DE2543367A1

DE2543367A1 - Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen einsetzen ueberlappender spulen in staendernuten o.dgl.

Info

Publication number: DE2543367A1
Application number: DE19752543367
Authority: DE
Inventors: Robert Gerald Walker
Original assignee: Industra Products Inc
Current assignee: Industra Products Inc
Priority date: 1975-01-13
Filing date: 1975-09-29
Publication date: 1976-07-15
Also published as: GB1494957A; US3949464A; DE2543367C2

Description

PATENTANWALT ? 5 A 3 3 6 7

DIPL-ING. LEO FLEUCHAUS

8 MÖNCHEN 71, den 29. Sept.

Melchloretraße 42

Unser Zeichen: GU1P-1336

Industra Products, Inc., Baer Field, Fort Wayne, Indiana U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Einsetzen überlappender Spulen in Ständernuten oder dergleichen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einsetzen von Drahtspulen in die Ständernuten einer elektrischen Maschine, beispielsweise eines Generators, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die eine Vielzahl langgestreckter, im Kreis angeordneter und aufrecht stehender Glieder zum Tragen der Spulen aufweist, und einen Abstreifer enthält, der axial durch die Ständerbohrung beweglich ist, um die Spulen durch die Bohrung und nach außen in die Nuten zu stoßen, wobei zum gleichzeitigen Einsetzen wenigstens einer führenden uad einer überlappenden nachfolgenden Spule eine vor dem Abstreifer durch die Bohrung bewegliche Einrichtung

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richtung vorgesehen ist, um die führende Spule etwas vor der nachfolgenden Spule durch die Bohrung zu treiben.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbau von Spulen in die Nuten eines Ständers oder von Ähnlichem und genauer das Einsetzen überlappender Spulen während eines einzigen Durchlaufs der Spuleneinsetzvorrichtung.

Wie im Stand der Technik bekannt, kann der Ständer einer elektrischen Maschine einen genuteten Kern aus magnetischem Material enthalten, durch den axial eine Bohrung zur Aufnahme des Rotors verläuft und der eine Vielzahl von in den Nuten angeordneten Spulen aus leitendem Draht besitzt; dabei befinden sich die Spulen zwischen den Schlitzen zu beiden Enden des Ständerkerns in Endwindungs- bzw. Spulenkopfbereichen, wobei bestimmte Spulen zur Bildung von Polspulengruppen untereinander verbunden sind und jene Polspulengruppen untereinander zur Bildung von Ständerwicklungen verbunden sind. Häufig sind sowohl Startwicklungen als auch Hauptwicklungen vorgesehen, wobei die Startwicklungen elektrisch und/ oder räumlich gegenüber den Laufwicklungen versetzt sind, um für ein Startmoment der elektrischen Maschinen zu sorgen. Ein N-poliger Ständer kann beispielsweise typischerweise N-Hauptpolspulengruppen und N-Startpolspulengruppen besitzen, wobei jede der Startgruppen benachbarte Paare von Hauptgruppen überlappt. Solch ein Ständer kann mit Wicklungen versehen werden, indem jene Wicklungen auf Spulenkörpern hergestellt, auf eine Spuleneinsetzeinrichtung übertragen und von dieser in die Ständernuten verschoben werden.

Eine Vorrichtung zum Einsetzen vorgewickelter Spulen in Ständer ist beispielsweise aus den US-PS¹en 2 432 267 und 3 324

- 2 - bekannt.

