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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Wickeln von Spulen für Kernstapel
eines Stators. Insbesondere befassen sich die Lösungen der Erfindung mit dem
Wickeln von Spulen eines Generatorstators und dem Formen der relativen
Endanschlüsse.
Die Spulen, welche gewickelt werden mittels der Lösungen der
Erfindung weisen eine ondulierende Form auf, wie diejenigen welche
geformt werden durch die Vorrichtung und die Funktionsprinzipien, welche
beschrieben sind in dem US-Patent 4,512,376 (hierin bezeichnet als „Barrera '376").
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Wie
in 1 gezeigt, welche eine perspektivische Ansicht
einer traditionellen ondulierenden Spule 10 ist, welche
geformt wurde in Ubereinstimmung mit den Prinzipien von Barrera '376, hat die Spule 10 eine
zentrale Achse 0, welche im Wesentlichen rechtwirklig ist
zu den verschiedenen Drahtwindungen 20 der Spule, wobei
jede der Drahtwindungen eine Ebene P definiert (die Fachleute werden
zu würdigen
wissen, dass eine Bezugnahme auf eine „Ebene" in Zusammenhang mit einer spiralenförmigen Spule
eine Annäherung
ist, welche hier aus Gründen
der Einfachheit verwendet wird). Der Anfangsanschluss 11 der
Spule ist enthalten in der niedrigsten Ebene A der Ebenen P, während der
Endanschluss 12 enthalten ist in der obersten Ebene B der Ebenen
P. Die Spule 10 wird eingesetzt in entsprechende Schlitze 13 des
Statorstapels 14, wie in 2 gezeigt
wird. Dies wird gemacht mittels eines Einsetzvorgangs, welcher ein
Schieben der Spule in der longitudinalen Richtung 15 erfordert,
parallel zu der Achse 0, wobei der Statorstapel in einer Überkopfposition
(overhead position) ist, ausgerichtet mit der Achse 0.
Die Spule wird platziert auf einem Einsetzwerkzeug (nicht gezeigt),
um einen solchen Vorgang zu ermöglichen.
Durch das Schieben der Spule in den Statorstapel werden die radialen
Arme 16 der Spule eingesetzt in die Schlitze 13,
während über brückende Abschnitte 17 die
Endbereiche der Spule bilden und sich außerhalb der äußersten
Flächen
des Stapels befinden. Wie in 2 gezeigt
wurden die Anschlüsse 11 und 12 gedreht,
um quasi parallel zu sein zu der Achse 0. In 2 wurde
der Statorstapel auf den Kopf gestellt bzgl. der Position, welche
er einnehmen würde,
wenn er in die Richtung 15 gemäß 1 geschoben
würde,
während
des Einsetzvorgangs. Die Abstände
der Anschlüsse 11 und 12 von der
Achse 0, nachdem die Spule eingesetzt wurde in den Statorstapel
sind besonders einschlägig
für die Darstellung
dieser Erfindung. Wie in 2 gezeigt, ist der Anfangsanschluss 11 näher an der
Achse 0 als der Endanschluss 12.
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Gewöhnlich werden
zumindest drei Spulen (oft bezeichnet als Phasenspulen) wie Spule 10 eingesetzt
in den Statorstapel, um das Endprodukt zu bilden. Diese können in
den Statorstapel gleichzeitig oder einzeln eingesetzt werden. Jede
Spule wird eingesetzt in entsprechende und unterschiedliche Sätze von
Schlitzen. Wenn sie eingesetzt sind werden die Spulen in unterschiedlichen
radialen Abständen
von der Mittelachse 0 des Stapels sein, wie es gezeigt wird
durch die Bezugszeichen R1, R2 und R3 in 3, korrespondierend
zu den Spulen 8, 9 und 10. 3 ist
eine Teilansicht des Stators, wie sie gesehen wird aus der Richtung
3-3 aus 2, wobei aber alle drei Spulen
eingesetzt sind, wie es benötigt
würde in
dem Endprodukt. Im Hinblick auf die Klarheit wurde nur eine Spule
in 2 gezeigt.
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Aus 3 wird
klar, dass der Anfangsanschluss 11 der Spule 10 (die
am nächsten
ist zu der Achse 0) sehr nah sein kann zu der zentralen Öffnung 10' des Stapels.
Dies wird auch deutlich aus 3a, welche
eine Ansicht ist aus der Richtung 3a-3a von 3. (Die
Positionierung der Achse 0 wird nicht genau gezeigt in 3a oder 11,
um eine unnötige
Vergrößerung der
Figuren zu vermeiden.) Des Weiteren weist der Anfangsanschluss 11 keine
Brückenbereiche 17 zwischen
ihm und der zentralen Öffnung 10' auf. Dies macht
den Anfangsanschluss 11 instabiler gegenüber seitlichen
Verschiebungen (insbesondere in der radialen Richtung mit Bezug
zu der Mittelachse) im Vergleich zu den anderen Anschlüssen. Deshalb
können
kleine versehentliche Verschiebungen des Anfangsanschlusses 11 in Rich tung
der Mittelachse 0 bewirken, dass er in die zentrale Öffnung 10' des Statorstapels
eintritt. Solch eine Situation kann einen physikalischen Eingriff
des Anfangsanschlusses 11 mit dem Rotor verursachen, welcher
dazu bestimmt ist, sich in der zentralen Öffnung 10' zu drehen.
Eine häufige
Konsequenz davon ist die Beschädigung
des Anfangsanschlusses.
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Angesichts
des Vorgenannten wäre
es wünschenswert,
verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum Wickeln von ondulierenden
Spulen für
dynamoelektrische Maschinenstatoren bereitzustellen. Es wäre auch
wünschenswert,
Verfahren und Vorrichtungen zum Wickeln von ondulierenden Spulen
für dynamoelektrische
Maschinenstatoren bereitzustellen, welche die Wahrscheinlichkeit
einer Beschädigung
der Anschlussdrähte
verringert. Es wäre
weiterhin wünschenswert,
eine ondulierende Spule bereitzustellen, deren Drahtanschlüsse weniger
anfällig sind
für Beschädigung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen
zum Wickeln von ondulierenden Spulen für dynamoelektrische Maschinenstatoren
bereitzustellen. Es ist auch eine Aufgabe dieser Erfindung, Verfahren
und Vorrichtungen zum Wickeln von ondulierenden Spulen für dynamoelektrische
Maschinenstatoren bereitzustellen, welche die Wahrscheinlichkeit
eines physikalischen Eingriffs zwischen den Anschlussdrähten und
den Rotoren von dynamoelektrischen Maschinen verringern. Es ist
ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine ondulierende Spule bereitzustellen,
deren Drahtanschlüsse
weniger anfällig
sind für
Beschädigungen.
