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Maschine zum Bewickeln von zwei- und
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mehrpoligen Gleichstromankern Die Erfindung betrifft eine Maschine
zum Bewickeln von zwei-und mehrpoligen Gleichstromankern mit einem Wickelwerkzeug,
das den Draht unter Bildung von Wicklungen automatisch in isolierte Nuten des Ankers
einlegt, wobei die in die Schlitze des Kommutators einzubringenden Drahtstrecken
zunächst mit einer Abisoliervorrichtung von der Isolation befreit und danach in
die genannten Schlitze gebracht werden.
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Bei Anwendung der heute zur Verfügung stehenden elektronischen Steuerungen
können im Prinzip alle erforderlichen Bewegungsabläufe für das vollautomatische
Bewickeln von Gleichstromankern in zwei- und mehrpoliger Ausführung realisiert werden.
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Jedoch wird bisher der Vorgang des Abisolierens der im Kommutator
zu verschaltenden Drahtenden bzw. Drahtstrecken noch nicht beherrscht.
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Man kennt im wesentlichen zwei praktizierte Methoden zum Abisolieren.
Bei der einen Methode wird die Isolation mit rotierenden Messern eines Handgerätes
vom Drahtende geschabt. Dabei
kann aber pro Gerät immer nur ein
Draht abisoliert werden, und zwar auch nur ein Drahtende, so daß Strecken von fortlaufenden
Drähten nicht bearbeitet werden können. Außerdem ist ein Einbau solcher Geräte in
Wickelmaschinen aus Platzgründen nicht möglich, da die automatischen Maschinen mehrere
Paralleldrähte verarbeiten müssen und die Größe der Geräte sowie die erforderlichen
Teile für die Energiezufuhr einen Einbau auf engstem Raum nicht zulassen.
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Bei der anderen praktizierten Methode wird die Isolation durch mehrere
rotierende Bürsten vom Draht entfernt. Dieses Verfahren läßt sich allerdings bei
dünnen Runddrähten unter etwa 1,0 mm nicht mehr anwenden. Außerdem würde ein stationärer
Einbau dieser mit Bürsten arbeitenden Vorrichtungen zu den schon im Zusammenhang
mit der vorher erwähnten Methode beschriebenen Nachteilen führen und im übrigen
noch zur Folge haben, daß der Draht oder die Drähte immer an der gleichen Stelle
und in der gleichen Lage durch die Bürsten geführt werden. Dies wird dazu führen,
daß die Bürsten nach kurzer Zeit an der betreffenden Stelle einlaufen und abgenutzt
werden, so daß dann eine einwandfreie Abisolierung nicht mehr gewährleistet ist.
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Im übrigen bestehen noch folgende allgemeine Probleme. Das Abisolieren
sollte so nahe wie möglich an der Stelle des zu
bewickelnden Ankers
erfolgen, an der die abisolierte Drahtstrecke plaziert werden soll, da sonst die
Gefahr besteht, daß diese Drafitstrecke beim Umlegen des Drahtes nicht genau in
den zugeordneten Kommutatorschlitz gelangt und ggf. Kurzschlüsse entstehen. Weiterhin
müssen bis zu vier endlose und parallele Runddrähte einwandfrei an vorbestimmten
Stellen auf einer Länge von etwa 10 mm metallisch sauber abisoliert und die dabei
anfallenden Isolierstoffteile zur Vermeidung von Verschmutzungen abgeführt werden
können0 Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung der aufgezeigten Nachteile
und insbesondere in der Schaffung einer Ankerwickelmaschine, mit deren Abisoliervorrichtung
endloser Einzel- und Paralleldraht an bestimmten Strecken des Drahtverlaufes so
abisoliert werden kanng daß die von der Isolation befreiten Drahtstrecken leicht
e sicher und genau in den Kommutatorschlitz zu liegen kommen Die Lösung dieser Aufgabe
geht von der einleitend angeführten Maschine aus und kennzeichnet sich dadurch,
daß die Abisoliervorrichtung als Strahlgeblåse mit mindestens zwei Düsen für das
Strahlmittel ausgebildet und aus einer Ruhestellung in eine in Nähe der Kommutatorschlitze
vorgesehene Arbeitsstellung verstellbar ist, bei der die Düsenmündungen auf die
jeweils abzuisolierenden Drahtstrecken ausgerichtet sind.
