DE68911399T2

DE68911399T2 - Das Einschieben von Isoliermaterial in Ständer von elektrischen Motoren.

Info

Publication number: DE68911399T2
Application number: DE68911399T
Authority: DE
Inventors: Sabatino Luciani; Luciano Santandrea
Original assignee: Axis SpA
Current assignee: Axis SpA
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2009-03-11
Also published as: EP0348598B1; EP0348598A1; JPH0241643A; ES2047593T3; US4831716A; DE68911399D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Formen von Papierisolierung für Statoren und zum senkrechten Einführen des Papiers in den Stator direkt auf dem Statormontageband. In automatischen Fertigungstraßen werden die Maschinen normalerweise durch ein speicherndes Transportsystem beschickt, um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen. Um dies auszuführen, werden die Maschinen in der einfachsten möglichen Art und Weise konstruiert. Dafür werden die Arbeitsvorgänge der Maschinen, wo möglich, direkt an dem auf dem Transportsystem positionierten Stator durchgeführt.
Die US-A-2340291 zeigt eine Maschine zur Herstellung und zum Einführen geschnittener Papierisolierung in einen Stator. Diese Druckschrift umfaßt einen vertikalen Former, der Mittel einführt, die durch den Former zum Einführen des Papiers in einen vertikal ausgerichteten Stator geführt werden. Die in dieser Druckschrift dargestellte Lösung bewältigt jedoch kein Herstellen von geschnittenen Papierisolierungen aus geprägtem Papier. Genauer gesagt wird das durch diese Lösung hergestellte Papier gefalzt und dann um einen vertikalen Former herumgebogen mit den senkrecht zur Einführrichtung gebogenen Falzen. Weiterhin ist mit dem vertikalen Former, der in dieser Druckschrift als Lösung dargestellt ist, das gefalzte Papier in die Statornuten von der Unterseite der letztgenannten aus eingeführt, z.B. von der Seite der Statorvorrichtung, die auf der Indexiervorrichtung positioniert ist; dadurch ist es unmöglich diese Lösung zu verwenden, wenn sich der Stator auf dem Transportsystem befindet.
Ziel der Erfindung ist es, eine Maschine des oben genannten Typs zur Verfügung zu stellen, wobei, obwohl einige der Bauteile bestehender Maschinen verwendet werden, die Zusammenstellung der Bauteile im Verhältnis zum Transportsystem zweckmäßiger sind, sodaß ein System zum Transport des Papiers von der Formvorrichtung zu dem zu isolierenden Gegenstand (dem Stator) und ein System zur Überführung des Stators von dem Transportsystem zur Formmaschine nicht erforderlich sind.
Jedes Bedienungselement der Maschine, was die Funktionalität und die ergonomische Anordnung des Zwischenraumes betrifft, ist ebenfalls verbessert, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht und die Gesamtabmessungen der Maschine verringert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese und andere Ziele der Erfindung werden in Übereinstimmung mit den Grundgedanken der Erfindung ausgeführt, indem eine Maschine gemäß Anspruch 1, zum Formen der Papierisolierung für Statoren mit vertikaler Einführung direkt auf dem Transportsystem, zur Verfügung gestellt wird, wobei das Papier von einer sich oberhalb der Maschine befindlichen Zuführrolle zugeführt wird und mit den folgenden Merkmalen in der nachfolgenden Reihenfolge beschrieben wird:
- ein Paar Walzen zum Trimmen des Papiers auf die erforderlichen durchlaufenden Abmessungen;
- ein Paar Papierform- und Ziehwalzen, von denen mindestens eine motorbetrieben und von denen die andere von der ersten Walze während des Einführens des Papiers in die Maschine wegbewegt werden kann;
- Mittel zum Schneiden des Papiers, die in einer im wesentlichen horizontalen Richtung operieren;
- Mittel zum Formen des geschnittenen Papiers innerhalb vertikaler Führungen, die parallel zu den Schneidvorrichtungen operieren; und
- Mittel zum Einführen des geschnittenen und gebogenen Papiers in die Statornuten, die in einer vertikalen Richtung operieren und die sich durch die Papierformvorrichtungen bewegen.
Weitere Merkmale der Erfindung deren Natur und deren verschiedenen Vorteile werden durch die bei liegenden Zeichnungen und die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele offensichtlicher.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figuren 1 und 2 sind Vorderansichten (teilweise im Schnitt) der zwei Seiten der Maschine.
Figur 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Details von Figur 2.
Figur 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 3.
Figuren 5, 6 und 7 sind vergrößerte Ansichten entlang der Linie V-V in Figur 2, die drei verschiedene Stufen im Arbeitszyklus der Maschine zeigen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Maschine ist auf eine Grundplatte 10 aufgesetzt, die sie abstützt und es ihr ermöglicht, auf der Höhe der Transferebene des zu verarbeitenden Werkstückes zu arbeiten, das von dem Förderband 11 kommt.
Der Streifen aus Isoliermaterial 12 wird von einer Zuführwalze (nicht gezeigt) gezogen und wird anfänglich manuell auf eine geformte Rinne 13 eingelegt, wo er mittels einer mit Filz ummantelten elastischen Druckvorrichtung 14 gebremst wird, die dem Papier vor dem Formen und möglichem Trimmen die richtige Spannung und das Haftvermögen an die Antriebsrollen verleiht. Dann wird der Papierstreifen unter eine Führungswalze 15 geschoben und mit Hilfe von geformter Führung 16 wird er zwischen zwei Formwalzen eingeführt - wobei die obere Walze 17 beweglich ist, und die untere Walze 18 festgelegt ist. Während dieses Stadiums sind die Walzen 17 und 18 vorübergehend getrennt, weil der Druck von Zylinder 19 entlastet ist, der normalerweise seine Belastung auf die bewegliche Walze 17 mittels einer Ausgleichseinrichtung 20, die drehbar an 21 befestigt ist, überträgt.