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Diese
und andere Ziele werden erreicht durch Bereitstellung einer Vorrichtung
in Ubereinstimmung mit Anspruch 1 oder Anspruch 26 und durch Bereitstellen
eines Verfahrens in Ubereinstimmung mit Anspruch 20. Demgemäß gestattet
die Erfindung sowohl den Anfangs- als auch den Endanschlüssen, wenn
sie in einem Stator installiert sind, angeordnet zu werden in einem
sicheren Abstand von dem Rotor, der dazu bestimmt ist, sich innerhalb des
Stators zu drehen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen ondulierenden Spule,
welche die Anfangs- und Endanschlüsse auf gegenüberliegenden Seiten
der Spule angeordnet hat.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht der ondulierenden Spule gemäß 1,
wie sie in einen Statorstapel eingesetzt ist.
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3 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht des Statorstapels gemäß 2,
beladen mit drei ondulierenden Spulen, wie zu sehen sind aus der Richtung
3-3 in 2.
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3a ist
eine teilweise Draufsicht auf den beladenen Stapel gemäß 3,
wie zu sehen aus der Richtung 3a-3a in 3.
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4 ist
eine Draufsicht auf einen Wickelkopf zum Wickeln einer ondulierenden
Spule in Übereinstimmung
mit den Prinzipien der Erfindung.
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5 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht einer Spule, welche gewickelt
wird in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung.
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6 ist
eine teilweise Draufsicht auf einen Stator, ähnlich zu dem aus 3a,
welcher jedoch beladen wurde mit der ondulierenden Spule gemäß 5.
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7 ist
eine seitliche Aufrissansicht aus der Richtung 7 gemäß 4,
welche die Formungsmittel des Wickelkopfs gemäß 4 zeigt,
welcher ausgestattet ist mit einer Implementierung der Erfindung.
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8 ist
eine Aufrissansicht der Formungsmittel gemäß 7 aus der
Richtung 8-8 in 7.
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9 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9-9 in 7,
welche einen Draht zeigt, welcher ergriffen wurde durch einen Greifer
und durch eine Öffnung
des Formungsmittels gemäß 7 hindurch
läuft.
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10 ist
eine Querschnittsansicht ähnlich zu 9,
welche den Draht, den Greifer und das Formungsmittel gemäß 7 zeigt,
nachdem der Wickelkopf gemäß 4 angefangen
hat, sich zu drehen.
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11 ist
eine Aufrissansicht entlang der Richtung 11-11 gemäß 4,
welche Drahtwindungen zeigt, welche angeordnet sind auf dem Formungsmittel
gemäß 7,
und ein benachbartes Formungsmittel.
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12 ist
eine vereinfache Aufrissansicht, teilweise geschnitten, welche Bereiche
einer illustrativen alternativen Ausführungsform der Vorrichtung
in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt.
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Die 13a und 13b sind
vereinfachte Querschnittsansichten entlang der Linie 13-13 in 12,
welche zwei verschiedene Betriebszustände eines Bereichs der Vorrichtung
gemäß 12 zeigen.
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14 ist
eine vereinfachte Querschnittsansicht entlang der Linie 14-14 in 12.
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Die 15a und 15b sind
vereinfachte Querschnittsansichten entlang der Linie 15-15 in 12,
die zwei verschiedene Betriebszustände eines anderen Bereichs
der Vorrichtung gemäß 12 zeigen.
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16 ist
eine Ansicht ähnlich
zu 13a und 13b,
welche aber zwei verschiedene Betriebspositionen und Zustände eines
Bereichs der Vorrichtung zeigt.
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17 ist
eine Ansicht ähnlich
zu 16, welche eine spätere Stufe in dem Betrieb der
Vorrichtung zeigt.
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18 ist
eine andere Ansicht ähnlich
zu 17, welche eine noch spätere Stufe in dem Betrieb der
Vorrichtung zeigt.
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19a ist eine vereinfache Aufrissansicht, welche
eine weitere illustrative alternative Ausführungsform in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt.
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Die 19b bis 19d sind
Ansichten ähnlich 19a, welche aufeinander folgende Stufen in dem
Betrieb der Ausführungsform 19a zeigen.
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20a ist eine vereinfachte Aufrissansicht, welche
noch eine weitere illustrative Ausführungsform in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt.
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Die 20b bis e sind Ansichten ähnlich 20a,
welche aufeinander folgende Stufen in dem Betrieb der Ausführungsform
gemäß 20a zeigen.
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21a ist eine vereinfache Aufrissansicht, welche
noch eine weitere illustrative alternative Ausführungsform in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt.
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Die 21b bis e sind Ansichten ähnlich 21a,
welche aufeinander folgende Stufen in dem Betrieb der Ausführungsform
gemäß 21a zeigen.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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4 zeigt
eine Vorrichtung zum Bilden einer ondulierenden Drahtspule in Übereinstimmung mit
den Prinzipien der Erfindung. Der Drahtgreifer 43 sichert
das Ende eines Drahtes W an dem Formungsmittel 40' der Unterstützungsstruktur 42.
Die Unterstützungsstruktur 42 ist
ein Wickelkopf in Übereinstimmung
mit Barrera '376,
obwohl modifiziert in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung und trägt
eine Mehrzahl von Formungsmitteln 40, welche in einem Polygon
angeordnet sind.
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Die
Unterstützungsstruktur 42 wird
um die Achse 0 gedreht, während der Anfangsanschluss 11 ergriffen
wird durch den Greifer 43. Der Draht W wird deshalb von
der Quelle gezogen und gewickelt auf die Formungsmittel 45,
um eine Mehrzahl von polygonalen Drahtwindungen anzuhäufen, welche
zusammen eine polygonale Spule bilden. Während der Drehung der Unterstützungsstruktur 42 wird
der Draht W geführt
in Richtung des Wickelkopfs durch die stationäre Drahtausgabeführung 41,
welche vorzugsweise eine Düse
ist. Das Ende des Drahtes W wird zum Anfangsanschluss 11 der
Drahtwindung 30.
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Eine
zweite Mehrzahl von Formungsmitteln 45 ist auch präsent auf
der Stützstruktur 42,
außerhalb
von der polygonalen Drahtspule, welche auf den Formungsmitteln 40 gebildet
wurde. Die Formungsmittel 45 können nach innen geschoben werden
auf den seitlichen Segmenten oder Seiten der polygonalen Drahtspule.
Dieses Verschieben erzeugt zusammen mit einer gleichzeitigen radialen
Bewegung der Formungsmittel 40 in Richtung der Mittelachse 0 Ondulierungen
in einer Spule, beispielsweise in Spule 26, wie in 5 gezeigt.
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Nachdem
die Ondulierungen gebildet wurden, wird der Anfangsanschluss 11 gelöst von dem Greifer 43 und
der Draht W wird abgetrennt von der Drahtquelle, um einen Drahtendanschluss 12 zu
bilden. Der Drahtendanschluss 12 erstreckt sich von der
letzten Drahtwindung 32 und ist angeordnet in der Ebene
B mit dem Anfangsanschluss 11. Anschließend wird die Spule 26 heruntergenommen von
den Formungsmitteln 40 um platziert zu werden auf einem
Einsetzwerkzeug (nicht gezeigt) zur schrittweisen Einsetzung in
den Statorstapel, wobei die An fangs- und Endanschlüsse 11 und 12 jeweils im
Wesentlichen gleich weit entfernt sind von der Mittelachse 0 wie
in 6 gezeigt wird.
