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Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für elektrische Maschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für elektrische Maschinen,
bei der auf Dornen kammartige Drahtführungen entsprechend der gewünschten Spulenbreite
mit zur Dornachse unterschiedlichem Radius angeordnet sind. Bei Spulenwickelmaschinen
beliebiger Art werden auf einer in Umdrehung versetzbaren Scheibe achsparallele
Wickeldorne entsprechend dem gewünschten Profil der Spulen angeordnet. Diese Wickeldorne
tragen einzelne kammartige Führungen, wobei die Kammlücken der gewünschten Spulenbreite
angepaßt sind, und diese Kammführungen besitzen zur Dornachse einen gleichen Abstand.
Mit derartigen Wickelmaschinen und den erwähnten Wickeldornen ist es allerdings
nur möglich, Spulen gleichen Umfangs herzustellen, wie sie beispielsweise bei Gleichstromankern
benötigt werden. Die bekannten Wickeldorne sind nicht zu verwenden, wenn auf der
Spulenwickelmaschine Spulen ungleichen Umfangs hergestellt werden sollen, wie sie
für Drehstrommotoren benötigt werden. Um Spulen ungleichen Umfangs herstellen zu
können, ist allerdings schon vorgeschlagen worden, auf den Wickeldornen zwischen
je zwei Führungsstücken feste Zwischenlagen, deren Dicke den Ausmaßen der herzustellenden
Spule entspricht, anzuordnen, wobei die Höhe dieser Zwischenlagen in bezug auf die
Dornachse stufenförmig kleiner wird, so daß mit einem derartigen Gerät Spulen ungleichen
Umfangs gewickelt werden können. Wenn es allerdings erforderlich wird, die Durchmesser
der Spulen zu ändern, so muß bei diesen bekannten Vorrichtungen der gesamte Satz
aus den Führungsstücken und Zwischenlagen abgenommen
und ausgetauscht
werden,, was einen ungeheuren Zeitaufwand bedingt und wodurch ein erhebliches Lager
an solchen Führungsstücken und Zwischenlagen erforderlich wird.
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Um die vorerwähnten Nachteile der bekannten Wickelvorrichtungen zu
vermeiden, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß auf den Dornen eine oder mehrere
feststehende Drahtführungen vorgesehen sind, zu deren Seiten je eine oder mehrere
Drahtfühxungen radial zur Dornachse derart verstellbar sind, daß die Drahtführungen
auf der einen Seite stufenförmig nach innen und die Drahtführungen auf der anderen
Seite in gleichem Maße stufenförmig nach außen verschiebbar sind. Besonders vorteilhaft
ist es, auf jeder Seite der feststehenden Drahtführungen je eine nach innen und
je eine in gleichem Maße nach außen verschiebbare Drahtführung vorzusehen. Die verschiebbaren
Drahtführungen zu beiden Seiten der feststehenden. Drahtführung werden dabei zweckmäßig
miteinander gekoppelt, so daß die beim Wickeln auftretenden radialen Kräfte sich
über diese Kopplungen ausgleichen können. Die Durchführung der radialen Verschiebung
der Drahtführungen kann auf verschiedenen Wegen erfolgen, wie sich aus der nachstehenden
Beschreibung ergibt.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen teilweisen Längsschnitt gemäß Linie I-1
der Fig. 2 mit Seitenansicht einer Wickelvorrichtung, Fig. 2 und 3 zwei Querschnitte
nach den Linien 11-II und III-III der Fig. i, Fig.4 eine Seitenansicht einer Wickelvorrichtung
mit weggelassener Seitenhaltung der Drahtführungen, Fig. 5 und 6 zwei Querschnitte
nach den Linien V-V und VI-VI der Fig. 4, Fig.7 eine Seitenansicht einer weiteren
Ausführungsform nach Linie VII-VII der Fig. 8, Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie
VIII-VIII der Fig. 7, Fig. 9 einen teilweisen Längsschnitt mit Seitenansicht einer
vierten Ausführungsform nach Linie IX-IX der Fig. io, Fig. io einen Querschnitt
nach Linie X-X der Fig. 9.
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Bei allen Ausführungsformen besteht die Vorrichtung zum Wickeln von
Spulen aus einem mittleren zentralen Rohr i, welches auf dem einen Ende einen festen
Anschlag 2 trägt und auf dem anderen Ende ein Gewinde besitzt, auf das eine Mutter
3 zum Festklemmen der einzelnen Drahtführungen auf dem Rohr aufschraubbar ist. Dieses
Rohr wird auf einen Dorn aufgeschoben und mit diesem fest verbunden, während die
Dorne koaxial mit der Drehachse einer Scheibe in beliebiger gewünschter Lage zueinander
befestigt werden können. Durch Verschiebung der Dorne auf dieser Scheibe können
die Profile der zu wickelnden Spulen beliebig geändert werden.
