DE4030236C2 - Vorrichtung zum Ausbauen der Wicklung eines Linearmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausbau der Wicklung eines elektrischen Linearmotors, die in nach unten offenen Nuten eines an einem Träger befestigten Blechpakets angeordnet ist, wobei die einzelnen Stränge der Wicklung in den Nuten an Haltern festgelegt sind, die sich über die ganze Länge der Nuten erstrecken und zumindest an beiden Enden jeweils auf einander gegenüber liegenden Seiten federnde, mit in Montageposition aus den Nuten herausragenden Stegen versehene Füße aufweisen, welche in Montageposition in Hinterschneidungen der Nuten eingerastet sind.

Eine entsprechende Wicklung eines Linearmotors ist aus der DE-PS 29 20 478 bekannt. Linearmotoren sind für elektrische Antriebe unterschiedlichster Art seit langem bekannt. Sowohl Ständer als auch Läufer sind bei diesem Motortyp im Gegensatz zum konventionellen Motor nicht kreisförmig, sondern geradlinig angeordnet. Die elektrische Energie wird dabei so in mechanische Energie umgesetzt, daß sie unmittelbar für eine Translationsbewegung nutzbar wird. Einsatzgebiete von Linearmotoren sind beispielsweise der Personenverkehr, das Förder- und Transportwesen, Fließbänder, Gepäcktransport, Bergbau, Krane, Schleppanlagen und Schlitten von Werkzeugmaschinen. Je nach Einsatzgebiet sind dementsprechend die Linearmotoren mehr oder weniger lang. Die Wicklung wird dabei in den Nuten des zum Stator gehörenden Blechpakets in üblicher Weise angeordnet. Je länger der Stator ist, desto aufwendiger wird die Arbeit zur Fertigung und zur Anbringung der Wicklung.

Es ist daher beispielsweise aus der DE-PS 29 20 478 bekannt, die Wicklung für einen Linearmotor aus drei mäanderförmig verlaufenden Kabeln vorzufertigen. Jeder Strang der Wicklung wird dabei an einem rinnenförmigen Halter befestigt. An dem Halter sind federnde Füße angebracht, die beim Eindrücken desselben in eine Nut des Blechpakets in Hinterschneidungen derselben einrasten. Der Halter und der daran angebrachte Strang der Wicklung sind dann in der Nut festgelegt. Eine derartige vorgefertigte Wicklung kann beispielsweise mit einer aus der DE-PS 33 23 696 bekannten Vorrichtung montiert werden.

Die federnden Füße der Halter sind gemäß DE-PS 29 20 478 mit Stegen versehen, die in Montageposition aus den Nuten des Blechpakets so weit herausragen, daß sie für ein Werkzeug zugänglich sind. Durch Verbiegen der Stege können die Füße eines Halters aus den Hinterschneidungen herausgebogen werden, so daß der Halter mit zugehörigem Strang der Wicklung aus der Nut herausgenommen werden kann. Das kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn Reparaturen an der Wicklung selbst, am Blechpaket, am Träger oder an anderen Teilen des Linearmotors durchgeführt werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu gestalten, daß die Wicklung eines Linearmotors auf einfache Weise und ohne Beschädigungsgefahr aus den Nuten des Blechpakets herausgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß an einem auf dem Träger bewegbaren Fahrzeug mindestens eine Entnahmevorrichtung angebracht ist, die mindestens ein Drückwerkzeug und mindestens ein mit demselben gekoppeltes Ziehwerkzeug aufweist, die in Arbeitsposition unmittelbar unterhalb des Blechpakets angeordnet ist und die lotrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs auf- und abbewegbar ist,
• - daß das Drückwerkzeug zwei zur Anlage an allen Stegen eines Halters bestimmte, V-förmig zueinander verlaufende Schrägen aufweist, durch welche bei der Aufwärtsbewegung der Entnahmevorrichtung je zwei auf einander gegenüber liegenden Seiten des Halters befindliche Stege aufeinander zu gedrückt werden und
• - daß das Ziehwerkzeug aus zwei Haken besteht, die in der Endposition des Drückwerkzeugs, in der die Füße des Halters frei von den Hinterschneidungen der Nuten sind, jeweils an einem axialen Ende des Halters federnd einhaken, so daß der Halter an der Entnahmevorrichtung festgelegt ist und bei deren Abwärtsbewegung zusammen mit dem zugehörigen Strang der Wicklung aus der Nut herausgezogen wird.

