kann die
Gefahr beseitigt werden, daß die Spulenendabschnitte der
Spulen 2 der ersten Lage unter die Vorderenden der Blätter
4c gezogen werden, wenn sich der erste Abstreifer 12 abwärtsbewegt.

3^23290

Es besteht keine Gefahr, daß die Spulenendabschnitte der Spulen 2 der ersten Lage beschädigt werden, wenn der erste Abstreifer 12 aufwärts und abwärts bewegt wird. Wenn der Wickelschritt der Spulen groß ist, oder wenn der Drahtdurchmesser der Spulen zu groß oder zu klein ist, oder wenn die Spulen ein großes Volumverhältnis haben, sind bisher Schwierigkeiten beim Einpressen der Spulen in die Nuten des Magnetkerns aufgetreten. Bei Anwendung der vorstehend erläuterten Ausführungsform kann eine Mehrzahl Spulenlagen in einem Arbeitsgang eingepreßt werden, und die Spulenenden an entgegengesetzten Seiten werden hinsichtlich ihrer axialen Länge nicht unsymmetrisch, so daß ein Verformen der Spulenendabschnitte, das erfolgt, um diesen eine vorbestimmte Form und Größe zu geben, nachdem der Einpreßvorgang beendet ist, erleichtert wird. Dies trägt zu einer Verringerung der Anzahl Arbeitsschritte und einer Verbesserung der Produktgüte bei.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung werden modifizierte Formen des Eingriffs zwischen dem Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12 und den Blättern erläutert.

Die Fig. 12-14 zeigen den Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12, der mit Nuten ausgebildet ist, und die Blätter 4e, 4g, 4i, die jeweils mit einem Vorsprung ausgebildet sind, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert wurde.

Die Ausführungsform von Fig. 12 kann den Bereich des Außenumf angsabschnitts des ersten Abstreifers 12, der mit den Spulen 2 der ersten Lage in Kontakt gebracht wird, relativ zu dem entsprechenden Bereich der Ausbildung von Fig. 9 vergrößern. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere, wenn der Magnetkern eine relativ kleine Zahngröße aufweist.

Die Ausführungsform von Fig. 13 ermöglicht eine Vergrößerung der Querschnittsfläche der Blätter gegenüber der Ausbildung nach Fig. 9, wodurch die Steifigkeit der Blätter in vorteilhafter Weise erhöht wird.

Die Ausführungsform von Fig. 14 ermöglicht einen Eingriff an gewölbten Flächen. Diese Ausbildung trägt zu einer Kostensenkung bei, weil die Teile einfache Formen haben.

Die Modifikationen nach den Fig. 15-18 stehen im Gegensatz zu der Ausbildung von Fig. 9. D. h., Vorsprünge sind an dem Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12 ausgebildet, während Nuten in den Blättern ausgebildet sind.

Nach Fig. 15 kann die Fläche eines Abschnitts jedes Blatts, in dem die Spulen gehalten sind, gegenüber der Ausbildung nach Fig. 9 vergrößert werden, wodurch die Stabilität, mit der die Spulen in ihrer Lage gehalten werden, gesteigert wird. Die Ausbildung nach Fig. 16 ermöglicht eine Vergrößerung der Querschnittsfläche der Blätter gegenüber der Ausbildung nach Fig. 15, wodurch die Steifigkeit der Blätter in vorteilhafter Weise erhöht wird.

Fig. 17 zeigt eine Ausbildung, bei der der Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12 näher am Magnetkern 1¹ liegt als bei der Ausbildung nach Fig. 15. Durch diese Ausbildung wird die Menge der Spulen 2 der ersten Lage, die gepreßt und verformt wird, gesteigert, wodurch wiederum die Leichtigkeit, mit der die Spulen 3 der zweiten Lage einpaßbar sind, verbessert wird.

Die Ausbildung nach Fig. 18 zeigt einen Eingriff an gewölbten Flächen; sie ist einfach und führt zu Kosteneinsparungen.

o329290

Fig. 19 zeigt eine der Fig. 9 ähnliche Ausbildung, bei der am Außenumfangsabschnitt des ersten Abstreifers 12 Vorsprünge und in den Blättern Nuten ausgebildet sind. Die Ausbildung von Fig. 19 ist jedoch insofern vorteilhafter als diejenige von Fig. 9, als die Steifigkeit der Blätter verbessert werden kann.

Die Modifikationen nach den Fig. 12-20 können je nach den Spezifikationen des Magnetkerns und der Spulen selektiv eingesetzt werden. Sie können jeweils die gleichen Ergebnisse erzielen, die unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert wurden.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist somit ersichtlich, daß bei der angegebenen Bespulungseinrichtung ein gegenseitiges Stören zwischen Spulenendabschnitten erheblich verringerbar ist, wenn eine Mehrzahl Spulenlagen in einen Magnetkern eingepaßt wird; die Spulen können in einem Arbeitsgang in den Magnetkern eingesetzt werden, ohne daß sie beschädigt werden, und zwar auch dann, wenn für die Mehrzahl Spulen schlechte Einpaßbedingungen vorliegen, z. B. kleiner Wickelschritt, zu großer oder zu kleiner Drahtdurchmesser oder ein hohes Volumverhältnis der Spulen. Ein weiterer durch die Bespulungseinrichtung erzielbarer Vorteil besteht darin, daß die Verformung der Spulenendabschnitte zu vorbestimmter Form und Größe ohne weiteres erfolgen kann, nachdem die Spulen eingepaßt sind.

