DE3337040C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 2.

Ein solches Verfahren und ein Werkzeug zum Durchführen des Verfahrens sind aus US-PS 42 76 689 bekanntgeworden. Dort werden die radial äußeren Spulen in die Spuleneinziehvorrichtung eingelegt und in das Statorblech­ paket eingezogen; ferner werden die radial inneren Spulen in die Spulen­ einziehvorrichtung eingelegt; sodann wird das Haltewerkzeug in die Spuleneinziehvorrichtung eingesetzt und mit Zwischenisolierungen be­ stückt. Das Statorblechpaket wird sodann über das Haltewerkzeug auf die Spuleneinziehvorrichtung aufgesetzt und bis zum Anschlag an den Nutkeilführungen entlang dieser bewegt. Die Zwischenisolierungen werden bei dieser Bewegung teilweise in das Statorblechpaket überführt. Schließlich wird das Statorblechpaket festgehalten, und es werden die radial inneren Spulen eingezogen.

Eine Komplikation tritt dabei häufig dadurch auf, daß die Zwischen­ isolierungen die Endbereiche der Stäbe völlig freigeben, solange diese über das vollständig aufsitzende Statorblechpaket hinausragen.

Weiterhin ist inzwischen noch DE-OS 33 34 761 bekanntgeworden. Diese wurde im Prioritätsintervall veröffentlicht. Bei der dort dargestellten Vorrichtung wird der Stator zunächst bis zum Anschlag aufgeschoben, sodann werden die Zwischenisolierungen eingezogen, und zwar mittels eines Haltewerkzeuges, was erst nach dem endgültigen Aufsetzen des Stators wirksam wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Halte­ werkzeug zu schaffen, wodurch eine Beschädigung der Zwischenisolierungen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merk­ male des Hauptanspruches sowie jene des Anspruches 2 gelöst. Von den kennzeichnenden Merkmalen der weiteren Ansprüche ist das letzte Anspruchs­ merkmal wichtig, womit zum Ausdruck kommt, daß das vollständige Ein­ ziehen auch unter Mitwirkung einer entsprechenden Gestaltung, nämlich einer Schräge einer Komponente des Haltewerkzeuges, vonstatten geht.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine Spulen­ einziehvorrichtung mit einem Haltewerkzeug zum Halten von Zwischenisolierungen.

Fig. 2 zeigt den Gegenstand von Fig. 1 in einer Schnittansicht gemäß der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Gegenstandes von Fig. 2.

Die Fig. 4a, 4b und 4c veranschaulichen die aufeinanderfolgenden Positionen einer Zwischenisolierung während der Bewegung des Stator­ blechpaketes entlang der Spuleneinziehvorrichtung und des Haltewerkzeuges bis zum vollständigen Einziehen der Zwischenisolierung.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Zwischenisolierung.

Zunächst soll auf Fig. 1 eingegangen werden. Das Spuleneinziehwerkzeug 11 kann beispielsweise auf einem Drehteller getragen sein, der das Werk­ zeug 11 zu einer Position bewegt, in welcher die Spulen gewickelt und in einen Kranz von Stäben 15, welchen Nutkeilführungen 17 zugeordnet sind, angeordnet werden, dann zu einer Position, in welcher die vorge­ formten Nutkeile 12 zwischen den Nutkeilführungen 17 angeordnet werden, und schließlich zu einer Position in axialer Ausrichtung mit einem Zwischenisolierungs-Haltwerkzeug 19, das auch als Stator- und Stab­ ausrichtwerkzeug dient. Das Werkzeug 11 läßt sich unter der Einwirkung eines Antriebsritzels 21 zur Aufnahme mehrerer Spulen verdrehen. Es umfaßt zusätzlich zu den Stäben 15 und den Nutkeilführungen 17 einen Abstreifer 23. Dabei sind, wie beim Gegenstand der US-PS 36 89 976, gewisse der Stäbe 15 a am Abstreifer 23 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben 25, um sich mit dem Abstreifer zu bewegen. Der Abstreifer 23 könnte jedoch auch gegenüber sämtlichen Stäben 15 bewegbar sein. In jedem Falle besteht die Funktion des Abstreifers 23 darin, an den vorgewickelten Spulen anzugreifen und diese durch ein Stator-Blechpaket hindurch zu führen und diese Spulen in entsprechende Nuten dieses Blech­ paketes einzuziehen. Der Abstreifer wird mittels einer Abstreifer-An­ triebsstange betätigt. Er ist an diese angekoppelt durch die (abkoppel­ bare) Kupplung 29. Das Werkzeug 11 umfaßt außerdem noch einen axial verschiebbaren Stabträger 31, der die Stäbe 15 trägt. Zur Befestigung dienen Schrauben 33.