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bekannt. Wenn eine solche Vorrichtung beispielsweise verwendet wird, um in einem ersten Durchgang eine Hauptwicklung und in einem nachfolgenden Durchgang eine Startwicklung einzusetzen / können infolge mangelndem angemessenen Raums im Ständer für die zweite Wicklung Schwierigkeiten auftreten. In der US-Patentschrift 3 4o2 46 2 ist beispielsweise ein bewegliches Glattungswerkzeug offenbart, das vor der zweiten Spule durch den Ständer gebracht wird, um zur Schaffung eines angemessenen Nutraums für die nachfolgende Spule die erste bzw. die Hauptspule nach außen zu drücken. Eine etwas andere Anordnung ist in der US-Patentschrift 3 5o7 o29 dargestellt, bei der die hinteren Endwindungen, das heißt der hintere Spulenkopf der ersten Spule radial nach außen geformt wird, um für das nachfolgende Einsetzen weiterer Spulen in die Nuten des Ständers freien Raum zu schaffen. Ein verbessertes Einsetzen vorgewickelter Spulen unter Verwendung von Maschinen, wie sie in der genannten US-Patentschrift 3 324 536 offenbart sind, kann auch dadurch erzielt werden, daß der bewegliche Abstreifer, der die Spulen in die Ständernuten trägt, in einer aus der US-Patentschrift 3 685 118 erkennbaren Weise abgewandelt wird oder daß gewisse der normalerweise festen, aufrecht stehenden Flügel oder Finger, die mit den Ständerzähnen zusammenpassen, am beweglichen Abstreifer befestigt werden, wie dies aus der US-Patentschrift 3 689 976 bekannt ist.

Es ist im Stand der Technik auch bekannt, die Haupt- und die Startwicklungen gleichzeitig einzusetzen, beispielsweise gemäß den US-Patentschriften 3 625 261 und 3 845 548, und die Hauptwicklung durch Verwendung eines nur mit dieser in Eingriff stehenden Hebers über den normalen Abstreifer etwas vor der Startwicklung in die Nuten zu bringen. Beim gleichzeitigen Einsetzen von Haupt- und Startwicklungen stößt

- 3 - der

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stößt der Abstreifer gegen die untere oder innere Wicklung, die im allgemeinen die Startwicklung ist, während die obere oder führende Wicklung während des Einsetzens auf der unteren Wicklung sitzt. Reibkräfte sowohl auf die obere als auch auf die untere Wicklung summieren sich auf und können zu einem Abflachen der unteren Wicklung und insbesondere deren unterer Teile führen, was die Flügel oder Finger spreizt und möglicherweise zu einer Blockierung und Beschädigung der Apparatur oder der Drähte führt. Außerdem kommt die führende Wicklung im Ständer zur Ruhe, während die nachfolgende oder untere Wicklung noch einen zusätzlichen Abstand zu überbrücken hat und auf sie von der oberen oder äußeren Wicklung und insbesondere deren unteren Wicklungskopf ausgeübte Reibkräfte ausreichen können, um den Draht zu brechen oder das Einsetzen zu beeinträchtigen. Bohrungsisolierkeile begleiten typischerweise die innere Wicklung beim Einsetzen, und ihr Anordnen kann in ähnlicher Weise beeinträchtigt werden.

Noch ein anderes Problem sowohl des gleichzeitigen als auch des aufeinanderfolgenden Einbringens von Wicklungen liegt in der Blockierdrahtgröße. Wenn das Verhältnis des Drahtdurchmessers zum Flügelspalt in der Größenordnung von angenähert 55% bis 78% liegt, neigt der relativ weiche Draht dazu, sich leicht zu verformen und mit seinen angrenzenden Drähten als Keil zu wirken. Diese Keil- oder Verschachtelungswirkung erzeugt Seitenkräfte senkrecht zu den Flügelflächen, die zu hemmenden Reibkräften beim Einsetzprozeß führen. Jeder Draht der Spule reagiert auf diese Weise, und da der Abstreifer am Boden des Drahtstapeis angeordnet ist und von dort stößt, sind die erzeugten Reibkräfte kumulativ. Dies beruht auf der Tatsache, daß jeder Draht seine eigene Reibkraft erzeugt und gleichzeitig die hemmende Reibkraft des direkt über ihm befindlichen Drahtes überwinden muß. Diese aufsummierten Kräfte stellen am Abstreifer eine Hemmkraft dar und können bei einer

