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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine sowie
ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung nach den Merkmalen
der unabhängigen
Patentansprüche.
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Bei bekannten Wickelmaschinen wird
ein Draht in mehr oder weniger vielen Schleifen um einen Wicklungsträger oder
eine Spule herumgewickelt. Nach der vorbestimmten Anzahl an Wicklungen
wird der Wicklungsdraht gekappt, die Einzelspule entnommen und üblicherweise
auf einen dafür
vorgesehenen Statorzahn montiert. Ist dies beispielsweise für einen
mehrpoligen Ständer
durchgeführt
worden, beispielsweise mit 36 Einzelspulen, so sind insgesamt 72
Drahtenden der Einzelspulen in der gewünschten Art und Weise zu verschalten.
Es ist damit nicht nur der Aufwand zur Herstellung der Einzelspulen
groß,
sondern auch der Verschaltungsaufwand zur Herstellung der gewünschten
Verschaltung der Ständerwicklung
ist unverhältnismäßig hoch.
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Vorteile der
Erfindung
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Mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Anspruchs,
wonach eine Wickelmaschine mit einer Trägervorrichtung zum Wickeln
einer Wicklung für
eine elektrische Maschine vorgesehen ist, wobei diese zumindest
eine Gruppe aus einer Wickelschablone und einem benachbarten Umlenkelement
aufweist, und wobei die Wickelschablone und das benachbarte Umlenkelement
zueinander verschiebbar sind hat den Vorteil, dass dadurch eine
jede einzelne Wickelschablone zum Bewickeln frei zugänglich ist und
dadurch eine industriell sinnvolle Herstellung einer einstückig ausgeführten, mehrere
Schleifen aufweisende Wicklung herstellbar ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahme sind
vorteilhafte Weiterbildungen der Wickelmaschine nach dem ersten
unabhängigen
Anspruch möglich.
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Schließt sich an eine Reihe von Gruppen eine
letzte Wickelschablone an, wird dadurch eine Spule beziehungsweise
Wicklung ermöglicht,
die an ihren jeweiligen Enden jeweils eine erste beziehungsweise
eine letzte Spule beziehungsweise Wicklung aufweist. Da üblicherweise
in jeder Spule eine gleichgroße
Teilspannung erzeugt wird, liegen dadurch der Drahtanfang und auch
das Drahtende einer gesamten Phasenwicklung auf einer Seite. Der Schaltungsaufwand
für die
einzelnen Phasen, z.B. bei einer Dreieckschaltung oder einer Sternschaltung und
auch mit einem Gleichrichter ist gering.
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In einer weiteren Ausbildung ist
vorgesehen, dass die Trägervorrichtung
um eine Drehachse drehbar ist. Diese Drehbarkeit ermöglicht eine
besonders effektive Wicklung einer gesamten Phase, da der Energieeinsatz
verglichen mit einer alternativen Vorrichtung geringer ist. Eine
alternative Vorrichtung bestünde
aus der Drehbarkeit des Drahtspeichers und der Drahtzufuhr. Letzteres
müsste
jedoch um einen deutlich größeren Radius
rotieren, so dass die Belastung auf diese Bauteile deutlich größer wäre. Der
Energieeinsatz wäre
darüber
hinaus erhöht.
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Ist die Drehachse der Wickelmaschine
im Bezug zur Trägervorrichtung
verschiebbar, so lässt sich
die Wickelschablone derart einstellen, dass die Drehachse innerhalb
der zu umwickelnden Wickelschablone liegt. Dies ermöglicht ein
wirtschaftliches Wickeln der einzelnen Wicklungen beziehungsweise Spulen
um die jeweilige Wickelschablone mit einer annähernd gleichmäßigen Drahtfördergeschwindigkeit
einmal bei der Drahtzufuhr beziehungsweise bei der Drahtführung sowie
an der Wickelbacke selbst.
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Des weiteren ist vorgesehen, dass
die Wickelschablone an einem freien Ende ein Bord aufweist. Geht
man zunächst
von einer relativ einfachen prismatischen Form einer Wickelschablone
aus, so stellt dieses Bord am freien Ende einen Überstand dar. Ist dieser prismatische
Körper
der Wickelschablone bewickelt, und wird eine solche Wickelschablone
in ihrer axialen Lage verschoben, so könnte dies auf Grund der Zusammenhänge des
Drahtes mit anderen Wickelschablonen beziehungsweise Umlenkelementen
dazu führen,
dass der Draht von der zu verschiebenden Wickelschablone runterrutscht.