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Aus 6 ist
ersichtlich, dass der Anfangsanschluss 11 weiter außerhalb
ist bzgl. der Öffnung 10' als sein Gegenstück in dem
oben diskutierten Stand der Technik. Des Weiteren hat der Anschluss 11 Brückenbereiche 17 zwischen
sich und der Öffnung 10'. Diese Bedingungen
machen den Anfangsanschluss 11 weniger anfällig für Verschiebungen, welche
ihn in oder über
die innere Öffnung 10' bringen würden.
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Die
Bildung einer Spule wie beispielsweise der Spule 26 wird
nun detaillierter erklärt
unter Bezugnahme auf die 7 bis 11. 7 ist
eine Ansicht entlang 7-7
gemäß 4 und
zeigt das Formungsmittel 40' mit
einer Implementierung dieser Erfindung bei der anfänglichen
Beladungsstufe. In Übereinstimmung
mit den Prinzipien dieser Erfindung wurde der Greifer 43 platziert
auf dem Niveau L1 des Formungsmittels 40'. Vor dieser Erfindung war ein
Greifer positioniert auf dem Niveau L2, wie gezeigt wird durch die
gestrichelte Linie, welche die Kontur des Greifers, welcher mit 43'' bezeichnet wird, darstellt. Zusätzlich ist
das Formungsmittel 40' ausgestattet
mit einer Anfangsanschlussöffnung 44,
benachbart zu dem Greifer 43 zum Aufnehmen des Anfangsanschlusses 11 während der
Greifer 43 den Anfangsanschluss 11 ergreift.
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Vor
dem Wickeln einer neuen Spule werden der Greifer 43 und
die Anfangsanschlussöffnung 44 ausgerichtet
mit der Ausgabevorrichtung 46 mittels einer kontrollierten
und vorbestimmten Drehung der Stützstruktur 42.
Nach dem Ausrichten zieht die Ausgabevorrichtung 46 das
Ende des Drahtes W von der Quelle und fördert es durch den Greifer 43 und
in die Anfangsanschlussöffnung 44,
wie in 7 gezeigt.
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8 ist
eine Ansicht aus den Richtungen 8-8 gemäß 7, welche
zeigt, dass die Anfangsanschlussöffnung 44 direkt
verläuft
durch das Formungsmittel 40'.
Es ist auch offensichtlich aus 8, dass
die Anfangsanschlussöffnung 44 eine
offene Seite 44' aufweist.
Der Greifer 43 wurde weggelassen in 8, um die
Anfangsanschlussöffnung 44 genauer
zu zeigen. Es wurde jedoch die Mittelachse 43' des Greifers 43 gezeigt. 9 zeigt
die Anfangsposition des Drahtanfangsanschlusses 11 in der
Anfangsdrahtanschlussöffnung 44 entlang
der Linie 9-9 von 7.
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Ist
das Ende des Drahts W durch die Anfangsanschlussöffnung 11 hindurchgeleitet
worden und durch den Greifer 43 ergriffen, wird die Stützstruktur 42 in
Richtung 42' gedreht. 10 zeigt, dass,
wenn eine Drehung der Stützstruktur 42 auftritt, der
Greifer 43 um die Achse 43' dreht infolge des Drehmoments
von der Spannung in dem Draht W. Die Drehung des Greifers 43 veranlasst
den Anfangsanschluss 11 sich zu drehen oder sich zu schwenken
um die Achse 43' (s.
Pfeil A in 10). Der Anfangsanschluss 11 bewegt
sich im Wesentlichen in einer Ebene rechtwinklig zu der Mittelachse 0,
verläuft
seitlich durch die offene Seite 44' und dreht in eine Richtung tangential
zu einem Scheitelpunkt der Polygonform (Widerstand in der Drehung
des Greifers 43 veranlasst den Draht W sich um den Greifer 43 herum
zu biegen). Zu guter Letzt wird, wenn die Formungsmittel 45 Ondulierungen
erzeugen in der Spule der Anfangsanschluss 11 ausgerichtet
im Wesentlichen parallel zu dem radialen Arm 36 (s. 5).
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Die
Seite des Formungsmittels 40' auf
welcher die offene Seite 44' angeordnet
ist und die korrespondierende Seite des Greifers 43 auf
dem der Anfangsanschluss 11 ergriffen wird, hängt ab von
der Drehrichtung der Stützstruktur 42.
Die Seite, welche hier gezeigt wurde, ist konsistent mit der Richtung 42', welche ausgewählt wurde
für die
Drehung der Stützstruktur 42.
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11 ist
eine Ansicht aus der Richtung 11-11 gemäß 4, welche
zeigt, wie die Windungen der Polygonspule sich selber anordnen.
Der Draht für
die erste Windung 30, ausgehend vom Anfangsanschluss 11 wird
abgelegt auf dem Formungsmittel 40' und auf dem unmittelbar angrenzenden Formungsmittel 40''. Es sieht unter Bezugnahme auch
auf 7 so aus, dass der Draht, welcher gerade die Düse verlässt während der
Drehung der Stützstruktur 42 aufgenommen
wird von gekrümmten
Aufnahmen 47.
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Die
gekrümmten
Aufnahmen 47 erstrecken sich von den abgeschrägten Seiten 48 der
Formungsmittel 40. Da zusätzliche Windungen abgelegt werden,
wird es den zusätzlichen
Windungen gestattet, die vorher gewickelten Windungen in einer progressiven
und geordneten Abnahme aus den gekrümmten Aufnahmen 47 zu
zwängen
und auf innere Endbereiche 48'' der
abgeschrägten
Seiten 48. Wenn das Wickeln weitergeht werden die Drahtwindungen
weiter nach unten entlang der abgeschrägten Seite 48 gedrängt in Richtung
der äußeren Endbereiche 48' bis die abgeschrägten Seiten 48 eine Mehrzahl
von Drahtwindungen 22 stützen, welche in 11 gezeigt
werden (innere Endbereiche 48'' sind radial
näher an
der Mittelachse 0 als die äußeren Endbereiche 48').
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Die
Drahtwindungen 21 formen eine spiralenförmige Spule, welche Windungen
aufweist, welche platziert sind auf mehreren Ebenen P, welche die Anfangswindungsebene
A und eine Endwindungsebene B umfasst. Die Anhäufung von Drahtwindungen 21 wächst in
Richtung der Richtung der Ebene B, da mehr Windungen abgelegt werden.