- 4 - großen

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großen Anzahl von Windungen zu einer Beschädigung der Drähte direkt neben oder nahe dem Abstreifer führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eines oder mehrere der vorgenannten Probleme vermieden werden. Dabei soll das Verfahren zum Spuleneinsetzen unter Verwendung der aus den genannten US-Patentschriften 3 324 5 36 und 3 625 261 bekannten Vorrichtungen verbessert werden. Mit dem zu schaffenden Verfahren und der zu schaffenden Vorrichtung soll das gleichzeitige Einsetzen von Haupt- und Startwicklungen bei geringerer Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung von Einsetzapparatur oder Endprodukt möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch Schaffung einer Maschine für das Einsetzen von Drahtspulen in Ständernuten einer elektrischen Maschine gelöst, die eine Vielzahl aufrecht stehender Finger aufweist, welche auf einem Maschinenrahmen getragen werden und um den Umfang eines Kreises herum angeordnet sind, um die Spulen zu tragen, und die einen Abstreifer besitzt, der axial durch die Ständerbohrung beweglich ist, um die Spulen durch die Bohrung und nach außen in die Nuten zu drücken, wobei mit der Maschine ein gleichzeitiges Einsetzen wenigstens einer führenden Spule und einer überlappenden nachfolgenden Spule möglich ist und sie eine vor dem Abstreifer durch die Ständerbohrung bewegliche Einrichtung aufweist, um die führende Spule etwas vor der nachfolgenden Spule durch die Bohrung zu treiben, und eine sich radial erstreckende Einrichtung, um den nachgezogenen oder hinteren Teil der führenden Spule radial nach außen zu drücken, um zur Schaffung eines freien Raums für die nachfolgende Spule beizutragen.

- 5 - Das

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Das Einsetzen überlappender Spulen in Ständernuten wird dadurch begünstigt/ daß eine der Spulen vor der anderen durchgeführt wird und ihr hinteres Spulenkopfteil nach außen gedrängt wird,um einen zusätzlichen freien Raum für die nachfolgende Spule zu schaffen.

Um dies zu erreichen, sind Sätze von Hebern mit einer gleichen Anzahl zusammenwirkender, sich radial erstreckender Glieder vorgesehen, von einen ein Satz mit dem Abstreifer beweglich ist, während der andere Satz auf dem Einsetzrahmen getragen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Spulenelnsetzvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht ähnlich Fig. 1, in der überlappende Spulen und ein Ständer in verschiedenen Stufen des Einsetzverfahrens dargestellt sind,

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, die die gleichen verschiedenen Stufen des Einsetzverfahrens wie Fig. 2 darstellt,

Fig. 4 eine Unteransicht eines fertiggestellten beispielhaften sechspoligen Ständers,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den beispielhaften sechspoligen Ständer von Fig. 4,

Fig. 6 eine Teil-Seitenschnittansicht, in der die zum Teil eingesetzten Wicklungen dargestellt sind,

- 6 - Fig. 7

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Fig. 7 eine vereinfachte Querschnittsansicht eines konventionellen Einsetzens, und

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, bei der jedoch die Verwendung des erfindungsgemäßen Hebers dargestellt ist.

Es wird zunächst, hauptsächlich anhand der Figuren 1 und 3, die Vorrichtung zum Einsetzen von Drahtspulen in Nuten eines Ständers 11 einer elektrischen Maschine betrachtet. Die Vorrichtung besitzt eine Vielzahl gestreckter Fingerglieder, wie 13 und 15, die aufrecht in einem Kreis, der im wesentlichen der Ständerbohrung entspricht, stehen. Die Außenflächen der Fingerglieder 13 und 15 sind von der Form her an die Innenzahnung des Ständers angepaßt, sodaß der Spalt zwischen benachbarten Fingergliedern einer Nut im Ständer entspricht und die Drahtspulen entlang den Fingergliedern nach oben in entsprechende Nuten bewegt werden können. Die unteren Teile der langgestreckten Fingerglieder wie 17 und 19 bilden jeweils zwischen zwei benachbarten Gliedern eine Führungsbahn, auf der gleichzeitig mit den Spulen Isolierkeile eingesetzt werden können. Die Isolierkeile können beispielsweise Keile sein, die die Spule im Ständer von der Ständerbohrung trennen (allgemein Bohrungsisolierkeile genannt), oder sie können Isolierkeile für die Trennung unterschiedlicher Wicklungen in der Ständernut sein. Die Vorrichtung besitzt außerdem einen Abstreifer 21, der axial durch die Ständerbohrung beweglich ist, um die Spulen durch die Bohrung und nach außen in die Ständernuten zu drücken. Typischerweise besitzt solch ein Abstreifer Flossen oder Rippen 23, die sich zwischen benachbarte Fingerglieder und in die Ständernuten erstrecken, um sicherzu-

- 7 - stellen

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stellen, daß der gesamte Draht in die Ständernuten gedrückt wird. Soweit bisher beschrieben, besitzt die Spuleneinsetzvorrichtung einen Standardaufbau, dessen vollständige Betriebsbeschreibung der genannten US-Patentschrift 3 324 5 36 entnommen werden kann.

