DE3610233C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Winden und Verknoten einer Abbindeschnur um einen im wesentlichen toroidförmigen Wicklungskopf eines Bauteils einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Ständerwicklung, bei dem eine Abbindemaschine eingesetzt wird, die eine innerhalb des Bauteils angeordnete und radial nach außen gerichtete Zufuhr der Abbindeschnur, eine Abbindenadel und Mittel zum schrittweisen Verdrehen des Wicklungskopfs aufweist, mit den Schritten:

• - Winden der Abbindeschnur 32 um den Wicklungskopf durch schrittweises Verdrehen des Bauteils und durch taktweises Bewegen der Abbindenadel in axialer und radialer Richtung zum Bauteil, derart, daß die Abbindeschnur ergriffen und abwechselnd in einer ersten axialen Position oberhalb des Wicklungskopfs und in einer zweiten axialen Position unterhalb des Wicklungskopfs radial nach außen gezogen wird, so daß abwechselnd oberhalb und unterhalb des Wicklungskopfs Schleifen der Abbindeschnur entstehen, die sich mit der jeweils vorhergehenden Schleife verflechten und den Wicklungskopf umwinden;
• - Verknoten eines Endes der Abbindeschnur.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Winden und Verknoten einer Abbindeschnur um einen Wicklungskopf eines Bauteils einer elektrischen Maschine, das eine mittige Durchgangsöffnung aufweist, mit Mitteln zum schrittweisen Drehen des Bauteils, mit einem Schnurspender, der in der Durchgangsöffnung des Bauteils angeordnet ist, mit einer Abbindenadel, die in axialer und radialer Richtung zum Bauteil bewegbar ist, um die Abbindeschnur abwechselnd in einer ersten axialen Position oberhalb des Wicklungskopfs und in einer zweiten axialen Position unterhalb des Wicklungskopfs zu ergreifen und in radialer Richtung nach außen zu ziehen, so daß Schleifen der Abbindeschnur abwechselnd oberhalb und unterhalb des Wicklungskopfs entstehen, die mit der jeweils vorhergehenden Schleife verflochten sind, so daß der Wicklungskopf abgebunden wird, und mit Steuereinrichtungen zum Steuern der Mittel zum schrittweisen Drehen, des Schnurspenders und der Abbindenadel.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art sind aus der US-PS 36 85 470 sowie aus der US-PS 36 59 337 bekannt.

Es sind zahlreiche Arten von elektrischen Maschinen bekannt, beispielsweise Induktions- oder Synchron-Wechselstrommaschinen, Generatoren und dgl., die eine Ständerwicklung mit einem metallischen Kern und einer 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 ein Berühren anderer Teile 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 36 85 470, die eine Maschine zum Umwinden von Ständerwicklungen beschreibt. Die in der US-PS 36 85 470 beschriebene Maschine weist eine Abbindenadel auf, die mit einem Schnurspender-Rohrstutzen zusammenwirkt, der innerhalb einer Durchgangsöffnung der Ständerwicklung angeordnet ist, so daß Schleifen der Abbindeschnur um die Wicklungsköpfe der Ständerwicklung herum ausgebildet werden können, wenn die Ständerwicklung schrittweise gedreht wird. Bei dieser bekannten Maschine und bei vielen anderen bekannten Einrichtungen dieser Art ist es jedoch erforderlich, daß der Benutzer das freie Ende der Abbindeschnur am Ende eines Abbindevorgangs von Hand verknotet, um zu verhindern, daß die Abbindeschnur sich wieder auftrennt. Dieser manuelle Schritt trägt direkt zu den Lohnkosten bei, erhöht die Produktions-Taktzeit und führt schließlich auch zu Zuverlässigkeitsproblemen. Dies gilt insbesondere deswegen, weil bei den üblicherweise hergestellten Abbindungen der eingangs genannten Art die Schleifen der Abbindeschnur abwechselnd von oben und von unten an die Wicklungsköpfe angelegt werden und man bisher so vorgegangen ist, daß das freie Ende der Abbindeschnur der jeweils letzten ausgebildeten Windung der Abbindeschnur von der gegenüberliegenden Seite zugeführt wurde. Es hat sich herausgestellt, daß diese Art der Verknotung in der Praxis mit Nachteilen behaftet ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Zuverlässigkeit der Verknotung der Abbindeschnur erhöht wird und daß der Vorgang des Verknotens mechanisierbar ist, insbesondere mit Hilfe einer ohnehin vorhandenen Abbindemaschine und ohne diese bereits vorhandene bekannte Abbindemaschine in größerem Umfange umbauen zu müssen.