Mit dieser Vorrichtung werden alle Füße eines Halters bei der Aufwärtsbewegung der Entnahmevorrichtung gleichzeitig entriegelt, so daß der Halter aus der Nut entnommen werden kann. Er wird mit entsprechend verbogenen Fügen durch die Haken solange an der Entnahmevorrichtung festgelegt, bis Halter und Strang - bedingt durch die Abwärtsbewegung der Entnahmevorrichtung - zumindest so weit aus der Nut herausgezogen sind, daß die Füße nicht mehr in den Hinterschneidungen einrasten können. Auf diese Weise wird die Wicklung bei sich auf dem Träger weiterbewegendem Fahrzeug fortschreitend von Nut zu Nut aus dem Blechpaket ausgebaut. Die Gefahr einer Beschädigung der Wicklung besteht dabei nicht, da dieselbe überhaupt nicht berührt zu werden braucht. Die Entnahmevorrichtung greift vielmehr nur an den Haltern an, die ihrerseits weiter an den Strängen der Wicklung verbleiben und dieselben dadurch schützen. Nach einmaliger Justage der Entnahmevorrichtung kann der Ausbau der Wicklung automatisch ablaufen.

Dazu bietet sich die Verwendung eines mit dem Fahrzeug gekoppelten Rades an, das im Abstand der Nuten voneinander mit mehreren Entnahmevorrichtungen bestückt ist, die bei Drehung des Rades nacheinander zum Einsatz kommen.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht ein Blechpaket für einen Linearmotor.

Fig. 2 ein mit einer dreiphasigen Wicklung ergänztes Blechpaket.

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Blechpaket in vergrößerter Darstellung.

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Nut des Blechpakets nach Fig. 3 in nochmals vergrößerter Darstellung.

Fig. 5 und 6 schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach der Erfindung in zwei unterschiedlichen Ansichten.

Fig. 7 und 8 zwei unterschiedliche Ansichten einer für die Vorrichtung einsetzbaren Entnahmevorrichtung.

Fig. 9 und 10 eine gegenüber den Fig. 7 und 8 abgewandelte Entnahmevorrichtung, ebenfalls in zwei unterschiedlichen Ansichten.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines Blechpakets 1 für den Stator eines Linearmotors dargestellt, das über die gesamte Länge des Linearmotors verläuft. Wenn der Linearmotor als Antrieb einer Magnetschwebebahn eingesetzt wird, kann der Stator weit über 100 km lang sein. Das Blechpaket 1 wird dann aus einer Vielzahl von Einzelpaketen zusammengesetzt. Es ist mit Nuten 2 versehen, die in gleichbleibenden Abständen angeordnet sind und über die gesamte Breite des Blechpakets 1 verlaufen. Das Blechpaket 1 ist mit nach unten offenen Nuten 2 an der Unterseite eines aus den Fig. 5 und 6 ersichtlichen Trägers 11 befestigt. Die Nuten 2 dienen zur Aufnahme der Wicklung des Linearmotors, die gemäß Fig. 2 aus drei mäanderförmig verlaufenden, unterschiedlich gekennzeichneten Strängen 3 besteht, die beispielsweise als elektrische Kabel ausgebildet sind.

Die Stränge 3 der Wicklung sind in dem für die Nuten 2 bestimmten Bereich jeweils an rinnenförmigen Haltern 4 festgelegt, die gleichzeitig zur Befestigung der Wicklung in den Nuten 2 dienen (Fig. 3 und 4). Die Halter 4 bestehen aus mechanisch stabilem Isoliermaterial. Sie haben zumindest an beiden axialen Enden federnd ausgebildete Füße 5, an denen Stege 6 angebracht sind, die in Montageposition aus der Nut 2 herausragen. Die Füße 5 mit Stegen 6 sind entsprechend Fig. 4 paarweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Halter 4 angebracht. An den Stirnseiten der Halter 4 sind außerdem Klemmvorrichtungen 7 zur Aufnahme von zugfesten Bändern 8 angebracht, welche zur Verbindung der einzelnen Halter 4 untereinander dienen.

Wenn ein Strang 3 der Wicklung mit seiner Halterung 4 in eine Nut 2 eingebracht ist, dann hat er eine Lage, wie sie aus Fig. 4 hervorgeht. Beim Eindrücken der Halterung 4 in die Nut 2 in Richtung des Pfeiles P werden die Füße 5 mit den Stegen 6 so weit zusammengedrückt, daß sie durch die schmalere Nutöffnung hindurchgelangen können. In der in Fig. 4 dargestellten Position sind die Füße 5 bereits wieder nach außen gefedert, so daß sie sich in die Hinterschneidungen 9 der Nuten 2 gelegt haben und dadurch den Halter 4 mit daran befindlichem Strang 3 der Wicklung fest in der Nut 2 halten.

