DE3348055C2

DE3348055C2 -

Info

Publication number: DE3348055C2
Application number: DE3348055A
Authority: DE
Inventors: Rober Gerald Ossian Ind. Us Walker
Original assignee: INDUSTRA PRODUCTS Inc FORT WAYNE IND US
Current assignee: INDUSTRA PRODUCTS Inc FORT WAYNE IND US
Priority date: 1982-09-30
Filing date: 1983-09-22
Publication date: 1988-09-15
Also published as: GB8405421D0; GB2135603B; GB2135603A; FR2534062B1; US4489764A; GB2127331B; FR2534062A1; GB8325299D0; DE3334267A1; DE3334267C2; GB2127331A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff. Eine derartige Vorrichtung ist aus US-PS 39 77 444 bekanntgeworden.

Bei einer solchen Vorrichtung wird lediglich eine Seite der Spulen eines Motors zu einem bestimmten Zeitpunkt gewickelt. Nach dem Wickeln eines Spulensatzes wird das Einziehwerkzeug indexiert, und es wird sodann der andere Spulensatz gewickelt. Somit verbleibt während des Überführens der ersten Polgruppe von Spulen eine Lücke zwischen den jenigen Stäben, zwischen welche die einzelnen Windungen eingelegt werden. Zwar passen die ersten Windungen ohne weiteres in eine solche Lücke, jedoch besteht die Gefahr, daß es bei einem weiteren Auffüllen und schließlich auch Komprimieren der in einer solchen Lücke befind lichen Windungen zu einem Auseinanderbiegen der beiden Stäbe kommt, die diese Lücke bilden. Dies ist ein wesentlicher Nachteil der genann ten, vorbekannten Vorrichtung.

DE-OS 22 55 345 betrifft eine Vorrichtung, die ebenfalls dem Einziehen von Spulen in die Nuten eines Stator-Blechpaketes dient. Bei dieser Vorrichtung kann jedoch das gestellte Problem nicht auftreten, da die Vorrichtung ein Einziehwerkzeug aufweist, in welches die Spulen bereits gelegt, und von welchem aus die Spulen nunmehr in das Stator- Blechpaket überführt werden. Ein Verklemmen der einzelnen Windungen im oben geschilderten Sinne kann somit hierbei nicht auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches derart zu gestalten, daß ein Ver klemmen und somit ein Aufbiegen zweier einander benachbarter Stäbe, die die einzelnen Windungen zwischen sich aufnehmen, vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Teiles des Einziehwerkzeuges und der die Anschlagflächen bildenden Elemente;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Gegenstandes von Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf das Einziehwerkzeug mit einem Paar Stiften gemäß der Fig. 2 und 3, hierzu benachbart angeordnet und mit einigen von diesen aufgenommenen Spulen;

Fig. 5 veranschaulicht, wie die fingerartigen Stäbe von Spulenplazier werkzeugen häufig vorbekannten Vorrichtungen verbogen werden können;

Fig. 6 zeigt ebensolche Stäbe wie Fig. 5, wobei jedoch die Verbiegung vermieden wird;

Fig. 7 zeigt einen Teil des Spulenplazierwerkzeuges und Spulenschiebers, und zwar in Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 6 gesehen;

Fig. 8 zeigt in Seitenansicht die Spulenform in ihrer zusammenge fahrenen Position und bereit zum Überführen der zu vervoll ständigenden Spulen;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Spulenform;

Fig. 10 ist eine Draufsicht der Spulenform des Schiebers von Fig. 9.