Auf dem Abstreifer 21 getragen und mit ihm beweglich sind eine Bürste 25, die die obersten Drähte einer Spule zurückhält, um zu verhindern, daß diese nach oben zwischen den Fingergliedern herausspringen, sowie ein Heberaufbau 27, der vor dem Abstreifer 21 durch die Ständerbohrung beweglich ist, um eine führende Spule etwas vor einer folgenden Spule durch die Bohrung zu drängen. Wie man sieht, haben bestimmte Keilführungen oder untere Teile der Fingerglieder sich radial erstreckende Teile oder Vorsprünge, wie 29 und 31, die dafür vorgesehen sind, ein nachgezogenes oder hinteres Teil einer führenden Spule radial nach außen zu drücken, um zur Schaffung eines freien Raumes für die nachfolgenden Spulen beizutragen. Die Keilführungen können einstückig mit den oberen Fingerteilen wie 13 und 15 hergestellt werden, oder noch typischer, können sie aus getrennten Stücken bestehen, wobei sowohl die Fingerglieder als auch die Keilführungen auf einem Rahmenteil 33 befestigt sind.

Bei der dargestellten exemplarischen Ausfuhrungsform werden mit dem System Wicklungen eingesetzt, indem ein axialer Spuleneinsetzdurchlauf durch die Ständerbohrung erfolgt, um einen sechspoligen Ständer mit sechs Haupt- oder Laufspulen, die der anderen Wicklung nach oben in den Ständer vorangehen und schließlich eine äußere Wicklung im Ständer bilden, und mit sechs Start- oder Hilfswicklungen, die der führenden Wicklung nach oben in den Ständer folgen und schließlich eine innere Wicklung im Ständer bilden, zu schaffen. Ein Pol des Ständers kann eine einzelne Spule ent-

- 8 - halten

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halten, die in einem Paar von Ständernuten angeordnet ist, oder eine Gruppe von Spulen, die in\erschiedenen, jedoch eng ausgerichteten Ständernuten angeordnet sind, sodaß die Wicklung für einen Pol im allgemeinen Spulengruppe genannt wird, wobei bei der exemplarischen Ausführungsform sechs Spulengruppen zur Bildung einer kompletten Wicklung zusammengeschaltet sind.

Beim Betrieb wird eine innere oder untere Spule oder Spulengruppe wie 35 über einer Anzahl aufrecht stehender Fingerglieder bzw. Finger und dann eine obere oder äußere Spule wie 37 über andere der Finger gesetzt, sodaß sich die Spulen und 37 überlappen. Die Spulen überlappen sich in diesem Sinne dann, wenn sie Spulenseiten gemeinsam zwischen einem Paar von Fingergliedern aufweisen oder wenn eine Seite einer der Spulen zwischen den Fingergliedern liegt, die zwei Seiten der anderen Spule einschließen. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich der Abstreifer und der Heber in ihrer gesenkten Stellung, wie bei 28 angedeutet. Die Spulen werden dann durch ein Vorrücken der Bürste 25, des Hebers 27 und des Abstreifers 21 nach oben in die Bohrung und die Nuten des Ständers 11 bewegt, wie dies im rechten Teil der Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Wie dargestellt, liegt das führende, einen Wicklungskopf bildende Teil 39 einer inneren Spule 41 zwischen dem einen Spulenkopf bildenden Teilen 43 und 45 einer äußeren Spule 47', während der nachgezogene, einen Wicklungskopf bildende Teil 45 der äußeren Spule 47 zwischen den einen Wicklungskopf bildenden Teilen 39 und 49 der inneren Spule 41 liegt. Auf diese Weise überlappen sich die innere und die äußere Spule in axialer Richtung als auch in radialer Richtung um den Ständer. Die Spule 47 liegt vor der Spule 41, da das sich radial erstreckende Heberteil 51 mit der Spule in Eingriff steht und sie nach oben drückt, jedoch zwischen der Spule 41 und der ihr nächstfolgenden Spule hindurchgeht und jene folgenden Spulen vom Abstreifer 21 bewegen läßt. Wie