Das Zwischenisolierungs-Haltewerkzeug 19 umfaßt zusätzlich zur Be­ tätigungsstange 39 einen Werkzeugteil 47, der der axialen und radialen Ausrichtung mit dem aufzusetzenden Stator-Blechpaket dient, ferner einen kegelstumpfförmigen Teil 49 zum Halten der in Einziehrichtung liegenden Endbereiche von Zwischenisolierungen und Stabausrichtteile 51 und 52 mit Rippen 53, die sich zwischen einander benachbarte Stäbe 15 erstrecken, um diese sauber auszurichten und während des Spuleneinzieh-Vorganges getrennt zu halten. Der kegelstumpfförmige Teil 49 weist eine leichte Neigung in axialer Richtung auf sowie ein zweites Tragteil 13, der in axialer Richtung eine wesentlich stärkere Neigung hat. Diese stärkere Neigung, die dem letztlichen Einziehen der Zwischenisolierungen in die Nuten des Stator-Blechpaketes dient, kann in der Größenordnung von 45° zur Achse des Werkzeuges gewählt werden. Die äußeren Kanten dieses Teiles 19 haben einen Außendurchmesser, der nur geringfügig geringer als der Durchmesser der Bohrung im Stator-Blechpaket ist. Sowohl das Tragteil 13 als auch das Stabausrichtteil 51 können zur Aufnahme der Zwischenisolierungen genutet sein, was sich am besten aus den Fig. 2 und 3 erkennen läßt.

Fig. 2 beschreibt einen federnden Haltering 35 zwischen dem kegelstumpf­ förmigen Teil 49 und dem Stabausrichtteil 51; die Schlitze 37, 45 und 55 erstrecken sich jedoch weiter durch das stark geneigte Tragteil 13 und das Stabausrichtteil 51; im letzteren verlaufen die Schlitze jedoch nicht axial, sondern sind entlang der Kante 57 geneigt.

Fig. 5 zeigt eine Zwischenisolierung 65 zum Einziehen in die Nuten eines Stator-Blechpaketes gemäß der Erfindung. Sie ist aus einer Folie, z. B. aus einem Polyterephthalat 4 ausgeschnitten oder ausgestanzt. Sie hat Bereiche 105 und 107, die als Isolierlagen zwischen Spulenköpfen dienen und die mittels relativ schmaler Stege 109 und 111 miteinander verbunden sind. Die letztgenannten sind derart bemessen, daß sie in die Nuten des Stator-Blechpaketes eingefügt werden können, während die Bereiche 105 und 107 beidseits des Stator-Blechpaketes in den Wickelköpfen liegen. Fig. 5 veranschaulicht eine Zwischenisolierung, bei welcher die Stege 109 und 111 einstückig mit den Bereichen 105 und 107 hergestellt sind. Es sind auch Zwischenisolierungen bekannt, die getrennt hergestellte runde Stege haben, die beispielsweise durch Ultraschall-Schweißverfahren mit den Bereichen 105 und 107 verbunden sind; auch solche Isolierungen lassen sich bei der Erfindung anwenden. Ferner sind jegliche andere Zwischenisolierungen möglich.

