CH642766A5

CH642766A5 - Wickelmaschine zum wickeln von spulen.

Info

Publication number: CH642766A5
Application number: CH1062079A
Authority: CH
Inventors: Sachio Shimada; Yoshiaki Ohwada
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-29
Publication date: 1984-04-30
Also published as: JPS6037027B2; DE2947976A1; US4340186A; DE2947976C2; JPS5574955A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Wickeln von Spulen gemäss dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Solche Wickelmaschinen gehören zur Gruppe der Flyer-Wickelmaschinen, mit denen verschiedene Arten von fadigen s Materialien, wie leitende oder nicht leitende Seitenfäden, Drähte oder Litzen automatisch auf einen Spulenkörper aufgewickelt werden können. Unter diesen Flyer-Wickelmaschinen betrifft die Erfindung insbesondere solche, mit denen ein drahtähnliches Material, das durch einen Flyer gedreht wird, io mittels eines Fassonierers auf einen Spulenkörper geführt wird, um es aufzuwickeln.

Flyer-Wickelmaschinen, bei denen ein Draht durch einen Fassonierer auf einen Spulenkörper geführt wird, sind insbesondere von Nutzen, wenn der Wickelraum sehr klein ist. Bei-15 spielsweise werden Flyer-Wickelmaschinen bei der Wicklung von Spulen auf die Hohlkerne von Rotoren bei elektrischen Motoren verwendet.

Eine Flyer-Wickelmaschine hat einen Fassonierapparat, der entweder stationär ist oder hin und her, bezüglich einer 20 Achse des Spulenkörpers, bewegt wird. Bei stationärem Fassonierapparat tendiert der gewickelte Faden zu überkreuzen und die Wicklungen schichten sich in einer wilden Weise auf, was dazu führt, dass die Wicklung einen schlechten Raumfaktor hat, d.h. ein relativ kleines Verhältnis von einer Anzahl 25 Wicklungen zum benützten Raum. Auch wenn der Fassonierapparat und der Spulenkörper relativ zueinander hin- und herbewegt werden während des Wickeins, besteht immer noch die Tendenz, dass die Wicklungen entweder an den Enden oder in der Mitte der Wicklungen aufeinandergeschichtet 30 werden und damit ebenfalls einen schlechten Raumfaktor bilden. Dies ist eine Folge einer durch den Draht ausgeübten Kraft, die beim Übergang vom Fassonierapparat zur Wicklung unter einem Winkel zur Wickelfläche steht.

Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, eine 35 Flyer-Wickelmaschine zu bauen, bei der die Nachteile der herkömmlichen Flyer-Wickelmaschinen behoben sind. Dies soll insbesondere dadurch geschehen, dass die Lage eines aufzuwickelnden Drahtes gesteuert wird und zwar mit einer Genauigkeit, dass eine Wicklung mit einem verbesserten Raum-40 faktor entsteht.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruches 1 erreicht. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele und Zuhilfenahme der Zeichnungen 45 näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnit durch eine herkömmliche Flyer-Wickelmaschine,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine andere herkömm-50 liehe Flyer-Wickelmaschine,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Flyer-Wickelma-schine gemäss einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Schnittansicht im Aufriss der Wickelmaschine 55 nach Fig. 3 entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Grundriss der Wickelmaschine nach Fig. 3 in einer Ansicht gemäss den Pfeilen V-V in Fig. 3,

Fig. 6A-6F in schematischerWeise Schnittansichten, ähnlich derjenigen in Fig. 4 unter Weglassung von für die Er-6o läuterung weniger wichtiger Elemente zur Erläuterung der Wirkungsweise der Wickelmaschine gemäss Fig. 3 bis 5,

Fig. 7A-7F Schnittansichten ähnlich derjenigen in Fig. 3 und entsprechend den Fig. 6A-6F,

