DE584471C - Wickelmaschine zum Einlegen der Wicklung in Nuten, insbesondere von Staendern elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Einlegen der Wicklung in Nuten, insbesondere der Ständer elektrischer Maschinen, deren Spulen in über den Umfang des Ständers verteilten Nuten angeordnet sind. Die Nuten besitzen bekanntlich meist nur eine schmale.Nutöffnung, die nur etwas größer ist als der Durchmesser der einzuführenden Drähte. -■ Bei derartigen Ständern umfaßt die

ίο erste Windung der Wicklung eine gewisse Zahl von Zähnen und Nuten, oder einen bestimmten Polbogen, und die folgenden Windungen jeweils eine größere Zahl von Zähnen und Nuten oder einen größeren Polbogen. '15 Nachdem der erste Satz von Windungen, beispielsweise drei, in die Nuten' 'eingelegt ist, wird ein zweiter um einen bestimmten Winkel, beispielsweise bei einem vierpoligen Ständer ein um 90⁰ versetzter Satz von Windüngen, in die Nuten »eingelegt; hierauf wird ein in gleicher Weise wieder um einen bestimmten Winkel versetzter dritter und vierter Satz in die Nuten eingebracht. Nachdem nun bei dem .angenommenen Ausführungsbeispiel vier solcher, Sätze von Windungen (Hauptwicklung) in den unteren Teil der Nuten eingelegt worden sind, werden in den oberen Teil der Nuten vier weitere Sätze von Windungen (Anlaufwicklung) in der gleichen Weise eingelegt, so daß dann die Nuten völlig mit Spulen ausgefüllt sind

Das vorstehend gekennzeichnete Wickelverfahren einwandfrei mit Hilfe einer maschinellen Einrichtung auszuüben, stößt auf große Schwierigkeiten, da einerseits die Isolation der Drähte beim Einlegen nicht beschädigt werden darf und andererseits die Spannung der Windungen gleichmäßig sein muß,, und nur eine bestimmte Zahl von Drähten in die Nuten eingelegt werden darf.

Die Erfindung ermöglicht die einwandfreie Ausübung des vorstehend gekennzeichneten Wickelverfahrens mit Hilfe einer maschinellen Einrichtung dadurch, daß zur Herstellung der Spulen und zum Einlegen der Wicklung in die Nuten ein rotierender Wickelarm und ein hin und her gehendes Schiffchen vorgesehen sind. .^;

Es sind nun zwar bereits Einrichtungen zum Bewickeln von Ständern elektrischer Maschinen bekannt, bei denen zur Herstellung der Spulen ein rotierender Wickelarm verwendet wird. Bei den bekannten Einrich- ■ tungen fehlt aber ein hin und her gehendes

Schiffchen. Es müssen infolgedessen die Spulen von einem Arbeiter von Hand in die Nuten eingelegt werden. Demgegenüber besitzt die Verwendung eines Schiffchens zum selbsttätigen Einlegen der Spulen in die Nuten den bedeutenden Vorteil, daß die Spulen fast reibungslos in die Nuten eingeträufelt werden, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Isolation der Spulen auf ein Minimum ίο herabgesetzt ist.

Die einzelnen Abbildungen der Zeichnungen stellen folgendes dar:

Abb. ι eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Wickelmaschine, Abb. 2 eine Ansicht teilweise im Schnitt auf den Wickelkopf,

Abb. 3 einen Schnitt durch den Wickelkopf nach den Linien 3-3 der Abb. 2,

Abb. 4 eine Längsansicht der Wickeiao maschine teilweise im Schnitt,

Abb. 5 eine perspektivische Ansicht der Hauptteile der Wickelmaschine,

Abb. 6 bis 9 verschiedene Stellungen des die Spulen einlegenden Armes, Abb. 10 und 11 einen- fertiggewickelten Ständer in Seitenansicht und Draufsicht,

Abb. 12 und 13 ein Schema der Steuerein-' richtung des Wickelarmes,

Abb. 14 und 15 eine Einrichtung zur Verhütung einer Drehung des Werkstückhalters während der Drehung des Drahtes,

Abb. 16, 17 und 18 Einzelteile der den Wicklungsarm betätigenden Einrichtungen, Abb. 19 eine andere Ausführungsform dieser Teile,

Abb. 20 eine perspektivische Ansicht der zur Steuerung des Hilfsmotors verwendeten Einrichtung,

Abb. 21 eine Längsansicht, Abb. 22 eine Seitenansicht der Drahtvorratsrolle,

Abb. 23 und 24 eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Schiffchenträgers und des Schiffchens,

Abb. 25 und 26 eine andere Ausführungsform dieser Teile,

Abb. 27 einen Einzelteil der Steuervorrichtung des Hilfsmotors.

In der Abb. 10 bedeutet A einen lamellierten Ständer einer elektrischen Maschine, der mit einer Anzahl Spulen aufnehmenden Nuten B und Zähnen C versehen ist. Die Nuten besitzen gegenüber ihrer Breite nur eine verhältnismäßig geringe Nutenöffnung. In der Abb. 11 ist ein Polbogen des Ständers veranschaulicht mit der inneren Spule D und der zweiten Spule B, die die Spule D umfaßt. Die Drähte der Spulen müssen durch die enge Nutenöffnung vorsichtig eingelegt und die So Stirnverbindungen G in der aus der Abb. 10 ersichtlichen Weise gebogen werden, damit sie nicht mit dem Läufer in Berührung kommen, der gegenüber der Ständerbohrung nur einen ganz kleinen Luftspalt hat. Beim Bewickeln der Maschine wird der Ständer festgehalten.. Ein umlaufender Arm bildet über einer Spindel und einemSchiffcheneineDrahtwindung oder Schleife außerhalb des Ständers. In dem richtigen Augenblick tritt in der Rotation des Armes eine Pause ein, während dieser Pause wird das Schiffchen in die Ständerbohrung eingeführt und die Schleife durch das Schiffchen in die Nuten des Ständers eingezogen. Es ist ohne weiteres klar, daß diese Bewegungen sowohl räumlich als auch zeitlich äußerst genau ausgeführt werden müssen, besonders auch wegen der kleinen Nutenöffnungen.