Für ein leichtes Eindrücken der Halter 4 in die Nuten 2 und aus Symmetriegründen sind die Füße 5 jeweils auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Halter 4 paarweise angebracht, so wie es aus Fig. 4 zu ersehen ist. Wenn die Wicklung für Reparaturzwecke wieder aus dem Blechpaket 1 entfernt werden soll, dann reicht es aus, wenn die Stege 6 so weit nach innen gedrückt werden, bis die Füße 5 wieder durch die Nutöffnungen hindurchpassen. Für einen solchen Ausbau der Wicklung können Vorrichtungen verwendet werden, wie sie beispielsweise aus den Fig. 7 bis 10 ersichtlich sind.

Diese Vorrichtungen können, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, an einem Fahrzeug 10 befestigt sein, das auf einem Träger 11 bewegt werden kann, auf welchem später beispielsweise ein Magnetschwebefahrzeug fährt. Das Fahrzeug 10 ist beispielsweise an beiden Enden mittels Führungselementen 12 und 13 an den beiden Seitenkanten des Trägers 11 geführt, so daß es innerhalb enger Toleranzen dem Verlauf des Trägers 11 folgt. Am Fahrzeug 10 ist mindestens ein Ausleger 14 angebracht, an dem eine Entnahmevorrichtung 15 befestigt ist, mittels derer die Wicklung aus den Nuten 2 des Blechpakets 1 ausgebaut werden kann. Die Entnahmevorrichtung 15 ist in Arbeitsposition direkt unterhalb des Blechpakets 1 angeordnet.

Die in den Fig. 5 und 6 nur schematisch angedeutete Entnahmevorrichtung 15 ist in den Fig. 7 bis 10 in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt. Der prinzipielle Aufbau der Entnahmevorrichtung 15 und ihre Funktionsweise werden zunächst anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben:

Die über einen Zapfen 16 am Ausleger 14 angebrachte Entnahmevorrichtung 15 trägt auf einer Traverse 17 zwei Drückwerkzeuge 18, die in Arbeitsposition den Stegen 6 direkt gegenüberliegen. Jedes der Drückwerkzeuge 18 besteht entsprechend Fig. 8 aus zwei V-förmig zueinander verlaufenden Schrägen, die so bemessen sind, daß sie in die Öffnung einer Nut 2 hineinpassen. Die Schrägen der Drückwerkzeuge 18 legen sich bei einer Aufwärtsbewegung der Entnahmevorrichtung 15 in Richtung des Pfeiles 19 an die Stege 6 an und drücken dieselben in Richtung der Pfeile 20 und 21 (Fig. 4) nach innen, so daß in der Endposition die Füße 5 frei von den Hinterschneidungen 9 sind und durch die Öffnungen der Nuten 2 passen. In dieser Endposition schnappen die beiden Haken 22 des Ziehwerkzeugs der Entnahmevorrichtung 15, die durch Federn 23 in ihrer in Fig. 8 dargestellten Position gehalten werden, über den Halter 4, und zwar an beiden, aus dem Blechpaket 1 herausragenden axialen Enden desselben.

Wenn die Entnahmevorrichtung 15 danach entgegen der Richtung des Pfeiles 19 abwärts bewegt wird, nimmt sie den Halter 4 mit zugehörigem Strang 3 mit, so daß beide aus der Nut 2 herausgelangen. Die Entnahmevorrichtung 15 kann dann durch Lösen der Haken 22 des Ziehwerkzeugs vom Halter 4 abgenommen werden. Da die Drückwerkzeuge 18 genau in die Nuten 2 des Blechpakets 1 eingeführt werden müssen, damit die Schrägen sich hinter die Stege 6 legen können, ist eine genaue Führung der Entnahmevorrichtung 15 erforderlich. Für diese Führung können an der Traverse 17 Führungsstege 24 angebracht sein, die in entsprechende Ausnehmungen des Halters 4 eingreifen bzw. sich an denselben anlegen.

Wenn der Ausbau der Wicklung aus dem Blechpaket 1 über eine größere Länge automatisch durchgeführt werden soll, dann werden in bevorzugter Ausführungsform mehrere Entnahmevorrichtungen 15 mit ihren Traversen 17 zwischen zwei Rädern 25 angebracht, so wie es in Fig. 9 und 10 dargestellt ist. Fig. 9 zeigt eines der Räder 25. Die einzelnen Entnahmevorrichtungen 15 sind dabei an den Rädern 25 in einem dem Abstand der Nuten 2 voneinander entsprechenden Abstand angeordnet. Zweckmäßig kann dabei jede Entnahmevorrichtung 15 mit zwei Drückwerkzeugen 18 ausgerüstet sein, deren Abstand voneinander dem Abstand zweier Nuten 2 voneinander entspricht. Mit einer Entnahmevorrichtung 15 können dann gleichzeitig die Halter 4 in zwei benachbarten Nuten 2 gelöst werden.