Auf jeder Stufe des Wickelns definieren die zuletzt abgelegten Drahtwindungen 32' eine letzte
abgelegte Windungsebene B',
welche näher
an der Anfangswindungsebene A ist als die Endwindungsebene B. Der
Anfangsanschluss 11 in der Endwindungsebene B erstreckt
sich von dem Greifer 43 zu der Anfangswindungsebene A auf dem
Formungsmittel 40'' gemäß 11,
mittels eines abgeschrägten Übergangs-Drahtbereichs 11'. Wenn die Spule 26 entfernt
wird von der Stützstruktur 42 wird
der Anfangsdrahtanschluss 11 bündig platziert gegen die zuletzt
abgelegte Windung 32'.
Darauf vereinigen sich die Ebenen B und B' miteinander und die zuletzt abgelegte
Windung 32' gemäß 11 wird
zur Enddrahtwindung 32 gemäß 6.
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Es
wird gewürdigt
werden, dass die gekrümmten
Aufnahmen 47 Teilstücke
(apieces) 47' aufweisen,
welche zusammengenommen eine apikale Ebene definieren, welche im
Wesentlichen rechtwinklig zu der Mittelachse 0 ist. Der
Greifer 43 ist auf einer Seite der apikalen Ebene angeordnet
und die abgeschrägten
Seiten 48 werden angeordnet auf der anderen Seite. Diese
Konfiguration erlaubt es dem Anfangsanschluss 11 angrenzend
an die Ebene gehalten zu werden in der der Endanschluss 12 angeordnet
werden soll während
die Windungen 21 angehäuft
werden. Der Anfangsanschluss 11 und der Endanschluss 12 können deshalb
in der gleichen Ebene in der Endspule angeordnet werden.
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Nachdem
die spiralenförmige
Spule geformt wurde formen die Formungsmittel 45 die Ondulierungen,
wie oben diskutiert. Anschließend
löst der
Greifer 43 den Anfangsanschluss 11, so dass die
Spule 26 abgenommen werden kann von dem Wickelkopf um die
Spule zu einem Einsatzwerkzeug zu transferieren. Sobald der Anfangsanschluss 11 gelöst wurde,
greift der Greifer 43 den Draht, welcher sich erstreckt
von der Düse
zu der Endwindung 32. Anschließend schneidet die Schneidevorrichtung 50 gemäß 7 den
Draht W zwischen ihrer Ausgabevorrichtung 46 und den Formungsmitteln 40,
um den Endanschluss 12 zu bilden.
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Die
Schneidevorrichtung 50 schneidet den Draht W, nachdem das
Formungsmittel 40' ausgerichtet
ist mit der Schneideanordnung 50. Genauer gesagt wird die
Seite des Formungsmittels 40',
welche gegenüberliegt
von der Seite, auf welcher der Anfangsanschluss 11 endgültig positioniert
wird, ausgerichtet mit der Schneidevorrichtung 50. Wie
der Anfangsanschluss 11 so ist auch der Endanschluss 12 der
Spule 26 enthalten in der Ebene B. Der Brückenbereich 17' der Spule,
welcher zwischen dem Anfangsanschluss 11 und dem Endanschluss 12 angeordnet
ist, wird geformt durch das Formungsmittel 40' wie in 5 gezeigt.
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12 zeigt
eine alternative illustrative Ausführungsform einer Formungsstruktur 140', einen Greifer 143 und
eine dazugehörige
Vorrichtung in Ubereinstimmung mit der Erfindung. Die Vorrichtung, welche
in 12 gezeigt wird, kann den Platz einnehmen von
der Formungsstruktur 40' in 4,
wobei der Rest der in 4 gezeigten Vorrichtung im Wesentlichen
unverändert
bleiben kann, falls gewünscht. 12 ist
eine Aufrissansicht von der Mitte (4) der Stützstruktur 42.
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Das
Stützmittel 110 ist
ein Bereich von oder ist fest montiert auf der Stützstruktur 42 (4).
Das Stützmittel 110 weist
einen nach unten hervorstehenden Schwalbenschwanzschlüssel 110a auf
seiner unteren Oberfläche
auf. Der Schlüssel 110a erstreckt sich
radial relativ zu dem Mittelpunkt 0 der Stützstruktur 42 (4).
Die Formungsstruktur 140' wird
montiert zur Bewegung entlang des Schlüssels 110a über einen
Schwalbenschwanzschlüsselweg 112 in
der oberen Oberfläche
eines Hauptkörperbereichs 111 der
Formungsstruktur 140'.
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Der
tatsächliche
spulenbildende Bereich der Formungsstruktur 140' ist der untere
Bereich der Struktur 113 wie in 12 zu
sehen ist. Dieser Bereich der Struktur (welcher sich erstreckt nach
oben in den Hauptkörperbereich 111)
wird gestützt
durch den Hauptkörperbereich 111 und
ist selektiv drehbar um die Achse 101' relativ zu dem Hauptkörperbereich.
Die so drehbaren Elemente (manchmal bezeichnet im Allgemeinen oder
kollektiv durch das Bezugszeichen 113) umfassen den Schalt 118 und
die Klemmstruktur 120, welche unten detaillierter beschrieben
werden. Zusätzlich
dazu, dass er im Allgemeinen drehbar ist mit der Struktur 113 wird
der vertikal ausgerichtete Schaft 118 befestigt für eine begrenzte
Drehbewegung relativ zu der Struktur 113 um die Achse 101', wie es detaillierter
unten beschrieben wird.
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Die
drehbare Struktur 113 kann eine lösbare Arretierverbindung (nicht
gezeigt) relativ zu dem Hauptkörperbereich 111 (z.B.
um die drehbare Struktur 113 lösbar zu halten in der in 12 gezeigten Drehrichtung),
aufweisen. Die drehbare Struktur 113 kann auch lösbar verriegelt
werden in dieser Richtung (oder in einer betrieblich ähnlichen
Richtung 180° von
der Richtung in 12) durch Verwendung der Merkmale,
welche in 14 gezeigt werden. Insbesondere
zeigt 14, dass an der vertikalen Position,
welche in dieser Figur gezeigt wird, die äußere Oberfläche der drehbaren Struktur 113 die
Oberflächen 123' umfasst, welche
geneigt sind relativ zu der Achse 103'. Der Verriegelungsblock 123 ist
montiert in dem Hauptkörper 111 für eine Bewegung
(z.B. durch einen hydraulischen oder pneumatischen Betätiger, welcher
nicht gezeigt ist) entlang der Achse 103' in Richtung (123'') oder weg von (123''')
der drehbaren Struktur 113. Wenn die drehbare Struktur 113 die
in 14 gezeigte Ausrichtung (oder eine ähnliche
Ausrichtung einnimmt) und der Verriegelungsblock 123 sich
bewegt in Richtung der Achse 101', verrasten die geneigten Oberflächen 126 auf dem
Verriegelungsblock 123 mit den Oberflächen 123' auf der drehbaren
Struktur 113 und verhindern eine Drehung der Struktur 113 relativ
zu dem Hauptkörper 111.