In der Abb. 1 ist der Rahmen der Wickelmaschine, der aus einem Tisch und Füßen besteht, mit 12, das Getriebegehäuse mit 13, der zu bewickelnde Ständer mit A und der Werkstückhalter mit 14 bezeichnet. Auf dem Gehäuse 13 ist die Rolle 15 für den Draht 16 angeordnet, 17 ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Reibung des Drahtes, um eine Änderung der Geschwindigkeit beim Zuführen des Drahtes zum Schiffchen herbeiführen zu können. 19 ist ein Spanner und 20 ein Wickelarm, der zeitweise umläuft und dabei Schleifen bildet. Die Wickelmaschine wird von einer elektrischen Maschine 21 über einen Riemen oder ähnliche Mittel angetrieben. Die elektrische Maschine besitzt einen Regler 22, der so angeordnet ist, daß er von dem Fuß des Arbeiters bedient werden kann. Die eigentliche Wickeleinrichtung, die mit dem Wickelarm zusammen arbeitet, ist auf dem Gestell 24 angeordnet. Bei den veranschaulichten Beispielen möge jeder Magnetpol drei Spulen von verschiedener Größe besitzen, dazu sind drei Schiffchen und Arme nötig. Diese Teile sind auf dem zeitweise umlaufenden Gestell 24 so angeordnet, daß ein Schiffchen nach dem anderen in bezug auf den Ständer^ in Arbeitsstellung gebracht wird. Sofern mehrere Pole vorhanden sind, sind auch mehrere Arme und Schiffchen nötig.

In dem Gestell 28, 29 (Abb. 4) sind Lager für eine verhältnismäßig große, hohle, umlaufende Welle 30 angeordnet. In der hohlen Welle 30 befindet sich eine feststehende Welle 31, die an ihrem rechten Ende eine konische Bohrung besitzt, zur Aufnahme des konischen Teiles 32 des Werkstückhalters 14. Der Stander A ist während des Wickelvorganges an dem ortsfesten Werkstückhalter 14 befestigt. Die Befestigung des konischen Teiles 32 an der Welle 31 kann durch Schrauben oder ähnliche Mittel erfolgen. In der hohlen Welle ist ein Kugellager 33 angeordnet zur Lagerung und Zentrierung der Welle 31. Die

Welle 30 besitzt ferner eine axiale Bohrung 34, durch die der von der Drahtrolle 15 über den Drahtspanner 19 kommende Draht auf seinem Wege zum Wickelarm 20 hindurchgeführt wird.

Die Gestelle 28 und 29 besitzen Lager 35 für die Antriebswelle 36. Auf der Welle 36 ist eine Bremsscheibe 37 angeordnet, die mit einer passenden Reibungsoberfläche zusammen arbeitet, so daß die Maschine nach Fertigstellung einer Windung rasch zum Halten gebracht werden kann. Auf der Welle 36 ist ferner eine Kupplung 38 geeigneter Bauart in der auf der Welle 36 lose angeordneten Riemenscheibe 39 vorgesehen. Die Riemenscheibe 39 wird über einen Riemen von dem Elektromotor 21 angetrieben (Abb. 1). Zwischen der Bremsscheibe 37 und der Kupplung 38 sind Kugeln 40 vorgesehen, welche mit einer Gabei zusammen arbeiten, die die Kupplung löst und die Bremse in Tätigkeit setzt. Auf der Welle 36 ist ferner eine Schnecke 41, die ein Schneckenrad 42 antreibt, und ein Zahnrad 43, das mit dem Zahnrad 44 kämmt, angeordnet. Das Zahnrad 44 ist mit der Hohlwelle 30 fest verbunden, so daß bei der Rotation des Zahnrades 44 auch die Hohlwelle in Umdrehung versetzt wird. Das Zahnrad 44 besitzt links einen zylindrischen Fortsatz mit einer Nut 45, in die die Rolle 46 (gestrichelt eingezeichnet) eingreift.

Die Rolle 46 wird von dem oberen Ende des Hebels 47 geführt. Das untere Ende des Hebels steht über der Stange 47_a und der Ein-Stellvorrichtung 48 mit der Bewegungsvorrichtung des Schiffchens in Verbindung.