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Mit dieser Lösung ist es möglich, Anker für Gleichstrommotoren mit
endlosen Einzeldrähten oder Paralleldrähten zu bewickeln, insbesondere wenn diese
Drähte einen größeren Durchmesser aufweisen. Diese Drähte werden nach jedem Spulenwicklungsvorgang
an den vorbestimmten, in die Kommutatorschlitze einzubringenden Strecken automatisch
abisoliert, ohne daß sie vorher durchtrennt werden müssen, und dann funktionsgerecht
in die Kommutatorschlitze eingebracht, woran sich dann der nächste Spulenwicklungsvorgang
anschließt. Das Abisolieren selbst ist sehr gründlich und im wesentlichen vollständig,
so daß die fraglichen Strecken danach metallisch sauber sind und somit einwandfrei
mit dem Kommutatorbund verlötet werden können, und kann ferner in dichter Nähe zu
den Kommutatorschlitzen durchgeführt werden, da die erfindungsgemäße Abisoliervorrichtung
wenig Platz beansprucht und leicht in der Wickelmaschine installiert werden kann.
Außerdem ist der Vorgang des Abisolierend schneller als bisher durchführbar, so
daß auch der Zeitaufwand für das Bewickeln größerer Gleichstromanker erheblich verkürzt
ist. Die erfindungsgemäß ausgebildete Abisoliervorrichtung arbeitet auch dann einwandfrei,
wenn mehrere parallele Drähte abzuisolieren sind. Ferner ist gewährleistet, daß
die abisolierten Isolierstoffteilchen sicher abgeführt werden.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Darin zeigen: Figur 1 das nur teilweise gezeigte Ausführungsbeispiel
in Arbeitsstellung für das Abisolieren eines doppelten Paralleldrahtes in Åufsichta
Figur 2 das ausführlicher gezeigte Ausführungsbeispiel in geöffneter Stellung und
in Seitenansicht, Figur 3 das Ausführungsbeispiel in geschlossener Stellung und
in Seitenansicht beim Abisolieren des doppelten Paralleldrahtes0 In den Zeichnungen
ist die fragliche Wickelmaschine nur insoweit dargestellt, wie es für die Erläuterung
ihrer hier vorgeschlagenen Weiterbildung erforderlich ist In Figur 1 ist der Wickel
und Abisoliervorgang schematisch verdeutlicht Hierzu sind der zu bewickelnde Gleichstrommotor-Anker
1 und der erforderliche Kommutator 2, die beide auf der gemeinsamen Welle 3 sitzen,
mit Hilfe eines HilEswickelwerkzeuges 4 zwischen den üblichen Einspannspitzen 5
der Wickelmaschine intermittierend drebantre ibbar gelagert. Der Kommutator 2 weist
ankerseitig den üblichen, mit Radialschlitzen 6 versehenen Bund 7 auf, dem eine
gemäß dem Doppelpfeil 8 vorschieb-und zurückziehbare Eindruckleiste 9 zugeordnet
ist, die auBerdem gemäß dem Doppelpfeil 10 bewegt wird, um eine abisolierte,
in
den vorbestimmten Radialschlitz 6 eingelegte Drahtstrecke bzw. Drahtstrecken dort
in eine genaue und im wesentlichen unveränderliche Position zu bringen. Von der
eigentlichen Wickelvorrichtung zeigt Figur 1 nur den üblichen Wickelfinger 11, der
in den beiden Endstellungen beim Wickeln einer Spule dargestellt ist. Die strichpunktiert
gezeichnete Stellung des Fingers 11 ist seine Anfangsstellung, während die ausgezogen
gezeichnete Stellung seine Stellung nach dem Wickeln einer Spule ist.
