Opublikowano dnia 30 czerwca 1960 r. <& $ ? A~ IbibliotJkaI u. Urzedu Fu tent owego] POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 43340 Zaklady Elektrotechniki Motoryzacyjnej*) Swidnica, Polska KI. 21 d1, 51 Urzadzenie da samoczynnego nawijania wirników maszyn elektrycznych Patent trwa od dnia 22 maja 1959 r.Powazne potanienie produkcji pradnic dwu i wielobiegunowych moze byc tylko wtedy usku¬ tecznione, jezeli proces uzwajania tworników zostanie wykonany automatycznie. Oddawna juz stosowano maszyny i przyrzady pomocnicze, któ¬ re w pewnych przypadkach bardzo powaznie wplywaja na zmniejszenie czasu nawiniecia tworników wymienionych pradnic, w których Liczba zwojów w jednej cewce jest stosunkowo duza (np. 100 zwojów). Przy stosowaniu znanych maszyn po nawinieciu kazdej cewki w tworniku trzeba recznie przestawic twornik w nowe polo¬ zenie. Dlatego tez mechanizacja przy nawijaniu tworników cztero, szescio i wiecej biegunowych, o malej liczbie zwojów w cewce, nie ma zasto¬ sowania, gdyz stosunek czasu nawiniecia do cza¬ su recznego przestawienia jest zbyt maly. Drut nawojowy w tych rozwiazaniach konstrukcyj¬ nych zostaje nawiniety na twornik dwubieguno¬ wy splywajac po dwóch blaszkach prowadza- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Jerzy Brylka. cych, umieszczonych przy dwóch zlobkach, od¬ leglych o poskok zlobkowy. Równoczesne ukla¬ danie drutu nawojowego tym sposobem we wszystkich zlobkach jest niemozliwe. Równiez jest niemozliwe nawiniecie tym sposobem twor¬ ników cztero, szescio i wiecej biegunowych.W urzadzeniu wedlug wynalazku mozna nawi¬ jac samoczynnie tworniki dwu, cztero, szescio i wiecej biegunowe, nawijajac przy tym jedno¬ czesnie liczbe cewek, równa liczbie zlobków w tworniku. Charakterystyczna cecha tego urzadze¬ nia do nawijania tworników jest samoczynny przebieg wszystkich czynnosci procesu nawija¬ nia i w koncowej fazie ucinanie drutu nawojo¬ wego na dowolna odleglosc wyprowadzen po¬ szczególnych cewek za pomoca specjalnego me¬ chanizmu ucinajacego i zakleszczajacego drut.Jezeli uwzgledni sie, ze czas recznego nawija¬ nia tworników wyzej wskazanych o malej licz¬ bie zwojów (cztery, osiem) w cewce wynosi po¬ nad godzine (1,4 godz.), a czas nawjjania w u- rzadzeniu wedlug wynalazku 0,5 min., to widac, ze korzysci ekonomiczne sa bardzo duze. Przynawijaniu sposobem wedlug wynalazku osiaga sie calkowite wywazenie statyczne i dynamiczne twomika, co nie ma miejsca przy dotychczas stosowanych sposobach, przy czym .powstajacy uklad polozenia poszczególnych zwojów w twor- niku, tzw. koszyczkowy, daje lepsze warunki chlodzenia nie zwiekszajac przestrzennie wypel¬ nienia zlobków.Na rysunku przedstawiony jest sciiCftMtt UTza- dzenia do nawijania tworników o *s&mWfez- Ipde biegunów. Automat ten umozliwia nawija¬ nie tworników o srednicy zewnetrznej od okolo 30 mm wzwyz. Wedlug opracowanego schematu pracy automat nadaje sie przede wszystkim do nawijania twonników pradnic pradu stalego sto¬ sowanych w przemysle samochodowym.Dokonujac wymiany okreslonych elementów i mechanizmów, jak prowadnika 1 drutów na¬ wojowych, mechanizmu 2 ucinajacego, zagina¬ jacego i zakleszczajacego drut nawojowy, n*MB- chanizmów krzywkowych 3, 4 i 5, chwytaka 6 mechanizmu centrujacego — mozna to samo urza¬ dzenie stosowac do nawijania tworników o róz¬ nych wymiarach gabarytowych, róznych licz¬ bach zwojów w poszczególnych sekcjach, róznej liczbie cewek w poszczególnych zlobkach i róz¬ nych pochyleniach i ksztaltach zlobków.Urzadzenie do nawijania tworników j£&t za¬ opatrzone w automatyczna sygnalizacje swietlna i dzwiekowa, zabezpieczajaca przed uszkodze¬ niem poszczególnych mechanizmów, a w razie zerwania sie jakiegokolwiek drutu nawojowego, wlaczajaca przekaznik 7, sygnalizujaca natych¬ miast awarie bialym swiatlem c na pulpicie ste¬ rowniczym 8 oraz dzwiekiem alarmowym i wy¬ laczajaca równoczesnie z pracy cale urzadzenie.Gdy obciazenie nawijarki z jakichkolwiek przy¬ czyn, np. gdy prowadnik 1 drutu nawojowego 11 opiera sie o twornik, wzrasta ponad wartosc nor¬ malna, wykazuje to sprzeglo przeciazeniowe 9, które wlaczajac przekaznik 10 sygnalizuje wspo¬ mniane przeciazenie swiatlem zóltym d.W celu uzyskania stalego naciagu drutu nawo¬ jowego 11, zastosowano specjalny uklad dzwiga niowy 12 z tarcza hamulcowa 22 i mechanizmem zapadkowym 13, umozliwiajacym utrzymanie stalej sily naciagu drutu nawojowego 11. Naped odbywa sie sliniczkiem pradu stalego 14. Reduk¬ cja duzej liczby obrotów silniczka (w celu uzy¬ skania duzego momentu obrotowego przy sto¬ sunkowo malej mocy) osiagnieta zostala za po¬ moca przekladni planetarnej 15.W celu umozliwienia zatrzymania ruchów ro¬ boczych nawijarki przy pracujacym silnicaku 14 zastosowano sprzeglo cierne wieloplytkowe 16, sterowane za pomoca dzwigni sterowniczej 17.Po kazdorazowym calkowitym nawinieciu twor- nika sprzeglo to zostaje automatycznie wylaczo¬ ne przez mechanizm zatrzaskowy 18, otrzymu¬ jacy impuls od mechanizmu krzywkowego 10.Po zalozeniu nieuzwojonego twomika 20 mie¬ dzy mechanizmem 2 ucinajacym, zaginajacym i zakleszczajacym drut i chwytakiem 6 mecha¬ nizmu centrujacego oraz po wlaczeniu silnika elektrycznego 14 przez nacisniecie przycisku 21 i wlaczeniu sprzegla wieloplytkowego 16 — pro¬ wadnik 1 drutu nawojowego otrzymuje ruch po¬ suwisty zwrotny nadawany przez mechanizm krzywkowy 4, twornik zas otrzymuje w kran¬ cowych polozeniach (przy uzwajaniu tworników ze zlobkami prostymi) ruch obrotowo-zwrotuy nadawany przez mechanizm krzywkowy 5.Charakterystyczna cecha urzadzenia do nawi¬ jania tworników jest sposób ukladania drutów nawojowych polegajacy na tym, ze we wszyst¬ kich zlobkach wirnika 20 ukladany jest drut nawojowy za pomoca prowadnika 1, posiadaja¬ cego ukladacze 23 drutu nawojowego, przesu¬ wajace sie wewnatrz wszystkich zlobków rów¬ noczesnie, przy czym kazdy ukladacz sklada sie z dwóch rolek 24 o szerokosci wiekszej od sred¬ nicy drutu nawojowego prowadzacych i uklada¬ jacych drut nawojowy w zlobkach w kierunku osi twomika pod naciskiem sprezyn 25, miesz¬ czacych sie nad kazdym ukiadaczem i majacych na celu spowodowania mocnego przylegania po¬ szczególnych drutów nawojowych.Ruch osiowy posuwisto-zwrotny prowadnika 1 jest spowodowany przez wspólprace tego ostat¬ niego z krzywka walcowa 4, krzywkowy zas me¬ chanizm tarczowy 5 sluzy do nadawania wir¬ nikowi 20 ruchu obrotowo-zwrotnego.Gdy twornik jest w calosci uzwojony, to pro¬ wadnik drutów nawojowych przesuwa sie poza zespól trzech tarcz z promieniowymi wyciecia¬ mi mechanizmu ucinajacego 2 i zakleszczajacego druty nawojowe 11. Bezposrednio po tym ruchu nastepuje obrót srodkowej tarczy wspomnianego mechanizmu o kat miedzyzlobkowy pod wply¬ wem impulsu od mechanizmu krzywkowego 3.Równoczesnie zachodzi ucinanie z prawej strony srodkowej tarczy a zaginanie i zakleszczanie z lewej strony srodkowej tarczy mechanizmu 2 wszystkich drutów nawojowych, których liczba równa sie liczbie zlobków.Z chwila uruchomienia silnika elektrycznego 14 na pulpicie sterowniczym zapala sie czerwone swiatlo a, gdy zas dzwignia 17 uruchomi sie - 2 -sprzeglo wieloplytkowe 16, to przez wlaczenie przekaznika 22 zapala sie swiatlo zielone b. PLPublished June 30, 1960 <& $? A ~ IbibliotJkaI u. Urzedu Fu tent owego] POLISH PEOPLE'S REPUBLIC PATENT DESCRIPTION No. 43340 Zakłady Elektrotechniki Motoryzacyjnego *) Swidnica, Poland KI. 21 d1, 51 Device for automatic winding of rotors of electric machines The patent lasts from May 22, 1959. A serious cheapening of the production of two-pole and multipolar generators can be efficient only if the armature winding process is performed automatically. Machines and auxiliary devices have been used for a long time, which in some cases very seriously affect the reduction of the winding time of the armatures of the aforementioned alternators, in which the number of turns in one coil is relatively large (eg 100 turns). When using known machines, after winding each coil in the armature, it is necessary to manually reset the armature to a new position. Therefore, mechanization in winding four, six and more pole armatures, with a small number of turns in the coil, is not applicable as the ratio of winding time to manual reset time is too small. In these design solutions, the winding wire is wound on the bipolar armature, flowing down two guide plates - *) The patent owner stated that the inventor is Jerzy Brylka, MSc. placed next to two grooves, distant by the groove slope. It is impossible to lay the coil wire in this way in all the slots at the same time. It is also impossible to wind four, six and more poles in this way. In the device according to the invention, it is possible to wind up two, four, six or more poles automatically, while simultaneously winding a number of coils equal to the number of grooves in the armature. A characteristic feature of this armature winding device is the automatic course of all the activities of the winding process and, in the final stage, cutting the winding wire to any distance between the leads of individual coils by means of a special mechanism for cutting off and jamming the wire. the time of manual winding of the above-mentioned armatures with a small number of turns (four, eight) in the coil is more than an hour (1.4 hours), and the winding time in the device according to the invention