Das Schneckenrad 42 ist, wie die Abb. 5 zeigt, auf !einer Querwelle 49 angeordnet, die ferner ein kleines Zahnrad 50 trägt, Das kleine Zahnrad 50 kämmt mit dem Zwischenzahnrad 51 und das letztere mit dem großen Zahnrad 52. Das große Zahnrad 52 befindet sich auf einer Welle 53, die auf dem anderen Ende eine Scheibe 54 trägt. Die Scheibe 54 besitzt so viele axiale Haltestäbe 55, als Spulen pro Windungssatz vorhanden sind. Im vorliegenden Falle besitzt sie also drei Stäbe. Die Kupplung wird, wie bereits erwähnt, durch eine Gabel 56 betätigt, die ihrerseits über die Welle 57, über den Hebel 58, die Stangen 58,, und das Pedal 22 von dem Arbeiter bewegt wird. Die Stange 58_B ist infolge, der Spannung der Feder 59 bestrebt, nach oben zugleiten, während der Bildung einer Windung wird sie aber durch einen in der Führung 65 gleitenden Schieber 60 an dieser Aufwärtsbewegung gehindert. Der Schieber 60 und die Führung 65 besitzen Ausnehmungen 66, die während des Wickeins sich nicht gegenüberstehen. Wenn aber eine Spule fertig gewickelt ist, dann versetzen die Zahnräder 42, 50, 51 und 52 die Scheibe 54 in Umdrehung, so daß einer der Stäbe 55 auf den Schieber 60 schlägt und ihn entgegen der Spannung der Feder 67 nach rückwärts stößt; dadurch kommen die Ausnehmungen 66 miteinander in Deckung, so daß nunmehr der Stab 5S₀ durch die Spannung der Feder 59 gehoben und damit* der Hebel 56 die Kupplung 38 lösen und die Bremsscheibe 37 gegen die ihr zugeordnete Reibungsfläche drücken und die Wickelmaschine stillsetzen kann.

Wie in der Abb. 4 veranschaulicht, ist an dem Gestell 29 eine senkrechte Platte 68 befestigt, in welcher die Hohlwelle 30 lose liegt. Die Platte 68 besitzt eine Führungsnut 69 (Abb. 2). Der fest angeordneten Platte 68 ist ein mit der Hohlwelle 30 umlaufender Wickelkopf 70 vorgelagert. In der Nut 69 läuft die Rolle 71 des gebogenen Armes 72, der in Abb. 2 strichliert und in der Abb. 3 im Schnitt dargestellt ist. Das untere Ende des Armes 72 ist durch Bolzen 73 an dem Ring 79 befestigt, welcher den Wickelarm trägt. Der Wickelkopf 70 besitzt eine radiale Nut 74, in die ein Schieber 75 gleitet. Der Schieber 75 ist an den äußeren Enden des Armes 72 durch den gleichen Bolzen 76, der den Arm mit der Rolle 71 verbindet, verbunden. Auf dem go Kopf 70 ist ein auf verschiedene Winkelgrade einstellbarer Support für den Wickelarm befestigt. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht der Support aus einem Gehäuse γγ, das durch Bolzen 78 (Abb. 2) an dem Ring 79 befestigt ist, einem radialen Stab 80, einem Halter 81, an welchem der Stab 80 einstelbar angeordnet ist und einer Klammer 82, die den Wickelarm 20 trägt. Der Wickelkopf 70 besitzt einen Vorsprung83, der eine senkrecht angeordnete Platte 84 trägt. An der Platte 84 ist der Ring 79 und dadurch auch der Wickelarm 20 befestigt. Der Ring 79 besteht aus zwei Hauptteilen, die miteinander durch Schrauben verbunden sind. Einer von diesen Hauptteilen besitzt eine als Lager wirkende Schulter. Das äußere Ende der ortsfesten Welle 31 besitzt eine mit einem Flansch versehene Büchse 61, die eine axiale Bewegung der Welle 31 verhütet, und welche an ihrem Flansch mit geeigneten Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben 85, versehen ist.

Der Wickelarm 20 hat zur Bildung der Drahtschleifen eine rotierende Bewegung um die Achse der elektrischen Maschine auszuführen. Die Drahtschleife muß nach ihrer Bildung in die Ständerbohrung eingeführt und dann in die Nut eingelegt werden. Um die verschiedenen nötigen Bewegungen ausführen zu können, muß der Wickelarm während eines Teiles seines Arbeitsganges stillstehen, um

dem Schiffchen die Einlegung der Schleife zu ermöglichen, und während des restlichen Teiles des Arbeitsganges so lange rascher laufen als die treibende Welle, bis er diese wieder eingeholt hat und mit ihr synchron umläuft. Die Mittel zurErzielung dieser verschiedenen Geschwindigkeiten sind in den Abb. 2 und 3 ■ veranschaulicht und bestehen aus der Führungsnut 69 und dem Arm 72. Aus der Tatsache, daß die Führungsplatte 68 fest angeordnet ist und der Wickelkopf 70 und der auf diesem angeordnete Wickelarm 20 umläuft, ergibt sich folgende Wirkungsweise. Jeder Arbeitsgang beginnt mit der punktierten Stellung 86 der Rolle 71 (s. Abb. 2). Da der Wickelkopf 70 im Uhrzeigersinn umläuft, bewegen sich der Arm 72 und die Rolle 71 ebenfalls im Uhrzeigersinn. Wie aus der Abb. 2 zu ersehen ist, nähert sich die Führungsnut 69 stetig dem durch den Umfang der Scheibe 70 gegebenen Kreis bis zu dem der Achse konzentrischen Teil. Die Folge davon ist, daß der Wickelarm eine gewisse Zeit oder einen Teil der Umdrehung sich mit verschiedener Geschwindigkeit bewegt, und daß diese Winkelgeschwindigkeiten größer sind als die Winkelgeschwindigkeit der antreibenden Hohlwelle 30. Dies dauert bis zur Stellung 87, von wo ab die Führungsnut 69 mit dem Umfang der Scheibe konzentrisch verläuft. Von der Stellung 87 bis zur Stellung 88 hat der Wickelarm und der Wickelkopf die gleiche Geschwindigkeit. Zwischen den Stellungen 88 und 89 verläuft die Führungsnut konzentrisch um die Achse des gebogenen Armes 72. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Wickelarmes verzögert und der Wickelarm stillgesetzt, während die anderen Teile ihre Bewegungen fortsetzen. Innerhalb der Stellungen 88 bis 86 der Rolle 71 wird das Schiffchen und die in dem vorhergehenden Zeitintervall gebildete Schleife in den Ständer eingeführt. Wie aus der Abb. 2 zu ersehen ist, wird der Wickelarm 20 durch die Führungsnut 69 und dem Arm 72 während 42⁰ stillgesetzt, während der übrigen Winkelgrade so lange schneller als der Wickelkopf 70 bewegt, bis er wieder mit der Scheibe70 synchron umläuft. Von der Stellung 89 bis zur Stellung 86 wird die Drahtschleife in die richtigen Nuten gelegt und darauf das Schiffchen aus dem Ständer zurückgezogen, so daß es für einen neuen Arbeitsgang bereit ist. Von der Stellung 88 bis zur Stellung 89 verläuft, wie schon erwähnt, die Führungsnut 69 konzentrisch zum Stützpunkt 73 des Armes 72. Die Folge davon ist ein rasches Stillsetzen des Wickelarmes 20 und hierauf eine geringe Drehung im entgegengesetzten Uhrzeigersinne, da der Wickelkopf seine Bewegung im Uhrzeigersinn fortsetzt. Diese kurzzeitige Rückwärtsbewegung ist sehr wertvoll, da sie eine Niederlegung der Drahtschleife auf die äußeren Ecken der Nuten verursacht, statt ein Niederlegen auf die inneren Ecken. Das Letztere würde die Nutenöffnungen verstopfen, bevor sämtliche erforderlichen Schleifen in die Nuten eingelegt sind.

