DE3729289A1 - Vorrichtung zum wickeln von spulen fuer elektrische maschinen mit einer stelleinrichtung fuer die schablonenweite - Google Patents
Vorrichtung zum wickeln von spulen fuer elektrische maschinen mit einer stelleinrichtung fuer die schablonenweiteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln von Spulen
für elektrische Maschinen, bestehend aus einer an einem Rahmen
axial verschieblich gehaltenen, mehrteiligen Schablone, einer
diese umkreisend gelagerten Wickeldüse und einer Stelleinrich
tung zur Veränderung der Schablonenweite durch radiale Ver
schiebung eines Teils der Schablone mittels eines linear beweg
baren Schuborgans.
Derartige Vorrichtungen sind z.B. in der US-PS 36 72 027, den
DE-OS 25 11 515 und 26 08 658 sowie der japanischen Gebrauchs
musterveröffentlichung 60-34 760 beschrieben. Sie bieten ver
schiedene Lösungsmöglichkeiten für das grundsätzliche Problem,
trotz der die Schablone umkreisenden Bewegung der Wickeldüse
mit einer Stelleinrichtung an einem Schablonenteil anzugrei
fen, um dieses radial zu verstellen. Durch eine solche Änderung
der Schablonenweite können innerhalb bestimmter Grenzen mit dem
selben Wickelwerkzeug Spulen unterschiedlichen Durchmessers
erzeugt werden, die dann z.B. in Statoren unterschiedlicher
Pakethöhe eingezogen werden können. Verschieden große Spulen
braucht man manchmal aber auch für einen einzigen Stator, z.B.
dann, wenn bestimmte Spulen im montierten Zustand radial weiter
außen und andere radial weiter innen sitzen sollen.
Gemäß US-PS 36 72 027 ist vorgesehen, unmittelbar am und über
dem oberen Ende der Schablone eine elektrische Stelleinrichtung
für ein Schablonenteil anzuordnen, die über Schleifkontakte
an dem die Wickeldüse tragenden, umlaufenden Teil (Flyer) mit
Strom versorgt wird. Die ständige Verbindung des Antriebs der
Stelleinrichtung und ihres Getriebes mit der Schablone er
schwert deren Auswechselung außerordentlich und bedingt ins
gesamt eine komplizierte Konstruktion. Für Schablonen mit
durch eine Taumelscheibe angetriebenen Drahtabstreifern, z.B.
gemäß EP 53 398, käme die gesamte Stelleinrichtung aus Platz
gründen praktisch überhaupt nicht in Frage. Dasselbe gilt für
die in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung
60 34 760 beschriebene Wickelvorrichtung, bei welcher der
elektrische Stellantrieb ebenfalls auf der Schablone montiert
ist, aber nur im Stillstand der Wickeldüse elektrisch ange
schlossen werden kann.
Auch bei den übrigen oben genannten, bekannten Wickelvorrich
tungen ist die Stelleinrichtung immer noch verhältnismäßig
kompliziert und aufwendig. Sie besteht aus einem außerhalb der
Umlaufbahn der Wickeldüse angeordneten Drehantrieb, dessen Ab
triebswelle im Stillstand der Wickeldüse durch einen Linear
antrieb mit Bezug auf die Schablone radial vorschiebbar und
mit einem an deren oberen Ende gelagerten Schraubgetriebe
kuppelbar ist, durch welches die Drehbewegung in eine gerad
linige Stellbewegung umgewandelt wird. Man braucht also zwei
verschiedene Antriebe und außerdem an der Schablone ein Ge
triebe. Letzteres kann im Einzelfall eine ungünstige Anord
nung der Drahtabstreifer bedingen. Schließlich ist als wei
terer Mangel festzustellen, daß der Linearantrieb den Dreh
antrieb erst dann mit dem Schraubgetriebe kuppeln kann, wenn
die Schablone nach dem Absenken zum Abstreifen aller am Ende
eines Wickelvorgangs auf ihr sitzenden Drahtwindungen wieder
in diejenige axiale Position angehoben worden ist, in welcher
die Abtriebswelle der Stelleinrichtung mit dem Schraubgetriebe
kuppelbar ist.
Sehr viel Platz und großen konstruktiven Aufwand bei jeder
einzelnen einer Vielzahl von auswechselbaren Schablonen bean
spruchen auch an diesen angebrachte Ausgleichsgetriebe, wenn
zwei Schablonenteile gleichzeitig verschoben werden sollen,
vgl. DE-OS 28 08 048.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wickel
vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren
Stelleinrichtung für das verschiebliche Schablonenteil mit
weniger Antrieben auskommt als bisher, an der Schablone selbst
kein Getriebe erfordert und Verkürzung der zur Veränderung
der Schablonenweite notwendigen Zeitspanne ermöglicht.
Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Stelleirnichtung insgesamt neben der Schablone, außerhalb
der Bahn der Wickeldüse am Rahmen gelagert ist und das Schub
organ im Stillstand der Wickeldüse an den radial verschieb
lichen Teil der Schablone heranfahrbar und durch deren axiale
Bewegung ein- und auskuppelbar ist.
Die Erfindung bietet zunächst den Vorteil, daß weder ein An
trieb noch ein Getriebe an der Schablone oder dem Schablonen
träger gelagert ist, so daß jedes auswechselbare Wickelwerk
zeug einfacher und auch leichter ist als bei bekannten Wickel
werkzeugen mit verstellbarer Schablone. Daraus ergibt sich
der weitere Vorteil, daß die während des Betriebs notwen
digen axialen Sprungbewegungen der Schablone schneller ausge
führt werden können als bisher. Wegen der Einfachheit des Auf
baus eignet sich die Erfindung besonders gut zur Nachrüstung
von Wickelvorrichtungen, die bisher noch keine Schablonenver
stellung hatten.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der ohne
hin vorhandene Antrieb für die axialen Bewegungen der Schablone
zu deren Kuppeln mit der Stelleinrichtung ausgenutzt wird. In
dem der Stellantrieb als Linearantrieb ausgebildet ist, bedarf
es auch keines Getriebes mehr an der Schablone zur Umsetzung
einer Dreh- in eine Linearbewegung. Das normalerweise zwischen
dem Getriebe und dem verstellbaren Schablonenteil vorhandene
Schuborgan kann nach dem Fortfall des Getriebes unmittelbar
mit dem Linearantrieb verbunden sein und braucht nur dann, wenn
die Schablonenweite verändert werden soll, an die Schablone
herangefahren und mit dieser gekuppelt zu werden.
Die Umstellung der Schablonenweite läßt sich bei der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung dadurch beschleunigen, daß das Schub
organ schon radial von außen nach innen in die zum Kuppeln mit
dem verschieblichen Schablonenteil bestimmte Stellung vorfahren
kann, während sich die Schablone noch in einer zum vorangehenden
Wickel- und Abstreifvorgang gehörenden abgesenkten Stellung be
findet. Das Kuppeln erfolgt während des anschließenden Anhebens
der Schablone. Somit werden für das Heranfahren der Stellein
richtung an die Schablone und das Einkuppeln keine zusätzli
chen Zeiten benötigt, obgleich sich die Stelleinrichtung ins
gesamt außerhalb der Bahn der Wickeldüse befindet.
Um das radial verschiebliche Schablonenteil in einer bestimm
ten Stellung zu halten, könnte es ggf. genügen, eine klemmende
Kipplage oder eine mit großer Reibung behaftete Führung zwi
schen dem verschieblichen Schablonenteil und dem Schablonen
träger vorzusehen. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
ist jedoch eine den radial verschieblichen Teil der Schablone
relativ zu dem übrigen Teil der Schablone fixierende Klemm-
oder Arretiereinrichtung vorhanden, die durch Eingriff des
Schuborgans lösbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, der
Schablone einer Wickelvorrichtung mit einer
daneben angebrachten Stelleinrichtung;
Fig. 2 einen Ausschnitt "A" aus Fig. 1 in grö
ßerem Maßstab;
Fig. 3 einen Querschnitt nach Schnittlinie III-III
in Fig. 2.
In Fig. 1 ist der Rahmen einer Vorrichtung zum Wickeln von
Spulen für elektrische Maschinen mit 10 bezeichnet. Er trägt
in bekannter Weise, z.B. wie in der DE-OS 28 08 048 beschrie
ben, eine Schablone 12, die z. B. einen Aufbau gemäß EP 53 398
mit Drahtabstreifern haben kann, die durch eine Taumelscheibe
14 zu einer oszillierenden axialen Bewegung angetrieben wer
den, wenn während eines Wickelvorgangs die Schablone 12 durch
Führungsstangen 16 drehfest gehalten und von einem sogenannten
Flyer 18 mit einer Wickeldüse 20 umkreist wird. Der Wickel
draht 22 wird zentral durch die Drehantriebswelle 24 des
Flyers zugeführt. Das Stützgetriebe, welches in bekannter
Weise die Schablone 12 trotz des um sie herumgeführten Wickel
drahts 22 drehfest hält, ist der Einfachheit halber nicht ge
zeigt. Ebenfalls weggelassen ist das mit der Schablone 12 zu
sammenwirkende, unterhalb von dieser angeordnete, aus senkrecht
angeordneten Lamellen bestehende Einzieh- oder Übertragungs
werkzeug, in welches die auf die Schablone 12 gewickelten
Spulenwindungen abgestreift werden. Soweit dieses Abstreifen
nicht bereits während des Wickelvorgangs stattfindet, führt
die Schablone 12 üblicherweise am Ende eines Wickelvorgangs,
nachdem die Wickeldüse 20 angehalten worden ist, eine axiale
Bewegung in das Einzieh- oder Übertragungswerkzeug hinein aus,
um dort sämtliche noch auf den verschiedenen Schablonenstu
fen sitzende Spulenwindungen abzustreifen.
Die nachstehend beschriebene Stelleinrichtung zur Veränderung
der Schablonenweite ist nicht auf eine Kombination mit der
gezeigten Schablone 12 mit Drahtabstreifern mit Taumelschei
benantrieb 14 beschränkt, sondern kann z.B. auch bei Schablo
nen gemäß DE-OS 25 11 515 mit Schrägflächen zum Abstreifen der
Spulenwindungen Anwendung finden. Auch die Zahl der Schablonen
stufen bzw. -kammern spielt keine Rolle. Es kommt lediglich
darauf an, daß es sich um eine mehrteilige Schablone handelt,
deren einer, im Ausführungsbeispiel mit 26 bezeichneter Teil,
relativ zum übrigen Teil der Schablone 12 radial verschieb
lich ist, wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet.
Die insgesamt mit 28 bezeichnete Stelleinrichtung ist über eine
Halterung 30 am Rahmen 10 befestigt. Sie besteht aus einem
Gehäuse 32, an welchem ein Elektromotor 34 angeflanscht ist.
Letzterer ist über einen Zwischenflansch 36, welcher eine Kupp
lung aufnimmt, mit einem Absolut-Drehgeber 38 verbunden. Durch
die Abtriebswelle des Elektromotors 34, der vorzugsweise ein
Schrittmotor ist, wird über ein Zahnradpaar 40, 42 eine im
Gehäuse 32 drehbar, aber axial fest gelagerte Kugelumlauf
mutter 44 rotierend angetrieben. Sie wirkt mit einer Kugel
umlaufspindel 46 zusammen, welche dadurch drehfest gehalten
wird, daß an ihr eine gestrichelt angedeutete Rolle 48 gela
gert ist, die in einer mit Bezug auf die Drehantriebswelle 24
radial ausgerichteten Führungsschiene 50 läuft. Somit wird je
nach Drehrichtung des umsteuerbaren Elektromotors 34 die Ku
gelumlaufspindel 46, welche die Verstellstange für den radial
verschieblichen Schablonenteil 26 darstellt, relativ zur Dreh
antriebswelle 24 radial vorgeschoben oder zurückgezogen.
Am vorderen Ende der Verstellstange 46 sind gemäß Fig. 2 ein
Zapfen 52 und ein Bolzen 54 gelagert. In dem in Fig. 2 ge
zeigten, gekuppelten Zustand greift der Zapfen 52 in eine pas
sende Bohrung 56 im radial verschieblichen Schablonenteil 26
ein. Der Bolzen 54 wirkt mit einer insgesamt mit 58 bezeich
neten Klemmeinrichtung zusammen, die im Beispielsfall aus zwei
scherenartig auf derselben Lagerachse 60 drehbar gelagerten
Nocken 62, 64 besteht, deren mit Bezug auf die Lagerachse 60
exzentrische Klemmflächen klemmend gegen einen radial fest
stehenden Schablonenträger 66 angedrückt werden, wenn eine
mit 68 bezeichnete Feder die oberen Enden der Nocken 62, 64
wie beim Schließen einer Schere zusammendrückt. Werden dagegen
die oberen Enden der Nocken 62, 64 durch den Bolzen 54 gegen
die Wirkung der Feder 68 auseinandergespreizt, so lösen sich
die unteren, exzentrischen Klemmflächen der Nocken vom
Schablonenträger 66, so daß die Klemmung aufgehoben wird.
Im Beispielsfall sind die Nocken 62, 64 unmittelbar neben der
Bohrung 56 über die Achse 60 am radial verschieblichen Schab
lonenteil 26 gelagert. Der Schablonenträger 66 bildet eine
Führung für den Schablonenteil 26 mit der Möglichkeit, diesen
an beliebiger Stelle mittels der Klemmeinrichtung 58 festzu
klemmen. Der Schablonenträger 66 kann einstückig mit einem
anderen Teil der Schablone 12 ausgebildet oder mit diesem
fest verbunden sein. Daneben besteht aber auch die weitere
Möglichkeit, einen anderen Schablonenteil ebenfalls radial
verschieblich am Schablonenträger 66 anzubringen. Die Ver
schiebung und das Festklemmen, z.B. mittels Klemmschraube,
des anderen Schablonenteils könnten beispielsweise von Hand
vorgenommen werden. Es könnte aber auch eine zweite Stell
einrichtung 28, ggf. mit einer der oben beschriebenen Klemm
einrichtung 58 entsprechenden Arretierung vorgesehen werden.
Schließlich könnte auch die Verstellbewegung des anderen
Schablonenteils in ähnlicher Weise, wie in der DE-OS 28 08 048
beschrieben, von der Verstellbewegung des Schablonenteils 26
abgeleitet werden.
Aus fertigungstechnischen Gründen besteht bei der Ausführung
nach Fig. 2 und 3 das radial verschiebliche Schablonenteil 26
aus zwei fest miteinander verbundenen Einzelteilen 26 a und 26 b.
Um die Positionierung der Verstellstange 46 beim Kuppeln mit
dem verschieblichen Schablonenteil 26 zu überwachen, sind zwei
Sensoren 70 und 72 vorhanden (siehe Fig. 3). Der Sensor 70
stellt die richtige radiale und der Sensor 72 die richtige
axiale Relativstellung beim Kuppeln fest. Wie aus Fig. 1 und 2
ersichtlich, ist ein Steuerteil 74 für die beiden Sensoren 70,
72 am hinteren Ende der Verstellstange 46 angebracht, und die
mit 76 bezeichneten Steuerleitungen erstrecken sich durch die
Verstellstange 46 hindurch zu deren vorderen Ende, wo die Sen
soren 70, 72 befestigt sind.
Der Funktionsablauf beim Verstellen der Schablonenweite nach
einem vorangegangenen Wickel- und Abstreifvorgang ist wie
folgt:
Während sich die Schablone 12 noch in ihrer unteren Abstreif
stellung in Eingriff mit dem nicht gezeigten Einzieh- oder
Übertragungswerkzeug befindet, fährt die Verstellstange 46
durch Antrieb mittels des Elektromotors 34 bis in die in
Fig. 1 gezeigte radial innere Stellung vor. Wenn anschließend
die Schablone 12 in ihre oberste Grundstellung angehoben wird,
dringt bei dieser Bewegung der Zapfen 52 in die Bohrung 56
im radial verschieblichen Schablonenteil 26 ein. Gleichzeitig
spreizt der Bolzen 54 die oberen Enden der Nocken 62 und 64
auseinander und hebt dadurch die Klemmung des Schablonenteils
26 gegenüber dem Schablonenträger 66 auf. Die Sensoren 70
und 72 kontrollieren die Kupplungsstellung.
Wenn die Wickelvorrichtung eine Schablone 12 mit Taumelschei
benantrieb 14 für Drahtabstreifer hat, wird der vorstehend be
schriebene Bewegungsablauf so modifiziert, daß die Schablone
zunächst aus ihrer unteren Abstreifstellung bis etwa auf
10 bis 15 mm vor ihrer obersten Grundstellung hochfährt, so
daß die Verstellstange 46 gemäß Fig. 1 zwischen die Taumel
scheibe 14 und die Schablone 12 einfahren kann. Erst dann be
wegt sich die Schablone 12 weiter nach oben in die Grundstel
lung, wobei die Kupplung 52, 56 zum Eingriff kommt und die
Klemmeinrichtung 58 durch den Bolzen 54 gelöst wird.
Anschließend wird durch den Antrieb des Elektromotors 34 über
die Verstellstange 46 das Schablonenteil 26 in die gewünschte
radiale Position verfahren. Wenn diese erreicht ist, senkt
sich die Schablone 12 in die zum Wickeln vorgesehene axiale
Position ab, wobei der Zapfen 52 wieder aus der Bohrung 56
austritt und gleichzeitig die Nocken 62, 64 vom Bolzen 54 nach
unten abheben, so daß die Feder 68 die oberen Enden der Nocken
62, 64 zusammendrücken und dadurch die unteren Enden der
Nocken gegen den Schablonenträger 66 festklemmen kann. An
schließend wird die Verstellstange 46 durch den Elektromotor
34 radial nach außen bis außerhalb der Bewegungsbahn des
Flyers 18 zurückgezogen, bevor dessen Drehantrieb für den
nächsten Wickelvorgang eingeschaltet wird.
Es versteht sich, daß dieselben Funktionen auch erreicht
werden können, wenn die Stelleinrichtung 28 einen anderen
Linearantrieb, z.B. einen Kolbenantrieb hat, die Kupplung 52,
56 in anderer Weise form- oder reibschlüssig ausgebildet ist
und statt der gezeigten Klemmeinrichtung ein anderer Klemm
mechanismus oder eine formschlüssige Arretiereinrichtung an
gebracht wird. Selbstverständlich besteht auch die Möglich
keit, daß das Kupplungs- und Schuborgan der Stelleinrichtung
28, im Beispielsfall der Zapfen 52, gleichzeitig dazu dient,
beim Kupplungsvorgang eine Klemm- oder Arretiereinrichtung zu
lösen.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Wickeln von Spulen für elektrische Ma
schinen, bestehend aus einer an einem Rahmen (10) axial
verschieblich gehaltenen, mehrteiligen Schablone (12, 26),
einer diese umkreisend gelagerten Wickeldüse (20) und einer
Stelleinrichtung (28) zur Veränderung der Schablonenweite
durch radiale Verschiebung eines Teils (26) der Schablone
(12) mittels eines linear bewegbaren Schuborgans (46, 52),
dadurch gekennzeichnet, daß die
Stelleinrichtung (28) insgesamt neben der Schablone (12)
außerhalb der Bahn der Wickeldüse (20) am Rahmen (10)
gelagert ist und das Schuborgan (46, 52) im Stillstand der
Wickeldüse (20) an den radial verschieblichen Teil (26)
der Schablone (12) heranfahrbar und durch deren axiale Be
wegung ein- und auskuppelbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine den radial verschieb
lichen Teil (26) der Schablone (12) relativ zu dem übrigen
Teil der Schablone fixierende Klemm- oder Arretiereinrich
tung (58) durch Eingriff des Schuborgans (46, 54) lösbar
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Klemm- oder Arretier
einrichtung (58) aus wenigstens einem drehbar an dem
radial verschieblichen Teil (26) der Schablone (12) gela
gerten, durch Federkraft (68) in Sperrstellung vorbe
lasteten Nocken (62, 64) besteht, welcher durch die axiale
Kupplungsbewegung der Schablone (12) gegen das Schuborgan
(46, 54) bewegbar und dadurch in Löserichtung drehbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die
Kupplung (52, 56) zwischen dem Schuborgan (46, 52) und
dem radial verschieblichen Teil (26) der Schablone (12)
einerseits aus einem sich mit Bezug auf diese axial er
streckenden Zapfen (52) und andererseits aus einer dazu
passenden Bohrung (56) besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873729289 DE3729289A1 (de) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | Vorrichtung zum wickeln von spulen fuer elektrische maschinen mit einer stelleinrichtung fuer die schablonenweite |
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DE19873729289 DE3729289A1 (de) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | Vorrichtung zum wickeln von spulen fuer elektrische maschinen mit einer stelleinrichtung fuer die schablonenweite |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3729289A1 true DE3729289A1 (de) | 1989-03-23 |
DE3729289C2 DE3729289C2 (de) | 1992-08-06 |
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ID=6335042
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DE19873729289 Granted DE3729289A1 (de) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | Vorrichtung zum wickeln von spulen fuer elektrische maschinen mit einer stelleinrichtung fuer die schablonenweite |
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