(Solch eine Bewegung (reciprocation) des Verriegelungsblocks 123 hat
auch eine andere Auswirkung auf die Vorrichtung, welche unten beschrieben
wird.) Wenn der Verriegelungsblock 123 zurückgezogen
wird in die in 14 gezeigte Position gibt der
Verriegelungsblock 123 die Struktur 113 zur Drehung
um die Achse 101 frei. Natürlich kann die Struktur 113 auch
die oben genannte lösbare
Arretierverbindung mit dem Hauptkörper 111 haben, um
die Struktur 113 lösbar
in einer bestimmten Drehausrichtung zu halten, wie beispielsweise
diejenige, welche in 14 gezeigt wird, selbst wenn
der Verriegelungsblock 123 nicht verrastet ist.
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Der
Schaft 118, welcher vertikal angeordnet ist in der drehbaren
Struktur 113, im Wesentlichen konzentrisch zu der Achse 101', weist verschiedene äußere Oberflächenformen
bei verschiedenen Positionen entlang seiner Länge auf. Wie beispielsweise
in den 13a und 13b gezeigt,
weist der untere Bereich des Schafts 118 einen verlängerten
Querschnitt auf. Auf diesem Niveau in der Vorrichtung (und auch
unterhalb dieses Niveaus) ist die drehbare Struktur 113 geformt,
um vier sich abwärts
erstreckende Finger 113a, 113b, 113c und 113d zu
definieren, welche um den Schaft 118 herum angeordnet sind.
(Der Stift 119, welcher in gestrichelten Linien in 13a und 13b gezeigt
wird, ist tatsächlich
auf einem höheren
Niveau in der Vorrichtung wie es unten detaillierter diskutiert
wird.). Die Finger 113a bis d und die Seitenoberflächen des
Schafts 118 wirken zusammen, um zwei im Wesentlichen parallele Schlitze 114 und 115 zu
definieren, welche vertikal ausgerichtet sind, und welche sich erstrecken über den
unteren Bereich der drehbaren Struktur 113 auf entsprechend
gegenüberliegenden
Seiten der Achse 101'.
Unterhalb des unteren Endes von Schaft 118 gehen jeweils
die Schlitze 114, 115 weiter (als weitere Schlitze 114' und 115' (s. 12))
und weiten den Boden der drehbaren Struktur 113 auf.
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Zurückkommend
auf die 13a und 13b kann
auf dem Niveau des unteren Bereichs des Schafts 118 beobachtet
werden, dass der Schaft 118 einen äußeren peripheren Oberflächenbereich aufweist,
welcher eine uneinheitliche Beabstandung von der Achse 101' aufweist in
einer Richtung ringförmig
um die Achse 101' herum.
(Die Achsen 101' decken
sich im Wesentlichen mit einer mittleren longitudinalen Achse des
Schafts 118.) Auf diesem Niveau sind die Schlitze 114, 115 weit
genug, wenn der Schaft 118 die Ausrichtung, welche in 13a gezeigt wird, einnimmt, um leicht und relativ
locker einen Anschluss L (s. 13b)
aufzunehmen von dem zu wickelnden Draht. Nachdem ein Schlitz 114 oder 115 einen
solchen Anschluss L aufgenommen hat, kann der Schaft 118 um
die Achse 101' gedreht
werden relativ zu der Struktur 113 in die Ausrichtung, welche
in 13b gezeigt wird, um den Anschluss gegen den angrenzenden
Finger zu klemmen, oder die Ambossstruktur 113a oder 113b und
dabei sicher den Anschluss halten in dem Greiferbereich 143 (12)
der Formungsstruktur 140'.
Der Anschluss L kann gelöst
werden von dem Greifer 143, indem der Schaft 118 zurück in die
in 13a gezeigte Position dreht. Der Anschluss L kann
eingesetzt werden in einen Schlitz 114 oder 115 durch
Erstrecken des Anschlussdrahts axial über den Schlitz. Der Anschluss
L wird typischerweise entfernt von einem Schlitz 114 oder 115 durch
Bewegen des Anschlusses nach unten über den zugehörigen Schlitz 114' oder 115', wenn die zugehörige Spule
heruntergenommen wird von der Formungsstruktur 140' und den anderen
Formungsstrukturen der Vorrichtung.
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Die
Elemente, welche verwendet werden zum drehbaren Positionieren des
Schafts 118 relativ zu der drehbaren Struktur 113 werden
vielleicht am besten gezeigt in den 14, 15a und 15b, mit
Hilfe der 12. Die 14 wurde
bereits teilweise beschrieben, aber sie wird nun weiter beschrieben
mit spezieller Bezugnahme auf den Stift 119 und den damit
verbundenen Elementen. Der Stift 119 erstreckt sich quer über den
Schaft 118 und ist auf feste Weise darin montiert. Auf
dem Niveau des Stifts 119 weist die drehbare Struktur 113 Fenster 122 auf,
welche es den Enden des Stifts gestatten, durch die Struktur 113 hindurch
zu verlaufen ohne die Struktur 113 zu berühren, sogar
wenn der Schaft 118 relativ zu der Struktur 113 gedreht
wird. Die „normale" Position von Stift 119 ist
diejenige, welche in gestrichelten Linien in 14 gezeigt
wird. Dies korrespondiert mit der Position von dem Stift 119,
welche in 13b gezeigt wird und auch in 15a.
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Wenn
der Verriegelungsblock 123 in Richtung der Achse 101 bewegt
(reciprocated) wird, wie es früher
beschrieben wurde in Zusammenhang mit 14, berühren die
Oberflächen 124 auf
dem Verriegelungsblock 123 die Enden des Stifts 119 und drehen
den Stift um die Achse 101' von
der in gestrichelten Linien dargestellten Position, welche in 14 gezeigt
wird, zu der in durchgezogenen Linien dargestellten Position, welche
in dieser Figur gezeigt wird. Dies erfolgt, während die Oberflächen 126 und 123' zusammenwirken,
um eine Drehung der Struktur 113 zu verhindern. Demgemäß veranlasst eine
Drehung des Stifts 119 den Schaft 118 sich die um
die Achse 101' zu
drehen relativ zu der Struktur 113.
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Auf
dem Niveau der Vorrichtung, welche angezeigt wird durch die Linie
15-15 in 12, und entsprechend gezeigt
wird in den 15a und 15b, weist
der Schaft 118 einen quadratischen Querschnitt auf. Die
Blöcke 127 aus
elastischem Material umgeben den Schaft 118 und werden
eingeklemmt zwischen dem Schaft 118 und oberen Bereichen
der drehbaren Struktur 118 durch die Klemmstruktur 120. Der
relativ entspannte Zustand der Blöcke 127 ist der Zustand,
welcher in 15a gezeigt wird. Wenn der Schaft 118 gedreht
wird in die Position, welche in 15b gezeigt
wird, werden die Blöcke 127 elastisch
deformiert und üben
ein Drehmoment auf den Schaft 118 aus, welches den Schaft
elastisch dazu drängt,
in die Position, welche in 15a gezeigt wird,
zurückzukehren.
