DE3610233A1

DE3610233A1 - Verfahren und vorrichtung zum sichern einer abbindeschnur fuer eine staenderwicklung

Info

Publication number: DE3610233A1
Application number: DE19863610233
Authority: DE
Inventors: Robert Edward Garden City Mich. Frederick
Original assignee: LINK ENGINEERING CO
Current assignee: LINK ENGINEERING CO
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1986-10-02
Also published as: US4614161A; DE3610233C2; JPS61236346A

Description

-JO-

Anmelderin:

LINK ENGINEERING COMPANY 13845 Elmira Avenue Detroit, Michigan 48227 V.St.A.

Stuttgart, den 24.3·1986 P 4843 W/C

Vertreter:

Kohler-Schwindling-Späth Patentanwälte Hohentwielstraße 41 7000 Stuttgart 1

Verfahren und Vorrichtung zum Sichern einer A"bbindeschnur für eine Ständerwicklung

Die Erfindung "bezieht sich auf das Winden und Verzurren einer Schnur, insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sichern von Wicklungsköpfen einer Ständerwicklung einer elektrodynamischen Maschine und zum Binden eines Knotens in der Schnur, um diesen zu sichern.

A\-

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art sind aus der US-PS 3 685 470 "bekannt.

Es sind zahlreiche Arten von elektrodynamischen Maschinen "bekannt, "beispielsweise Induktions- oder Synchron-Wechselstrommaschinen, Generatoren und dergleichen, die eine Ständerwicklung mit einem metallischen Kern und eine Vielzahl von Windungen aufweisen, die durch den Kern hindurchlaufen und das magnetische Feld erzeugen, das zum Betrieb der Maschine erforderlich ist. Üblicherweise sind diese Windungen an den axialen Enden des Ständers gebündelt. Man hat herausgefunden, daß sich der Wirkungsgrad der Maschine verbessern läßt, wenn man die sogenannten Wicklungsköpfe dicht zusammenbindet. Es hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, diese Wicklungsköpfe zusammenzubinden, um ihre Wechselwirkung mit anderen Teilen der Maschine zu verhindern und ferner um diese Windungen in guten wärmeleitenden Kontakt mit wärmeempfindlichen Elementen zu bringen, wie man sie üblicherweise als Überhitzungsschutz derartiger Maschinen verwendet.

Automatische Maschinen zum Umwinden der Wicklungsköpfe von Ständerwicklungen sind bekannt, beispielsweise aus der eingangs genannten US-PS 3 685 470, deren Offenbarungsgehalt durch diese Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird und die eine Maschine zum Umwinden von Ständerwcklungen beschreibt. Die in der US-PS beschriebene Maschine weist eine Abbindenadel auf, die mit einem Schnurspeicher-Rohrstutzen zusammenwirkt, der innerhalb einer Durchgangsöffnung der Ständerwicklung angeordnet ist, so daß Schleifen der Abbindeschnur um die Wicklungsköpfe der Ständerwicklung herum ausgebildet werden können,

■A-

wenn die Ständerwicklung schrittweise gedreht wird. Bei
dieser bekannten Maschine und bei vielen anderen bekannten
Einrichtungen dieser Arrt ist es jedoch erforderlich, daß
der Beutzer das freie Ende der Abbindeschnur am Ende eines
Abbindevorgangs von Hand verknotet, um zu verindern, daß die Abbindeschnur sich wieder auftrennt. Das Erfordernis dieses
manuellen Schrittes trägt direkt zu den Lohnkosten bei,
erhöht die Produktions-Taktzeit und führt schließlich auch
zu Zuverlässigkeitsproblemen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Sichern der
Abbindeschnur zur Verfugung zu stellen, mit denen es möglich ist, die Wicklungsköpfe einer Ständerwicklung zusammenzubinden, indem man einen Knoten in der Abbindeschnur am Ende
jedes Abbindezyklus anbringt. Eine weitere Aufgabe der
Erfindung liegt darin, die beschriebene Möglichkeit der
Sicherung der Abbindeschnur ohne größere Veränderungen
bestehender Abbindemaschinen zur Verfügung zu stellen und
damit ein hohes Maß an Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Sicherungsknoten in einer Abbindeschnur zur Verfügung zu stellen, wozu dieselbe Maschine benutzt werden kann, die den Abbindevorgang durchführt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, weitere Verbesserungen an Abbindemaschinen für Ständerwicklungen entsprechend dem Stand der Technik zur Verfugung zu stellen, wie sie beispielsweise in der eingangs erwähnten US-PS beschrieben sind.