is 0.5 minutes. you can see that the economic benefits are very large. With the method according to the invention, a complete static and dynamic balance of the twomik is achieved, which is not the case with the methods used so far, the resulting arrangement of individual turns in the armature, the so-called basket type, gives better cooling conditions without increasing the spatial filling of the cavities. The figure shows the sciiCftMtt UT for winding the armature with * s & mWfez-Ipde poles. This automatic machine enables the winding of armatures with an external diameter from about 30 mm upwards. According to the developed work scheme, the automatic machine is suitable primarily for winding the heads of DC generators used in the automotive industry. By replacing certain elements and mechanisms, such as the guide 1 of warping wires, the 2 cutting mechanism, bending and jamming the winding wire, * MB- cams 3, 4 and 5, gripper 6 of the centering mechanism - the same device can be used for winding armatures of different overall dimensions, different numbers of turns in individual sections, different number of coils in individual grooves and roses Slopes and shapes of grooves. The device for winding the armature j £ & t equipped with automatic light and sound signaling, protecting against damage to individual mechanisms, and in the event of any winding wire breaking, switching on the relay 7, immediately signaling failures in white a light c on the control panel 8 and an alarm sound and off connecting the entire device at the same time. When the load of the winder for any reason, e.g. when the guide 1 of the winding wire 11 rests against the armature, rises above the normal value, it is indicated by the overload clutch 9 which, when switching on the relay 10, signals the mentioned yellow light overload d In order to obtain a constant tension of the winding wire 11, a special leverage system 12 with a brake disc 22 and a ratchet mechanism 13 is used, which allows to maintain a constant tension of the winding wire 11. The drive is carried out by a constant current damper 14. The reduction of the large the speed of the motor (in order to obtain a high torque with a relatively low power) was achieved by means of a planetary gear 15. In order to make it possible to stop the winder's working movements when the motor 14 is running, a multi-plate clutch 16, controlled by by means of the control lever 17.After each complete winding of the armature, the this is automatically turned off by the latch mechanism 18, which receives a pulse from the cam mechanism 10. When an uncoiled twomix 20 is fitted between the wire cutting, bending and jamming mechanism 2 and centering mechanism gripper 6, and after switching on the electric motor 14 by pressing the button 21 and activating the multi-plate clutch 16 - the winding wire guide 1 receives a sliding reciprocating motion transmitted by the cam mechanism 4, while the armature receives in its extreme positions (when winding the armatures with straight grooves) a rotation-turning motion given by the mechanism a camshaft 5. A characteristic feature of the device for winding the armatures is the winding wire arrangement method, which consists in arranging the winding wire in all grooves of the rotor 20 by means of a guide 1 having winding wire arrangements 23 moving inside all grooves simultaneously, each stacker being folded of two rolls 24 with a width greater than the diameter of the winding wire guiding and arranging the winding wire in grooves in the direction of the twom axis under the pressure of springs 25, placed above each winder and aimed at ensuring a strong adhesion of the individual winding wires The axial reciprocating movement of the guide 1 is caused by the cooperation of the latter with the cylindrical cam 4, while the cam disc mechanism 5 serves to make the rotor 20 reciprocating. When the armature is fully wound, the profile is the winding wire defect moves beyond the set of three discs with radial cuts of the cutting mechanism 2 and jamming the winding wires 11. Immediately after this movement, the central disc of the aforementioned mechanism is rotated by the inter-groove angle under the influence of a pulse from the cam mechanism 3. on the right side of the center disk and bending and jamming on the left side of the center disk it has 2 winding wires, the number of which is equal to the number of grooves. When the electric motor 14 is started, the red light on the control panel lights up, and when the lever 17 is activated - 2 - multi-plate clutch 16, then by switching on the relay 22 the green light turns on b. PL