Hinter den Walzen 17 und 18 wird der Streifen Papierisolierung innerhalb Führungen 22 in Richtung des Schneidbereiches gezogen.
Die oben beschriebene anfängliche Papiereinführung wird mittels einer Kurbel 23 (Figur 1) ausgeführt, die an einer Kraftübertragungswelle des Motors montiert ist.
Die Walzen 17 und 18, die durch den Betrieb von Zylinder 19 gegeneinander gedrückt werden, prägen oder schneiden das Isoliermaterial ein und ziehen es vorwärts.
Wird die Maschine gestartet, fährt Zylinder 24 aus, und verbindet mittels eines Mechanismusses, der aus Zahnstange 25, Getrieberad 26 und einer elektromagnetischen Kupplung 27 besteht, Getrieberad 26 mit Antriebs- und Formwalzen 17 und 18. Der Hub der Zahnstange 25 des Zylinders 24 kann mittels einer Gruppe von Anschlägen 28 gebremst werden, die alle auf Drehkopf 29 angebracht sind, und entweder manuell oder automatisch in Position gedreht werden. Der wirksame Anschlag 28 wird durch den Drehkopf 29 gewechselt, wodurch die Länge des letztendlich in die Statornut zugeführte Isoliermaterials eingestellt wird. Die Maschine kann ebenso mit breiterer Papierisolierung versorgt werden, als es durch die Abmessungen der Statornut erforderlich ist, da Walzen 30 zum Trimmen des Papierstreifens auf die erforderliche Breite zur Verfügung gestellt sind.
Walzen 17 und 18 prägen oder schneiden das Papier ein und schieben es in die Führung 22, die eine Kurve beinhaltet und damit das Papiers in eine vertikale Ausrichtung zwingt, bis es ein Schneidmesser 31 erreicht, das horizontal angeordnet ist und durch einen Zylinder 32 betätigt wird. Das geschnittene Papier fällt in eine Führung 33 und wird dann in einer für das Einführen in den Stator 35 geeigneten Form, mittels der in eine Richtung wirkende Formeinheit 34 geformt, die im folgenden beschrieben wird. In der Zwischenzeit wird ein zu isolierender Stator 35 von dem Papiereinführbereich angehoben und durch eine geeignete Spannvorrichtung 36 zentriert.
An diesem Punkt wird die Papierisolierung in die Statornut durch einen Nadelformstempel 37 eingeführt. Am Ende dieses Vorganges macht der Stator eine 180º Drehung, und der Vorgang wird wiederholt.
Die Formeinheit 34 wird detaillierter in den Figuren 5, 6 und 7 gezeigt. Sie umfaßt eine Platte 39, die mit Gleitstäben 40 ausgestattet ist, die in Laufbuchsen 41 eines stationären Rahmens 42 angeordnet sind. Ein Betätigungszylinder 43 ist einstückig mit Rahmen 42 ausgebildet, und die Stange 44 des Betätigers ist einstückig mit der Platte 39 ausgebildet.
Die Platte 39 ist mit Bolzen 45 ausgestattet, die die Platte mit Körper 46 verbinden. Die Bolzen 45 sind in Laufbuchsen 47 aufgenommen, die außerhalb mit Federn 48 ausgestattet sind, die in Vertiefungen 49 im Körper 46 enden, wo die Bolzen 45 eingefügt sind. Dies gewährleistet ein weiches und elastisches Kuppeln zwischen dem Körper 46 und der Platte 39.
Arme 51 sind gelenkig an der Stelle 50 mit der Platte 39 verbunden, und die Arme sind ebenfalls an der Stelle 52 mit kleinen Platten 53 gelenkig verbunden, die mit Mitteln zum Formen 54 ausgestattet sind. Die Platten 53 sind an der Stelle 55 mit dem Körper 46 gelenkig verbunden.
Das bereits geschnittene Material 38 ist jetzt innerhalb der Führungen 33. Gleitstäbe 56 laufen innerhalb von Führungen 57, die einstückig mit Körper 46 ausgebildet sind. Wenn die Formeinheit 34 durch den Zylinder 43 vorgezogen ist, berührt das Isoliermaterial 38 anfänglich die Spitze des Formstempels 58, wie in Figur 6 gezeigt. Dann, wenn sich die Formeinheit 34 weiter vorschiebt, wird das Isoliermaterial im Zentrum durch eine elastische zentrale Nase 59, die aus dem Körper 46 vorsteht, gehalten und verleiht dem Papier die Konfiguration 60 (Strichpunktlinie in Figur 6) mit Hilfe der Formmittel 54, die an den Stellen 52 und 53 gelenkig verbunden und noch geöffnet sind. Als Reaktion auf ein weiteres Vorschieben der Einheit 34 (Figur 7) drehen sich die Formmittel 54, um dem Isoliermaterial die endgültige Form zu geben, indem sie es über Farmer 58 drücken.
Die tiefere, stationäre Walze 18 und die höhere, bewegliche Walze 17 gewährleisten beides, Papierzufuhr und Prägung. Diese arbeiten wie folgt:
Getrieberad 18" (Figuren 3 und 4) ist einstückig mit Getrieberad 26 ausgebildet. Dementsprechend wird Getrieberad 18" durch die Mechanismen gedreht, die Zylinder 24, Zahnstange 25, Getrieberad 26 und die oben beschriebene elektromagnetische Kupplung umfassen.
Getrieberad 18" dreht Getrieberad 18' und die Walze 18, mit der Getrieberad 18' einstückig ausgebildet ist. Zusätzlich dreht das Getrieberad 18" Getrieberad 17", Getrieberad 17' und die bewegliche Walze 17. Getrieberad 17" ist um die Achse 21 rotierbar, die die drehbare Achse der Ausgleichseinrichtung 20 ist. Somit gewährleistet dieses Getrieberadsystem eine konstante Genauigkeit unabhängig von der Dicke des verwendeten Isoliermaterials. Das Ineinandergreifen der Getrieberäder 17', 17", 18' und 18" untereinander ist tatsächlich immer gewährleistet, sogar dann, falls die Neigung der Ausgleichseinrichtung 20 oder der Kontaktdruck zwischen den Walzen 17 und 18 verändert wird.
Der für die Prägung erforderliche Druck wird über die gesamte Breite des Isoliermaterials durch die Wirkungsweise des Zylinders 19 konstant gehalten, der die Walze 17 mittels der Ausgleichseinrichtung 20 nach unten drückt, die, wie schon erwähnt wurde, sich um die selbe Achse wie Getrieberad 17" dreht, und ebenso bedingt durch die Tatsache konstant gehalten, daß die Walze an selbstausrichtenden Kugellagern 9 montiert ist.