Nachstehend sollen die schleifenbildenden und die die Schleifen in die Nuten einlegenden Einrichtungen beschrieben werden. Der Träger für das Rotationsgestell 24 ist auf dem Maschinentisch festmontiert. In dem Träger gleitet ein Schieber 90, der von einem Druckluft- oder einem Druckflüssigkeitsmotor 91 betrieben wird (Abb. 5). Der Zweck dieser ganzen Anordnung ist, das Gestell 24 und damit auch die Schiffchenträger und die Schiffchen zu heben und zu senken, so daß diese Teile bei der Arbeitsstellung vor die Ständerbohrung gelangen.

Gemäß dem angenommenen Ausführungsbeispiel sind drei Schiffchen vorgesehen. Jeder Schiffchenträger besteht aus einem Arm 92 (Abb. 5), der mit einem gemeinsamen Kopf 93 fest verbunden ist. Der Kopf 93 sitzt auf der Welle 94, die in geeigneten Lagern, beispielsweise in dem Lager des Schiebers 95, läuft.. Der Schieber 95 ist in den Rahmen 96 geführt, der durch den Schieber 90 gehoben und gesenkt wird. Der Schieber 95 wird seinerseits durch die Kolbenstange 97, deren Kolben in dem Zylinder des Motors 98 läuft, vor- und rückwärts bewegt. Der Zweck dieser Anordnung ist, die Schiffchen nacheinander folgend in die Ständerbohrungen hinein- und wieder herauszubewegen. Die Schiffchen sind jeweils um 120⁰ gegeneinander versetzt und werden nacheinander folgend durch eine entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgende Drehung der Welle 94 in Arbeitsstellung gebracht.

An Hand der Abb. 4 bis 9 sollen nun die schleifenbildenden Einrichtungen näher beschrieben werden. 92 stellt den Hauptteil des Schiffchenträgers dar, der mit ein Paar Führungsnuten 100 versehen ist. Der Rücken des Teiles 92 dient als Führung für das Schiffchen 101. Das Schiffchen 101 wird durch den Hebel 102 bewegt, der an dem Maschinentisch angelenkt ist und seinerseits durch den Hebel 47 und die Verbindungsstange 47 _a bewegt wird (Abb. 4), wobei der Bolzen 103 in die Ausnehmung 103,,, die in den Abb. 6 bis 9 strichliert eingezeichnet ist, eingreifen. Das Schiffchen besitzt eine Rolle 104, über welche ein Teil der Drahtschleife gebildet wird. Die Rolle 104 sitzt drehbar auf der kurzen Welle 105 (Abb. 6 bis 9, 23 und 25), die mittels des Bolzens 106 an dem Schiffchen 101 befestigt ist. Die Welle 105 besitzt eine in eine Führung 107 des Teiles92 eingreifende Naseio5_a,

welche die Rolle 104 in der in den Abb. 6, 7 und 8 gezeichneten Lage so lange hält, bis über der Rolle 104 die Schleife des Spulendrahtes gebildet ist. Gleichzeitig mit der Beendigung der Schleifenbildung ist das Schiffchen 101 in die in der Abb. 9 veranschaulichte Stellung gelangt, in der die Welle 105 und damit auch dieRolleiO4 mit der Drahtschleife sich um den Bolzen 106 gedreht hat.

Das über der Rolle 104 angeordnete Horn 108 dient dazu, den von der Rolle in des Wickelarmes 20 kommenden Draht auf die Rolle 104 hinabgleiten zu lassen. Zum Einlegen des Drahtes in die Nuten des Ständers ist das Schiffchen beiderseits mit scheibenförmigen Rollen 109 versehen, die an dem Arm 110 befestigt sind. Auf der gleichen Achse wie diese Rollen sitzen kleine in den Nuten 100 gleitende Rollen.