Wiederum korres pondiert der Zustand, welcher in 15b gezeigt wird, mit der durch eine durchgezogene
Linie dargestellten Position von Stift 119 in 14 und
der Position von Stift 119 in 13a.
Dies ist der Zustand, in welchem der Verriegelungsblock 123 in 14 den
Stift 119 gedreht hat, und somit den Schaft 118 relativ
zu der Struktur 13. Dies ist auch der Zustand (gezeigt
in 13a), in welchem die Schlitze 114, 115 relativ
offen sind und somit in der Lage sind, den Drahtanschluss L aufzunehmen
oder zu lösen.
Wenn der Verriegelungsblock 123 zurückgezogen wird von der Berührung mit
dem Stift 119 (wie gezeigt in 14), sind
die Blöcke 127 in
der Lage, den Schaft 118 (relativ zu der Struktur 113)
zurück
zu drehen in den in 15a gezeigten Zustand. Dies
korrespondiert zu der Position des Stifts 119 gemäß 14,
welche in gestrichelten Linien gezeigt wird und dem Zustand, welcher
in 13b gezeigt wird. In diesem Zustand der Vorrichtung
drängen
die Blöcke 127 den
Schaft 118 elastisch dazu, sich relativ zu der Struktur 113 zu drehen,
um das Einklemmen des Anschlusses L, welcher in 13b gezeigt wird, zu erzeugen. Dieses Klemmen
kann gelöst
werden durch weitere Bewegung des Verriegelungsblocks 123 (14)
in Richtung der Achse 101',
und wobei der Stift 119 zurück in die durch die durchgezogene
Linie dargestellte Position in 14 zurückgedreht
wird (korrespondierend zu dem Zustand, welcher gezeigt wird in den 13a und 15b).
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In
Zusammenhang mit 12 sollte festgehalten werden,
dass die anschlussklemmende Region der Vorrichtung vorzugsweise
tief genug ist, um verschiedene Drahtanschlüsse L zu klemmen, falls gewünscht. Vier
Anschlüsse
L werden gezeigt in 12 im Wege der Illustration.
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16 zeigt
zusätzliche
Aspekte des Betriebs der Formungsstruktur 140'. Wenn die Formungsstruktur 140' sich in der
Position „A" relativ zu der Drahtausgabeführung 41 befindet,
wird der Schlitz 115 ausgerichtet mit dem Draht, welcher
aus der Führung 41 herauskommt.
Der Schlitz 115 ist auch offen um Draht zu empfangen. Demgemäß kann Draht
axial erstreckt werden von der Führung 41 (z.
B. durch Elemente wie beispielsweise 46 in 7),
um einzutreten in den Schlitz 115, wie es gezeigt wird
auf der linken Seite in 16. Die
Formungsstruktur 140' kann
anschließend
betrieben werden (wie beschrieben in den unmittelbar vorhergehenden
Absätzen),
um den Drahtanschluss L in dem Schlitz 115 einzuklemmen.
Die Stützstruktur 42 (4)
kann dann relativ zu der Führung 41 gedreht werden,
um die Formungsstruktur 41' dazu
veranlassen, damit zu beginnen, den zusätzlichen Draht von der Führung 41 zu
ziehen, wie in 16 gezeigt durch die Bewegung
der Formungsstruktur 140' von der
Position („A"), welche gezeigt
auf der linken Seite in die Position „B", welche gezeigt wird auf der rechten
Seite. Weil der Schlitz 115 nicht hindurchgeht durch die
Drehachse 101',
veranlasst die Verwendung der Formungsstruktur 140' zum Ziehen
von Draht von der Führung 140 die
resultierende Spannung in dem Draht dazu, ein Drehmoment (um die Achse 101') auf die Formungsstruktur 140' auszuüben. Da
sich der Verriegelungsblock 123 in der zurückgezogenen
Position, welche in 14 gezeigt wird, befindet, nachdem
der Anschluss L eingesetzt wurde in den Schlitz 115 und
darin eingeklemmt wurde, veranlasst diese Spannung in dem Draht,
dass sich die Formungsstruktur um ungefähr 90° um die Achse 101' dreht, wenn
sie sich von der Position „A" in 16 in
die Position „B" in dieser Figur
bewegt. Der Schaft 118 dreht sich mit dem Rest der Struktur 113 und
fährt deshalb
damit fort, den Draht zu klemmen, nachdem die Formungsstruktur die
Position „A", welche in 16 gezeigt
wird, verlässt.
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Nachdem
der Zustand „B", welcher in 16 gezeigt
wird, erreicht wurde, fährt
die Stützstruktur 42 (4)
damit fort, sich relativ zu der Führung 41 zu drehen,
wobei sie zusätzlichen
Draht von der Führung
abzieht und diesen Draht dazu veranlasst, sich abzulegen in einer
Spule auf der Formungsstruktur 140' und den anderen Formungsstrukturen 40,
wie früher
in dieser Beschreibung beschrieben (siehe auch 17,
welche den Draht W zeigt, welcher um die Formungsstruktur 140' herum abgelegt
wurde). Die Form der äußeren Oberfläche des
unteren Bereichs der drehbaren Struktur 140' (auf welcher die Windungen des
Drahts, welche diese Spule formen, teilweise abgelegt sind), ist
im Allgemeinen wie die Form, welche früher beschrieben wurde für die Oberflächen 47/48 (8),
außer dass
bei der Formungsstruktur 140' diese
Form „in
der Rundung" („in the round") ist oder in eine
Oberfläche
der Umdrehung konzentrisch mit der Achse 101' ist. Die Formungsstruktur 140' arbeitet deshalb
auf der Spule in der Weise, welche im Allgemeinen vorstehend beschrieben
wurde, und sie arbeitet in dieser Weise unabhängig von ihrer Drehrichtung
um die Achse 101'.
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Nachdem
die gewünschte
Anzahl von Drahtwindungen auf den Formungsstrukturen 40 und 140' abgelegt wurden,
wird die Drehung der Stützstruktur 42 gestoppt,
wobei die Formungsstruktur 140' wieder benachbart ist zu der Drahtführung 41.
Die Formungsmittel 45 werden dann radial einwärts bewegt, wie
in 18 gezeigt, um Undulierungen in der Drahtspule
zu bilden. Die Formungsstrukturen 40 und 140' können sich
auch in einem geringeren Ausmaß radial
nach innen bewegen. Die radial einwärts gerichtete Bewegung der
Formungsmittel 45 zieht am Anschluss L, welcher immer noch
ergriffen wird von der Formungsstruktur 140'. Dies erzeugt einen Moment auf
der Formungsstruktur 140',
welcher sie dazu veranlasst, wieder um die Achse 101' zu rotieren
um ungefähr
90° in die
in 18 gezeigte Position. Der Endanschluss F wird
dann geschnitten durch die Schneidevorrichtung 50. Die
Spule ist nun fertig, um abgenommen zu werden von den Formungsmitteln 40 und 140'. Demgemäß wird der
Schaft 118 gedreht, um den Anfangsanschluss L zu lösen, und
die Spule wird abgenommen von den Formungsmitteln und weiter bearbeitet,
um sie auf einem Stator zu platzieren, wie es früher in dieser Beschreibung
beschrieben wurde. Die Elemente 40, 45 und 140' werden danach
in ihre radial äußeren Positionen
zurückgebracht.