Fig. 8 eine Schnittansicht in Aufriss gemäss der Schnittli-65 nie VIII-VIII in Fig. 9, mit der schematisch die Verwendung der Wickelmaschine gemäss Fig. 3 bis 5 zur Wicklung von Spulen eines bürstenlosen Gleichstrommotors dargestellt ist, Fig. 9 einen Seitenriss entsprechend Fig. 8,

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Fig. 10 einen Längsschnitt einer Flyer-Wickelmaschine 25 des Stiftes 21 bezüglich der gekrümmten Fläche 23 in Fig.

gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, 3). Der Flyer 27 ist auf einer Antriebswelle 28 befestigt, die in

Fig. 11 eine aufgewickelte Ansicht eines Nockenrings und Richtung des Pfeiles b (Fig. 3 und 4) bewegt wird, derart, dass zugehöriger Walzen oder Abtaster der Flyer-Wickelmaschine der Flyer 27 sich um die Fassonierglieder 11 und 12 herumbe-

gemäss Fig. 10, 5 wegt. An der Antriebswelle 28 ist ein Zahnrad 29 befestigt

Fig. 12 einen Ausschnitt einer Partie von einer Flyer-Wik- und ist im Eingriff mit zwei Zahnrädern 30 und 31, von denen kelmaschine entsprechend einer weiteren Ausführungsform jedes am inneren Ende eines Stiftes 20 und 21 befestigt ist. Die dieser Erfindung. Übersetzungen der Zahnräder 29,30 und 31 liegen im Ver-

Fig. 1 zeigt eine Flyer-Wickelmaschine entsprechend einer hältnis 1:1:1, derart, dass die Stifte 20 und 21 bei jedem Umälteren Ausführungsform, zur Wicklung eines Drahtes 2 auf io lauf des Flyers 27 einen Umlauf in Richtung des Pfeils c, Fig. einen Spulenkörper 5 eines Ankerpols von einem Rotor eines 4, ausführen. Die abgeschrägten Endflächen 24 und 25 der elektrischen Motors. Der Draht 2 wird durch einen rotieren- Stifte 20 und 21 weisen die in Fig. 3 dargestellte Drehphase den oder umlaufenden Flyer 1 über ein feststehendes Fasso- auf, wodurch beide Endflächen immer dieselbe Richtung ha-nierglied 3 abgegeben. Der Draht folgt der gerundeten Ober- ben, zum Beispiel wie dargestellt, wo beide Flächen nach un-fläche des Fassoniergliedes 3 und gelangt durch den Schlitz 4 is ten zeigen.

zwischen dem Fassonierglied und benachbarten Ankerpolen Zwei Führungsstifte 34 und 35 sind parallel zur Längs-

5 auf den Spulenkern 5, wo eine Wicklung 6 gebildet wird. In- achse des Kerns 16 mit rechteckigem Querschnitt ausgerich-

dem der Draht über das Fassonierglied 3 auf den Spulenkör- tet. Die Führungsstifte 34 und 35 helfen mit, den Draht 33

per 5 fallt, verkreuzen sich die Drähte 2 oftmals und die Spule zwischen den Schlitz 4 zwischen benachbarten Kernen 16 zu wird in einer ungeordneten Weise auf den Kern 5 gewickelt. 20 führen. Die Führungsstifte 34 und 35 können seitlich einstell-

Eine solche ungeordnete Wicklung führt zu einem schlechten bar sein, um die Wickelmaschine an Motoren mit unter-

Raumfaktor in der Spule 6. schiedlichen Abmessungen einzustellen. Die Einstellmittel

Wie Fig. 2 zeigt, wurde schon vorgeschlagen, dass wäh- sind nicht dargestellt und können eine übliche Ausführungs-

rend des Wickeins der Spule 6 entweder das Fassonierglied 3 form aufweisen.