Das Teil 35 nimmt nach den Fig. 2 und 3 Haltefedern in Gestalt von C-förmigen Haltefedern 59 (siehe Fig. 3) auf. Sind die Teile 13 und 35 miteinander verschraubt, so sind die Haltefedern 59 zwischen diesen einwandfrei in ihrer Lage gehalten, wobei sich die freien Enden der Federn nach außen in die Schlitze 37 und 45 hinein erstrecken. Ein Steg 109 oder 111 einer Zwischenisolierung 65, der in Kantenrichtung ausgerichtet und in den Schlitz 37, 44 oder 55 eingesetzt ist, wird somit durch die zugehörige Feder gehalten. Wie man aus Fig. 3 erkennt, sind die Schlitze, hier 45, etwas enger als die Schlitze zwischen einander benach­ barten Zähnen 61 und 63 des Stator-Blechpaketes; diese Schlitze - 45 - erstrecken sich dabei parallel zu den Schlitzen zwischen den Zähnen, so daß die in den Nuten aufge­ nommenen Stege 109, 111 einer Zwischenisolierung mit ihren Kanten zu den Nuten des Stator-Blechpaketes ausgerichtet werden, so daß sie an­ schließend dort eingezogen werden können. Sind die Zwischenisolierungen auf Teil 49 positioniert, so sind die Stege 109 und 111 um ihre Längsachse um etwa 90° verdreht.

Im praktischen Betrieb können an einer Spuleneinziehstation die folgenden Verfahrensschritte nacheinander ablaufen: Als konkretes Beispiel werde angenommen, daß ein zweipoliger Induktionsmotor hergestellt werden soll, und daß an einer vorausgegangenen Station im Stator-Blechpaket Nutisolier­ hülsen eingezogen worden sind, oder die Nuten anderweitig isoliert wurden, beispielsweise durch Tauchen oder Überziehen mit einem Kunst­ harzmaterial. Die beiden Spulengruppen einer Hauptwicklung 113 wurden ebenfalls zuvor in das genutete Stator-Blechpaket 27 eingezogen. Die beiden Spulengruppen einer Hilfswicklung 117 sind zwischen die Stäbe 15, 15 a sauber positioniert, wie aus Fig. 1 erkennbar, und um 90° zur Hauptwicklung 113 versetzt. Das Zwischenisolier-Haltewerkzeug 19 kann ein handbetätigtes Werkzeug sein, es kann aber auch maschinell mittels eines an der Stange 39 gelagerten Hebels betätigt werden. Nach dem Ein­ legen der Zwischenisolierungen 65 in die Schlitze 37, 45, 55, wozu deren Stege verdreht und deren obere Bereiche 105 auf den kegelstumpfförmigen Teil 49 gelegt wurden, wird das Zwischenisolier-Haltewerkzeug 19 in das Spuleneinziehwerkzeug 11 eingeführt. Das Zwischenisolier-Halte­ werkzeug 19 wird dabei in eine Position abgesenkt, in welcher sich das Stab-Ausrichtteil 51 unterhalb der oberen Enden der Stäbe 15 befindet, etwa in die in Fig. 1 dargestellte Position. Das Stator-Blechpaket 27 wird sodann auf das Spuleneinziehwerkzeug 11 aufgesetzt und dabei über das Werkzeugteil 47 hinweg abgesenkt, es gelangt weiter nach unten in seine Spulenaufnahmeposition gemäß Fig. 1. Die Reihenfolge der Verfahrens­ schritte, die während dieses Stator-Absenkvorganges gegeben ist, versteht sich am besten unter Bezugnahme auf Fig. 4, wobei gewisse Teile des Spuleneinzieh-Werkzeuges zur besseren Veranschaulichung weggelassen wurden.