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Es
sollte festgehalten werden, dass in 18, dass
der Schlitz 114 in der Formungsstruktur 140' nun die gegenüberliegende
Führung 41 ist.
Ein neuer Anfangsanschluss kann deshalb ausgegebenen werden in den
Schlitz 114 (z. B. durch Elemente, wie die Elemente 46 in 7).
Die Drehung des Schafts 118 kann dann aufgehoben werden,
um diesen neuen Anfangsanschluss zu klemmen, und der oben beschriebene
Spulenwicklungsvorgang kann erneut beginnen. Die Schlitze 114 und 115 werden deshalb
alternierend verwendet in aufeinander folgenden Spulenwicklungsoperationen.
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Da
der Greifer 143 für
den Anfangsanschluss L nahe der Spitze der Struktur angeordnet ist,
auf welcher die Drahtwindungen gebildet werden, und graduell nach
unten bewegt werden, sind die Anfangs- und Endanschlüsse L und
F in 18 in ungefähr
derselben querverlaufenden Ebene der der fertigen Spule. Die Vorrichtung,
welche in den 12 bis 18 gezeigt
wird, erzeugt deshalb Spulen, welche dieselben Charakteristika und
Vorteile aufweisen, wie sie oben beschrieben wurden für die Spulen
und Vorrichtungen, welche in den 4 bis 11 gezeigt
wurden.
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In
manchen Anwendungen der Erfindung kann es wünschenswert sein, dass sie
in der in der Lage sind, einige Spulen mit Anfangs- und Endanschlüssen in
der gleichen querverlaufenden Ebene (wie oben beschrieben) zu erzeugen,
und andere Spulen zu erzeugen mit Anfangs- und Endanschlüssen in
entsprechenden Anfangs- und Endebenen, welche beabstandet sind voneinander
an entsprechenden gegenüberliegenden
axialen Enden der fertigen Spule. Falls dies gewünscht ist, kann die Vorrichtung
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
dieser Erfindung eine zweite Formungsstruktur beinhalten, im Allgemeinen
wie 40' oder 140', wobei aber
der Greifer für
den Anfangsanschluss weiter unten ist, und deshalb in der Lage ist,
den Anfangsanschluss in einer Ebene zu halten, welche verschieden ist
von der Ebene, in welcher der Endanschluss angeordnet werden wird.
Falls es gewünscht
ist, eine Spule zu produzieren mit coplanaren Anfangs- und Endanschlüssen, beginnt
die Spule damit, die Formungsstrukturen 40' oder 140' zu verwenden mit dem höheren Anfangsanschlussgreifer 43 oder 143. Wenn
es gewünscht
ist, eine Spule zu produzieren mit Anfangs- und Endanschlüssen in
axial beabstandeten querverlaufenden Ebenen, beginnt die Spule damit,
die Formungsstruktur 40' oder 140' zu verwenden
mit dem unteren Anfangsanschlussgreifer 43 oder 143.
Wenn die Formungsstrukturen des Typs 140' verwendet werden, verhindert die
oben genannte Anti-Drehungsarretierung (oder alternativ das Eingreifen
des Verriegelungsblocks 123) eine Drehung der Formungsstruktur,
welche gegenwärtig
nicht verwendet wird, um den Anfangsanschluss zu ergreifen.
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Als
weiteres Beispiel für
mögliche
Modifikationen innerhalb des Rahmens der Erfindung können, anstatt
dass die Elmente 4l und 42 im Wesentlichen befestigt
werden in der vertikalen Richtung während der Vorgänge, welche
relevant sind für
die Erfindung, die Elemente 41 und 42 relativ
beweglich sein in der vertikalen Richtung, wie es gezeigt wird in
der Sequenz der 19a bis d. In diesen Figuren
ist die gesamte Draht aufnehmende und Spulen formende Struktur allgemein
bezeichnet durch das Bezugszeichen 42. Wie in 19a gezeigt, ist eine Drahtquelle 41 zunächst relativ
hoch relativ zu der Struktur 42, so dass der Anfangsanschluss 11 (oder
L in den Ausführungsformen,
welche mit 12 beginnen) ergriffen werden
kann durch den relativ höheren
Greifer 43/143. Wenn das Wickeln der Spule beginnt, bewegt
sich die Drahtquelle 41 nach unten relativ zu der Struktur 42,
wie es in 19b gezeigt wird.
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Danach,
wenn das Wickeln weitergeht, bewegt sich die Drahtquelle 41 graduell
nach oben, wiederum relativ zu der Struktur 42, wie es
schrittweise in den 19c und 19d gezeigt
wird. Deshalb werden die Windungen des Drahts W abgelegt auf der
Struktur 42 von dem Boden zu der Spitze von dieser Struktur.
Die Endwindung wird abgelegt in ungefähr der gleichen relativ hohen
Ebene, in welcher der Anfangsanschluss 11 (oder L) gehalten
wird von dem Greifer 43/143 während des Wickelvorgangs. Der Endanschluss 12 wird
getrennt von der Drahtquelle 41 durch die Schneideanordnung 50.
Die Spulenondulierungsschritte können
ausgeführt
werden wie früher
in dieser Beschreibung beschrieben und welche nicht in der 19-Serie gezeigt werden. Jede oder beide
der Strukturen 41 und 42 können bewegt werden, um die
Vertikal- und Drehbewegungen, welche in den 19a – d gezeigt
werden, zu erzeugen. Dieser Typ von Ausführungsform kann verwendet werden,
um zu verhindern, dass es ein Bedürfnis dafür gibt, dass aufeinander folgende
Windungen von Draht die Spulen formenden Oberflächen herunter gleiten wenn
die Windungen geformt werden. Die 20a bis
e zei gen eine weitere Ausführungsform der
Erfindung. In dieser Ausführungsform
ist der Greifer 43/143 für den Anfangsanschluss 11 vertikal beweglich
relativ zu der Draht aufnehmenden und Spulen formenden Struktur 42.
Der Greifer 43/143 ist anfänglich relativ niedrig relativ
zu der Struktur 42 und empfängt und hält das Drahtende von der Drahtquelle 41,
wie es in 20a gezeigt wird. Die Drahtquelle 41 wird
gezeigt, wie sie um die Struktur 42 dreht, und sich auch
graduell bewegt nach oben relativ zu der Struktur 42, wenn
die Drahtwindungen abgelegt werden auf der Struktur 42 (siehe 20b, 20c und 20d). Die Enddrahtwindung wird getrennt von der
Quelle 41 durch die Schneideanordnung 50, wie
es gezeigt wird in 20c, um den Endanschluss 12 in
einer relativ hohen Endwindungsebene zu erzeugen. Der Greifer 43/143 bewegt
sich dann nach oben relativ zu der Struktur 42, um den Anfangsanschluss 11 in
ungefähr
derselben Ebene zu platzieren, wie den Endanschluss 12.