oder der Spulenkörper 5 relativ zueinander hin- und herbe- 25 Der Kern 16 ist somit in Richtung des Pfeiles a hin- und wegt werden, wie durch den Doppelpfeil angezeigt ist. Indem herbewegt und der Flyer 27 wird in Richtung des Pfeiles b sich die Lage des Fassoniergliedes 3 während des Wickeins re- durch die Antriebswelle 28 bewegt. Somit wird der Draht 33

lativ zum Flyer 1 verändert, auch wenn das Fassonierglied 3 auf den Kern 16 aufgewickelt, um eine Spule 36 zu bilden,

und der Kern 5 während des Wickeins relativ zueinander be- Das Wicklungsverfahren für die Spule 36 wird nachfol-wegt werden, fallt der Draht 2 nicht senkrecht vom Fassonier-30 gend mit Bezug auf Fig. 6A-6F und 7A-7F beschrieben.

glied 3 auf den Kern 5. Der Draht 2 fällt vielmehr in Richtung Wenn sich der Flyer 27 unterhalb der Längsachse des des einen spitzen Winkels mit dem Kern einschliessenden Kerns 16 (Fig. 6E und 7E) befindet, befinden sich die Stifte 20 Pfeils auf den Kern 5. Als Folge davon kann die Spulendicke und 21 in einer Drehlage, die umgekehrt zu der in Fig. 3 ist. gegen das Zentrum hin oder auch gegen die Enden des Kernes Somit ist die schräge Fläche 25 am äusseren Ende 21a des 5 zu grösser sein. Auch eine solche Aufschichtung von Win- 35 Stiftes 21 in eine Drehlage gedreht, bei der das äussere Ende düngen führt zu einem schlechten Raumfaktor für die Spule 21a vom Fassonierglied 12 vorsteht und die schräge Fläche 24 6. Ausserdem kann der Draht 2 sich auf dem Kern 5 kreuzen am äusseren Ende 20a des Stiftes 20 ist in eine Lage gedreht, und bildet eine ungeordnete Wicklungsart, wie schon im vor- bei der die Fläche wenigstens angenähert eben mit der gehergehenden Fall angeführt wurde. krümmten Fläche 22 des Fassoniergliedes 11 verläuft. Der

Fig. 3 bis 5 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. 40 Draht 33 wird am äusseren Ende 21a des Stiftes 21 (Fig. 6F

Hierbei ist ein Paar sich gegenüberliegender Fassonierglieder und 7F) gefangen, wenn der Flyer 27 über die Stelle senkrecht

11 und 12 vorhanden, die auf einem Träger 10 befestigt sind. unterhalb des Stiftes 21 hinwegdreht. Wenn der Flyer 27 seine Ein zwischen den Fassoniergliedern 11 und 12 eingesetzter Drehung fortführt, bis zu einer Stelle, gemäss Fig. 6A wird Fassonierblock 14 ist in Richtung des Pfeils a verschiebbar der Draht 33 durch den Führungsstift 34 und das Fassonier-und wird durch eine Feder 13 nach rechts in Fig. 3 gepresst. 45 glied 12 durch den Spalt 4 (Fig. 5) geleitet. Mit einer zusätz-Ein Spulenkörper, der ein Polkern 16 eines Motors sein kann, liehen Drehung des Flyers 27 bis zur Stellung gemäss Fig. 6B wird durch einen Halter 17 gehaltert. Der Halter 17 wird in werden die Stifte 20 und 21 in die Lage gedreht, wie Fig. 7B Richtung des Pfeiles a hin- und herbewegt, um eine Relativbe- zeigt, bei der die schräge Fläche 25 fast mit der örtlichen Nei-wegung zwischen den Fassoniergliedern 11 und 12 einerseits gung der gekrümmten Fläche 23 auf dem Fassonierglied 12 und dem Kern 16 anderseits zu bewirken. Das freie Ende des 50 ausgerichtet ist. Gemäss Fig. 6C und 7C gleitet der Draht 33 Kerns 16 ist in eine Nute 18 im Fassonierblock 14 eingesetzt. über die schräge Endfläche 25 und wird durch weitere Dre-Der Fassonierblock 14 und der Kern 16 werden durch die hung des Flyers 27 oder auch durch den Zug in Draht 33 geWirkung der Feder 13 zusammengepresst. Damit wird der gen den Kern 16 gezogen und bildet eine halbe Wicklung der Fassonierblock 14 zusammen mit dem Kern 16 in Richtung Spule 36. Wie auch aus Fig. 7C ersichtlich ist, wird die des Pfeiles a hin- und herbewegt. Die Fassonierglieder 11 und 55 schräge Endfläche 24 am äusseren Ende 20a des Stiftes 20 aus