Gemäß dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte gelöst:

• - Verknoten des Endes der Abbindeschnur durch Ergreifen der Abbindeschnur mittels der Abbindenadel, wobei die Abbindenadel die axiale Position während der Herstellung der letzten Schleife, die beim Winden gebildet wurde, beibehält und durch Ziehen der Abbindeschnur durch diese letzte der Schleifen hindurch.

Gemäß der eingangs genannten Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtungen nach dem Abbinden des Wicklungskopfs die Abbindenadel derart steuern, daß sie die axiale Position beibehält, die sie während der Herstellung der letzten Schleife, die beim Winden gebildet wurde, eingenommen hatte und daß die Abbindenadel 42 die Abbindeschnur in dieser axialen Position ergreift und durch die genannte letzte Schleife zieht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil zum einen die vorstehend genannte Technik beim Verknoten der Abbindeschnur einen sicheren Sitz des Knotens gewährleistet und zum anderen dieser Vorgang des Verknotens durch einfache Abwandlung des eingangs genannten Verfahrens bzw. durch Hinzufügen nur weniger Bauteile zur eingangs genannten Vorrichtung möglich wird.

Auf diese Weise wird in noch höherem Maße gewährleistet, daß die abgebundenen Wicklungsköpfe auch im Langzeitbetrieb in dichter Packung verbleiben, weil die Abbindeschnur in besonders zuverlässiger Weise verknotet wurde. Weiterhin stellen sich erhebliche Einsparungen an Personalkosten ein, weil die Abbindeschnur nicht mehr von Hand verknotet werden muß, sondern vielmehr dieselbe Maschine, mit lediglich geringfügigen Ergänzungen, eingesetzt werden kann, die ohnehin zum Abbinden des Wicklungskopfs eingesetzt wird. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß das Bauteil mit dem Wicklungskopf noch nicht einmal umgespannt werden muß, weil die Abbindeschnur in Fortsetzung des Abbindevorgangs voll automatisch verknotet wird.

Die Erfindung stellt somit eine Abbindemaschine für Ständerwicklungen zur Verfügung, 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, wobei 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 Stelle 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 zeigt:

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

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ständerwicklungs-Abbindemaschine gemäß Fig. 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 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 bis 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 3 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 36 85 470 beschriebenen Maschine, so daß nur diejenigen 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 beabstandeten Öffnungen 20 gebildet wird. Die Öffnungen 20 sind typischerweise genau radial ausgerichtet. Es sind allerdings auch Ständer 16 bekannt, bei denen die Öffnungen 20 in einer zur exakten radialen Richtung etwas abgeschrägten Richtung liegen. 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 12 samt Ständer 16 indexierbar, das heißt schrittweise gedreht werden kann. Es kann beispielsweise, wie dies in der eingangs genannten US-PS 36 85 470 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 Antriebsmechanismen verwendet werden, beispielsweise elektronisch gesteuerte Schrittmotor-Antriebseinheiten.