Aus den Abb. 6 bis 9 ist nun ohne weiteres die Bildung der Drahtschleifen und das Einlegen der Schleifen in die Nuten zu ersehen, und zwar geht die Bildung der Drahtschleifen folgendermaßen' vor sich.

Zuerst wird das eine Ende, des Drahtes 16 (Abb. 4, 6 bis 9) von der Rolle 111 des Wickelarmes 20 abgezogen, über den Bolzen 112 geführt und an dem Haken 113; befestigt. Ist nun der Teil 90 und das Schiffchen 101 in Ruhe und rotiert der Wickelarm 20, so erfolgt der erste Teil der Schleifenbildung. Der Draht legt sich auf die geneigte Fläche des Hornes 108 und gleitet dann über die Rolle 104. Bei der weiteren Rotationsbewegung des Wickelarmes 20 gelangt die Rolle 111 unterhalb des Schiffchenträgers, so daß die in der Abb. 7 veranschaulichte U-förmige Schleife gebildet wird. Aus der Abb. 7 ist ferner zu ersehen, daß diese Schleifenbildung völlig außerhalb des Ständers erfolgt. Nun beginnt die Einwärtsbewegung des Schiffchens (Abb. 8) bis zur Stellung der Abb. 9, wo dann die Schleife in die richtigen Nuten eingelegt wird. Das Einlegen der Schleife

45' erfolgt durch das Kippen der durch die Nase der Welle iO5_a in der Nut 107 geführten Rolle 104. Nach dem Einlegen der ersten Drahtschleife erfolgt die Bildung der zweiten Schleife.

Aus der Abb. 9 ist zu ersehen, daß nach dem Einlegen der Drahtschleife in die Nut der Draht noch nicht gespannt ist. Die Spannung erfolgt durch dieDrahtspannvorrichtung 19, die zwischen der Reibungseinstellvorrichtung 17 und dem Wickelarm 20 eingeschaltet ist (Abb. 5). Der Drahtspanner 19 ist an einem festen Stab ig_a angelenkt und besitzt an seinem unteren Ende eine Rolle, über die der Draht 16 gleitet. Der Drahtspanner 19 besteht zweckmäßigerweise aus einer dünnen Blattfeder; so daß er nur geringe Trägheit besitzt, und "erhält seine Spannung durch den Druckluftmotor 19^. Die Druckluft wird dem Motor ig_b durch die Rohrleitung ig_c zugeführt. Das äußere Ende der Kolbenstange des Motors ist mit dem Drahtspanner 19 verbunden. Auf der Kolbenstange ist eine Feder ig_d angeordnet, die durch den Teil ig_e, der auf der Stange I9_a verschiebbar sitzt, in ihrer Spannung eingestellt werden kann. Die Feder I9_d dient dazu, den Kolben beim Herauslassen der Luft aus dem Zylinder rasch in den Zylinder zurückzuschieben. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß, sobald die Drahtschleife von der Rolle 104 abgleitet, der Drahtspanner 19 die Lockerung des Drahtes aufzuheben versucht, so daß der Draht sich in der in der Abb. 9 dargestellten Pfeilrichtung bewegen wird, also entgegengesetzt seiner normalen Bewegungsrichtung. Die Spannung des Drahtes wird stets von der gleichen Seite der Drahtschleife aus erfolgen, d. h. von der dem Wickelarm 20 zunächst liegenden Seite.

Die untere Seite des Schiffchenträgers 92 bildet das andere Ende der Schleife. Das zweite und dritte Schiffchen sind von ähnlicher Bauart wie das oben beschriebene erste Schiffchen. Sie besitzen nur immer eine etwas größere Breite als das vorhergehende, so daß die nächstfolgende Drahtschleife ebenfalls immer breiter wirdals die vorhergehende.

Um die nachfolgenden Schiffchen in Ar- ' beitsstellung zu bringen, sind folgende Einrichtungen vorgesehen. Auf einer Seite der Maschine befindet sich ein kleiner Elektromotor 115 (Abb. 5). Auf der Welle dieses Elektromotors sitzt ein Zahnrad 116, das mit dem Zahnrad 117 kämmt. Das Zahnrad 117 steht über eine Überlastkupplung ii8_a mit der Welle 118 in Verbindung. Die Welle 118 ist mit der Welle 120 über eine Kreuzgelenkkupplung 119 verbunden. Dies ist deshalb nötig, weil sich diese Welle in senkrechter Richtung auf und nieder bewegen muß. Die Welle 120 ist teleskopartig ausgeführt, so daß eine axiale Verschiebung der Teile gegenüber der Welle möglich ist. Dies ist deshalb nötig, weil das Gestell 24, wie oben bereits· erwähnt, sich ebenfalls axial während des Arbeitsganges verschiebt. Die Welle 120 trägt an ihrem rechten Ende eine Schnecke 121, die mit dem Schneckenrad 122 der Hohlwelle 94 kämmt. Auf der Welle 94 sitzt ferner noch eine Scheibe 123, welche drei je um 120⁰ versetzte Ausnehmungen und eine vierte Ausnehmung i23_a (Abb. 27) zum abwechselnden Eingreifen der Klinke 124 besitzt. Die drei Ausnehmungen bestimmen die Arbeitsstellungen der Schiffchen, während die vierte Ausnehmung eine Zwischenstellung festlegt, während der irgendwelche Handlungen am Ständer vorgenommen werden können. Zur

Bewegung der Klinke 124 in der richtigen Zeit ist ein Segmentzahnrad 125 (Abb. 5 und 20) vorgesehen, das mit dem auf der kleinen Welle i26_a sitzenden Stirnrad 12ο kämmt. Die kleine Welle I26_a befindet sich innerhalb der Hohlwelle 94. Oberhalb des Segmentzahnrades 125 ist ein Schalter 127 angeordnet, der in dem Stromkreis des Motors 115 liegt. An dem entgegengesetzten Ende der kleinen Welle I20_a befindet sich ein Handgriff I26₆, durch welchen die Schiffchenträger veranlaßt werden, selbsttätig sich in ihre entsprechenden Stellungen zu drehen, und durch welche auch eine Bewegung der Schiffchenträger -von Hand aus möglich ist. Die selbsttätige Drehung soll nachstehend zuerst beschrieben werden.