Die vorstehend beschriebenen Aufgaben der Erfindung werden
dadurch gelöst, daß eine Abbindemaschine für Ständerwicklungen zur Verfügung gestellt wird, die ein automatisches

Regelsystem aufweist, das einen üblichen Abbindebetrieb bis hin zu einem letzten Abbindeschritt gestattet, bei dem die schrittweise Drehbewegung der Ständerwicklung aufhört. Die Abbindenadel wird dann in kontrollierter Weise so eingestellt, daß sie verschiedene Schritte ausführt, die den Schnurknoten bilden und das freie Ende der Schnur mittels einer Schnurklammerung fest angezogen wird, um den Knoten zu sichern. Am Ende des Abbindezyklus wird die Abbindeschnur in der Maschine wieder an eine vorbestimmte Stellle gebracht, so daß der Abbindezyklus von neuem beginnen kann, sobald ein neuer Ständer in die Maschine eingesetzt wurde. Der Knoten in der Abbindeschnur kann hergestellt werden, ohne wesentliche Veränderungen an Abbindemaschinen vornehmen zu müssen, die entsprechend dem Stand der Technik aufgebaut sind.

Weitere Nutzeffekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den hier einschlägigen Durchschnittsfachmann aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen, aus den beigefügten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen.

Es zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Ständerwicklungs-Abbindemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Ständerwerkstück in Arbeitsposition zeigt sowie ferner verschiedene Bauteile zum Führen der Abbindeschnur;

Pig. 2 eine Draufsicht auf die Ständerwicklungs-Abbindemaschine gemäß Pig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Anzahl von Betriebseinheiten der Ständerwicklungs-Abbindemaschine, die die Bewegung der Abbindenadel steuern;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Schnurspeicherrohrs eines Rohrstutzens, eines Heißdraht-Schnurentferners, einer Schnur-Klemmeinrichtung, einer Schnur-Auslenkeinrichtung und einer Abbindenadel;

Fig. 5, 6 und 7

Querschnittsansichten der Ständer-Wicklungsköpfe und der Abbindenadel in aufeinanderfolgenden Positionen während eines Abbindezyklus, wobei die Abbindenadel an einem Ende der Wicklung eingeführt wird, um die Abbindeschnur zu ergreifen, herausgezogen, axial zu einem anderen Ende der Wicklungen bewegt und wieder eingeführt wird, um die Abbindeschnur zu ergreifen;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Ständerwicklungskopfes zur Darstellung der Wechselwirkung zwischen dem Rohrstutzen und der Abbindenadel während des Abbindevorgangs und zur weiteren Darstellung einer Anzahl von ausgebildeten Abbindeschleifen; und

Fig. 9 Ms 12

perspektivische Ansichten einer Ständerwicklungs-Abbindemaschine in verschiedenen Stufen der Ausbildung eines Sicherungsknotens am Ende der Abbindeschnur.

Eine Ständerwicklungs-Abbindemaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist teilweise in den Fig. 1 bis 5 dargestellt und
insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Ständerwicklungs-Abbindemaschine 10, wie in den Figuren dargestellt, ist im wesentlichen identisch mit der in der eingangs genannten US-PS
beschriebenen Maschine, so daß nur diejeigen Bauteile, die
sich auf neue Merkmale der Erfindung beziehen, nachfolgend
im einzelnen beschrieben werden. Weiterhin wird nachstehend
eine Maschine und ein Verfahren zum Abbinden und Sichern nur eines von zwei Wicklungsköpfen eines typischen Ständers
beschrieben. Im praktischen Gebrauch wird man jedoch Ständerwicklungs-Abbindemaschinen vorsehen, die mit einem Mechanismus versehen sind, der gleichzeitig die Wicklungsköpfe an beiden Enden des Stators abbindet. Diese "doppelendigen
Maschinen" verwenden im wesentlichen identische Bauteile zum Abbinden beider Wicklungsköpfe und es soll daher die Beschreibung einer Maschine, die nur einen Wicklungskopf
abbindet, genügen, um beide Arten von Maschinen zu beschreiben.

In den Figuren ist ein Drehtisch 12 zu erkennen, der eine
innere Öffnung 14 aufweist, die einen Ständer 16 dicht
aufnimmt, um diesen in Drehrichtung zu positionieren. Der
Ständer 16 weist einen Metallkern 17 auf, der aus lamellierten Platten ausgebildet ist, wobei elektrisch leitfähige
Drähte sich in axialer Richtung durch den Kern 17 erstrecken und in einem im wesentlichen toroidförmigen Wicklungskopf 18 auslaufen. Die Wicklungsköpfe 18 sind von der axialen Endoberfläche des Kerns 17 beabstandet, so daß eine Mehrzahl
von im wesentlichen radialen, beabstandeten Öffnungen 20
gebildet wird. Die Öffnungen 20 sind typischerweise genau