Dieses ist auf jeden Fall zu vermeiden, um einen ordentlichen Wickelvorgang
zu erhalten.
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Für
die Herstellung einer elektrischen Maschine ist gewünscht, dass
der Ständer
und seine Wicklung beziehungsweise deren Wickelköpfe einen möglichst gleichmäßigen Aufbau
aufweisen, um Unsymmetrien zu vermeiden und damit beispielsweise Kühlungs- und Strömungsunterschiede
so gering wie möglich
zu halten. Damit einher gingen ebenfalls Strömungsgeräusche, welche ebenfalls unerwünscht sind.
Aus diesem Grund ist vorgesehen, dass bei der Wicklung des Drahtes
um eine Wickelschablone bereits frühzeitig ein regelmäßiger geordneter
Aufbau einer einzelnen Spule erreicht wird. Zu diesem Zweck sieht
man an der Wickelschablone an ihren Backenseiten zumindest ein Trennelement
vor, so dass bei Wicklung eines Mehrfachdrahtes die zumindest zwei Drähte schließlich aufeinander
zu liegen kommen. Weitere Gründe
für solche
Trennelemente bestehen beispielsweise darin, bei der Verwendung
von Rechteckdrähten,
das heißt
von Drähten
deren Querschnitt in etwa einem Rechteck entspricht und deren Wicklung
beziehungsweise Biegung um die Backenseiten mit dem größtmöglichen
Biegewiderstand erfolgt, ein ungewolltes Verlagern der Umlenkseiten
eines Drahtabschnitts unbedingt zu vermeiden. Ein solches Umlenken
beziehungsweise Umkippen eines solchen Umlenkdrahts führte dazu,
dass die Wickelköpfe
in Bezug auf ihre Lage in einer elektrischen Maschine zu einem unerwünscht großen radialen
Aufbau führten.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung
der Wickelmaschine ist vorgesehen, dass die Wickelmaschine zumindest
zwei abgestufte Anlagen für
jeweils zumindest einen Draht hat, um die Spulenbreite innerhalb
einer Spule abzustufen. Als Spulenbreite wird hier die Erstreckung
einer Spule in Richtung der späteren
axialen Richtung der elektrischen Maschine angesehen. Durch die
abgestufte Anlage werden zumnidest zwei Drahtabschnitte erreicht,
die von ihrer axialen Erstreckung her auf unterschiedlichen Positionen
liegen, und platzsparend im Wickelkopf untergebracht werden können. Ein
Wickelkopf wird in seiner radialen Erstreckung klein gehalten.
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Die fertig gewickelte Wicklung soll
von den Wickelschablonen möglichst
einfach und damit ohne allzu große mechanische Widerstände von
den Wickelschablonen abgezogen werden können. Dazu ist vorgesehen,
dass die zumindest eine Wickelschablone aus zumindest zwei zueinander
verstellbaren Wickelbacken besteht. Beispielsweise sind so ein freies Bord
am Ende einer Wickelschablone oder Trennelemente so verstellbar,
dass diese kein Hindernis bei der Entnahme der Wicklung aus den
oder der Wickelschablone darstellt. Dabei können entweder beide Wickelbacken
zueinander verstellbar sein oder nur eine. Für den Wickelvorgang ist es
wünschenswert, dass
der Wickelvorgang ohne Schwingungsprobleme unterschiedlicher Natur
abläuft,
so dass der zumindest eine Draht über eine Drahtführung zuführbar ist,
die solche Schwingungsprobleme vermeidet.
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Zur Unterstützung des Wickelvorgangs insbesondere
der geordneten Anordnung der einzelnen Schleifen auf einer Wickelbacke
ist vorgesehen, dass die Drahtführung
entsprechend eines Wicklungsfortschritts zu einer Wickelbacke verstellbar
ist. Diese Verstellung schließt
sowohl eine Verstellung der Drahtführung zu einem nicht verstellbaren
Trägerelement
ein, als auch eine Verstellung des Trägerelements zur nicht verstellbaren
Drahtführung.