Zunächst soll auf Fig. 1 näher eingegangen werden. Wie man dort er kennt, rotiert eine Drahtdüse 11 um eine Spulenform 13, um hierauf Spulen zu legen und diese nach unten zu schieben, so daß sie mit dem Einziehwerkzeug 15 in Eingriff gelangen. Das Einziehwerkzeug ruht auf einem Drehteller 17, der seinerseits noch weitere Einzieh werkzeuge tragen kann, z. B. das hier dargestellte Werkzeug 19. Dreh teller 17 dient dazu, das Einziehwerkzeug 15 zwischen der Wickelstation, einer weiteren Station 21, an welcher Isolierkeile gebildet und zwischen die Keilführungen in dem Einziehwerkzeug positioniert wer den, und einer Station, in welcher das Einziehwerkzeug 19 zwecks Einziehens der Spulen in ein Blechpaket 23 angeordnet ist, zu bewegen. Im Falle des gewählten Ausführungsbeispieles geht es um die Her stellung eines Stators für einen zweipoligen Induktionsmotor mit geteilter Phase. Dabei trägt das Einziehwerkzeug 15 die Haupt-Spulen, umfassend zwei Satz Spulen oder Polgruppen 25 und 27. An der Spulen einziehstation sind weiterhin zwei Polgruppen 29 und 31 erkennbar. Es versteht sich, daß der Spulensatz 25 an der Wickelstation herge stellt und zum Werkzeug 15 überführt wurde, worauf die Spulenform 13 angehoben und das Werkzeug 15 um 180 Grad indexiert wurde, worauf Spulengruppe 27 hergestellt und zu Werkzeug 15 überführt wurde. Die Spulen, insbesondere die äußersten Spulensätze 25 und 27, sind durch Spulenhaltevorrichtungen, so wie hier die Vorrichtung 33, in Position gehalten.

Im folgenden soll auf die Fig. 2, 3 und 4 näher eingegangen werden. Spulenhalter 33 sowie ein weiterer, ähnlicher Spulenhalter 34 weisen eine Reihe von Stiften 35, 37, 39, 41 auf, die um den Umfang des Einzieh werkzeuges 15 herum angeordnet sind und die sich im wesentlichen parallel zu den Stäben, z. B. dem Stab 42, der Spuleneinziehwerkzeug stäbe und der entsprechenden Keilführungen, wie der Führung 43 er strecken. Die Stifte sind in Richtung nach oben federbelastet durch Federn 45, die sich am Rahmen 46 des Halters abstützen und durch Zapfen 47 am einen Ende einer jeden Feder 45 sowie durch einen Ab schnitt 49 des Stiftes und einen zugeordneten Kragen 51 am anderen Ende der Feder 45 in Position gehalten werden. Feder 45 drückt somit Stift 37 in seiner im Rahmen 46 enthaltenen Führungsbohrung so weit nach oben, bis Kragen 51 und Rahmen 46 des Halters aneinander anliegen. Die anderen Stifte 35, 39, 41 sind in gleicher Weise federbelastet. Rahmen 46 ist am Einziehwerkzeug-Gehäuse festgeschraubt, so wie in Fig. 1 dargestellt.

Die abgestufte Spulenform erfährt durch Vertikalbewegung von Welle 12 einen Zuwachs oder eine Vergrößerung. Dabei werden Spulen ver schiedener Größen hergestellt. Aus Fig. 4 erkennt man, daß die Halte stifte an den äußersten oder größten dieser Spulen angreifen, da die äußersten Spulen die größte Tendenz zum Auffedern haben und dabei außerhalb des Einziehwerkzeuges gelangen würden. Dieses Problem ist insbesondere dann gravierend, wenn es sich um zweipolige Anordnungen handelt, so wie in Fig. 4 dargestellt, wobei die äußersten Spulen aufeinanderfolgend in die Blechpaket-Nuten eingezogen werden, die einander fast diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Bei einem Zwei-Pol-Stator verwendet man vier Stifte; ganz allgemein braucht man für einen h-poligen Stator zwei n Stifte. Unmittelbar vor dem Spuleneinziehen werden die Stifte an der Station 19 durch ein Statorblechpaket niedergedrückt. Die oberen dieser äußeren Spulen haben ferner die Tendenz zu einer Verbiegung infolge Spannungen in axialer Richtung, das heißt senkrecht zu der Ebene, in der sie in Fig. 4 verlaufen.

Dieses Verbiegen kann durch den Spulenhalter verzögert werden, und zwar durch erfindungsgemäße Drahtfedern 53 (siehe insbesondere die Fig. 2, 3 und 4). Diese Drahtfedern lassen die äußersten Spulen in einen Bereich in der Nähe jenes Paares von Stäben überhängen, zwischen welchen diese Spulen hindurchgehen. Auf diese Weise werden die Spulen durch die Drähte 53 in axialer Richtung gehalten, während die Stifte 37 die Spulen in ihrer in Fig. 4 veranschaulichten Ebene halten.