radial ausgerichtet. Es sind allerdings auch Ständer 16 bekannt, die in einer zur exakten radialen Richtung etwas abgeschrägten Richtung einmünden. Der Kern 17 weist eine Durchgangsöffnung 22 auf, die zwischen den beiden axialen Enden des Kerns 17 durchläuft. Es sind ferner vorzugsweise in den Figuren nicht dargestellte Stellmittel vorgesehen, die eine axiale Positionierung des Ständers 16 relativ zum Drehtisch 12 erlauben. Der Drehtisch 12 ist drehbar in einem raumfesten Ring 9 angeordnet und kämmt mit einem Zahnrad oder einem anderen Antriebssystem, mit dem der Drehtisch samt Ständer 16 indexierbar, das heißt schrittweise gedreht werden kann. Es kann beispielsweise, wie dies in der eingangs genannten US-PS bereits beschrieben ist, als Antriebssystem ein Malteserantrieb verwendet werden, der eine konstante Drehbewegung in eine schrittweise Drehbewegung umwandelt. Dieser Antriebsmechanismus stellt den Ständer 16 in geeignete Drehpositionen ein, in denen der Abbindevorgang durchgeführt werden kann. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung können aber auch andere indexierbare Antriebsmechnismen verwendet werden, beispielsweise elektronisch gesteuerte Schrittmotor-Antriebseinheiten. Darüber hinaus können aber auch jedwede andere indexierbare Antriebssysteme verwendet werden.

In der Mitte des Drehtisches 12 und in axialer Richtung durch die DurchgangsÖffnung 22 des Ständers 16 hindurch ist ein axiales Rohr 24 angeordnet, das eine sich axial erstrekkende Öffnung 26 aufweist. In dem axialen Rohr 24 ist konzentrisch ein Schnurspeicherrohr 28 angeordnet, das einen sich radial erstreckenden, fingerförmigen Rohrstutzen 30 aufweist. Eine Abbindeschnur 32, die typischerweise verdreht oder geflochten ist und beispielsweise aus synthetischem

oder natürlichem Material bestehen kann, wird aus einem Schnurspeicher 34 herausgezogen und durch den radialen Rohrstutzen 30 geführt. Der Schnurspeicher 34 umfaßt vorzugsweise ein Schnurspannungs-System, um ein "bestimmtes Ausmaß an Spannung in der Schnur 32 aufrechtzuerhalten. Das Schnurspeicherrohr 28 kann in axialer und in Drehrichtung bewegt werden, und zwar durch Einwirkung eines G-etriebeantriebssystems, wie es in der eingang genannten US-PS im einzelnen beschrieben ist. Das axiale Rohr 24 umfaßt ferner in seinem oberen Bereich eine Schnurklammerung 36 und einen Heißdraht-Schnurschneider 38. Die Schnurklammerung 36 kann so gesteuert werden, daß sie die Schnur 32 festhält oder losläßt, während der Heißdraht-Schnurschneider 38 die Schnur 32 bei Bedarf durchschneiden kann. Ein axial bewegliches Schnur-Positionierrohr 40 ist konzentrisch um das Schnurspeicherrohr 28 herum angeordnet und kann so bewegt werden, daß es die Schnur 32 aufhalten und diese in die Schnurklammerung 36' am Ende eines Abbindezyklus führen kann in Abhängigkeit von einer Betriebsabfolge, wie sie im einzelnen weiter unten noch beschrieben werden wird.

Es ist ferner eine Anzahl von Bauteilen vorgesehen, die mit der Abbindeschnur 32 zusammenwirken, um den Abbindevorgang auszuführen. Diese Bauteile umfassen eine Abbindenadel 42, die in axialer und radialer Richtung in Bezug auf den Ständer 16 bewegt werden kann und der ferner eine Drehbewegung durch ein Antriebssystem aufgegeben werden kann, wie es in Einzelheiten in der eingangs genannten US-PS beschrieben ist. Die Abbindenadel 42 weist ein Hakenende 44 auf, das in Eingriff mit der Schnur 32 gebracht werden kann, um die Schnur 32 während des Abbinde- und Verschnürungsvorganges ziehen zu können. Eine Schnur-Klemmeinrichtung 46 umfaßt ein

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Paar Backen 48, die betätigt werden, um die Schnur 32 festzuklammern oder loszulassen. Die Schnur-Klemmeinrichtung kann ferner vom Ständer 16 weg oder auf ihn zu bewegt werden. Eine Hakeneinrichtung 50 zum Auslenken der Schnur 32 ist so ausgebildet, daß sie die Schnur 32 angreifen kann, sie umfaßt eine Hakennadel 52 zum Auslenken der Schnur 32 sowie eine Hülse 54 und kann axial mittels eines pneumatischen Zylinders oder einer anderen Betätigungseinheit ausgelenkt werden. Die Hülse 54 kann relativ zur Nadel 52 axial bewegt werden, um die Schnur 32 fest zu ergreifen und um Reibung zu erzeugen, wenn die Schnur 32 bezüglich der Nadel 52 gezogen wird. Pig. 2 zeigt weiterhin noch einen Heißdraht-Schnurentferner 56, der in axialer Richtung bewegt und elektrisch aufgeheizt werden kann, um die Schnur 32 zu zertrennen.