12 haben gerundete Oberflächen 22 und 23, die mit einer Nei- der Ausrichtung mit der örtlichen Neigung der gekrümmten gung gegeneinander hin versehen sind, um einen Draht 33, Fläche 22 auf dem Fassonierglied 11 herausgedreht, so dass der von einem Flyer 27 abgegeben wird, gegen den Kern 16 zu zu dieser Zeit der Draht 33 auf dem Stift 20 gefangen wird, führen. wenn der Flyer 27 darüber hinwegdreht. Der Draht 33 bleibt

Zwei Stifte 20 und 21 sind drehbar in die Fassonierglieder 60 auf dem Stift 20 gefangen, solange sich der Flyer 27 nach un-11 und 12 eingesetzt und verlaufen parallel zur Richtung des ten bewegt, wie in Fig. 6C, 7C, 6D, 7D, 6E, und 7E gezeigt ist. Pfeiles a. Die äusseren Enden 20a und 21a der Stifte 20 und 21 Die Form und die Winkellage der schrägen Endflächen 25 sind mit abgeschrägten Flächen 24 und 25 versehen. Diese ab- kann bewirken, dass der Draht 33 darüber hinweggleitet begeschrägten Flächen sind bezüglich der Längsachsen der vor oder nachdem der Flyer 27 genügend rotiert ist, um den Stifte 20 und 21 unter einem Winkel geneigt, der angenähert 65 Draht 33 zur Berührung mit dem Stift 20 zu bringen. Wäh-gleich ist wie der Winkel der gekrümmten Oberflächen 22 und rend der Bewegung des Flyers 27 in Richtung nach unten wird 23 bezüglich der Zentralachse und zwar bei den Punkten, wo der Draht33 durch den Führungsstift 35 und das Fassonier-die Stifte 20 und 21 vorstehen (siehe insbesondere die Fläche glied durch den Schlitz 4 geführt.

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In der in Fig. 6E und 7E gezeigten Lage wird die Endflä- Herbewegung der Nockenabtaster 44 und 45 und damit die che 24 am äusseren Ende 20a des Stiftes 20 gedreht, bis er sich Bewegung der Stifte 42 und 43. Eine höhere Partie 49a und im wesentlichen an die örtliche Neigung der gekrümmten Flä- eine niedrigere Partie 49b, die ineinander übergehen, decken che 22 auf dem Fassonierglied 11 ausgerichtet hat. Damit je einen Winkel von 180° auf dem Ring ab. Wenn die Drehgleitet der Draht 33 über die Endfläche 24 auf den Spulenkör- 5 Scheibe 48 und der Flyer 27 mittels der Antriebswelle 60 ro-per 16 und bildet eine andere Hälfte der Spule 36. Während tiert werden, dreht sich der Nockenring ebenfalls. Abwech-die halben Wicklungen des Drahtes 33 auf den Kern 16 unter selnd gleitet damit einer der Noekenabtaster 24 und 45 der abwechselnder Wirkung der Stifte 20 und 21 gelegt werden, Stifte 42 und 43 auf der höheren Partie 49a des Nockenrings werden der Kern 16 und die Fassonierglieder 11 und 12 axial 49 und der andere Nockenfolger gleitet über die niedrigere relativ zueinander hin- und herbewegt, um jede halbe Wiek- i0 Partie 49b. Damit ist das äussere Ende 42a oder 43a des Stiftung sauber geordnet und in richtigem Abstand vom Draht tes 42 oder 43 je nach dem, welcher Nockenabtaster auf der der vorangehenden Wicklung anzuordnen. Auf diese Weise höheren Partie 49a gleitet, entgegen der Kraft der Feder 46 werden alle Wicklungen des Kerns sauber geordnet neben- oder 47 nach aussen gedrückt, um über die Aussenfläche des einander gewickelt bis die gesamte Wicklung auf dem Kern Fassoniergliedes 11 oder 12 vorzustehen. Das äussere Ende fertiggestellt ist. 15 42a oder 43a des jeweüs anderen Stiftes 42 oder 43 wird in die