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Eine Abisoliervorrichtung 12 in Form eines mit körnigem Strahlmittel,
z.B. Stahlkies, betriebenen Strahlgebläses ist zwischen einer sich sehr nahe am
Bund 7 des Kommutators 6 befindlichen Arbeitsstellung 13 und einer zurückgezogenen
Ruhestellung 14 programmgemäß gesteuert mittels eines Kraftantriebes (nicht gezeigt)
hin- und herbewegbar.
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Figur 1 verdeutlicht weiter das Wickeln der ersten, aus zwei Drähten
15, 16 bestehenden Spule. Die beiden Drähte werden an einem der Haltestifte 4a des
Hilfswerkzeuges 4 befestigt und straff gespannt, wobei sich der Finger 11 in strichpunktierter
Stellung befindet. Die Abisoliervorrichtung 12 fährt dann in die Arbeitsstellung
13 und isoliert dort die beiden Drähte 15, 16 durch Strahlung ab, wie noch näher
erläutert ist, und fährt dann in die Ruhestellung 14 zurück. Mit üblichen Hilfs-
werkzeugen
und Techniken, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, wird dann die abisolierte
Strecke der beiden Drähte in den vorbestimmten Schlitz 6 des Kommutators 7 eingebracht
und mittels der Leiste 9 nachgedrückt Es folgt dann auf übliche Weise das Wickeln
der Spule im Anker 1, wonach sich der Finger 11 in der ausgezogen gezeichneten Stellung
bef indet, in der die nun vom Anker ankommenden Drähte 15, 16 wiederum so verlaufen,
daß sich die abzuisolierende Strecke der beiden Drähte genau im Arbeitsbereich der
Abisoliervor richtung 12 befindet. Die Vorrichtung 12 fährt nun wieder in ihre Arbeitsstellung,
isoliert dort ab und fährt danach wieder zurück. Dann werden beiden abisolierten
Strecken wie erwähnt in den vorbestimmten Kommtitatorschlitz 6 eingebracht, wonach
die beiden endlosen Drähte lediglich um einen weiteren Haltestift 4a geschlungen
werden und der Wickelfinger 11 unter gewisser Spannung der Drähte wieder in seine
strichpunktiert gezeichnete Stellung verfährt. Die Vorrichtung 12 fährt dann wieder
zu einem neuen Arbeitszyklus vor.
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Es sei betont, daß die abzuisolierenden Drahtstrecken auf gewünschter
Länge, die z.B. 10 mm beträgt, genau abisoliert werden können und daß diese Strecken
so genau in die Kommutatorschlitze 6 eingebracht werden können, daß beim späteren
Verlötungsvorgang ankerseitig nicht die Gefahr von RurzschluB-möglichkeiten gegeben
ist Ggf0 werden beim automatischen
Abisolieren und Einbringen der
fraglichen Drahtstrecken Korrekturen hinsichtlich der Lage der abisolierten Strecken
vorgenommen, wobei die Korrekturen ebenfalls automatisch erfaßt und durchgeführt
werden.
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Im einzelnen umfaßt die vorgeschlagene Abisoliervorrichtung 12 ein
geteiltes, für den Abisoliervorgang verschließbares Gehäuse 17 aus einem oberen
schachtförmigen Gehäuseteil 17a und aus einem unteren schachtförmiaen Gehäuseteil
17b. Diese Gehäuseteile bilden Strahlkaititrhälften,in denen gemäß den Figuren 2
und 3 je eine Strahldüse 18 bzw. 19 für das erwähnte körnige Strahlmittel vorgesehen
ist. Es können jedoch auch mehrere Düsen in jedem Schacht vorgesehen sein, die in
der geuinsann Strahlkartrner untergebracht sind. Die Düsen sind jeweils in ihren
Gehäuseteilen so angeordnet, daß ihre Mündungen auf denjenigen Bereich in der Teilungsebene
des Gehäuses 17 ausgerichtet sind, durch den der oder die abzuisolierenden Wickeldrähte
bei geschlossenem Gehäuse verläuft bzw. verlaufen (Figur 3).