Fig. 3 zeigt eine Anzahl von Bauteilen der Abbindemaschine 10, die die Abbindenadel 42 betätigen. Wie in Pig. 3 gezeigt, ist eine Grundplatte 58 vorgesehen, die eine Montageeinheit für das axiale Rohr 24 und den raumfesten Ring 19 bildet. Die Grundplatte 58 dient ferner als Plattform zum Abstützen einer Anzahl von Maschinen-Bauteilen, die miteinander zusammenwirken, um die komplexe Bewegung auszuführen, die für die Abbindenadel 42 erforderlich ist. Um einen Abbindezyklus durchzuführen, muß die Nadel 42 in linearer Richtung bewegbar sein, und zwar entlang ihrer eigenen Längachse und axial zur Längsachse des Stators 16 und sie muß ferner um ihre eigene Achse drehbar sein, um die erforderliche Abbindebewegung durchführen zu können. Dieser komplexe Bewegungsvorgang wird durch eine Wechselwirkung einer Anzahl von relativ zueinander beweglichen Elementen bewirkt, die auf der Grundplatte 58 befestigt sind. Eine

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Bewegung der Nadel 42 in einer radialen Richtung in Bezug auf den Ständer 16 wird durch ein Paar sich senkrecht erstreckender Stäbe 60 bewirkt, die eine Aufnahme für waagrechte Gleitschienen 62 bilden. Ein Schlitten 64 kann längs der waagerechten Gleitschiene 62 bewegt werden, so daß insoweit ein Axiallager gebildet wird. Der Schlitten 64 wird in eine oszillierende Bewegung durch einen sich drehenden Kurbeltrieb 66 versetzt, der einen in radialer Richtung beabstandeten Antriebszapfen 68 aufweist. Ein Verbindungsstück in Gestalt eines pneumatischen Zylinders 70 verbindet den Antriebszapfen 68 mit dem Schlitten 64· Sobald sich der Kurbeltrieb 66 dreht, wird dem Schlitten 64 eine hin- und herlaufende lineare Bewegung auferlegt. Am oberen Teil des Schlittens 64 ist ein weiteres Paar Gleitschienen 72 angeordnet, das eine relative senkrechte Bewegung eines Schlittens 74 längs der Gleitschienen 72 ermöglicht.

Eine Bewegung der Abbindenadel 42 in Richtung der Längsachse des Ständers 16 wird durch Verwendung eines weiteren Paars Gleitschienen 76 ermöglicht, die sich in einer senkrechten Richtung erstrecken, entlang der ein Rahmen 78 bewegbar ist. Der Rahmen 78 ist mit einem Axiallager 80 und einem zylindrischen Gehäuse 82 verbunden. Der Rahmen 78 wird für eine Auslenkung in senkrechter Richtung mittels eines Antriebssystems angetrieben, das unterhalb der Grundplatte 58 angeordnet ist. Wenn sich der Rahmen 78 linear bewegt, wirkt eine in der Figur nicht dargestellte Zahnstange mit einem Stirn-Zahnrad zusammen, die eine Nadelwelle 84 in dem zylindrischen Gehäuse 82 in die gewünschte Drehbewegung versetzt. Die vorstehend beschriebenen Bauteile erzeugen die komplexe Bewegung, die für die Abbindenadel 42 erforderlich ist. Eine Drehung des Kurbeltriebs 66 erzeugt eine lineare

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ΊΟ-

Bewegung des Schlittens 64, die dem Schlitten 74 mitgeteilt wird, der an der Nadelwelle 84 angreift. Diese Bewegung
veranlaßt demnach die Abbindenadel 42, sich in einer Drehrichtung zu "bewegen. Eine senkrechte Bewegung des Rahmens wirkt auf das Axiallager 80 und das Gehäuse 82 und erzeugt die gewünschte Bewegung der Abbindenadel 42 entlang einer
zur Längsachse des Ständers 16 parallelen Achse. Diese
Bewegung erzeugt gleichzeitig eine Drehbewegung, die der
Nadelwelle 84 auferlegt wird. Die vorstehende Beschreibung der Abbindemaschine 10 unterscheidet sich grundsätzlich von derjenigen der eingangs genannten US-PS insoweit, als das
pneumatische Verbindungssück 70 ein Paar Anschlüsse 86, 88 aufweist, die eine Veränderung des Abstandes zwischen dem
Antriebszapfen 68 und dem Schlitten 64 in Abhängigkeit von Signalen einer programmierbaren Steuereinheit erlauben. Das Vorsehen eines pneumatischen Verbindungsstücks 70 gestattet eine Bewegungssequenz zum Knüpfen eines Knotens, wie dies
nachstehend noch beschrieben werden wird.