Mit der oben beschriebenen Flyer-Wickelmaschine kön- Oberfläche des Fassoniergliedes 11 oder 12 hineingezogen,

nen auch runde Spulen von beispielsweise einem flachen bür- Somit wird durch die Rotation des Nockenrings 49 das äus-

stenlosen Gleichstrommotor gewickelt werden, wie dies in sere Ende 42a und 43a der Stifte 42 und 43 abwechselnd über

Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Vier Spulen 39 sind in zwei sich ge- die Oberfläche der Fassonierglieder 11 und 12 hinausgestos-

genüberliegenden Paaren auf einer Montageplatte 38 ange- 20 sen oder in sie hineingezogen. Damit wirken die äusseren En-

ordnet. Die Spulen 40 haben eine bestimmte Spulenlänge 1 den 42a und 43 a der Stifte 42 und 43 in ähnlicher Weise zu und sind auf Körper 39 aufgewickelt. Während des Wickeins den abgeschrägten Endflächen 24 und 25 der Stifte 20 und 21

können diametral gegenüberliegende Paare von Spulen 40 im zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel, um die gleich-

hintereinander gewickelt werden, indem ein fortlaufender mässige Entwicklung der Spule 36 zu bilden. Fig. 12 zeigt eine

Draht verwendet wird. Damit werden Anschlussstellen zum 25 weitere Ausführungsform dieser Erfindung, in welcher ein

Verbinden der Paare von Spulen 40 nach dem Wickeln ver- Stift 52 drehbar auf einer Drehachse 51 befestigt ist und in mieden. Richtung des gekrümmten Pfeiles synchron mit der Rotation

Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Ausführung von der Er- des Flyers 27 schwingen kann. Wenn hierbei der Stift 52 über findung, wobei die Stifte 42 und 43 in Längsrichtung ver- die äussere Fläche des Fassoniergliedes 11 vorsteht, wie mit schieblich angeordnet sind, anstelle der drehbaren Stifte 20 30 ausgezogenen Linien dargestellt ist, kann der Draht 33 durch und 21 des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels. Die äus- den Stift 52 gefangen werden. Wird dann der Stift 52 gedreht seren Enden 42a und 43a der Stifte 42 und 43 werden abwech- und in die äussere Fläche des Fassoniergliedes 11 hineinge-

selnd über die Aussenflächen der Fassonierglieder 11 und 12 dreht, wie dies durch die strichlierte Linie in Fig. 12 darge-

vorgeschoben und zurückgezogen. Nockenbetätigte Walzen stellt ist, wird der Draht 33 vom Stift 52 losgelassen und fällt oder Nockenabtaster 44 und 45 sind an den inneren Enden 35 auf die Spule. Es ist selbstverständlich, dass im Fall des Aus-

der Stifte 42 und 43 drehbar gehaltert. Die Nockenfolger 44 führungsbeispiels nach Fig. 12, bei der nur ein Fassonierglied und 45 und die zugehörigen Stifte 42 und 43 werden mittels 11 dargestellt ist, auch das andere Fassonierglied 12 gemäss

Federn 46 und 47 nach links gedrückt, Fig. 10. Fig. 10 gleichartig ausgebildet ist und ebenfalls mit einem