Im folgenden soll insbesondere auf Fig. 2 eingegangen werden. Während des Wickelns liefert die Drahtdüse 11 Draht in der durch den Draht 55 veranschaulichten Ebene; zuvor gelegte Spulen wandern die Spulen form 13 entlang nach unten und aus dem Ende der Form hinaus in das Spulenplazierwerkzeug. Sobald eine Windung, beispielsweise die Windung 57, die Spulenform 13 verläßt, so kann diese etwas verrutschen, wird jedoch durch Stift 37 gehalten. Sobald einmal eine Windung 59 unter halb des freien Endes der Haltefeder 53 angelangt ist, so wird diese Windung auch in axialer Richtung gehalten. Nach Vollendung des Wickelns einer Spulengruppe werden alle Windungen unterhalb der Feder 53 positioniert.

Wenn das Wickeln einer Polgruppe vollendet ist, können einige Windungen der Spulen auf der Spulenform 13 verbleiben. Um eine voll ständige Abnahme der Spulen von der Form und ihr sauberes Positionieren im Einziehwerkzeug zu erleichtern, hat die Spulenform einen Spulen schieber. Wenn dieser Spulenschieber Windungen in das Einziehwerkzeug verbringt, so kann eine Verbiegung dieses Werkzeuges auftreten; eine solche Verbiegung macht sich durch Spreizen eines Paares von einander benachbarten Stäben dann bemerkbar, wenn die nächste benachbarte Lücke zwischen den Stäben nicht gleichzeitig ebenfalls Windungen auf nimmt, so wie in Fig. 5 dargestellt. Aus Fig. 5 erkennt man, daß eine Windung 61 in eine Lage benachbart einer weiteren Windung 63 einge drückt wurde, was zu einem Spreizen von Stäben führt. Ein derartiges Verbiegen der Stäbe läßt sich durch Verwendung der Drahtüberführan ordnung gemäß der Fig. 6, 7 und 8 vermeiden.

Sobald das Wickeln einer Polgruppe vollendet ist, so bewegt sich ein Spulenschieber, der die Spulen-Abstreifelemente 71, 73 und 75 umfaßt, unter der Einwirkung einer Schubstange 77 nach unten, um die verbleibenden Windungen von der Spulenform abzu streifen und in das Werkzeug zu verbringen. Diese Überführhilfe umfaßt den bereits genannten Ausrücker 71 sowie den ebenfalls erwähnten Abstreifer 79. Dieser ist zentral gelagert und er streckt sich zur Seite hin. An seinen beiden, einander gegen überliegenden Enden hat er jeweils ein Paar Rippen 81, 83 und 85, 87 (siehe insbesondere Fig. 7). Wenn der Spulenschieber Spulen nach unten in das Plazierwerkzeug hineindrückt, so be wegt sich jede Rippe zwischen einander benachbarten Stäben ebenfalls nach unten. Auf diese Weise fährt die Rippe 87 zwi schen den Stäben 65 und 67 hindurch, während die Rippe 85 zwi schen den Stäben 65 und 69 gleitet. Rippenpaar 85, 87 umfaßt somit den Stab 65.

Wie man ferner erkennt, läuft jeweils eine Rippe eines jeden Rippenpaares zwischen einander benachbarten Paaren von Stäben hindurch, die Spulen aufnehmen, während die andere eines jeden Rippenpaares zwischen einander benachbarten Stäben hindurch läuft, die keine Spulen aufnehmen. Rippe 87 drückt somit Spulen in den Spalt zwischen den Stäben 65 und 67, während Rippe 85 zunächst den Spalt zwischen den Stäben 65 und 69 belegt und aufrecht hält.