Die Wirkungsweise der Abbindemaschine 10 soll nun anhand der Fig. 4 bis 12 beschrieben werden. Pig. 12 zeigt eine Ausgangsstellung der Abbindeschnur 32, die in schematischer
Darstellung mittels der Schnurklammerung 36 festgehalten
wird, wobei dies einen Anfangspunkt des Abbindezyklus darstellen soll. Es wird dann der Ständer 16 in seiner Arbeitsstellung im Drehtisch 12 eingesetzt und die Hakeneinrichtung 50 zum Auuslenken der Schnur 32 wird angesteuert, um die Abbindeschnur 32 zu ergreifen. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird die Abbindenadel 42 dann veranlaßt, in radialer Richtung in den Ständer 16 durch eine Öffnung 20 unterhalb der Wicklungsköpfe 18 einzufahren und die Abbindeschnur 32 zu ergreifen. Fig. 6 zeigt, wie die Abbindenadel 42 zurück-

gezogen wird, so daß eine Schleife der Schnur 32 in einer radial auswärts gerichteten Richtung herausgezogen wird. Alsdann wird, wie Pig. 7 zeigt, die Nadel 42 zum gegenüberliegenden Ende der Wicklungsköpfe 18 bewegt und dann wieder einwärts gefahren, so daß die Schnur 32 wieder ergriffen wird; worauf die Nadel 42 dann wieder zurückgezogen wird, um eine weitere Schleife der Schnur 32 durch die erste Schleife zu ziehen. Die Schnurklammerung 36 läßt nun die Abbindeschnur 32 los. Der Vorgang setzt sich nun in der vorstehend beschriebenen Weise fort und ergibt ein aufeinanderfolgendes Abbinden der Schnur 32, wie dies Fig. 8 zeigt. Die Bewegungen der Abbindenadel 42 und des radialen Rohrstutzens 30 sind aufeinander abgestimmt, so daß die Abbindenadel 42 die Abbindeschnur 32 sicher ergreifen kann und gleichzeitig verhindert wird, daß die Nadel 42 bereits die gebildeten Schleifen der Schnur 32 oder aber Wicklungsköpfe 18 der Ständerwicklung erfaßt. Das freie Ende der Abbindeschnur 32, das von der Schnurklammerung 36 freigegeben und durch die Hakeneinrichtung 50 zum Auslenken der Schnur 32 positioniert wurde, wird "untergebunden", wodurch dieses freie Ende der Schnur 32 sicher zurückgehalten wird. Während des ganzen Abbindezyklus wird der Ständer 16 schrittweise gedreht, so daß die Abbindenadel 42 in die gewünschten Öffnungen 20 eingeführt werden kann. Diese schrittweise Drehbewegung braucht nicht gleichförmig ausgeführt zu werden; es kann beispielsweise wünschenswert sein, zwei oder noch mehr Abbindungen in einer radialen Position des Ständers 16 auszuführen, bevor die schrittweise Drehbewegung fortgesetzt wird, um beispielsweise besondere Abschnitte der Ständerwicklung besonders sicher zu umwinden, wie dies beispielsweise wünschenswert sein kann, um ein temperaturempfindliches Element sicher anzubringen oder um Zuführdrähte an Wicklungsköpfe 18 anzubinden.

Die Fig. 9 "bis 12 zeigen die Wirkungsweise der Bauteile der Maschine 10, die erfindungsgemäß den Sicherungsknoten ausbilden. Verschiedene Positionen der Bauteile sind in diesen Figuren dargestellt und ihre Reihenfolge soll anhand von Positionen der Bauteile dargestellt werden, die mit eingekreisten Ziffern 1 bis 10 veranschaulicht sind. Der Zyklus zum Sichern des Knotens beginnt nach Abschluß der Abbindesequenz, so daß bereits eine Anzahl von einander ergreifenden Windungen ausgebildet ist, wie dies Fig. 9 zeigt. Die Position \_ zeigt die Abbindenadel 42, die oberhalb der Wicklungsköpfe 18 radial eingefahren ist. Die Position 2_ zeigt die Schnur 32 in herausgezogenem Zustand, die eine Schleife bildet. Die Schleife wird dann durch eine zuvor ausgebildete Schleife in Position 3. gezogen und axial in Bezug auf den Ständer 16 bewegt. Die Position 4_ bezeichnt die Abwärtsbewegung der Abbindenadel 42 in einer Richtung parallel zur Längsachse des Ständers 16 und die Abbindenadel 42 wird dann wieder in einer Richtung bewegt, die sie in eine Öffnung 20 einführt. Erfindungsgemäß wird nun die normale Abbindebewegung der Abbindenadel 42 unterbrochen, so daß die Abbindenadel 42 nicht radial durch die Wicklungsköpfe 18 eintritt, um erneut die Abbindeschnur 32 zu ergreifen. Stattdessen verbleibt die Abbindenadel 42 zunächst in dieser Position. Die Position 5. bezeichnet die Abbindenadel 42, die angehoben wird. Fig. 10 zeigt nun in Position 6_ dieser Sequenz, wie die Abbindenadel 42 wieder radial eingefahren wird, um die Abbindeschnur 32 erneut zu ergreifen. Danach wird eine Schleife der Schnur 32 herausgezogen, wie dies durch Position 7. in Fig. 11 gezeigt ist, so daß ein Knoten ausgebildet wird. Sobald dieser Knoten ausgebildet ist, wird das Schnur-Positionierrohr 40 ausgefahren, wie dies Fig.