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Nach der Erfindung wird auf dem Tragrohr i mindestens eine feststehende
Drahtführung 4 vorgesehen. Diese feststehende Drahtführung 4 besitzt eine quer zur
Führung liegende Durchbohrung, mit' der sie über das Tragrohr i geschoben werden
kann. Zu beiden Seiten dieser feststehenden Drahtführung 4 wird je eine oder werden
je mehrere Drahtführungen radial zur Tragrohrachse verstellbar angeordnet, und zwar
derart, daß die Drahtführungen auf der einen Seite stufenförmig nach innen und die
Drahtführungen auf der anderen Seite in gleichem Maße stufenförmig nach außen verschiebbar
sind. In der Praxis genügt es im allgemeinen, drei Stufen zu verwenden, d. h. es
braucht auf jeder Seite der feststehenden Drahtführung nur eine verschiebbare Drahtführung
vorgesehen werden. Man kann also in diesem Fall mit dem Gerät Spulen von drei verschiedenen
Umfängen wickeln.
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Nach dem Beispiel Fig. i bis 3 sind zwei feststehende Drahtführungen
4 auf das Tragrohr i aufgeschoben. Zu jeder Seite dieser feststehenden Drahtführungen
4 liegt eine verschiebbare Drahtführung 5 bzw. 6. Diese Drahtführungen 5 und 6 greifen,
wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, reiterförmig über das Tragrohr i, wobei die mittleren
Führungen 6 zu einem Stück zusammengefaßt sind. Alle Drahtführungen 4, 5 und 6 besitzen
parallel zur Tragrohrachse beidseitig durchlaufende Langschlitze 7. In diese Langschlitze
7 passen doppelarmige flache Hebel 8, die um einen Zapfen 9 der feststehenden Drahtführungen
4 verschwenkbar sind und die an ihren Enden offene Langschlitze io besitzen, mit
denen sie über Zapfen i i der beiden verschiebbaren Drahtführungen 5 und 6 fassen.
Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Wickelvorrichtung ist folgende: Nach Lösen
der Klemmschraube 3 wird beispielsweise die mittlere Drahtführung 6 erfaßt und radial
zur Tragrohrachse nach außen gezogen. Hierdurch werden die Hebel 8 in den Langschlitzen
verschwenkt und nehmen die Drahtführungen 5 im entgegengesetzten Sinne mit. Durch
diese Verschiebung bleibt also immer eine gleichmäßige Abstufung zwischen den Drahtführungen
5, 4 und 6 bestehen, gleichgültig wie weit die Drahtführung 6 herausgezogen ist.
Nach Einstellung der gewünschten Stufenhöhe wird die Klemmutter 3 wieder angezogen,
womit festgelegt ist, nach welchem Umfang die drei verschiedenen Spulen gewickelt
werden sollen. Däs Tragrohr mit den Drahtführungen wird dann auf die Dorne, wie
eingangs erwähnt, aufgeschoben und mit dem Dorn fest verbunden. Die Kupplung der
verschiebbaren Drahtführungen 5 und 6 durch die flachen Hebel 8 dient in diesem
Fall dazu, beim Wickeln die Kräfte auf'die Drahtführungen 5 und 6 auszugleichen,
und sie haben weiter die Aufgabe, ein seitliches Kippen der verschiebbaren Drahtführungen
5 und 6 zu der feststehenden Drahtführung 4 zu verhindern.
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Nach dem Ausführungsbeispiel Fig. 4 bis 6 werden durch die Drahtführungen
5, 4 und 6 ebenfalls drei Stufen zum Wickeln von Spulen mit drei verschiedenen Umfängen
verwendet. Abgesehen von den Führungen am Ende des Tragrohres i sind
sowohl
je zwei aneinander grenzende, nach innen verschiebbare Drahtführungen 5 als auch
je zwei aneinander grenzende, nach außen verschiebbare Drahtführungen 6 miteinander
starr verbunden und bestehen jeweils aus einem Stück.