- 9 - in

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in Fig. 3 erkennbar, werden für die beispielhafte sechs-

/solch
polige Maschine sechs sich radial erstreckende Heberteile vom Abstreifer getragen. Die Reibhemmung beim Einsetzen der Spule 41 (die von geeigneten Bohrungsisolierkeilen begleitet sein kann) wird dadurch vermindert, daß der hintere oder nachlaufende Spulenkopf45 der äußeren oder führenden Spule radial nach außen gedrückt wird, wodurch die Schaffung von freiem Raum für das Einsetzen der inneren Spule 41 und natürlich ihrer angrenzenden Spule unterstützt wird. Dieses hintere Endwindungsteil bzw. der hintere Spulenkopf wird von dem sich radial erstreckenden Teil 31 nach außen gedruckt.

Die Nacheilung des Hilfswicklungseinsetzens gegenüber dem Hauptwicklungseinsetzen ist klarer aus Fig. 6 erkennbar, wo die Hauptwicklung 71 ein erhebliches Stück vor der Hilfswicklung 73 liegt. Der Heberaufbau 75 drückt den oberen Spulenkopf der Hauptwicklung 71 über die Enden von Flügeln wie die Flügel oder Finger 77, während der Abstreifer 79 die nachfolgende Hilfswicklung 73 in den Ständer 81 einsetzt.

Jeder Pol des Ständers kann aus einer einzigen Spule gebildet werden, die in einem Paar von Ständernuten anzuordnen ist, oder er kann von einer Spulengruppe (im allgemeinen konzentrisch) gebildet werden, die in mehrere Ständernuten einzusetzen ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird in jedem Fall der sich radial erstreckende Teil 51 des Hebers mit dem sich radial erstreckenden Teil 29, der vom Rahmen getragen wird, ausgerichtet sein, und diese Teile werden zwischen zwei benachbarten Spulen 53 und 55 liegen, sodaß der Heber 51 mit dem führenden Teil der Spule 57 in Eingriff steht, sie vor den Spulen 53 und 55 in den Ständer führt und außerdem sicherstellt, daß das hintere oder nach-

- 1o - gezogene

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gezogene· Spulenkopfteil der Spule 57 vom sich radial erstreckenden Teil 29 nach außen gedrückt wird; dadurch wird ein angemessener freier Raum für die Beendigung des Einsetzens der Spulen 53 und 55, erwünschtenfalls zusammen mit Isolierkeilen, geschaffen.

Der vereinfachte Vergleich der Fig. 6 und 7 dient zur weiteren Verdeutlichung einiger Vorteile der Erfindung. In Fig. 7 bewegt sich der Abstreifer 85 nach oben, um eine als Beispiel dienende Spule 87 zwischen ein Paar fester Flügel oder Finger zu drücken, von denen nur der Finger 83 sichtbar ist. Bei dieser herkömmlichen Arbeitsweise des Abstreifers 85 übt dieser hauptsächlich im Bereich der Pfeile 89, 91 und 93 Kräfte auf die Spule 87 aus, wobei aus der Konzentration der Kräfte in diesem Bereich eine erhebliche Beschädigung der unteren Windungen der Spule 87 folgen kann. Durch Verwendung des Hebers 95 auf dem Abstreifer 97 gemäß Fig. 8 treten immer noch einige auf die Spule 99 wirkende Kräfte im Bereich zwischen den Flügeln oder Fingern, wie etwa dem Flügel 1o1, auf, wie durch die Pfeil 1o3 angedeutet, jedoch ein erheblicher Teil der für das Einsetzen der Spule 99 erforderlichen Kraft tritt entsprechend der Darstellung durch den Pfeil 1o5 jetzt in dem Bereich auf, in dem der Heber mit der Spule 99 in Eingriff steht; da in diesem Bereich keine Finger vorhanden sind, gibt das Zusammendrängen der Windungen keinen Anlaß zu irgendwelchen Blockierdrahtgrößen-Problemen.