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Die Düsen 18, 19 in den Gehäuseteilen 17a, 17b sind an mit den Gehäuseteilen
verbundenen Mischkammern 20 bzw. 21 angeschlossen, wobei jede Mischkammer einen
Anschluß 22 für den in an sich bekannter Weise zugeführten Stahlkies und einen Anschluß
23 für die Druckluftzufuhr aufweist. In den Misch-
kammern erhält
der Stahlkies unter Ausnutzung des Injektorprinzips seine Arbeitsenergie. Die Mischkammern
20, 21 bzw.
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die Düsen 18, 19 können abwechselnd oder gleichzeitig mit Druckluft
beaufschlagt werden. Die Luftdrücke werden dabei unterschiedlich gewählt, so daß
verhindert wird, daß sich an den Düsen und/oder in der Strahikammer der Gehäuseteile
17a, 17b Pu?ckstände ablagern, die das sichere Abisolieren gefährden könnten Die
Luftdruckunterschiede müssen so gewählt sein, daß ein Eindringen von Stahlkies bzw.
Strahlmittel in die Mündung der jeweils mit dem niedrigeren druckbetriebenen Düse
verhindert ist Die im allgemeinen angewendeten Luftdrücke betragen etwa 4 bis 10
bar, vorzugsweise 6 bis 8 bar.
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Am unteren Gehäuseteil 17b ist eine Rückführleitung 24 angeschlossen,
mit der das aus den Düsen 18, 19 ausgetretene Strahlmittel einschließlich der ausgetretenen
Druckluft und des abisolierten Isolierstoffes abgesaugt wird. Falls erforderlich,
kann zusätzlich am oberen Gehäuseteil 17a eine Spülleitung 25 in das Gehäuse 17
einmünden, um alle Rückstände nach jedem Abisoliervorgang wirklich vollständig zu
entfernen. Das Gehäuse 17 öffnet erst, wenn alles abgesaugt ist Jedes Gehäuseteil
17a, 17b ist über je einen Arm 26 an einem
gemäß dem Doppelpfeil
27 mittels eines üblichen Kraftzylinders 28 hin- und herbewegbaren Gestell 29 angelenkt.
Ein öffnungs-und Schließzylinder 30 des Gestells greift an dem als Winkelarm ausgebildeten
oberen Arm 26 an und verschwenkt so das obere Gehäuseteil 17a. Uber eine einfache
Bewegungsübertragungseinrichtung 31 gemäß Figur 2 wird auch auf das untere Gehäuseteil
17b eine Schwenkbewegung übertragen und dieses Gehäuseteil demgemäß mitverschwenkt.
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Wenigstens eines der Gehäuseteile ist im Bereich der genannten Teilungsebene
des Gehäuses 17 mit einer elastischen Dichtung 32 versehen.
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Das erwähnte Strahlmittel, insbesondere Stahlkies, läuft vorzugsweise
in einem geschlossenen Kreislauf um, wozu übliche Mittel und Einrichtungen verwendet
werden. Dieser Kreislauf enthält vorteilhafterweise auch eine Trenneinrichtung bzw.
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ist so ausgestaltet, daß die von dem oder den Wickeldrähten entfernten
Isolierstoffteile vom Stahlkies oder dergleichen abgetrennt werden, so daß den Strahldüsen
18, 19 wieder gereinigter Stahlkies zugeführt wird.
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Figur 3 zeigt die vorstehend beschriebene Abisoliervorrichtung 12
in Funktion. Man sieht, wie die beiden zwischen den Dichtungen 32 des geschlossenen
Gehäuses 17 abgedichtet gehaltenen Drähte 15,16
von den Stahlkiesstrahlen
33 von zwei Seiten getroffen und dabei metallisch sauber abisoliert werden.
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Obwohl vorstehend Stahlkies als Strahlmittel als bevorzugt angewendet
beschrieben ist, ist es klar, daß auch andere Strahlmittel mit mechanisch abtragender
Wirkung angewendet werden können.
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