Das geschieht fortschreitend durch Drehung der mit dem Fahrzeug 10 gekoppelten Räder 25 in Richtung des Pfeiles 26. In der in Fig. 9 rechts oben dargestellten Position ist eine Entnahmevorrichtung 15 in der Endposition dargestellt, in welcher die Füße 5 der Halter 4 so weit verbogen sind, daß sie von den Hinterschneidungen 9 der Nuten 2 entriegelt sind. Die losgelöste Position, in der Halter 4 mit Strängen 3 schon teilweise aus den Nuten 2 herausragen, ist in Fig. 9 links oben gezeigt. In dieser Position werden die Haken 22 des Ziehwerkzeugs bei einer Weiterdrehung des Rades 25 automatisch von den Haltern 4 gelöst. Dazu sind an beiden Rädern 25 Vorsprünge 27 angebracht, die die Haken 22 auslenken, wobei die Federn 23 zusammengedrückt werden. Nach Passieren der Vorsprünge 27 federn die Haken 22 in ihrer Ruhestellung zurück, so daß sie wieder für einen Entnahmevorgang einsatzbereit sind.

Die Räder 25, die einen der Breite des Blechpakets 1 bzw. der Länge der Halter 4 entsprechenden Abstand voneinander haben, sind auf einer Welle 28 angebracht, die am Ausleger 14 befestigt ist und bei einer Bewegung des Fahrzeugs 10 gedreht wird. Es sind dementsprechend wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 an jeder Traverse 17 jeweils zwei Drückwerkzeuge 18 und zwei Ziehwerkzeuge angebracht. Das Prinzip mit den drehbaren Rädern 25 wäre auch dann anwendbar, wenn bei entsprechender Ausbildung der Halter 4 jede der daran angebrachten Entnahmevorrichtungen 15 nur ein Drückwerkzeug 18 und nur ein Ziehwerkzeug hätte.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Ausbau der Wicklung eines elektrischen Linearmotors, die in nach unten offenen Nuten eines an einem Träger befestigten Blechpakets angeordnet ist, wobei die einzelnen Stränge der Wicklung in den Nuten an Haltern festgelegt sind, die sich über die ganze Länge der Nuten erstrecken und zumindest an beiden Enden jeweils auf einander gegenüber liegenden Seiten federnde, mit in Montageposition aus den Nuten herausragenden Stegen versehene Füße aufweisen, welche in Montageposition in Hinterschneidungen der Nuten eingerastet sind, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß an einem auf dem Träger (11) bewegbaren Fahrzeug (10) mindestens eine Entnahmevorrichtung (15) angebracht ist, die mindestens ein Drückwerkzeug (18) und mindestens ein mit demselben gekoppeltes Ziehwerkzeug aufweist, die in Arbeitsposition unmittelbar unterhalb des Blechpakets (1) angeordnet ist und die lotrecht zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (10) auf- und abbewegbar ist,
• 2. daß das Drückwerkzeug (18) zwei zur Anlage an allen Stegen (6) eines Halters (4) bestimmte, V-förmig zueinander verlaufende Schrägen aufweist, durch welche bei der Aufwärtsbewegung der Entnahmevorrichtung (15) je zwei auf einander gegenüber liegenden Seiten des Halters (4) befindliche Stege (6) aufeinander zu gedrückt werden, und
• 3. daß das Ziehwerkzeug aus zwei Haken (22) besteht, die in der Endposition des Drückwerkzeugs (18), in der die Füße (5) des Halters (4) frei von den Hinterschneidungen (9) der Nuten (2) sind, jeweils an einem axialen Ende des Halters (4) federnd einhaken, so daß der Halter (4) an der Entnahmevorrichtung (15) festgelegt ist und bei deren Abwärtsbewegung zusammen mit dem zugehörigen Strang (3) der Wicklung aus der Nut (2) herausgezogen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Entnahmevorrichtungen (15) in einem dem Abstand der Nuten (2) voneinander entsprechend Abstand zwischen zwei mit dem Fahrzeug (10) gekoppelten, drehbaren Rädern (25) angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Entnahmevorrichtung (15) zwei Drückwerkzeuge (18), deren Abstand voneinander dem Abstand zweier Nuten (2) voneinander entspricht, und ein Ziehwerkzeug mit zwei Haken (22) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rädern (25) Vorsprünge (27) zum automatischen Entriegeln der Haken (22) angebracht sind.