Die Spulenondulierungsschritte können
ausgeführt
werden wie früher
in dieser Beschreibung beschrieben und werden nicht gezeigt in der 20-Serie. Jedes der Elemente 41, 42 und 43/143 kann
vertikal bewegt werden, um die relativen Vertikalbewegungen, welche
in den 20a bis e gezeigt werden, zu
erzeugen. Zusätzlich
kann jedes der Elemente 41, 42 und 43/143 gedreht
werden um die Mittelachse 0, um Draht auf die Struktur 42 zu
wickeln.
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Die 21a bis e zeigen eine Modifikation der Erfindung,
in welcher der Endanschluss platziert wird in derselben Ebene wie
der Anfangsanschluss. Demgemäß ist der
Greifer 43/143 für
den Anfangsanschluss 11 vertikal beweglich relativ zu der
Draht aufnehmenden und Spulen formenden Struktur 42. Der Greifer 43/143 ist
anfänglich
relativ hoch relativ zu der Struktur 42 und empfängt und
hält das
Drahtende von der Drahtquelle 41 (21a).
Die Drahtquelle 41 wird gedreht um die Struktur 42 herum
und bewegt sich auch graduell nach unten relativ zu der Struktur 42,
wenn Drahtwindungen abgelegt werden auf der Struktur 42 (21b bis d). Die Drahtquelle 41 bewegt
sich anschließend
graduell nach oben relativ zu der Struktur 42, um eine
Endwindung in ungefähr derselben
Ebene wie der Anfangsanschluss 11 (21e)
zu platzieren. Die Enddrahtwindung wird dann getrennt von der Drahtquelle 41 durch
die Schneideanordnung 50, um den Endanschluss 12 zu erzeugen
in einer relativ hohen Endwindungsebene. Die Spulenondulierungsschritte
können
dann ausgeführt
werden wie früher
in dieser Beschreibung beschrieben.
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Obwohl
die Ausführungsformen,
in welcher der Anfangsanschluss 11 und der Endanschluss 12 in
einer relativ hohen Position relativ zu der Struktur 42 angeordnet
werden, hervorgehoben werden, soll es gewürdigt werden, dass es auch
wünschenswert sein
kann, sowohl den Anfangsanschluss 11 als auch den Endanschluss 12 in
einer relativ niedrigen Position bzgl. der Struktur 42 anzuordnen.
Insbesondere können
der Anfangsanschluss 11 und der Endanschluss 12 in
der niedrigsten Ebene der Spule relativ zu der Struktur 42 angeordnet
werden. Diese Alternative hat eine Spule zur Folge, welche, wenn
sie einmal in einem Stator in der Position der äußeren (alleräußersten)
Spule 8 gemäß 6 installiert
ist, beide Anfangsenden an dem inneren Radius der äußeren Spule
angeordnet hat. Anschlüsse,
welche auf diese Weise angeordnet sind in einer äußeren Spule sind mehr geschützt gegen
mechanische Beschädigungen
als Anschlüsse,
welche an dem äußeren Radius der äußersten
Spule angeordnet sind.
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Eine äußere Spule,
welche so konfiguriert ist, dass bei ihr sowohl die Anfangs- als
auch die Endanschlüsse
angeordnet sind entlang des inneren Radius, wenn die Spule in einem
Stator installiert wird, kann geformt werden, indem eine Wickelstruktur
verwendet wird, welche einen Greifer 43 auf einem unteren
Niveau L2 aufweist, wie in 7 gezeigt.
Demgemäß wird der
Anfangsanschluss 11 gehalten auf dem Niveau L2, während die
Drahtwindungen auf der Struktur 52 angehäuft werden.
Nachdem die gewünschte
Anzahl von Drahtwindungen auf der Struktur 42 abgelegt
wurde, wird die Drahtführung 41 vertikal
bewegt relativ zur Struktur 42, um die Endwindung (welche
dazu bestimmt ist, im Endanschluss 12 zu enden) in die
im Wesentlichen gleiche Ebene zu bringen, wie den Anfangsanschluss 11.
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Zusätzlich können äußere Spulen,
bei denen beide Anschlüsse
an einem inneren Radius angeordnet sind, gebildet werden durch Verwendung
einer Wickelstruktur, welche eine Formungsstruktur aufweist, wie
beispielsweise die Formungsstruktur 140', welche ausgestattet ist mit einem
Greifer 143, welcher in einer unteren Position bzgl. der
Formungsstruktur 140' angeordnet
ist, wie bereits oben diskutiert. Demgemäß wird der Draht ergriffen
in der unteren Position, die Drahtwindungen werden angehäuft auf
der Struktur 42, und die Drahtführung 41 und die Struktur 42 werden
vertikal bewegt relativ zueinander, um einen Endanschluss 12 zu
gestatten, im Wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Anfangsanschluss 11 platziert
zu werden.
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Ob
das Formungsmittel 40' mit
dem Greifer 43 verwendet wird, oder ob das Formungsmittel 140' mit dem Greifer 143 verwendet
wird, wird die relative vertikale Verschiebung der Struktur 42 bzgl.
der Führung 41 erreicht
werden durch die Bewegung von jedem der Elemente 42 und 41,
oder beide können
zusammen bewegt werden.
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Alternativ
kann eine innerste Spule bei der sowohl die Anfangs- als auch die
Endanschlüsse
angeordnet sind entlang des äußeren Radius
der installierten Spule, wie beispielsweise Spule 10 aus 6, geformt
werden durch Platzieren beider Anschlüsse 11 und 12 in
der untersten Ebene der Spule relativ zu der Struktur 42.
Eine solche Spule benötige
doch die Verwendung eines Zwischenwerkzeugs zusätzlich zu dem Einsetzwerkzeug,
welches oben erwähnt
wurde, wenn die Spule so installiert werden soll, dass die Anschlüsse positioniert
sind in der radial äußeren Position,
wie beispielsweise bei Spule 10 aus 6.
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Die
Prinzipien der Erfindung können
angewandt werden auf die Formung von ondulierenden Halbphasenspulen,
wie diejenige, die beschrieben sind in der europäischen Anmeldung Nr. 97110542.4 und
beim Formen von ununterbrochenem Halbphasenspulen, wie diejenigen,
die im US-Patent 5,881,778 beschrieben sind.
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Ein
Fachmann wird zu würdigen
wissen, dass die vorliegende Erfindung durch andere als die beschriebenen
Ausführungsformen
genutzt werden kann, welche präsentiert
wurden zum Zweck der Darstellung, und nicht zum Zweck der Einschränkung.