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Vorrichtung zum Bewickeln von genuteten Ankern Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde; eine Vorrichtung zu schaffen für die Bewicklung von axialsymmetrischen
Ankern mit einer Vielzahl von Nuten. Der Nutenwinkel, d. h. der Winkel, den die
Mittelebenen der zu bewickelnden Nuten-miteinander bilden, beträgt bei diesen Ankern
weniger, meist so= gar wesentlich weniger als-90', weshalb sie im folgenden als
Wicklungen mit spitzem Nutenwinkel bezeichnet werden.
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Bei der Herstellung von Wicklungen. mit stumpfem Nutenwinkel; z: B.
bei zweipoligen Ankern; ist es bekannt, den Anker an dessem Umfang mit einer Spannzange
zu fassen, die drehbar gelagert und mit dem Wickelantrieb verbunden ist. Die Backen
dieser Spannzange sind so geformt oder mit Leitflächen versehen, daß der von der
letzten Umlenkrolle kommende Wickeldraht darüber hinweggleitet und unverletzt in
die Nut einfällt: Für Wicklungen mit spitzem Nutenwinkel genügt eine solche Spannzange
jedoch nicht, weil der Wickeldraht über die Nut wegspringen, zumindest aber nicht
bis auf den Grund in die Nut einfallen würde. Die Nuten können dadurch nicht voll
bewickelt werden.
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Die maschinellen Wickelvorrichtungen für Wicklungen mit spitzem Nutenwinkel
sind dagegen wesentlich komplizierter. Bei einer bekannten Maschine, bei der sich
der zwischen Spitzen an der Welle gehaltene Anker dreht, sind außer zwei Leitblechen
noch mechanisch gesteuerte Drahtgreifer vorgesehen, die den Draht so lange fangen,
bis er' sich über die ganze Nutenlänge in den Nutengrund gelegt hat, und ihn im
geeigneten Zeitpunkt wieder loslassen. Eine: andere bekannte Wickelmaschine arbeitet
mit einem umlaufenden Wickelarm und stillstehendem Anker. Hier ist eine weitere,
aus zwei Ablenkstücken bestehende Leitvorrichtung vorgesehen, um den Draht in die
Nut einzuführen. Die Ablenkstücke sind innerhalb des umlaufenden Wickelarmes an
einer kugelgelagerten Hülse befestigt.
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Die Erfindung geht von der einleitend beschriebenen Vorrichtung mit
einer umlaufenden Spannzange aus und ermöglicht die Herstellung von Wicklungen mit
spitzem Nutenwinkel dadurch, daß eine zusätzliche, selbstklemmende Leitzange vorgesehen
ist, welche die Zähne zwischen den zu bewickelnden Nuten bedeckt, sich an deren
Stirnflächen festhält und den aus der Bewegungsebene der Ankerachse heraus zugeführten
und mittels der Spannzange über die achsparallelen Nutenkanten weg bewegten Draht
zum Nutengrund hinführt. Die Vereinfachung gegenüber den vorbeschriebenen Maschinen
besteht darin, daß alle Leitflächen unmittelbar fest mit dem Anker verbunden sind
und sich mit ihm drehen. Bewegliche Drahtgreifer oder Führerarme entfallen. Alle
Vorteile der Spannzange werden somit durch die Erfindung auch auf die Herstellung
von Wicklungen mit spitzem. Nutenwinkel ausgedehnt. Von besonderer Bedeutung ist
dies bei Miniaturankern, die bisher immer noch von Hand gewickelt werden mußten,
wenn die Nuten= Winkel z. B. 67° oder kleiner waren.
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Ein im folgenden an Hand der Zeichnung beschriebenes Ausführungsbeispiel
der Erfindung bringt nähere Erläuterungen: F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht der
erfindungsgemäß Vorrichtung mit den wesentlichen Teilen; die, F i g. 2 bis 4 zeigen
nur den oberen Teil der Vorrichtung in räumlicher Darstellung, und zwar in drei
Zwischenstellungen einer Wickeldrehbewegung; F i g. 5 zeigt die Stellung der Vorrichtung
nach einer Drehbewegung um 90° gegenüber F i g. 1. Hier liegt die Rotorachse in
der Zeichenebene. Die linke Hälfte-der Leitzange und der sichtbare Spannbacken sind
zum Teil ausgebrochen dargestellt.