Bei geeigneter Höhe und Form des Hebers 95 kann eine größere Anzahl von Windungen des Drahts innerhalb des Blockierdrahtgrößenbereichs in eine Nut eingesetzt werden. Dieser Blockierdrahtgrößenzustand wird von einer Brückenwirkung der Draht-

- 11 -r windungen

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windungen zwischen den Flügeln oder Fingern hervorgerufen. Drahtdurchmesser von angenähert 55 % bis 78 % des Flügelspalts werden gewöhnlich besonders stark beschädigt, wenn mehr als 3o bis 35 Drahtwindungen nach der in Fig. 7 dargestellten bekannten Methode in eine Nut eingesetzt werden. Die dem Abstreifer nächstliegenden untersten Windungen werden eingekeilt und abgeflacht, wenn zwei Drähte Seite an Seite zwischen zwei benachbarten Flügeln gequetscht werden.

Der Grund für diesen Blockierzustand ist die Reibkomponente der Kraft von einem Draht gegen den Flügel auf den unterliegenden Draht, die sich zu ihrer seitlichen Komponente addiert und mit zunehmender Anzahl von Windungen zu einer progressiv verstärkten Kraft und Abflachung führt. Bei Verwendung des bekannten Abstreifers von Fig. 7 drückt die Rippe des Abstreifers nach oben auf die Spulen, sodaß die größte Beschädigung der Windungen unmittelbar neben dem Abstreifer auftritt, während die höheren Windungen entsprechend weniger beschädigt werden und die Beschädigung natürlich bei geringerer Windungszahl geringer ist. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Spulenunterstützungsheber oben auf dem Abstreifer wird der obere Spulenkopf im Effekt zwischen den Flügeln nach oben gezogen, anstatt von der Rippe des Abstreifers zwischen den Flügeln vollständig nach oben gedrückt zu werden. Die Verwendung eines solchen Hebers erlaubt das Einsetzen einer erheblich größeren Windungszahl als es bei Verwendung ohne den Heber möglich wäre; sechzig oder mehr Drahtwindungen können auf diese Weise zufriedenstellend eingebracht werden.

Bei dem als Beispiel dienenden sechspoligen Ständer bilden die äußeren Spulen die Haupt- oder Laufwicklung, wohingegen

- 12 - die

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y ο ι 3 / ü ! 8

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die inneren Spulen die Hilfs- oder Startwicklung darstellen. Die rechten Teile der Fig. 2 und 3 zeigen die Beendigung des Einbringens der Hauptwicklung bei noch unvollständigem Einsetzen der Startwicklung. Die fortgesetzte Aufwärtsbewegung des Abstreifers 21 für beispielsweise weitere 2,5 cm wird das Einbringen der Startwicklungvollenden und einen Ständer schaffen, wie er in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Dieser Ständer sieht den auf bekannte Weise hergestellten Ständern sehr ähnlich und besitzt untere Hauptspulenköpfe 59, obere Hauptspulenköpfe 61, obere Hilfs- oder Startspulenköpfe 63 und untere Startspulenköpfe 65. Die Hilfswicklung sieht üblich aus, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die oberen Hauptwindungen bei 67 infolge des Durchgangs des Hebers 51 nach außen runtergedrückt sind und daß der untere Spulenkopf dadurch bei 69 nach außen runtergedrückt oder gehalten ist, da er mittels der sich radial erstreckenden Elemente wie 29 und 31 nach außen gedrückt wurde.

Unter nochmaligem kurzen Bezug auf Fig. 1 sei bemerkt, daß die Heberspitzen, etwa bei 1o7, die die radial am weitesten außenliegenden Teile des Hebers sind, im Gegensatz zum üblichen Heberaufbau so geformt sind, daß sie sich eng mit benachbarten Fingern vereinigen. Wie dargestellt, ist die innenliegende Kante der Finger konvex und die außen liegende Spitze des Hebers 1o7 konkav, sodaß keine Spalte verbleiben, in die Drahtwindungen fallen könnten, was zu einer Drahtbeschädigung und einer möglichen Maschinenbeschädigung führen könnte.

Die Erfindung wurde anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels erläutert, jedoch sind für den Fachmann zahlreiche Abwandlungen selbstverständlich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

- 13 - Während

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Während beispielsweise die Vorsprünge, die das nachgezogene Teil der Hauptwicklung radial nach außen drücken, einfach als verlängerte Keilführungen dargestellt wurden, könnten diese Vorsprünge durch viele verschiedene sich radial erstreckende Anordnungen gebildet werden. Zahlreiche Variationen der Spulenwicklungs- und -einsetzapparatur können in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden.