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zeigt, und zwar von der durchgezogen ausgezeichneten Position in die gestrichtelt ausgezeichnete Position. Während dieser Bewegung ergreift das Schnur-Positionierrohr 40 die Abbindeschnur 32 zwischen dem radialen Rohrstutzen 30 und den Wicklungsköpfen 18 und hebt die Abbindeschnur 32 in eine Position an, in der sie von der Schnurklammerung 36 ergriffen wird. An diesem Punkt, wie dies mit Position 8_ angedeutet ist, wird das freie Ende der Schnur 32 mittels des Heißdraht-Schnurschneiders 38 abgeschnitten, so daß ein freies Ende übrig bleibt. Wie in Fig. 12 dargestellt und mit Position 9. bezeichnet, zieht sich nun die Abbindenadel 42 zurück und die Schnur-Klemmeinrichtung 46 bewegt sich auf die Wicklungsköpfe 18 zu, ergreift die Schnur 32 und wird dann wieder veranlaßt, sich in Längsrichtung von dem Knoten fort zu bewegen, so daß eine Anfangsspannung ausgeübt wird. Danach wird sie wieder auf den Knoten zu bewegt, um eine Lose in dem Knoten zu erzeugen und dann wieder zurückgezogen, um den Knoten .festzuzurren. Die Position 1_0_ bezeichnet den Heißdraht-Schnurentferner 56, der sich in Längsrichtung bewegt, um das Ende der Abbindeschnur 32 abzubrennen, das dann durch einen Saug-Aufnehmer 90 entfernt wird.

Die vorstehend beschriebene Wirkungsweise der Ständerwicklungs-Abbindemaschine 10 wird im wesentlichen mittels einer Maschine erzeugt, die identisch mit derjenigen ist, die in der eingangs genannten US-PS beschrieben ist. Die Abänderung, die erforderlich ist, um die Sequenz zum Knüpfen des Knotens durchzuführen, besteht darin, die Abbindenadel 42 daran zu hindern, radial während der Sequenz 4_ eingeführt zu werden. Diese Wirkung wird dadurch ausgeübt, daß Luft oder ein anderes Fluid dem pneumatischen Verbindungsstück 70, das in Fig. 3 dargestellt ist, gesteuert zugführt wird. Der

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Kurbeltrieb 66 wird durchgehend gedreht, wenn es jedoch gewünscht ist, ein Einführen der Abbindenadel 42 zu vermeiden, wird die effektive Länge des Zylinders 70 dadurch erhöht, daß eine Fluid-Druckquelle mit dem Anschluß 86 verbunden wird. Wird dies getan, führt eine Drehung des Kurbeltriebs 66 nicht zu einem Einführen der Abbindenadel in die Öffnung 20. Die Quelle der Druckluft, oder sonstigen Druckfluids für den Zylinder 70 wird vorzugsweise durch eine mikroprozessorgesteuerte, programmierbare Steuereinrichtung gesteuert oder durch ein anderes Folge-Steuersystem, das durch Näherungsschalter eingeschaltet oder gesteuert werden kann, die die jeweilige Position des Drehtisches 12 oder eines anderen Bauteils des Systems erfassen. Da sowohl die Verfahrensschritte des Abbindens wie auch des Verknüpfens des Knotens mit derselben Maschine 10 ausgeführt werden, erleichtert die Erfindung in hohem Maße eine automatisierte Produktion, die ein Handhabungssystem umfaßt, das zum Laden und Entladen von Werkstücken vorgesehen ist, ohne daß hierzu manuelle Arbeit erforderlich ist.

Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebenen Merkmale auch in anderen als den angegebenen Kombinationen in Alleinstellung oder auch in Abwandlungen verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. ·

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- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Winden einer Abbindeschnur (32) um die Wicklungsköpfe (18) einer Ständerwicklung (16), bei dem eine Abbindemaschine (10) eingesetzt wird, die eine innerhalb der Ständerwicklung (16) angeordnete und radial nach außen gerichtete Zufuhr der Abbindeschnur (32), eine Abbindenadel (42) und Mittel zum schrittweisen Verdrehen der Wicklungsköpfe (18) aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Winden der Abbindeschnur (32) um die Wicklungsköp- k, fe (18) durch schrittweises Verdrehen der Ständer- k wicklung (1.6) und durch Bewegen der Abbindenadel (42) in axialer und in radialer Richtung zur Ständerwicklung (16), wobei die Abbindeschnur (32) ergriffen und radial nach außen gezogen wird, so daß Schleifen der Abbindeschnur (32) entstehen, die sich verflechten und die Wicklungsköpfe (18) umwinden;

- Verknoten der Enden der Abbindeschnur (32) durch Ergreifen der Abbindeschnur (32) mittels der Abbindenadel (42) und durch Ziehen der Abbindeschnur (32) durch die letzte der Schleifen der Abbindeschnur (32) hindurch, die beim Umwinden ausgebildet wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnt durch den weiteren Schritt:

Ziehen an der Abbindeschnur (32) nach dem Schritt des Verknotens, um den Knoten zu sichern.
3· Verfahren zum Winden einer Abbindeschnur (32), um im wesentlichen toroidförmige Wicklungsköpfe (18) eines Bauteils einer elektrodynamischen Maschine , bei dem eine Abbindemaschine (10) eingsetzt wird, die einen innerhalb der Ständerwicklung (16) angeordneten und radial nach außen gerichteten Schnurspeicher (34), eine Abbindenadel (42) und Mittel zum schrittweisen Verdrehen der Wicklungsköpfe (18) aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Einwärtiges Einführen der Abbindenadel (42) in einer im wesentlichen radialen Richtung entlang einer ersten axialen Seite der Wicklungsköpfe (18) und Erfassen der Abbindeschnur (32);

- Zurückziehen der Abbindenadel (42), so daß eine erste Schleife der Abbindeschnur (32) gebildet wird;

- Bewegen der Abbindenadel (42) in axialer Richtung in Bezug auf den Wicklungskopf (18);

Einwärtiges Einführen der Abbindenadel (42) in einer im wesentlichen radialen Richtung entlang einer zweiten axialen Seite des Wicklungskopfs (18) und Ergreifen der Abbindeschnur (32);

- Zurückziehen der Abbindenadel (42), so daß eine zweite Schleife der Abbindeschnur (32) gebildet wird, die durch die erste Schleife gezogen wird;

- Einwärtiges Einführen der Abbindenadel (42) in einer im wesentlichen radialen Richtung entlang der zweiten axialen Seite des Wicklungskopfs (18) und Ergreifen der Abbindeschnur (32);

- Zurückziehen der Abbindenadel (42) und Ziehen der Abbindeschnur (32) durch die zweite Schleife;

- Abschneiden der Abbindeschnur zwischen dem Schnurspeicher (34) und der zweiten Schleife, so daß ein freies Ende der Schnur (32) gebildet wird;

- Zurückziehen der Abbindenadel (42) und Ziehen am freien Ende der Schnur (32) durch die zweite Schleife, so daß ein Knoten gebildet wird; und

- Ziehen am freien Ende der Schnur (32), um den Knoten zu sichern.
4· Verfahren nach Anspruch 3» bei dem eine Abbindemaschine (10) verwendet wird, die ferner Mittel zum schrittweisen Drehen der Wicklungsköpfe (18) umfaßt, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

- Drehen des Wicklungskopfs während oder zwischen irgendeinem der zuvor beschriebenen Schritte.
5. Verfahren nach Anspruch J, "bei dem eine Abbindemaschine (10 verwendet wird, die ferner Mittel zum schrittweisen Drehen der Wicklungsköpfe aufweist, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

- Egreifen der Abbindeschnur nach dem Schritt des Zurückziehens der Abbindenadel (42) und des Ziehens am freien Ende der Schnur (32) durch die zweite Schleife;

Vermindern der Spannung in der Abbindeschnur (52) nach dem Schritt des Ziehens; und

erneutes Ziehen am freien Ende der Schnur (32), um den Knoten weiter zu sichern.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bauteil der elektrodynamischen Maschine ein Paar Wicklungsköpfe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte an beiden Wicklungsköpfen (18) gleichzeitig ausgeführt werden.
7· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abbindemaschine (10) verwendet wird, die einen Drehtisch (12) umfaßt, der mit Mitteln zum Positionieren der Wicklungsköpfe (18) in einer Drehbewegung versehen ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

- Abschneiden des freien Endes der Bindeschnur (32) neben dem Knoten nach dem Schritt des Ziehen.
9. Vorrichtung zum Winden einer Abbindeschnur (32) um Wicklungsköpfe (18) eines Ständers (16), mit Mitteln zum Positionieren des Ständers (16), mit einem Rohrstutzen (30), eines Schnurspeichers'(34), mit einer Abbindenadel (42) und mit einem Steuersystem zum Betätigen der Mittel, um den Ständer (16), das Rohr (28) des Schnurspeichers (34) und die Abbindenadel (42) auszulenken, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel die Wicklungsköpfe (18) abbinden und einen Knoten in de Schnur (32) knüpfen, um die Schnur (32) zu sichern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine programmierbare, mikroprozessorgesteuerte Steuereinrichtung umfassen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatisierte Handhabungseinrichtung vorgesehen ist, die Bauteile in die Vorrichtung lädt und aus dieser wieder entlädt, sobald die Vorrichtung an dem Bauteil den Knoten angebracht hat.
12. Vorrichtung zum Abbinden einer Abbindeschnur (32) um Wicklungsköpfe (18) eines Ständers (16), der eine mittige Durchgangsöffnung (22) aufweist und zum automatischen Verknoten der Enden der Abbindeschnur (32) nach dem vollständigen Abbinden der Wicklungsköpfe (18) des Stators (16), mit Mitteln zum schrittweisen Drehen des Stators (16), mit einem Schnurspeicher (34), der in der Längsöffnung (26) des Stators (16) angeordnet ist, mit einer Abbindenadel (42),