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 erstreckende 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 Getriebeantriebssystems, wie es in der eingang genannten US-PS 36 85 470 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 (Fig. 10, 11) 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 36 85 470 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 Paar Backen 48, die betätigt werden, um die Schnur 32 festzuklammern oder loszulassen. Die Schnur-Klemmeinrichtung 46 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 greifen 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. Fig. 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 Fig. 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 Längsachse 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 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 waagerechte 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 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 78 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 36 85 470 insoweit, als der pneumatische Zylinder 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 Zylinders 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. Fig. 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 seine Bearbeitungsstellung in den Drehtisch 12 eingesetzt und die Hakeneinrichtung 50 zum Auslenken 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 zurückgezogen wird, so daß eine Schleife der Schnur 32 in einer radial auswärts gerichteten Richtung herausgezogen wird. Alsdann wird, wie Fig. 7 zeigt, die Nadel 42 zum gegenüberliegenden Ende des Wicklungskopfs 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 wünschenswert sein, zwei oder noch mehr Abbindungen in einer radialen Position des Ständers 16 auszuführen, bevor die schrittweise Drehbewegung fortgesetzt wird, um besondere Abschnitte der Ständerwicklung besonders sicher zu umwinden, beispielsweise, um ein temperaturempfindliches Element sicher anzubringen oder um Zuführdrähte an Wicklungsköpfen 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 eingekreisten Ziffern 1 bis 10 dargestellt werden. Der Zyklus zum Herstellen des Knotens beginnt nach Abschluß des Abbindens, so daß bereits eine Anzahl von einander ergreifenden Schleifen ausgebildet ist, wie dies Fig. 9 zeigt. Die Position zeigt die Abbindenadel 42, die oberhalb der Wicklungsköpfe 18 radial eingefahren ist. Die Position zeigt die Schnur 32 in herausgezogenem Zustand, die eine Schleife bildet. Die Schleife wird dann durch die zuvor ausgebildete Schleife nach Position gezogen und sodann axial in bezug auf den Ständer 16 bewegt. Die Position bezeichnet diese Axialbewegung der Abbindenadel 42. 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 12 unterbrochen, so daß die Abbindenadel 42 nicht radial durch die Wicklungsköpfe 18 eintritt, um erneut die Abbindeschnur 32 zu ergreifen. Statt dessen verbleibt die Abbindenadel 42 zunächst in dieser Position. Die Position bezeichnet die Abbindenadel 42, die angehoben wird. Fig. 10 zeigt nun in Position , 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 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. 11 zeigt, und zwar von der durchgezogen ausgezeichneten Position in die gestrichelt 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 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 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 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 36 85 470 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 eingeführt zu werden. Diese Wirkung wird dadurch ausgeübt, daß Luft oder ein anderes Fluid dem pneumatischen Zylinder 70, der in Fig. 3 dargestellt ist, gesteuert zugeführt wird. Der 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 42 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.

Claims (12)

1. Verfahren zum Winden und Verknoten einer Abbindeschnur (32) um einen im wesentlichen toroidförmigen Wicklungskopf (18) eines Bauteils (16) einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Ständerwicklung, bei dem eine Abbindemaschine (10) eingesetzt wird, die eine innerhalb des Bauteils angeordnete und radial nach außen gerichtete Zufuhr der Abbindeschnur (32), eine Abbindenadel (42) und Mittel zum schrittweisen Verdrehen des Wicklungskopfs (18) aufweist, mit den Schritten:

• - Winden der Abbindeschnur (32) um den Wicklungskopf (18) durch schrittweises Verdrehen des Bauteils (16) und durch taktweises Bewegen der Abbindenadel (42) in axialer und radialer Richtung zum Bauteil (16), derart, daß die Abbindeschnur (32) ergriffen und abwechselnd in einer ersten axialen Position oberhalb des Wicklungskopfs (18) und in einer zweiten axialen Position unterhalb des Wicklungskopfs (18) radial nach außen gezogen wird, so daß abwechselnd oberhalb und unterhalb des Wicklungskopfs (18) Schleifen der Abbindeschnur (32) entstehen, die sich mit der jeweils vorhergehenden Schleife verflechten und den Wicklungskopf (18) umwinden.
• - Verknoten eines Endes der Abbindeschnur (32),

gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

• - Verknoten des Endes der Abbindeschnur (32) durch Ergreifen der Abbindeschnur (32) mittels der Abbindenadel (42), wobei die Abbindenadel die axiale Position während der Herstellung der letzten Schleife, die beim Winden gebildet wurde, beibehält, und durch Ziehen der Abbindeschnur (32) durch diese letzte der Schleifen (32) hindurch.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zum Winden der Abbindeschnur (32) in periodischer Wiederholung folgende Schritte vorgenommen werden:

• - Einwärtiges Einführen der Abbindenadel (42) in einer im wesentlichen radialen Richtung entlang einer ersten axialen Seite des Wicklungskopfs (18) und Ergreifen der Abbindeschnur (32);
• - Zurückziehen der Abbindenadel (42), so daß eine erste Schleife der Abbindeschnur (32) gebildet wird;
• - Bewegen der Abbindenadel (42) in bezug auf den Wicklungskopf (18) in axialer Richtung;
• - 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,

gekennzeichnet durch die nach Beendigung des Windens vorzunehmenden weiteren Schritte:

• - Nochmaliges 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), so daß eine dritte Schleife der Abbindeschnur (32) gebildet wird, die durch die zuletzt gebildete zweite Schleife gezogen wird;
• - Abschneiden der Abbindeschnur (32) zwischen dem Schnurspender und der zweiten Schleife, so daß ein freies Ende der Abbindeschnur (32) entsteht;
• - weiteres Zurückziehen der Abbindenadel (42), so daß das freie Ende der Abbindeschnur (32) durch die zweite Schleife gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

• - Ziehen am freien Ende der Schnur (32), um den Knoten zu sichern.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

• - Ergreifen der Abbindeschnur (32) nach dem Schritt des Ziehens des freien Endes der Abbindeschnur (32) durch die zweite Schleife;
• - Vermindern der Spannung in der Abbindeschnur (32) nach dem Schritt des Ziehens; und
• - erneutes Ziehen am freien Ende der Schnur (32), um den Knoten weiter zu sichern.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bauteil in der elektrischen Maschine ein Paar Wicklungsköpfe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte an beiden Wicklungsköpfen (18) gleichzeitig ausgeführt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

• - Abschneiden des freien Endes der Abbindeschnur (32) neben dem Knoten nach dem Schritt des Ziehens bzw. des erneuten Ziehens.

7. Vorrichtung zum Winden und Verknoten einer Abbindeschnur (32) um einen Wicklungskopf (18) eines Bauteils (16) einer elektrischen Maschine, das eine mittige Durchgangsöffnung (22) aufweist, mit Mitteln zum schrittweisen Drehen des Bauteils (16), mit einem Schnurspender, der in der Durchgangsöffnung (22) des Bauteils (16) angeordnet ist, mit einer Abbindenadel (42), die in axialer und radialer Richtung zum Bauteil (16) bewegbar ist, um die Abbindeschnur (32) abwechselnd in einer ersten axialen Position oberhalb des Wicklungskopfs (18) und in einer zweiten axialen Position unterhalb des Wicklungskopfs (18) zu ergreifen und in radialer Richtung nach außen zu ziehen, so daß Schleifen der Abbindeschnur (32) abwechselnd oberhalb und unterhalb des Wicklungskopfs (18) entstehen, die mit der jeweils vorhergehenden Schleife verflochten sind, so daß der Wicklungskopf (18) abgebunden wird und mit Steuereinrichtungen zum Steuern der Mittel zum schrittweisen Drehen, des Schnurspenders und der Abbindenadel (42), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen nach dem Abbinden des Wicklungskopfs (18) die Abbindenadel (42) derart steuern, daß sie die axiale Position beibehält, die sie während der Herstellung der letzten Schleife, die beim Winden gebildet wurde, eingenommen hatte, und daß die Abbindenadel (42) die Abbindeschnur (32) in dieser axialen Position ergreift und durch die genannte letzte Schleife zieht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen eine programmierbare, mikroprozessorgesteuerte Steuereinheit umfassen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Spannen der Schnur (32) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnur-Klemmeinrichtung (46) vorgesehen ist, 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.