Zusammengefaßt wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zum Einbau von Spulen in Nuten eines Ständers oder von Ähnlichem geschaffen, die eine Vielzahl sich radial erstreckender Heber besitzt, die durch eine Ständerbohrung beweglich sind, um Polspulengruppen in die Ständerschlitze zu führen? die Vorrichtung enthält ferner eine Vielzahl sich radial erstreckender Vorsprünge, um die hinteren oder nachgezogenen Teile der Spulen radial nach außen zu drücken, um in der Nut Platz für andere Spulen zu schaffen. Es ist eine Vielzahl aufrecht stehender Finger vorgesehen, wobei eine innere Spule über eine Anzahl dieser Finger und eine äußere Spule über andere von diesen Fingern gesetzt werden, sodaß sich die äußere und die innere Spule überlappen. Die innere und die äußere Spule werden dann in die Bohrung und die Nuten des Ständers bewegt, wobei das führende, die Endwindung bildende Teil der inneren Spule zwischen den die Endwindung bildenden Teilen der äußeren Spule liegt und das nachgezogene, eine Endwindung bildende Teil der äußeren Spule zwischen den eine Endwindung bildenden Teilen der inneren Spule liegt , sodaß nicht nur die innere Spule, sondern auch Ständerbohrungsisolierteile einfacher in den Ständer eingebaut werden können.

- 14 - Patentansprüche

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Claims

GU1P-1336 7543367 /Γ Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Einsetzen von Drahtspulen in die Ständernuten einer elektrischen Maschine, die eine Vielzahl langgestreckter, im Kreis angeordneter und aufrecht stehender Glieder zum Tragen der Spulen aufweist und einen Abstreifer enthält, der axial durch die Ständerbohrung beweglich ist, um die Spulen durch die Bohrung und nach außen in die Nuten zu stoßen, wobei zum gleichzeitigen Einsetzen wenigstens einer führenden und einer überlappenden nachfolgenden Spule eine vor dem Abstreifer durch die Bohrung bewegliche Einrichtung vorgesehen ist, um die führende Spule etwas vor der nachfolgenden Spule durch die Bohrung zu treiben, gekennzeichnet durch eine sich radial erstreckende Einrichtung (29, 31), die den hinteren oder nachgezogenen Teil (45) der führenden Spule (47) radial nach außen drückt und damit zur Schaffung von Platz für die nachfolgende Spule (41) beiträgt.

2. Vorrichtung zum Einsetzen von Drahtspulen in die Ständernuten einer elektrischen Maschine zur Bildung eines Ständers mit überlappenden Wicklungen, die in den Ständernuten angeordnet sind und sich von dort zur Bildung von Wicklungsköpfen zu "entgegengesetzten Ständerenden erstrecken, wobei die Vorrichtung eine Vielzahl langgestreckter, im Kreis angeordneter und aufrecht stehende. Glieder zum Tragen der Spulen aufweist und einen Abstreifer enthält, der axial durch die Ständerbohrung beweglich ist, um die Spulen durch die Bohrung und nach außen in die Nuten zu stoßen, dadurch gekennzeichnet , daß zum gleichzeitigen Einsetzen Innerer und äußerer überlappender

- 15 - Spulen

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Spulen während eines einzigen Abstreiferdurchlaufe durch die Ständerbohrung eine stationäre, sich radial erstreckende Einrichtung (29, 31) vorhanden ist, um die hinteren oder nachgezogenen Wicklungsköpfe der äußeren Spule (47) radial nach außen zu drücken und damit zur Schaffung von Platz für die nachfolgende Spule (41) beizutragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

g e k e η η ζ e ich η e t durch eine Einrichtung (27), die vor dem Abstreifer (21) durch die Bohrung beweglich ist, um die äußere Spule (47) etwas vor der inneren Spule (41) durch die Bohrung zu drängen, sodaß die äußere Spule während des Einsetzens führt und die innere Spule folgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die langgestreckten Glieder (13, 15, 17, 19) fest von einem Maschinenrahmen (33) getragen werden und ihrerseits einen Ständer (11) tragen und daß die sich radial erstreckende Einrichtung aus einer Vielzahl radial verlaufender Vorsprünge (29, 31) besteht, die von dem Maschinenrahmen getragen werden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die bewegliche Einrichtung (27) eine Vielzahl sich radial erstreckender Heber (51) aufweist, die auf dem Abstreifer (21) getragen werden und mit ihm beweglich sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß sich die bewegliche Einrichtung (27) und die sich radial erstreckende Einrichtung (29, 31) jeweils radial in einer