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Nach F i g. 1 wird ein mit sechzehn Nuten versehener Anker 1 über
eine Umlenkrolle 2 mit einem Wickeldraht 3 bewickelt. Die Umlenkrolle ist in einem
feststehenden Lagerblock 4 gelagert. Der Wickeldraht kommt von einer nicht dargestellten
Vorratsrolle und wird wie üblich von einer ebenfalls nicht dargestellten.-
Spannvorrichtung
gespannt gehalten (Ablaufständer). Der Anker wird von einer Spannzange gefaßt, die
aus zwei Spannbacken 5 und 6 besteht. Die Unterteile 5 a
und 6 a der Spannbacken
sind weitgehend quaderförmig ausgeführt und mittels eines Stiftes 7 gelenkig miteinander
verbunden. Das Unterteil 6 a des rechten Spannbackens und damit die ganze Spannzange
ist auf einem Drehteller 8 befestigt, der sich um eine vertikale Achse 9 in einem
Lager 10 drehen kann. Mit der Welle 9 stehen - wie üblich - der Wickelantrieb und
gegebenenfalls Zählwerke in getrieblicher Verbindung. Der gewölbte und geglättete
Rücken der Spannbacken ist mit 5 b bzw. 6 b bezeichnet. Die Backenspitzen
5 c bzw. 6 c sind so ausgebildet, daß sie auf je einem Zahn des Ankers satt aufliegen
und zwischen sich drei Zähne und vier Nuten freilassen. Um die Lage des Ankers bezüglich
der Spannzange in Richtung der Ankerachse festzulegen, weisen die Backenspitzen
zu beiden Seiten kleine, in der Zeichnung kaum sichtbare Vorsprünge auf, welche
sich an den Stirnflächen des Ankers anlegen. Die Breite der Spannbacken b (s. F
i g. 5) muß also unter Berücksichtigung dieser Vorsprünge der Länge des Ankereisenpaketes
samt Isolierung angepaßt sein, um einen guten Sitz des Ankers in der Spannzange
zu gewährleisten. 1VEttels einer gewölbten Blattfeder 11-. welche am rechten Spannbacken
6 befestigt ist, wird der Anker von unten her in den von den Backenspitzern gebildeten
Sitz gedrückt.
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Will man den Anker zur Bewicklung anderer Nuten weiterdrehen oder
einen neuen Anker in die Spannzange einführen, so wird die Zange mittels eines Spannhebels
12 geöffnet. Dieser Hebel ist mittels eines Stiftes 13 mit einem Spannbolzen 14
gelenkig verbunden, der beide Zangenhälften durchsetzt. Außerdem durchsetzt der
Spannbolzen eine Schraubenfeder 15, welche sich im Innern der Spannzangen an den
beiden Spannbacken abstützt und diese zu öffnen sucht. Wird nun der Hebel 12 in
Richtung des Pfeiles 16 geschwenkt, so kippt er über eine Kante 12 a und legt sich
mit einer Fläche 12 b am Unterteil 6 a des rechten Spannbackens 6 an. Dadurch ent=
spannt sich die Feder 15 und die Zange öffnet sich gerade so weit, daß der Anker
herausgenommen werden kann. Endlich zeigt F i g. 1 noch die erfindungsgemäß vorgesehene
zusätzliche Leitzange 17, welche auf die freibleibenden Zähne, die gemeinsam umwickelt
werden sollen, aufgesetzt wird. Dabei bleiben die mit 18 und 19 bezeichneten Nutenöffnungen
frei. Die Form dieser Leitzange 17 ist im Zusammenhang mit F i g. 2 und 5 besser
verständlich. Die geglätteten eigentlichen Leitflächen sind jeweils mit 20 bezeichnet.
Die beiden Teile dieser Leitzange sind mittels eines Gelenkstiftes 21 miteinander
verbunden und legen sich mit einem kleinen Absatz 22, der aus der teilweise geschnittenen
Darstellung in F i g. 5 ersichtlich ist, an den Stirnflächen 23 der Zähne an. Für
den Anlagedruck sorgt eine Druckfeder 24.