Claims

1. Maschine zum Formen der Papierisolierung für Statoren von Elektromotoren und zum vertikalen Einführen des geformten Papiers in den Stator direkt auf dem Transportsystem, wobei das Papier von einem Wickel abgezogen wird, der in Transportrichtung vor der Maschine angeordnet ist, mit folgenden Merkmalen:

- ein Paar Papierformwalzen (17, 18) zum Prägen des Papiers (12, 38) in Zuführrichtung,

- Mittel (31) zum Schneiden des Papiers quer zur Zuführrichtung,

- Mittel (58) zum Biegen des geprägten Papiers (38) um einen Former (34),

- Mittel zum Einführen des geschnittenen und gebogenen Papiers (38) in den Stator (35),

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- Die Mittel (58) zum Biegen des geprägten Papiers (38) sind zum Biegen des Papiers um einen vertikalen Former (34) geeignet ausgebildet;

- die Mittel (37) zum Einführen des gebogenen Papiers (38) in den Stator (35) sind zum Arbeiten in vertikaler Richtung vorgesehen und bewegen sich durch die Biegemittel (58) hindurch zum Einführen des Papiers in den Stator (35) durch das Ende des Stators, welches dessen dem Transportsystem benachbarten Ende gegenüberliegt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (31) zum Schneiden des Papiers im wesentlichen in horizontaler Richtung arbeiten.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Walzenpaar (30) zum Zuschneiden des Papiers (12) auf die gewünschte Breite quer zur Papierzuführrichtung beinhaltet.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier (12) in der Zuführrichtung gezogen wird mittels der Formwalzen (17, 18), von denen eine (18) motorisch angetrieben ist.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einführens des geschnittenen und gebogenen Papiers (38) in den Stator (35) letzterer auf eine Palette des Transportsystems (11) angeordnet ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres geschnittenes und gebogenes Papier (38) in den Stator eingeführt wird, indem der Stator auf dem Transportsystem (11) gedreht wird zur Positionierung eines anderen Aufnahmeschlitzes des Stators (35).