An dem Maschinenrahmen ist ein Haltebolzen I26_C angeordnet. Wenn der Rotationskopf 93 abwärts und nach rechts bewegt wird, so vendreht der Haltebolzen 126 _c den Handgriff I20_Ö um einen geringen Betrag im Uhrzeigersinne. Die Folge davon ist eine Drehung des Stirnrades 126 und des Segmentrades 125 und damit eine Aufwärtsbewegung des Segmentrades und ein Schließen des Schalters 127. Der Hilfsmotor 115 läuft somit selbsttätig an und dreht den Kopf 93 und die Schiffchen in die nächste Arbeitsstellung, die durch die Klinke 124 bestimmt ist. Bewegt sich der Kopf 93 aber nach links, so stößt der Handgriff 126^ von der anderen Seite auf die Haltevorrichtung. Da die punktiert eingezeichnete Feder (Abb. 4) in diesem Falle ein Niederdrücken der Haltevorrichtung gestattet, passiert der Handgriff 12O₆ die Haltevorrichtung 126c, ohne den Schalter des Motors zu betätigen.

Durch eine Betätigung des Handgriffes 126₆ können die Schiffchen auch außerhalb des normalen Arbeitsprozesses in die Arbeitsstellung gebracht werden.

' Die Bewegungen der Kolben der Druckluftmotoren 91 und 98 werden von dem Ventil 129 aus gesteuert, das, wie die Abb. 5 zeigt, zwischen den Zuleitungen 159 und den Verteilungsleitungen 128 und 131 eingebaut ist. In der Leitung 131 ist außerdem noch ein Ventil 130 eingebaut, von dem aus ein Luftschlauch 133 zum vorderen Teil des Zylinders des Motors 98 führt. Damit nach erfolgter vertikaler Bewegung (Heben) des Rahmens 96 eine axiale Bewegung des Schiebers 95 selbsttätig eintritt, ist an dem Rahmen ein Teil 132 angebracht, der das Ventil 130 öffnet, so daß Luft in den linken Teil des Zylinders 98 einströmen kann und der Schieber 95 nach rechts bewegt wird (Abb. 4 und 5). Der Hebel des Ventils 129 wird hierauf so gedreht, daß nacheinander Druckluft in die entgegengesetzte Seite der Zylinder der Motoren 91 und 98 gelassen werden kann, so daß nacheinander folgend das Gestell 24 gesenkt und dann nach links axial bewegt wird.

Damit die richtige Winkelstellung der die Schiffchen tragenden Scheibe 93 genau eingehalten wird, sind drei um je 120⁰ versetzte Ausnehmungen 135 vorgesehen (Abb. 4), in die die Klinke 136 eingreift. Da die Schiffchen einerseits auf dem Schiffchenträger verschiebbar angeordnet sind, und da die Schiffchenträger andererseits rotieren, so muß eine Vorrichtung vorhanden sein, die die Schiffchen, wenn sie sich nicht in Arbeitsstellung befinden, festhalten. Zu diesem Zwecke ist der Haken 137 vorhanden (Abb. 4). Zur Auslösung des Hakens 137 dient die Stange 138.

Bei dem angenommenen Ausführungsbeispiel hat jeder Magnetpol des Ständers A drei Spulen. Jede dieser Spulen soll eine verschiedene Zahl von Zähnen umfassen. Die Schiffchen 101 bewegen sich nun aber stets in der gleichen Lage vorwärts und rückwärts. Es ist daher notwendig, die Führungsplatte 68, deren Wirkungsweise an Hand der Abb. 2 beschrieben wurde,, und damit den Wickelarm 20 nach jedem Arbeitsgang um einen derartigen Winkel zu verdrehen, daß die Drähte 16 stets in die richtigen Nuten eingelegt werden. Dies wird mit Hilfe des Hilfsmotors 115 (Abb. 5) erzielt. Mit der Schnecke der Welle 118 kämmt das Scheckenrad 145. Mit diesem Rad auf gleicher Welle sitzt das Führungsrad 146. In der Führungsnut des Rades 146 läuft eine Rolle des Stabes 147. Die Führungsnut und die Übersetzung des Getriebes ist derart, daß der Stab 147 während einer Umdrehung des Rades 146 ioo drei Längsbewegungen ausführt. Dadurch wird die Platte 68 nach jedem Arbeitsgang um den erforderlichen Winkel verdreht.

In manchen Fällen kann es von Vorteil sein, daß zwischen zwei benachbarten Stirnverbindungen der einzelnen Spulen größere Zwischenräume vorhanden sind, um beispielsweise dadurch eine bessere Kühlung zu erreichen oder eine Ausdehnung der Drähte der Wicklung zu ermöglichen.