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Die Bewegungsebene der Ankerachse ist in F i g. 1 und 5 im Schnitt
gestrichelt angedeutet und mit 25 bezeichnet. Die Drehrichtung beim Wickelvorgang
gibt ein Pfeil 26 in F i g. 3 an. Die Drehrichtung der Umlenkrolle 2 ist in F i
g. 1 mit einem Pfeil 27 und die Laufrichtung des Wickeldrahtes mit einem Pfeil 28
angegeben.
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Im Zusammenhang verläuft der Wickelvorgang folgendermaßen: Wenn der
Anker eingelegt ist, so daß die entsprechenden Kanten der Nutenöffnungen 18 und
19, durch die der Draht einfallen soll, mit den Spannbackenspitzen bündig sind,
wird die Leitzange 17 aufgesetzt, Ihre Leitflächen schließen bündig mit den entgegengesetzten
Kanten der Nutenöffnungen ab. Der Anfang des Wickeldrahtes wird im Beispiel
vom Mittelstück der Ankerwelle aus in eine zentrale Bohrung dieser Welle eingeschoben
und dadurch am Anker befestigt. Nun wird der Wickelantrieb der Welle 9 eingeschaltet
und die Spannzange samt Anker und Leitzange in eine durch den Pfeil 26 angedeutete
Drehbewegung versetzt. F i g. 2 zeigt die Situation nach einer Drehbewegung um nur
wenige Grade. Während der Wickeldraht vorher gerade ausgespannt war, verläuft er
jetzt mit einem Knick um die ausgewanderte Flanke der Spannzange herum. In F i g.
3 ist dieser Knick noch ausgeprägter. Der Draht hat jetzt schon die Tendenz, nach
oben wegzurutschen, wird jedoch durch die Haftreibung am Rücken der Spannzange noch
gehalten. Im weiteren Verlauf der Drehung springt der Draht in die Stellung nach
F i g. 4, d. h. kurz vor die Nutenöffnung. In F i g. 5 endlich ist die 90°-Drehung
vollzogen. Der Draht ist inzwischen in die Nut eingefallen und wieder geradegespannt.
Damit ist ein Viertel einer Windung hergestellt.-Bei der nächsten Vierteldrehung
wird der Draht nur an die Stirnseite der Zähne angelegt. Bei der dritten Vierteldrehung
wiederholt sich der beschriebene Vorgang, wobei der Draht über den Rücken des anderen
Spannbackens gleitet.
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Bei höheren Wickeldrehzahlen kann der Draht gegebenenfalls im Bereich
der Spannbackenspitzen durch Schleuderwirkung von den Spannbacken abgehoben werden.
In diesem Fall wird er von der Leit= zange 17 aufgefangen und rutscht entlang deren
Leit> flachen 20 in die Nut ein. Die Wicklung wächst von unten nach oben und füllt
die Nuten dicht.
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Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß der Wickeldraht in dem Abschnitt
zwischen der Umlenkrolle 2 und dem Anker die Bewegungsebene 25 durchstößt.
Dies ist der Regelfall, da man mit der Urnlenkrolle nicht zu nahe an die Spannzange
herangehen sollte, wenn die Anordnung einwandfrei arbeiten soll.
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Um die Stillstandszeiten der Anordnung gering zu halten, werden zweckmäßig
mehrere Spindeln mit getrennten Antrieben und Zählwerken in einem Gerät vereinigt.
Stillstandszeiten ergeben sich beim Ankerwechsel und beim Weiterdrehen des Ankers
um einen Wickelschritt. Im einzelnen muß hierzu die Leitzange abgenommen, die Spannzange
geöffnet und wieder geschlossen und zum Schluß die Leitzange wieder aufgesetzt werden.
Sind z. B. zwei Spindeln vorgesehen, so kann diese Arbeit an einer Spannzange vorgenommen
werden, während die andere Spannzange rotiert und nach einer bestimmten Windungszahl
selbsttätig abschaltet.