Im folgenden soll vor allem auf die Fig. 8, 9 und 10 eingegan gen werden. Wie man hieraus erkennt, umfaßt die Spulenform 13 zwei Spulenformteile 89 und 91. Diese sind relativ zueinander mittels der Schienen 93 und 95 zwischen einer ausgefahrenen Position (siehe Fig. 9 und 10) und einer zusammengefahrenen oder eingefahrenen Position (siehe Fig. 8) verschiebbar. Dabei drücken Schrabenfedern 97 und 99 die Spulenform in ihre ausge fahrene Position. Die auf der Spulenform aufgebrachten Spulen hingegen versuchen, die beiden Teile der Spulenform in die zu sammengefahrenen Positionen zu verbringen. Die Spulenform läßt sich in ihrer ausgefahrenen Position durch ein Paar Stifte 101 verriegeln, von denen einer durch eine entsprechende Bohrung 103 im Spulenrahmen 105 sowie durch eine Nut 107 in Schiene 93 hindurch geführt wird. Ein ähnlicher Stift, der sich zusammen mit Schubstange 77 bewegt, ist durch entsprechende Bohrungen 109 in einer Tragplatte 105 sowie durch eine ähnliche Nut in Schienen 95 hindurchgeführt. Es versteht sich, daß diese Bohrungen in ausgefahrener Position der beiden Teile der Spulenform zum Auf nehmen der Stifte 101 mit diesen fluchten. Sind hingegen die beiden Teile der Spulenform zusammengefahren, so bedeutet dies, daß die beiden Schienen 93 und 95 relativ zu der Spulenform- Tragplatte 105 bewegt wurden, so daß die Bohrungen nicht mehr mit den Stiften fluchten. Die Federn 97 und 99 haben die Tendenz, diese Bohrungen miteinander fluchten zu lassen. Der Hub zwi schen den beiden Extrempositionen der beiden Spulenform-Hälf ten ist relativ klein; er wird durch den Splat 100 in Fig. 9 veranschaulicht.

Während des Betriebes werden die Spulen somit auf die Spulen form aufgewickelt. Dabei wird die Form in ihrer ausgefahrenen Position durch die Stifte 101 gehalten. Nach Fertigstellung einer Polgruppe haben die auf der Spulenform befindlichen Windungen die Tendenz, die beiden Formhälften in die eingefahrene Posi tion zu verbringen. Dies ist zunächst nicht möglich, es tritt vielmehr erst bei einer Abwärtsbewegung der Schubstange 47 und einer entsprechenden Bewegung der Überführhilfen ein. Hierbei werden die Stifte 101 aus ihren entsprechenden Bohrungen her ausgezogen. Dadurch ist es der Spule möglich, die beiden Spu lenform-Hälften zusammenzuschieben, was die Überführung dieser Spulen von der Spulenform etwas erleichert. Sobald sich die Spulen nicht mehr auf der Spulenform befinden, fahren die Fe dern 97 und 99 die beiden Spulenform-Hälften erneut aus. Im Anschluß an die Spulenüberführung und nach dem Zurückziehen von Schubstange 77 schieben sich die Stifte 101 erneut durch die miteinander fluchtenden Bohrungen und verriegeln die Spulenform in ihrer ausgefahrenen Stellung.

Claims

1. Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für ein genutetes Blechpaket einer elektrischen Maschine auf eine Spulenform und zum Überführen der Spulen mittels eines Spulenschiebers auf ein der Spulenform benachbartes Einziehwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenschieber (71,79, 81, 83, 85, 87) Rippen (81, 83, 85, 87) aufweist, und daß die einzelne Rippe (81, 83, 85, 87) jeweils in eine Lücke zwischen zwei einander benachbarte Stäbe (z. B. 65 und 67 oder 65 und 69) des Einziehwerkzeugs greift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ein ziehwerkzeug Spulenhalter vorgesehen sind, welche die eingesetzten Spulen am Auffedern und dadurch bedingten Austreten aus dem Ein ziehwerkzeug hindern, und daß der Hub des Spulenschiebers so gewählt ist, daß der Spulenhalter auch die letzten Windungen der einge setzten Spule erfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Wicklungen mit Sätzen konzentrischer Spulen, wobei jeweils die konzentrischen Spulen eines Satzes gemeinsam in das Einziehwerkzeug überführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen in leere Lücken eingreifen, die unmittelbar neben Spulen aufnehmenden Lücken liegen (Fig. 7, Hinweisziffer 81, 85).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer halb der äußersten Spule jedes Spulensatzes zwei Rippen in die dieser Spule unmittelbar benachbarten, von diesem Spulensatz nicht benutzten Lücken eingreifen (Fig. 7; 81, 85; 83, 87).