die in axialer und radialer Richtung zum Stator (16) "bewegt werden kann, um die Abbindeschnur (32) zu ergreifen und die Abbindeschnur (32) in radialer Richtung nach außen zu ziehen, so daß Schleifen der Abbindeschnur (32) entstehen, die ineinander geflochten sind, so daß die Wicklungsköpfe (18) abgebunden werden und mit Steuermitteln zum Steuern der Mittel zum schrittweisen Drehen, des Schnurspeichers (34) und der Abbindenadel (42), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel nach Fertigstellung der Abbindung der Wicklungsköpfe (18) die Abbindenadel (42) derart auslenken, daß die Abbindeschnur (32) ergriffen und ein Knoten in die Schnur (32) geknüpft wird, indem die Abbindeschnur (32) durch die letzte Schleife der Abbindeschnur (32) gezogen wird, die als Letztes während des Abbindens ausgebildet wurde.
13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine programmierbare, mikroprozessorgesteuerte Steuereinheit umfassen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Spannen der Schnur (32) vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Handhabungseinrichtung vorgesehen ist, die Bauteile in die Vorrichtung lädt und aus dieser entlädt, sobald die Vorrichtung den Knoten ausgebildet hat.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet. daß eine Schnur-Klemmeinrichtung (46) vorgesehen ioi. die die Abbindeschnur (32) ergreift und an ihr zieht, nachdem die Abbindeschnur (32) durch die zweite Schleife gezogen wurde, so daß der Knoten verzurrt wird.
17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel die Schnur-Klemmeinrichtung (46) derart steuern, daß die Spannung in der Schnur (32) vermindert wird und an der Schnur (32) ein weiteres Mal gezogen wird, um den Knoten fest zu sichern.
18. Vorrichtung zum Umwinden einer Abbindeschnur (32) um im wesentlichen toroidförmig ausgebildete Wicklungsköpfe (18) eines Bauteils einer elektrodynamischen Maschine, mit einem Drehtisch (12), der eine Öffnung (14) zur Aufnahme des Bauteils aufweist, mit Mitteln zum schrittweisen Drehen des Drehtischs (12), mit einem Rohrstutzen (30) eines Schnurspeichers (34), der in der Öffnung (14) des Drehtischs (12) angeordnet ist, mit Mitteln zum Betätigen des Rohrstutzens (30) des Schnurspeichers (34), die eine Drehung und Bewegung des Rohrstutzens (30) des Schnurspeichers (34) erzeugen, mit einer Abbindenadel (42) und mit Bewegungsmitteln zum Bewegen der Abbindenadel (42), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel, die dem Rohrstutzen (30) des Schnurspeichers (34) eine Bewegung verleihen und die Bewegungsmittel für die Abbindenadel (42) die folgenden Bewegungsschritte bewirken:

BAD ORIGINAL

Einwärtiges Bewegen der Abbindenadel (42) in einer im wesentlichen radialen Richtung entlang einer ersten axialen Seite der Wicklungsköpfe (18) zum Ergreifen der Abbindeschnur (32);

Zurückziehen der A"b"bindenadel (42), so daß eine erste Schleife der AbMndeschnur (32) entsteht;

Bewegen der Abbindenadel (42) in axialer und in einwärtiger Richtung enlang einer zweiten axialen Seite der Wicklungsköpfe (18) und Ergreifen der Abbindeschnur (32);

Zurückziehen der Abbindenadel (42), so daß eine zweite Schleife der Abbindeschnur (32) erzeugt wird, die durch die erste Schleife gezogen wird;

einwärtiges Einführen der Abbindenadel (42) in einer im wesentlichen senkrechten Richtung entlang der zweiten axialen Seite der Wicklungsköpfe zum Ergreifen der Abbindeschnur (32);

Zurückziehen der Abbindenadel (42), so daß die Abbindeschnur (32) durch die zweite Schleife hindurchgezogen und ein Knoten gebildet wird; und

Abschneiden der Abbindeschnur (32), so daß hierdurch der Sicherungsknoten für die Abbindeschnur (32) vollständig gebildet wird.
19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine programmierbare, mikroprozessorgesteuerte Einrichtung umfassen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Mittel zum Spannen der Abbindeschnur (32) vorgesehen sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18', dadurch gekennzeichnet, daß ein automatisches· Handhabungssystem zum Beladen der Vorrichtung mit den Bauteilen und zum Entladen der Bauteile aus der Vorrichtung vorgesehen ist, nachdem die Vorrichtung den Knoten ausgebildet hat.
22. Vorrichtung nach-Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine schrittweise Drehung des Drehtische (12) erzeugen, so daß die Schleifen der Schnur (32) entlang des gesamten Umfanges der Wicklungsköpfe (18) erzeugt werden.
23· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnur-Klemmeinrichtung (46) vorgesehen ist, die die Abbindeschnur (32) ergreift und daran zieht, nachdem die Schnur (32) durch die zweite Schleife gezogen wurde, um damit den Knoten zu sichern.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung auf die Schnur-Klemmeinrichtung (46) derart einwirkt, daß die Spannung in der Abbindeschnur (32) vermindert wird und an der Abbindeschnur (32) ein zweites Mal gezogen wird, um den Knoten fest zu sichern.