In der Abb. 23 ist eine zweite Ausführungsform eines Schiffchen trägers veranschaulicht. 92 stellt einen Träger dar, auf dem das Schiffchen ior hin und zurück gleiten kann. Die Führungsnut 100 ist bei dieser Ausführungsform des Schiffchenträgers gerade und die Nase der Welle io5_a gleitet auf dem Rücken des Schiffchenträgers. Das linke Ende des Trägers ist abgerundet, so daß, wenn der Schiff chen träger die äußerste linke Arbeitsstellung erreicht hat, die Spannung der Drahtschleife den Rollenträger 105

nach abwärts drückt und das Einlegen des Drahtes in die Nut des zu bewickelnden Ständers ermöglicht. Um zwischen den benachbarten Stirnverbindungen Zwischenräume herzustellen, sind die Vorrichtungen 150 vor- - gesehen, die an ihren äußeren Seiten bei 151 (Abb. 24) flachgekrümmt sind. Um den Schiffchenträger genau auf die in Frage kommenden Nuten einzustellen, ist er mit einem ό oder zwei Metallstreifen 152 versehen, die in die betreffenden Nuten eingreifen. Um ferner die Drahtschleifen richtig in die Nuten einzuführen, sind Führungen 153 vorhanden, die wie die Schiffchen in den Ständer hineinund.herausbewegt werden, dabei die Drahtschleife halten und später die Drahtschleife zur richtigen Zeit und unter dem richtigen Winkel in die Nuten gleiten lassen. Die Vorrichtungen 150 müssen natürlich für die drei Schiffchen träger entsprechend der verschiedenen Spulenbreiten verschieden ausgebildet sein. In manchen Fällen, insbesondere bei größeren Spulen, ist es erwünscht, daß das untere Ende der Schleife gehalten wird, so lange, bis die Schleife fertig gebildet ist. Zu diesem Zweck soll die in den Abb. 25 und 26 veranschaulichte Einrichtung verwendet werden. Diese Einrichtung besteht aus einem abgerundeten Haken 154, über welchen der Draht beim Bilden der Schleife gewunden und dadurch zeitweise gehalten wird. Diesem Haken ist eine Auslöseeinrichtung zugeordnet, die das eine Ende des Hakens umfaßt. Die Auslöseeinrichtung besteht aus einem verhältnismäßig langen Arm 155, der mittels des Bolzens 156 an dem Schiffchenträger ver-■ drehbar befestigt ist. Unter dem Arm befindet sich eine flache Feder 157, die den Arm normalerweise in der oberen Lage hält. An dem Schiffchen 101 ist ein Fortsatz 158 befestigt, der beim Vorwärtsbewegen des Schiffchens auf der Führungsbahn 159 des Armes 155 gleitet und den in dem Bolzen 156 drehbaren Arm 155 und damit auch den Haken 154 nach abwärts drückt. Damit kann dann die Schleife in die Nut gleiten.

In den Abb. 12 und 13 sind die Druckluftleitungen schematisch dargestellt.

1% ist der Motor für den Drahtspanner 19, 91 der Motor zum Heben und Senken des Rotationsgestelles 24 und 98 der Motor zum Hinein- und Herausführen des Schiffchenträgers in den Ständer bzw. aus dem Ständer. Das Hauptzuleitungsrohr der Druckluftleitung ist mit 159 bezeichnet. In der in der Abb. 12 veranschaulichten Stellung des Ventils 129 strömt die Druckluft durch das Verteilungsrohr 128 zuerst in den unteren Zylinderteil des Motors 91, hierauf nach dem So öffnen des Ventils 130 in den linken Zylinderteil des Motors 98. Es erfolgt also in diesem Stadium ein Heben des Rotationsgestelles 24 und hierauf eine axiale Bewegung des Gestelles nach rechts. Der rechte Zylinderteil des Motors 98 ist mittels des Rohres 160 über das Ventil 129 in der in der Abb. 13 gekennzeichneten Stellung mit der Speiseleitung 159 verbunden. 161 ist eine Zweigleitung, welche ein Ventil 162 enthält. Wenn der Zapfen des Ventiles 162, welches sich mit dem Schieber 95 bewegt, auf den Anschlag 163 aufschlägt, wird das Ventil geöffnet, so daß die Druckluft durch die Rohre 160 und das Ventil 129 entweichen kann. Mit dem Entweichen der Druckluft aus dem Motor i9₆ schwindet auch die Spannung des Drahtspanners 19.

In der Abb. 13 sind die gleichen Teile gekennzeichnet, aber während eines Arbeitsvorganges, d. h. während des Hineingleitens des Schiffchenträgers in die Ständerbohrung. Bei der Beschreibung der Abb. 4 wurde erwähnt, daß die innere Welle 31 ortsfest angeordnet ist, die Hohlwelle 30 umläuft und der Draht 16 durch die Bohrung 33 der Hohlwelle 30 gleitet. Dies soll an Hand der Abb. 14 und 15 näher beschrieben werden. An das linke Ende der Welle ist eine Platte 164 befestigt. Die Platte 164 besitzt an der einen Stirnfläche eine Führungsnut 165. Auf der inneren Welle 31 sitzt eine Scheibe 31,,. In einer Nut dieser Scheibe ist ein Keil 166 verschiebbar angeordnet. Der Keil 166 trägt auf dem einen Ende einen Bolzen mit einer Rolle 167, die in die Führungsnut 165 eingreift. Der Keil 166 ist so angeordnet, daß er abwechselnd in die obere und die untere Nut 168 gleitet. Die Nut 168 befindet sich in dem ortsfesten Ring 169. Infolge der in der Führungsnut 165 laufenden Rolle 166 ist too der Keil, wenn der Draht durch die obere Nut 168 gleitet, in der unteren Nut 168 und umgekehrt, mit anderen Worten, der Keil 166 verhindert einerseits eineRotation der inneren Welle 31, stört aber andererseits die Hindurchführung des Drahtes durch die Bohrung 34 nicht.