- 16 - Richtung

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Richtung erstrecken, die die führende Spule (47) schneidet und an einer Seite der folgenden Spule (41) vorbeiläuft.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Ständer (11) N-polig ist und die Vorrichtung gleichzeitig N Hauptpolspulengruppen und N Startpolspulengruppen einsetzt, wobei jede der N Startpolspulengruppen einem benachbarten Paar von Hauptpolspulengruppen folgt und dieses überlappt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die sich radial erstreckende Einrichtung N radial verlaufende Vorsprünge (29, 31) aufweist, die jeweils von einem zugehörigen der langgestreckten Glieder zwischen benachbarten Startspulengruppen radial nach außen liegen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die bewegliche Einrichtung (27) N sich radial erstreckende Heber (51) aufweist, die jeder auf dem Abstreifer (21) getragen werden und von einem zugehörigen der langgestreckten Glieder (17, 19) zwischen benachbarten Startspulengruppen radial nach innen angeordnet sind.

10. Verfahren zum Einsetzen von Drahtspulen in Nuten des Ständers, um in einem axialen Spuleneinsetzdurchgang durch die Bohrung des Ständers einen Ständer mit überlappenden Wicklungen zu schaffen, die in den Ständernuten angeordnet sind und sich von dort zur Bildung von Wicklungsköpfen zu entgegengesetzten Enden des Ständers

- 17 - erstrecken

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erstrecken, mit den Schritten:

(a) Schaffung einer Vielzahl aufrecht stehender Fingerglieder,

(b) Anordnen einer inneren Spule über einer Anzahl der Fingerglieder,

(c) Anordnen einer äußeren Spule über anderen Fingergliedern, sodaß sich die äußere und die innere Spule überlappen,

(d) Anordnen eines Ständers über den Fingergliedern, sodaß die Ständernuten mit den Spalten zwischen den Fingergliedern ausgerichtet sind,

(e) Bewegen der inneren und der äußeren Spule in die Bohrung und die Nuten des Ständers, wobei ein führender, einen Wicklungskopf bildender Teil der inneren Spule zwischen einen Wicklungskopf bildenden Teilen der äußeren Spule und ein nachgezogener, einen Wicklungskopf bildender Teil der äußeren Spule zwischen einen Wicklungskopf bildenden Teilen der inneren Spule liegen, gekennzeichnet durch

(f) Hinausdrängen des nachgezogenen Wicklungskopfteiles der äußeren Spule (47) radial nach außen, um die Schaffung eines freien Raumes für das Einsetzen der inneren Spule (41) zu unterstützen.

11. Verfahren nach Anspruch To, g e k e η η

zeichnet durch den weiteren Schritt

(g) gleichzeitiges Bewegen von Bohrungsisolierkeilen mit dem

- 18 - Bewegen

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Bewegen der inneren und der äußeren Spule in die Ständer— nuten zur Trennung der Spulen von der Ständerbohrung.

12. Vorrichtung zum Einbau von Spulen in die Nuten eines Ständers oder von Ähnlichem mit einer Vielzahl sich radial erstreckender Heber, die durch eine Ständerbohrung beweglich sind, um eine gleiche Anzahl von Polspulengruppen in die Ständernuten zu führen, gekennzeichnet durch eine ebenfalls gleiche ■ Anzahl sich radial erstreckender, stationär angeordneter Vorsprünge (29, 31), die die nachgezogenen Teile der Spulen (47) zur Schaffung von Platz für andere Spulen (41) radial nach außen drücken.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die sich radial erstreckende Einrichtung (27) eine geringere Anzahl von radial verlaufenden Vorsprüngen enthält, von denen jeder von einem der langgestreckten Glieder (13, 15, 17, 19) radial nach außen liegt.

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