7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägen des Papiers (38) erfolgt, während es längs einer horizontalen Ebene zugeführt wird.

8. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die motorisch angetriebene Formwalze (18) mit einem Getrieberad (26) verbunden ist, welches von Hand drehbar ist zum Zuführen des Papiers (12) zwischen die zwei Formwalzen (17, 18), und wobei das Getrieberad (26) in eine Zahnstange (25) eingreift, welche mit dem Kolben eines Zylinders (24) verbunden ist, und mit einstellbarem Hub die automatische Papierzuführung zwischen die Formwalzen (17, 18) gewährleistet.

9. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht angetriebene Formwalze (17) von der motorisch angetriebenen Formwalze (18) abhebbar an einer Ausgleichseinrichtung (20) gelagert ist, die an der Maschine angelenkt (21) ist, und die mittels einer Kolben-Zylinder-Anordnung (19) verschwenkbar ist, die so mit der Ausgleichseinrichtung (20) verbunden ist, daß sich die bewegliche Walze (17) wahlweise von der motorisch angetriebenen Walze (18) weg oder auf diese zu bewegt.

10. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die motorisch angetrieben Walze (18) über ein drittes Getrieberad (18') angetrieben wird, welches mit einem zweiten Getrieberad (18") zusammenwirkt, welches drehfest auf der Welle des Getrieberads (26) sitzt, welches von Hand drehbar ist und mit der Kolben-Zylinder-Anordnung (24) zusammenwirkt.

11. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Formwalze (17) mit einem vierten Getrieberad (17") verbunden ist, welches um die Schwenkachse (21) der Ausgleichseinrichtung (20) drehbar ist.

12. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Zahnstange (25) des Zylinders (24) auf unterschiedliche Längen mittels Anschlägen (28) einstellbar ist, die auf einem Drehkopf (29) angeordnet sind, welcher zum Ausrichten eines bestimmten dieser Anschläge (28) auf die Bewegungsachse der Kolben-Zylinder-Anordnung geeignet ausgebildet ist.

13. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (34) zum Formen des Papierzuschnitts eine Platte (39) umfassen, die durch einen Zylinder (43) längs horizontaler Führungen (41) verstellbar ist, wobei die Platte (39) mit Armen (51) versehen sind, die (bei 50) an der Platte angelenkt sind, derart daß sie um vertikale Axen am Ende der Platte (39) verschwenkbar sind zum Biegen des Papiers (38) um Vorsprünge des Formers zur Nachbildung der Statorschlitzprofile.

14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (39) mit den Armen (51) über elastische Mittel (48) mit Gleitbolzen (45) verbunden ist, welche längs horizontaler Führungen (47) verstellbar sind, die mit dem Kolben des Zylinders (43) fast verbunden sind, so daß eine elastisch nachgiebige Verbindung mit dem Formkörper (46) zum Vorformen des Isolierpapiers (38) gebildet ist.

15. Verfahren zum Formen der Papierisolierung für Statoren von Elektromotoren und zum vertikalen Einführen des geformten papiers in den Stator direkt auf dem Transportsystem, wobei das Papier von einem Wickel zugeführt wird, der in Transportrichtung vor dem Ort angeordnet ist, in welchem das Zuführen des Papiers in den Stator erfolgt, mit den Verfahrensschritten:

- Prägen des Papiers zwischen einem Paar Formwalzen (7, 18),

- Schneiden (31) des Papiers quer zu dessen Zuführrichtung,

- Biegen des geschnittenen und geprägten Papiers um einen Former (34),

- Einführen (37) des geschnittenen und gebogenen Papiers,

dadurch gekennzeichnet, daß das geprägte und zugeschnittene Papier (38) um einen vertikalen Former (34) gebogen wird und daß das Einführen in vertikaler Richtung erfolgt und daß das geschnittene und gebogene Papier (34) vertikal durch den genannten vertikalen Former hindurch in das Ende des Stators (35) eingeführt wird, welches dessen dem Transportsystem (11) zugewandten Ende gegenüber liegt.