Leerseite

Claims

Ansprüche

( 1 . iBespulungsemrichtung, mit der Spulen im Preßsitz in Nuten eines Eisenkerns einer elektrischen Rotationsmaschine einsetzbar sind, mit

- einem Preßorgan, das die Spulen in die Nuten drückt und im Preßsitz festlegt, wobei das Preßorgan umfaßt:

- eine erste Preßfläche, die an ihrem Außenrandabschnitt mit einer Vielzahl Nuten ausgebildet ist und einem Spulenendabschnitt wenigstens einer Spule entspricht; und

- eine zweite Preßfläche, die im Abstand von der ersten Preßfläche in Spulenpreßrichtung einen Spulenendabschnitt einer weiteren Spule haltert, die derart angeordnet ist, daß ein Teil davon einen Teil des Spulenendabschnitts entsprechend dem ersten Oberflächenabschnitt überlappt,

dadurch gekennzeichnet, daß ein die zweite Preßfläche bildender Abschnitt des Preßorgans (12, 13) sich in einen Bereich erstreckt, der wenigstens auf einer Verlängerung - in Spulenpreßrichtung gesehen - der Nuten (13a), die wenigstens radial von diesem Abschnitt vorgesehen sind, liegt.

81-A 8015-02-Schö
2. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der die zweite Fläche bildende Abschnitt des Preßorgans (12, 13) sich in die entsprechenden Nuten erstreckt.
3. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Teil des die erste Preßfläche bildenden Preßorgans und ein Teil des die zweite Preßfläche bildenden Preßorgans als gesonderte Einheiten ausgebildet sind, die zu einem einheitlichen Aufbau zusammengefügt sind.
4. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Preßfläche und ein äußerer Endflächenabschnit der Verlängerung des die zweite Preßfläche bildenden Abschnitts des Preßorgans (12, 13) entlang einer gewölbten Fläche aneinandergrenzen.
5. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß ein äußerer Endflächenabschnitt der Verlängerung des die zweite Preßfläche bildenden Abschnitts des Preßorgans (12, 13) in Form eines Zylinders vorspringt.
6. Bespulungseinrichtung, mit der Spulen im Preßsitz in Nuten eines Eisenkerns einer elektrischen Rotationsmaschine einsetzbar sind, mit

- einem aus einer Mehrzahl Blätter gebildeten Ringglied zum Haltern der Spulen; und

einem Preßorgan, das an seinem Außenrandabschnitt mit einer Mehrzahl Nuten zum gleitbaren Einsetzen der Blätter ausgebildet ist, wobei das Preßorgan derart angeordnet

33292S0

ist, daß es in dem Ringglied in Axialrichtung desselben beweglich ist;

- wobei das Preßorgan eine erste, einem Spulenendabschnitt wenigstens einer Spule entsprechende erste Preßfläche sowie eine zweite Preßfläche aufweist, die im Abstand von der ersten Preßfläche - in Spulenpreßrichtung gesehen - einen Spulenendabschnitt einer weiteren Spule haltert, die derart angeordnet ist, daß ein Spulenabschnitt einen Teil des Spulenendabschnitts entsprechend dem ersten Flächenabschnitt überlappt, so daß die in vorbestimmter Lage in dem Ringglied angeordneten Spulen im Preßsitz in die Nuten des Eisenkerns der elektrischen Rotationsmaschine einsetzbar sind, während sich das Preßorgan relativ zu dem Ringglied bewegt,
dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Endflächenabschnitt eines die zweite Preßfläche bildenden Teils des Preßorgans (12, 13) sich in einen Bereich erstreckt, der wenigstens auf einer Verlängerung - in Spulenpreßrichtung gesehen - der wenigstens radial von diesem Teil positionierten Nuten (13a) liegt.
7. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß ein äußerer Endflächenabschnitt des die zweite Preßfläche bildenden Abschnitts des Preßorgans (12, 13) sich in die Nuten (13a) entsprechend dem Bereich, in den sich der äußere Endflächenabschnitt erstreckt, hineinerstreckt.
8. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Abschnitt des die erste Preßfläche bildenden Preßor-

gans und ein Abschnitt des die zweite Preßfläche bildenden Preßorgans als gesonderte Einheiten ausgebildet sind, die zu einer einheitlichen Ausbildung zusammengefügt sind.
9. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Preßfläche und der äußere Endflächenabschnitt entlang einer gewölbten Fläche aneinandergrenzen.
10. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der äußere Endflächenabschnitt des die zweite Preßfläche bildenden Teils des Preßorgans (12, 13) in Form eines Zylinders vorspringt.
11. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Blätter (4), die in die Nuten (13a) eingepaßt sind, die den Bereich aufweisen, in den sich der äußere Endflächenteil des die zweite Preßfläche bildenden Abschnitts des Preßorgans (12, 13) erstreckt, so geformt sind, daß sie um einen Betrag ausgeschnitten sind, der dem Betrag entspricht, um den sich der äußere Endflächenabschnitt in diesen Bereich erstreckt.
12. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der äußere Endflächenabschnitt des die zweite Preßfläche bildenden Teils des Preßorgans (12, 13) und Flächen der Blätter (4), die dem äußeren Endflächenteil entsprechen, ineinandergreifen.
13. Bespulungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß diejenigen Blätter, die in die Nuten mit dem Bereich eingesetzt sind, in den sich der äußere Endflächenteil des Abschnitts des Preßorgans (12, 13), der die zweite Preßfläche bildet, erstreckt, an dem äußeren Endflächenteil gesichert sind, so daß die Blätter die Verlängerung bilden.