Der Flyer 27 ist an einer Drehscheibe 48 befestigt, welche drehbar gelagerten Stift, ähnlich dem Stift 52 in Fig. 12, ausScheibe durch eine Welle 60 angetrieben ist. Eine ringförmige 40 gerüstet ist, so dass die abwechselnde Schwingbewegung der Nockenscheibe 49 auf der Scheibe 48 steuert die Hin- und Stifte synchron mit dem Umlauf des Flyers ist.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Wickelmaschine zum Wickeln von Spulen mit Faden oder Draht mit einem ersten, zwecks Ausgabe des Fadens oder Drahtes um eine Achse umlaufenden Mittel und mit wenigstens einem Fassonierglied zur Führung des Fadens oder Drahtes vom genannten ersten Mittel zur Spule, gekennzeichnet durch dem Fassonierglied (11,12) zugehörige zweite Mittel (20,21,29,30,31,42,43,44,45,49, 51,52), welche zweiten Mittel mit dem ersten Mittel (27) synchron umlaufen, um den Faden oder Draht (33) während einer ersten wesentlichen Partie von jedem Umgang des ersten Mittels zu fangen, derart, dass der Faden oder Draht zuerst von der Spule (16,36) im Abstand gehalten wird und während einer zweiten wesentlichen Partie des Umganges des ersten Mittels freigegeben wird, um damit den Faden oder Draht auf die Spule zu legen.
2. Maschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mittel wenigstens einen Stift (20,21, 42,43) und Betätigungsmittel (29,30,31,44,45,49) aufweist, um wenigstens ein Ende des Stiftes während der ersten Partie des Umlaufs über das Fassonierglied (11,12) vorzuschieben und dieses Ende während wenigstens eines Teils der zweiten Partie des Umlaufs in das Fassonierglied zurückzuziehen.
3. Maschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten zweiten Mittel zwei Stifte (20,21, 42,43) aufweisen und dass die genannten Betätigungsmittel Mittel (29,30,31,44,45,49) umfassen, um die beiden Stifte abwechselnd vorzuschieben und zurückzuziehen.
4. Maschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassonierglied (11,12) eine erste abgeschrägte Oberflächenpartie (22,23) aufweist, dass der Stift (20,21) eine abgeschrägte Endpartie (24,25) besitzt, die wenigstens angenähert die gleiche Form wie die Neigung der abgeschrägten Oberflächenpartie hat, und dass die Betätigungsmittel mit Mitteln (29,30,31) zum Drehen des Stiftes versehen sind, derart, dass in einer ersten Drehlage die abgeschrägte Endpartie (24,25) mit der abgeschrägten Oberflächenpartie fluchtet und in einer zweiten Drehlage die abgeschrägte Endpartie mit der abgeschrägten Oberflächenpartie nicht fluchtet und über die Oberflächenpartie vorsteht, um in dieser zweiten Drehlage den Faden oder Draht zu fangen und in der ersten Drehlage loszulassen.
5. Maschine nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Drehen eine erstes Zahnrad (29) aufweisen, das sich mit dem Umlaufen des genannten ersten Mittels zusammen dreht und ferner wenigstens ein in das erste Zahnrad eingreifendes zweites Zahnrad (30,31) besitzt, das an dem Stift befestigt ist.
6. Maschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel mit Mitteln (44,45,49) zum Verschieben des Stifts entlang seiner Achse versehen ist, derart, dass der Stift über die Oberfläche des Fassoniergliedes vorsteht.
7. Maschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel einen Nockenring (49) umfasst, der mit der Umdrehung des ersten Mittels (27) rotiert und unterschiedlich hohe Partien auf dem Nockenring hat, und dass der Stift Mittel (44,45) aufweist, die die unterschiedlich hohen Partien in Abhängigkeit von der Rotation des Nockenringes sequentiell berührt.
8. Maschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel ein Lagermittel (51) zur Drehlagerung des Stiftes an seiner hinteren Endpartie aufweist, zwecks Ausführung einer Schwenkbewegung.