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Nach diesem Beispiel ist in seitlichen Ausnehmungen der feststehenden
Drahtführungen 4 um den Drehzapfen 12 ein T-förmiger Hebel 13 verschwenkbar, der
mit seinen freien Enden 13° durch kopfförmige Ausbildung in seitliche Nuten 14 der
verschiebbaren Drahtführungen 5 und 6 eingreift. Diese Nuten 14 liegen auf den Außenseiten
der Drahtführungen parallel zur Tragrohrachse. Der Steg r36 des Hebels 13 ist durch
einen Zapfen 15 mit einer U-Schiene 16 gelenkig verbunden. Diese U-förmige Schiene
16 umfaßt mit den beiden Schenkeln die Seitenflächen aller Drahtführungen und kann
in Längsrichtung parallel zur Tragrohrachse verschoben werden. Zu diesem Zweck besitzt
das Tragrohr i auf dem einen Ende einen Ansatz 17 mit einer koaxialen Gewindebohrung,
in die der Bolzen einer Schraube 18 eingreift. Dieser Bolzen 18 ist auf der Kopfseite
mit einer nach oben gebogenen Läscbe der U-förmigen Schiene 16 verbunden. Sobald
diese Schraube 18 in die Gewindebohrung des Ansatzes 17 eingeschraubt wird, wird
die U-Schiene 16 parallel zur Achse des Tragrohres i verschoben, womit gleichzeitig
die Hebel 13 um ihre Achse 12 durch Mitnahme mittels der "Zapfen 15 verschnvenkt
werden. Je nachdem, ob nun die Schiene 16 nach links oder rechts verschoben. wird,
werden die verschiebbaren Drahtführungen 5 und 6 der Oberfläche der.feststehenden
Drahtführungen 4 genähert oder von dieser entfernt. Die Verschiebung ist so eingerichtet,
daß es möglich ist, alle Drahtführungen 5, 4 und 6 auf gleiche Höhe zu bringen,
und daß sie eine größte stufenförmige Verschiebung zuläßt. Die größte Stufe richtet
sich nach der Anforderung der Praxis. Durch die Zusammenfassung je zweier Drahtführungen
5 und 6 braucht die beschriebene Hebelanordnung nur bei jeder zweiten feststehenden
Drahtführung 4 angeordnet werden.
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Bei der Ausführung nach Fig. 4 bis 6 hat die Hebelanordnung, wie sich
aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, nur die Aufgabe, die stufenförmige Verschiebung
der Drahtführungen zueinander zu bewirken und die radialen Kräfte auszugleichen,
während das seitliche Halten der Drahtführungen durch die U-förmige Schiene 16 erreicht
wird.
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Nach dem Beispiel Fig. 7 und 8 ist die U-förmige Schiene 16 auf der
Innenseite mit Führungssteinen versehen, welche in Nuten der Drahtführungen 5, 4
und 6 eingreifen. Auch in diesem Fall sind die mittleren Drahtführungen 4 feststehend
angeordnet, d. h. sie sitzen mit einer Durchbohrung auf dem Tragrohr i, während
die verschiebbaren Drahtführungen 5 und 6 reiterförmig über das Tragrohr greifen.
Die feststehenden Drahtführungen 4 weisen auf den Seitenflächen parallel zur Tragrohrachse
liegende Nuten i9 auf, in die Führungssteine 2o der U-Schiene 16 eingreifen. Die
angrenzenden Drahtführungen 5 und 6 besitzen auf beiden Seiten der feststehenden
Drahtführung 4 ansteigende Nuten 21 und 22, in die entsprechende Führungssteine
23 und 24 der U-Schiene 16 einfassen. Wird bei diesem Beispiel die U-Schiene 16
durch Verdrehung der Schraube 18 in Längsrichtung zur Tragrohrachse verschoben,
so gleiten die Steine 20, 23 und 24 in den Nuten 19, 21 und 22, wobei infolge der
Schräglage der Nuten 21 und 22 die Drahtführungen 5 und 6 je nach Drehrichtung der
Schraube 18 der Oberfläche der feststehenden Führung 4 entweder genähert bzw. von
dieser entfernt werden. Bei diesem Beispiel fällt also die Hebelanordnung, wie sie
zu Fig. 4 bis 6 beschrieben ist, weg, und die U-förmige Schiene 16 dient zur Verschiebung
der Drahtführungen 5 und 6 radial zur Tragrohrachse, und sie hat außerdem die Aufgabe,
das Kippen der verschiebbaren Drahtführungen 5 und 6 zu verhindern.
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Nach dem Beispiel Fig. 9 und io stellt das Tragrohr i eine Exzenterwelle
dar. Diese Welle besitzt zentrische Teile für die feststehenden Drahtführungen 4
und trägt zu beiden Seiten der feststehenden Drahtführungen 4 je einen entgegengesetzt
gerichteten Exzenter 25 und 26. Die verschiebbaren Drahtführungen 5 und 6 sind zur
freien Bewegungsmöglichkeit der Exzenter 25 und 26 mit quer liegenden 'Langschlitzen
27 ( Fig. 10) versehen, deren Weite dem Exzenterdurchmesser entspricht. Die seitliche
Führung der Drahtführungen 5, 4 und 6 erfolgt wieder durch eine U-förmige Schiene
16, die in diesem Fall durch Verschraubung oder eine sonstige Verbindung fest mit
den feststehenden Drahtführungen 4 verbunden ist. Die radiale Verschiebung der Drahtführungen
5 und 6 erfolgt in diesem Fall durch einfache Verdrehung des Tragrohres i. -In allen
Fällen erfolgt das Festklemmen der einzelnen Drahtführungen nach Einstellung der
gewünschten Stufenhöhe durch Anziehen der Schraubenmutter 3, die im übrigen nur
leicht angezogen zu werden braucht, da sich bei allen Ausführungsformen die auf
die verschiebbaren Drahtführungen ausgeübten radialen Kräfte entweder über Hebel
oder Gleitstücke bzw. Exzenter ausgleichen.