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In einem nebengeordneten Anspruch
ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung aus zumindest einer
Spule vorgesehen, wobei zumindest ein Draht um eine Wickelschablone
windbar ist, so dass sich zumindest eine Drahtanordnung mit zumindest einer
ersten Spulenseite zumindest einer ersten Umlenkseite und zumindest
einer zweiten Spulenseite ergibt, wobei eine Wickelschablone zum
Umwickeln aus einer Ebene verschoben wird. Durch dieses Verfahren
ist einerseits eine Rundumzugänglichkeit
einer einzelnen Wickelschablone möglich und andererseits mittels
eines Werkzeugs eine Wicklung herstellbar, die mehrere Spulen aufweist.
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Durch die in den nachfolgenden Unteransprüchen aufgeführten Maßnalunen
sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens zur Herstellung
einer Wicklung nach dem nebengeordneten Anspruch möglich. So
wird nach dem Wickeln der Spule die Wickelschablone mit der Spule
in die Ebene zurückgeschoben,
so dass nachfolgende Wickelschablonen frei bewickelbar sind. Um
die einzelnen Spulen einstöckig
zu verbinden, ist vorgesehen den zumindest einen Draht nach dem
Wickeln der ersten Spule um ein benachbartes Umlenkelement zum Herstellen
eines Spulenverbinders in einer zweiten Drehrichtung zum wickeln.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele
einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung dargestellt.
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Es zeigen:
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1 in
einer Seitenansicht eine schematische Darstellung der Wickelmaschine, 2 die Wickelmaschine in
einer Stirnansicht gemäß 1,
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3 eine
Trägervorrichtung
der Wickelmaschine in einer Ausgangsstellung in einer Seitenansicht,
die
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4A, 4B und 4C verschiedenen Ausführungsbeispiele einer Wickelschablone 29,
Figur 5 die Trägervorrichtung
in der ersten Arbeitsposition in einer Seitenansicht,
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6 die
Trägervorrichtung
in der ersten Arbeitsposition in einer Draufsicht, 7 die Trägervorrichtung in der ersten
Umlenkposition in einer Draufsicht,
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8 die
Trägervorrichtung
nach dem Wickeln eines ersten Umlenkelements in einer Seitenansicht
vor dem Wickeln einer zweiten Spule,
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9 die
Trägervorrichtung
in einer zweiten Arbeitsposition das heißt in der Position, in der
die zweite Spule gewickelt wird,
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10 die
Trägervorrichtung
in der zweiten Arbeitsposition in einer Draufsicht, 11 die Trägervorrichtung nach dem Wickeln
einer vollständigen einfachen
Wellenwicklung in einer Draufsicht,
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12A und 12B eine Spule auf einer Wickelschablone
in zwei Seitenansichten, 13 eine
einzelne Spule mit versetztem Wickelkopf und
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14 ausschnittweise
einen Ständer
mit einer geschnittenen einzelnen Spule mit versetztem Wickelkopf
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15 ausschnittweise
eine Wickelschablone mit Zweifachdraht.
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Beschreibung
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In 1 ist
eine Wickelmaschine 20 mit einer Trägervorrichtung 23 zum
Wickeln einer Wicklung für
eine elektrische Maschine dargestellt. Die Trägervorrichtung 23 ist
in einem Halter 26 verschiebbar befestigt. Auf der Trägervorrichtung 23 sind
sowohl Wickelschablonen 29 als auch Umlenkelemente 31 befestigt.
Eine erste Wickelschablone 29.1 und ein erstes benachbartes
Umlenkelement 31.1 bilden eine erste Gruppe 34,
die zur Funktion der Maschine mindestens erforderlich ist. Die Anzahl der
Gruppen 34 ist prinzipiell nicht beschränkt. Die Wickelschablone 29.1 und
das benachbarte Umlenkelement 31.1 sind zueinander verschiebbar,
wie zu nachfolgenden Figuren näher
erläutert
wird. Eine jede Wickelschablone 29 ist zu einem Umlenkelement 31 verschiebbar.
Die Trägervorrichtung 23 ist um
eine Drehachse 36 drehbar. Dazu wird über eine Welle 38 der
Halter 26 angetrieben, der damit die Trägervorrichtung 23 mitschleppt.
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Die Drehachse 36 ist in
Bezug zur Trägervorrichtung 23 verschiebbar.
Im konkreten Ausführungsbeispiel
bedeutet dies, dass die Trägervorrichtung 23 im
Halter 26 verschiebbar ist, so dass sich die an sich fixe
Drehachse 36 relativ zur Trägervorrichtung verschiebt.
In der gezeigten Darstellung ist die Drehachse 36 innerhalb
der ersten Wickelschablone 29.1.
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In 2 ist
die aus 1 bekannte Wickelmaschine 20 in
einer Stimansicht gemäß 1 dargestellt. Über eine
Drahtführung 40 ist
zumindest ein Draht 41 zur Wickelmaschine 20 zuführbar.
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3 zeigt
in schematischer Ansicht eine Anordnung von drei Gruppen 34 mit
je einer Wickelschablone 29 und einem Umlenkelement 31.
Die im Beispiel drei Gruppen bilden eine Reihe, an die sich eine
letzte Wickelschablone 29.4 anschließt. Die Wickelschablone 29 und
die Umlenkelemente 31 sitzen auf der Trägervorrichtung 23 auf,
die hier geschnitten dargestellt ist.
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Bevor auf die Funktion und Arbeitsweise
der Wickelmaschine 20 näher
eingegangen wird, werden die Funktionen der Wickelschablonen 29 in
verschiedenen Ausführungsbeispielen
erläutert.
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In 4A ist
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Wickelschablone 29 dargestellt. Die Wickelschablone 29 besteht
aus zwei Wickelbacken 45, die auf einem Backenhalter 48 aufsitzen
und an dem ein Drahtende 42 (Drahtanfang) befestigt ist.
Dieses Ausführungsbeispiel
der Wickelschablone 29, beziehungsweise die dort dargestellten
Wickelbacken 45, weisen an einem freien Ende 51 ein
Bord 54 auf. Die Funktion dieses Bordes wird später erläutert. Des weiteren
weisen die Wickelbacken 45 und damit die Wickelschablone 29 an
ihren Backenseiten 56 zumindest ein Trennelement 58 auf.
Die Trennelemente dienen dazu, den oder die Drähte 41 an bestimmte Positionen
wickeln zu können,
um so z.B. ein Verdrehen von Rechteckdrähten um sich selbst bzw. in Drahtrichtung
zu verhindern beziehungsweise bei einem Zweifachrundraht, das heißt bei gleichzeitigem Wickeln
von zwei Runddrähten
einen Versatz untereinander vermeiden zu können, siehe auch 4D. Ist um eine solche Wickelschablone 29 ein
Draht 41 gewickelt worden, so befinden sich in zwischen
den Trennelementen 58 angeordneten Nuten 60 die
einzelnen Drahtwindungen 62. Um schließlich die einzelnen Drahtwindungen
beziehungsweise fertig gewickelten Spulen von den einzelnen Wicklungsschablonen 29 entfernen
zu können,
ist es erforderlich, die Wickelbacken 45 relativ zueinander
zu bewegen. Das bedeutet in diesem Fall, dass die Wickelbacken 45 aufeinander
zu bewegt werden müssen.
Die Trennelemente 58 sind dabei so kurz beziehungsweise
die Nuten 60 so wenig tief, dass durch ein einfaches aufeinander
zuschieben der Wickelbacken 45 – wie dies durch den Doppelpfeil
angedeutet ist – die Drahtwindungen 62 aus
den Nuten 60 hervortreten und schließlich verlassen. Die Drahtwindungen 62 weisen
dabei eine derart große
Eigenstabilität
auf, dass sich diese bis auf den bekannten elastischen Anteil in
ihrer Lage kaum verändern.
Nach dem Zusammenschieben der Wickelbacken 45 und dem Lösen des
Drahtendes 42 kann eine Wicklung von ihrer Wickelschablone 29 entnommen
werden.
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U 4B ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Wickelschablone 29 dargestellt, die von dem in 4A dargestellten Beispiel
ausgeht. Auch hier sind die bekannten Wickelbacken 45 vorhanden, die
auf dem Backenhalter 48 aufsitzen. An den freien Enden 51 befindet
sich je ein Bord 54. An den Backenseiten 56 sind
ebenfalls die bekannten Trennelemente 58 sowie Nuten 60 vorhanden.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel
aus 4A weist die Wickelschablone 29 jedoch
zumindest zwei abgestufte Anlagen für jeweils zumindest einen Draht 41 auf,
um eine Spulenbreite innerhalb einer Spule abstufen zu können. Diese
zumindest zwei abgestuften Anlagen werden durch jeweils einen Nutgrund 65 gebildet. Wird
um eine solche Wickelschablone 29 beziehungsweise um solche
Wickelbacken 45 ein Draht 41 gewickelt, so ist
zu erkennen, dass die Spulenbreite insgesamt unterschiedlich ist.
Es gibt zwar einen unteren Bereich, mit einer relativ großen Spulenbreite, jedoch
darüber
liegend später
einen Wicklungsabschnitt, beziehungsweise Spulenabschnitt mit einer verringerten
Spulenbreite, der dadurch entsteht, dass der Draht über die
unterschiedlichen Anlagen gewickelt ist.
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In 4C ist
ein etwas einfacheres Ausführungsbeispiel
einer Wickelschablone 29 dargestellt. Die Wickelschablone
besteht wiederum aus zwei Wickelbacken 45, die an ihrem
freien Ende 51 jeweils ein Bord 54 aufweisen.
In diesem Fall wird ohne Trennelemente 58 beziehungsweise
Nuten 60 der Draht um die Wickelschablone 29 gewickelt.
Dies kann beispielsweise bei einfachem Runddraht 41 ohne
weitere Anforderungen an die Gestaltung der Wicklung problemlos
geschehen. Da jedoch auch hier eine Lageänderung der Wickelschablone 29 gegenüber einem
benachbarten Umlenkelement 31 vorgesehen ist, ist auch
hier das Bord 54 notwendig, um ein unbeabsichtigtes Herunterrutschen
der Wicklung von der Wickelschablone 29 zu vermeiden.
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Nachfolgend wird das Verfahren zur
Herstellung einer Wicklung aus zumindest einer Spule beschrieben.
In diesem Zusammenhang werden weitere Details der Maschine erläutert. Nach
dem Fixieren eines Drahtendes 42 mit einem Befestigungselement 66 an
der ersten Wickelschablone 29.1, siehe auch 3, wird die Wickelschablone 29.1 aus
einer gemeinsamen mit den weiteren Wickelschablonen 29 und
den Umlenkelementen 31 gebildeten Ebene herausgehoben beziehungsweise
verschoben, siehe auch 5.
Die erste Wickelschablone 29.1 befindet sich dabei an der
Position der Drehachse 36. Die Wickelschablone 29.1 wird
dabei soweit aus der Ebene verschoben, dass die unterste Nut 60 oberhalb
der verbleibenden Umlenkelemente 31 beziehungsweise Wickelschablonen 29 ist.
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Nach diesem Verschieben der Wickelschablone 29.1 wird
die gesamte aus 1 bereits
bekannte Trägervorrichtung 23 mit
dem Halter 26 mittels der Welle 38 um die Achse 36 gedreht,
wobei die Drahtführung 40 zumindest
nicht gedreht wird. Durch dieses Drehen der gesamten Trägervorrichtung 23 und
damit auch der ersten Wickelschablone 29.1 wird der Draht
um die erste Wickelschablone 29.1 gewickelt, so dass sich
zumindest eine Drahtanordnung mit zumindest einer ersten Spulenseite 68,
zumindest einer ersten Umlenkseite 69 und zumindest einer
zweiten Spulenseite 68 ergibt, siehe auch 6. Die erste Wickelschablone 29 beziehungsweise
29.1 wird dabei zum Herstellen einer ersten Spule in einer ersten
Drehrichtung umwickelt. In einem weiteren Schritt wird um das Umlenkelement 31.1 ein
erster Spulenverbinder 70 gewickelt. Dazu wird die zweite Spulenseite 68 beziehungsweise
deren Verlängerung
in Richtung zur Drahtführung 40 durch
entgegengesetztes Drehen in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten
Drehrichtung um das Umlenkelement 31.1 gewickelt, siehe
auch 7. Hierzu wird die
Drehachse 36 auf das Umlenkelement 31.1. eingestellt,
indem die Trägervorrichtung 23 im
Halter 26 verschoben wird. Um die zweite Spule um die zweite Wickelschablone 29.2 zu
wickeln, wird die erste Wickelschablone 29.1 wieder in
die Ebene zurückgeschoben,
siehe auch B.
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In einem weiteren Arbeitsschritt
wird die zweite Wickelschablone 29.2 – wie bereits die erste Wickelschablone 29.1 – aus der
Ebene verschoben, so dass auch diese Wickelschablone 29 frei
umwickelt werden kann, siehe auch 9.
Die zweite Wickelschablone 29.2 wird mit einer zweiten
Spule bewickelt, so dass wiederum eine erste Spulenseite 68, eine
erste Umlenkseite 69 und zumindest eine zweite Spulenseite 68 um
die Wickelschablone 29.2 anliegt bzw. gewunden ist. Auch
dieser Wickelvorgang um die zweite Wickelschablone findet in der
ersten Drehrichtung statt, wobei auch hier wieder die Drehachse 3G
auf die zweite Wickelschablone 29.2 eingestellt ist, siehe
auch 10. In analoger
Art und Weise findet eine Bewicklung der Wickelschablone 29 und Umlenkelemente 31 bis
zur letzten Wickelschablone 29.4 statt, siehe auch 11. Wird eine solche einfache
Wellenwicklung beispielsweise für
einen Ständer einer
elektrischem Maschine gewünscht,
so ist die in 11 dargestellte
Wicklung mit dem Wickeln der zweiten Spulenseite 68 fertig,
so dass der Draht 41 gekappt werden kann. Danach kann die
Wicklung nach dem Ende des Wickelvorgangs von den Wickelschablonen 29 abgenommen
werden. Ist die Wickelschablone 29, wie auch in den 5 bis 11 dargestellt, mit einem Bord 54 ausgestattet,
so lässt
sich die Wicklung an sich nicht ohne weiteres von den Wickelschablonen
beziehungsweise Umlenkelementen 31 herunterziehen. Wie
bereits zu den 4A, 4B und 4C angedeutet, ist es auf Grund der Hinterschneidungen
zwischen dem Borden 54 und den Drähten 41 erforderlich,
dass zumindest eine zweier Wickelbacken 45 einer Wickelschablone 29 verstellt wird,
um die Wicklung abzunehmen. Durch das Verstellen der Wickelbacken 45 befinden
sich diese gänzlich
innerhalb einer Wicklung, so dass Hinterschneidungen beseitigt sind
und ein Abnehmen einfach ist.
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Soll statt einer Wellenwicklung gemäß 11 eine Doppelwellenwicklung
verwendet werden, so ist nach der zweiten Spulenseite 68 um
die Wickelschablone 29.4 der Draht nicht zu kappen, sondern
weiter zu wickeln, so dass sich eine dritte Spulenseite 68 um
die Wickelschablone 29.4 ergibt. In analoger Weiser zu
den Wickelschritten von den Wickelschablonen 29.1 bis zu
der Wickelschablone 29.4 ist der Draht 41 rückwärts aber
an der jeweils anderen Seite der Wickelschablone 29 beziehungsweise
des Umlenkelements 31 entlang zu wickeln.
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Zur Herstellung einer einfachen Schleifenwicklung
sind die beschriebenen Abläufe
leicht zu modifizieren. Der erste, wie in 6 dargestellte Schritt, den Draht um
die erste Wickelschablone 29.1 zu wickeln bleibt weiterhin,
wobei nach der zweiten Spulenseite 68 nicht gleich um das
Umlenkelement 31 gewickelt wird, sondern mit beispielsweise
fünf Windungen
eine einfache Spule um die Wickelschablone 29.1 fertiggestellt
wird, siehe auch 12A und 12B. Erst danach wird, wie
bereits zu 6 beschrieben,
ein Spulenverbinder 70 mittels des Umlenkelements 31.1 hergestellt.
Zur Herstellung einer kompletten einfachen Spulenwicklung werden
dazu jeweils um eine einzelne Wickelschablone 29 in der gewünschten
Anzahl Windungen herumgewickelt, bis bei der letzten Wickelschablone 29 bzw.
29.4 eine letzte zweite Spulenseite 68 gewickelt und anschließend analog
zu 11 der Draht gekappt
wird.
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Eine einzelne Wickelschablone 29 muss zum
Herstellen eines Spulenverbinders 70 nicht zwangsläufig wieder
in die Ebene zurückgeschoben werden.
Sind beziehungsweise nur wenige Wicklungen um eine Wickelschablone 29 vorgesehen,
so ist der Abstand zur Oberseite eines Umlenkelements 31 nicht
zu groß,
so dass auch der Draht zwischen zwei Spulen nicht zu lang würde. Je
größer beziehungsweise
dicker eine Spule um eine Wickelschablone 29 ist, desto
notwendiger wird es jedoch, vor dem Umwickeln eines Umlenkelements 31 zunächst die
Wickelschablone 29 mit der Spule in die Ebene zurückzuschieben.
Auch zur Entnahme einer einfachen Schleifenwicklung mit mehreren
Windungen um eine Wickelschablane 29 herum ist es zur Entnahme
der Wicklung aus der Wickelmaschine erforderlich, die Wickelbacken 45 zu
verstellen.
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Die in 4B dargestellte
Wickelschablone 29 mit den Absätzen führt zu jeweils einer Spule
mit einem versetzten Wickelkopf 74, siehe auch 13. Dieser versetzte Wickelkopf
hat den Vorteil, dass die Umlenkseiten 69 verschiedene
Positionen einnehmen können,
siehe auch 14. In 14 ist ausschnittweise ein
Ständer 77 einer
elektrischen Maschine dargestellt. Durch den axialen Versatz der Umlenkseiten 69 ist
es möglich,
die auf die Drehachse eines Rotors der elektrischen Maschine bezogene radiale
Erstreckung des Wickelkopfs zu verringern und statt dessen in axialer
Richtung zu vergrößern. In 13 ist die radiale Richtung
mit einem Pfeil und dem Buchstaben r, die axiale Richtung ebenso
mit einem Pfeil mit dem Buchstaben a gekennzeichnet. Um die radiale
Erstreckung des Wickelkopfs zu verringern, werden die axial äußeren Umlenkseiten 69 so
gebogen, dass sie zumindest teilweise auf gleicher radialer Höhe mit den
weiter innen angeordneten Umlenkseiten 69 des Wickelkopfs
sind.
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Eingangs wurde erwähnt, dass
die Wickelschablone 29 und die Umlenkelemente 31 benachbart
seien. Benachbart heißt
hier, dass nach jeder Wickelschablone 29 ein Umlenkelement 31 folgt,
bis die Anordnung bei Bedarf mit einer letzten Wickelschablone 29 endet.
Die Umlenkelemente 31 und die Wickelschablone 29 sind
aus Praktikabilitätsgründen in
einer geraden Reihe angeordnet, wobei natürlich auch andere Reihenformen,
beispielsweise leicht bogenförmig,
kreisförmig
oder ähnliches
in Frage kommen.
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Die erfindungsgemäße Wickelmaschine ist nicht
nur dafür
geeignet Profildrähte 41 mit
einem beispielsweise rechteckigem Querschnitt zu verarbeiten, sondern
selbstverständlich
auch geeignet, um gewöhnliche
Runddrähte 41 zu
wickeln, siehe auch 4A.
Darüber
hinaus ist die Wickelmaschine ganz besonders durch Wickelbacken 45 mit
Trennelementen 58 dazu geeignet gleichzeitig mit zwei Runddrähten, gegebenenfalls
auch mit zwei Rechteckdrähten
bewickelt zu werden. Die Trennelemente 58 bewirken dabei
eine eindeutige Lagezuordnung der Einzeldrähte und verhindern ein Verrutschen
derselben, siehe auch 15.
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Es ist auch möglich, eine jede Nut 60 mehrfach
mit einem einfachen Draht zu bewickeln.
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Beim Bewickeln der einzelnen aus
einer Ebene hervorgehobenen beziehungsweise verschobenen Wickelschablone 29 verändert sich
durch das Bewickeln die Relativlage zwischen Lrahtführung 40 und
Wickelschablone 29. Um Probleme mit der Drahtzufuhr, beispielsweise
in die Nuten 60 zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die
Drahtführung 40 entsprechen
d einem Wicklungsfortschritt zu einer Wickelbacke 45 beziehungsweise
der Wickelschablone 29 verstellbar ist. Als Alternative
ist es möglich, die
gesamte Trägervorrichtung
23 mit dem Halter 26 axial zu verschieben und so ebenfalls
eine Relativverstellung zwischen Drahtführung 45 und Wickelschablone 29 herbeizuführen.