Fig. 4a veranschaulicht den Momentan-Zustand, in welchem das Stator- Blechpaket 27 sind mit dem Tragteil 13 und dem federnden Haltering 35 ausgerichtet befindet. Etwa zu diesem Zeitpunkt greifen mehrere Stator­ zähne an der Kante 67 der Statorbohrung an der Innenkante 69 (siehe Fig. 5) der Zwischenisolierung 65 an, eine weitere Bewegung des Stator- Blechpaketes 27 nach rechts zieht die Zwischenisolierung 65 mit. Sobald das Stator-Blechpaket 27 die in Fig. 4b veranschaulichte Position erreicht, wird die Innenkante 71 der Zwischenisolierung 65 (siehe wieder Fig. 5) durch die Schräge des Tragteils 13 radial nach außen bewegt. Damit gleiten die Stege 109, 111 vollständig in die Nuten des Stator-Blechpaketes. Gleichzeitig wird der obere Bereich 105 der Zwischenisolierung 65 radial nach außen gedrängt.

In Fig. 4c ist die Zwischenisolierung vollständig in den Stator einge­ setzt, das Stator-Blechpaket gelangt an den Enden der Nutkeilführungen 17 zum Stillstand (siehe auch Fig. 1). Sodann wird das Stator-Blechpaket mittels herkömmlicher Klemmen 73 und 75 für das Einziehen der Hilfs­ wicklung 117 in Position gehalten. Schließlich wird der Abstreifer 23 in Gegenrichtung durch die Bohrung des Stator-Blechpaketes hindurch betätigt und zieht die Spulen der Hilfswicklung 117 in das Blechpaket ein.

Claims (5)

1. Verfahren zum Einziehen von Zwischenisolierungen in die Nuten des Blechpaketes eines Stators einer elektrischen Maschine zur Isolierung der Wickelköpfe radial äußerer gegenüber denen radial innerer Spulen unter Verwendung:
einer Vorrichtung zum Einziehen vorgewickelter Spulen in die Nuten, mit einer Mehrzahl kranzförmig angeordneter, sich zueinander parallel erstreckender Stäbe zum Übertragen der Spulen, mit einer Mehrzahl den Stäben zugeordneter Nutkeilführungen, deren Enden die Be­ wegung des Blechpaketes begrenzen, und schließlich mit einem Ab­ streifer, der entlang der Stäbe hin- und her bewegbar ist, um die Spulen in das Blechpaket einzuziehen; und
eines zwischen die Stäbe einsetzbaren Werkzeuges zum Halten der Zwischenisolierungen (Haltewerkzeug), von welchen sich jeweils ein Endbereich radial außerhalb der Stäbe, und der andere Endbereich radial innerhalb der Stäbe befindet;
mit den folgenden Verfahrensschritten:

• a) die radial äußeren Spulen werden in die Spuleneinziehvorrichtung eingelegt und in das Statorblechpaket eingezogen;
• b) die radial inneren Spulen werden in die Spuleneinziehvorrichtung eingelegt;
• c) das Haltewerkzeug wird in die Spuleneinziehvorrichtung einge­ setzt und mit Zwischenisolierungen bestückt;
• d) das Statorblechpaket wird über das Haltewerkzeug auf die Spulen­ einziehvorrichtung aufgesetzt und entlang dieser bis zum Anschlag an den Nutkeil­ führungen bewegt, während welcher Bewegung die Zwischenisolierungen zumindest teilweise in das Statorblechpaket überführt werden;
• e) das Statorblechpaket wird festgehalten und die radial inneren Spulen werden eingezogen,

dadurch gekennzeichnet, daß das Statorblechpaket (27) während seiner Bewegung entlang der Spuleneinziehvorrichtung und des Haltewerkzeuges (19) die Zwischenisolierungen (65) erfaßt, mitnimmt und diese voll­ ständig einzieht.

2. Werkzeug zum Halten von Zwischenisolierungen (Haltewerkzeug) zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haltering (35) mit Schlitzen (37, 45, 55) vorgesehen ist, die derart bemessen und angeordnet sind, daß die Stege (109, 111) der Zwischenisolierungen (65) um 90° verdreht, d. h. mit ihren Schmal­ seiten radial nach außen gehalten sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schlitze (37, 45, 55) Haltefedern (59) für die Stege (109, 111) vorgesehen sind.

4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltewerkzeug (19) ein Teil (13) aufweist, das sich - in Bewegungs­ richtung der Zwischenisolatoren bei deren Einziehen gesehen - konisch erweitert.