Auf einem Wellenstumpf 30^ (Abb. 4) der ortsfesten Welle 31 befindet sich lose eine Scheibe 3O_C (Abb. 4 und 5), auf der ein Porzellanring 30^ angeordnet ist, der als Führung des vom Drahtspanner 19 kommenden Drahtes auf dem Wege zur Bohrung 34 dient.

In der Abb. 19 ist eine weitere Ausführungsform des Wickelkopfes veranschaulicht. Der hakenförmige Arm 72 ist bei dieser Ausführungsform als Zahnstange 170 ausgeführt, die mit dem Zahnrad 173 kämmt. Die Zahnstange besitzt eine ,Rolle 71, welche in der Führungsnut 69 gleitet. Es ist ferner, wie bei der früheren Ausführungsform, ein in der

Nut 74 des Teiles 70 laufender Schieber 75 vorhanden. Die Zahnstange ^cr^wird durch die Rolle 174 geführt, welche auch die Zähne der Zahnstange und des Zahnrades in richtigern Eingriff hält.

Zweckmäßigerweise wird man, um ein gutes Arbeiten der Wickelmaschine zu erhalten, die Drahtvorratsrolle ortsfest anordnen und den Draht durch· rotierende Mittel, beispielsweise rotierende Arme, abnehmen. Eine derartige Anordnung zeigen die Abb. 21 und 22. In diesen Abbildungen bedeutet 15 die Drahtvorratsrolle und 175 das Gestell, an dem die Rolle ortsfest befestigt ist. In dem Lager des ebenfalls ortsfesten Lagerbockes

176 läuft die strichliert gezeichnete hohle Welle 177. An der Verlängerung 178 des rechten Endes der hohlen Welle 177 sind zwei Arme 179 und 180 befestigt. Das freie Ende des Armes 179 trägt die Porzellanführung 181, durch welche der Draht 16 gleitet, der weiterhin durch die hohle Welle 177, wie in der Abb. 21 veranschaulicht ist, hindurchgeführt wird.

Der Arm 180 mit dem darauf befindlichen Gewicht dient als Ausgleichsstange. Wenn ein größerer Betrag an Draht von der Rolle 15 abgewickelt ist, so hat der umlaufende Arm 179 die Neigung, frei zu rotieren.

Um dies zu verhindern, besitzt die Welle

177 eine Reibungsscheibe 182. Über die Reibungsscheibe läuft ein Band 184, an dem ein Gewicht 183 hängt. Um die nötige Drahtspannung zu erhalten, ist ferner eine Trommel 185 vorgesehen. Um diese Trommel wird der Draht in mehreren Windungen herumgeführt; auf der Welle der Trommel 185 sitzt eine Bremsscheibe 186 mit dem Bremsband 187. Das eine Ende des Bandes 187 ist an dem Lagerbock 176, das andere Ende an der Feder 188 befestigt. Die Spannung der Feder ist mit Hilfe der Schraube 189 einstellbar.

Sofern sehr viele elektrische Maschinen pro Zeiteinheit bewickelt werden sollen, ist es zweckmäßig, eine Wickelmaschine für die Hauptwicklung und eine weitere Wickelmaschine für die Anlaufwicklung zu verwenden, da die Anlaufwicklung meist Drähte geringeren Durchmessers besitzt.

Vorstehend wurde die erfindungsgemäße Einrichtung in ihrer Verwendung zum Bewickeln von Ständern elektrischer Maschinen beschrieben. Es könnte die gesamte Einrichtung aber selbstverständlich auch mit ganz geringfügigen Änderungen zum Bewikkeln von Läufern elektrischer Maschinen verwendet werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Wickelmaschine zum Einlegen der Wicklung in Nuten, insbesondere von Ständern elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Spulen ein rotierender Wickelarm und ein hin und her gehendes Schiffchen vorgesehen sind.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelarm (20) bei seiner ersten halben Umdrehung zunächst eine Schleife außerhalb des Ständers (A) bildet, welche durch das Schiffchen (101) in die Nuten eingelegt wird, und daß während der zweiten Hälfte der Umdrehung des Wickelarmes (20), während der das Schiffchen (101) zurückläuft, der Schlußteil einer Windung gebildet wird.

3. Wickelmaschine nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ■der Wickelarm (20) und das Schiffchen (101) zwangsläufig so miteinander verbunden sind, daß während der Tätigkeit des Schiffchens (101) der Wickelarm (20) stillsteht und dann beschleunigt wird, bis er die treibende Welle (30) eingeholt hat.

4. Wickelmaschine nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu bewickelnde Ständer (A) während der Herstellung einer Spule mittels eines Werkstückhalters (14) fest eingespannt ist.

5· Wickelmaschine nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ebensoviel Schiffchenhalter (92) mit Schiffchen (101) vorgesehen sind, als verschiedenartige Spulen in den Ständer einzulegen sind.

6. Wickelmaschine nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schiftchenträgers (92), soweit sie zumEinlegen derSchleife in die Nuten benötigt ist, der Spulenbreite entsprechend bemessen ist.

7. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schiffchen (101) tragenden Arme (92) fest mit einem rotierenden Kopf (93) verbunden sind, dessen Welle (94) in einem beispielsweise durch Luftkolben senkrecht und waagerecht bewegliehen Lager läuft.

8. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Schiffchenarme in die Arbeitslage selbsttätig oder von Hand erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen