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Maschine zum Bewickeln der genuteten Ständer elektrischer Maschinen
mit Spulen unterschiedlicher Weite Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Bewickeln
der genuteten Ständer elektrischer Maschinen mit Spulen unterschiedlicher Weiten
mittels eines durch die Ständerbohrung hindurchtretenden und mit Leitrollen für
den Wickeldraht versehenen Wickelarmes und einer Einrichtung zur Ausführung der
Schwenkbewegung des Ständers um seine Achse entsprechend des erforderlichen Wickelschrittes.
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Zur Bewicklung der Ständer von elektrischen Maschinen, insbesondere
von Elektromotoren, werden die verschiedensten Wicklungsarten, wie z. B. Korbwicklungen,
Kreuzwicklungen, Lagenwicklungen, Ein- und Zweischichtwicklungen u. dgl., angewendet.
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Besondere Schwierigkeiten beim Bewickeln der Ständer bereiten jedoch
Wicklungen mit Spulen ungleicher Weite und solche Spulen, bei denen in vorgegebenen
Intervallen die Wickelbreite verstellt werden muß.
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So ist eine Maschine zum Bewickeln der Ständer elektrischer Maschinen
bekannt, von der die Drahtspulen mit Hilfe eines durch die Ständerbohrung hindurchtretenden,
gegebenenfalls mit Führungsrollen für den Draht versehenen Wickelkopfes eingeführt
werden, der sich einerseits in axialer Richtung über dem zu bewickelnden Nutenpaar
hin- und zurückbewegt, andererseits in Umfangsrichtung an den beiden Stimseiten
des Ständers hin- und herschwenkt. Bei dieser Ausführung wird die Verstellung der
Wikkelbreite im Stillstand der Maschine von Hand durchgeführt.
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Bei einer anderen bekannten Ständerwickelmaschine wird der mit Leitrollen
für den Wickeldraht versehene Wickelarm lediglich in axialer Richtung durch die
Ständerbohrung geführt. Dabei wird die Lage des Ständers durch eine Schwenkung um
seine Achse verändert, so daß bei der Rückwärtsbewegung des Wickelarmes der Draht
in eine andere Nut eingelegt wird als bei der Vorwärtsbewegung.
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Die Schwenkung des in einer Drehvorrichtung befestigten Ständers entsprechend
der erforderlichen Wickelbreite erfolgt durch einen im Maschinentisch untergebrachten
zweiannigen Hebel, der durch elektrischen, pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen
Antrieb um seinen verstellbaren Drehpunkt im Rhythmus der Stellungsänderung des
Wickelkopfes wechselnd in zwei Richtungen bewegbar ist und mit seinem zweiten Arm
die Schwenkbewegung des Ständers vollführt.
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Der Drehpunkt besitzt die Form eines in einer Längsnut verschiebbaren
Gleitsteines, der durch Spindeln zur Veränderung des Wickelschrittes verstellbar
ist. Der Antrieb der Spindeln erfolgt durch einen Elektromotor, der beim Erreichen
der geforderten Stellung des Gleitsteines durch einen vorher eingestellten Endschalter
abgeschaltet wird. Der Verstellvorgang kann nur im Stillstand der Maschine erfolgen,
da die Verstellspindeln nicht so schnell arbeiten können, wie sich der Stellungswechsel
des Wickelarmes vollzieht. Das bedeutet, daß es nicht möglich ist, noch bevor der
Wickelann eine andere Stellung einnimmt, die Verstellung des Gleitsteines vorzunehmen,
um eine andere als die vorhergehende Nut von dem Wickelann zu dreh-en, in die die
nächsten Windungen einzulegen sind.
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Weiterhin ist eine Ständerwickelmaschine bekannt, bei der eine Verstellung
der Grenzlagen der relativen Wickelbewegung der Drahtführungseinrichtung gegenüber
dem Ständer mittels axial hintereinander angeordneter, Cr rotationssymmetrischer
Steuerscheiben erreicht wird. Diese sind an ihren Stirnseiten jeweils mit einer
Hirthverzahnung versehen und in bezug auf ihren Drehwinkel gegenüber der Welle einstellbar.
Am äußeren Umfang weisen die Steuerscheiben zueinander versetzt je einen
axialen Einschnitt auf.
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Ein im Raum festgehaltener Ansatz gleitet auf einer Steuerscheibe
entlang. Nach einer bestimmten Winkeldrehung der Steuerscheibe bewegt sich der Ansatz
durch den axialen Einschnitt bis auf die nächste Steuerscheibe. Durch die Axialbewegung
des Ansatzes werden die Grenzlagen der Wickelbewegung der Drahtführungseinrichtung
gegenüber dem Stator zwecks Bewicklung eines neuen Nutenpaares über ein Hebelsystem
verstellt.
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Abgesehen von der teueren Ausführung der hirthverzahnten Steuerscheiben,
müssen diese bei der Bewicklung von Statoren mit einer anderen Nutteilung gegen
stärkere oder schwächere Steuerscheiben ausgewechselt und untereinander neu eingerichtet
werden.
Diese Einrichtung kann für sehr schnell laufende Ständerwickelmaschinen
nicht eingesetzt werden, ohne die Geschwindigkeit bei der Verstellung wesentlich
herabzusetzen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin ' den für die Verstellung
des Gleitsteines benötigten Zeitaufwand durch einen anderen Antrieb so zu verkürzen,
daß es möglich ist, den Verstellvorgang während des Wickelvorganges vorzunehmen
bzw. kurz nach einem Stellun-swechsel des Wickelarmes erfolgen zu lassen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der entgegen seiner
Verstellrichtung federbelastete Gleitstein zur Verstellung des Drehpunktes über
einen zweiarinigen Hebel mit einem Zugmagneten verbunden ist.
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Dieser ist dem zweiarinigen Hebel so zugeordnet, daß die Verstellung
des Gleitsteines durch den Zugmaeneten im Sinne einer Verkleinerun- der Schwenkbewegung
des Ständers erfolgL Zwecks Fixierung der einzelnen Stellungen des Gleitsteines
ragen in dessen Bahn entsprechend der vorgegebenen Änderung des Wickelschrittes
mehrere magnetisch nacheinander betätigbare Indexstifte, die aus der Gleitbahn nach
Abschalten des Zugmagneten entfernt werden und somit eine selbsttätige Verschiebung
des federbelasteten Gleitsteines im Sinne einer Vergrößerung der Schwenkbewegung
des Ständers während des kurzzeitigen Stillstandes des Wikkelarmes in einer seiner
Hubendstellung ermöglichen.
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Die Indexstifte sind einseitig so abgerundet, daß sie bei Verstellung
des Gleitsteines durch den Zugmagneten nacheinander aus der Bahn des Gleitsteines
durch diesen verdrängt werden können.
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Zum Zweck der Bewicklung von verschiedenen Ständern sind die Indexstifte
in Verstellrichtung des Gleitsteines verstellbar angeordnet.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
erläutert. Es zeigt F i g. 1 das Arbeitsschema einer Ständerwickelmaschine
mit einer Einrichtung zur Verstellung der Wickelbreite, F i g. 2 und
3 die Einrichtung zur Verstellung der Wickelbreite in verschiedenen Arbeitsstellungen.
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Die Ständerwickelmaschine gemäß F i g. 1 besteht aus einem
mit dem Wickelann 1 verbundenen Drahtführer 2 sowie dem schwenkbaren Gehäuse
3, in dem der zu bewickelnde Ständer 4 eingeschoben und befestigt ist. Die
Bewegung des Wickelarmes 1 von einer Stirnseite des Ständers 4 zur anderen
erfolgt durch den Exzenter 5 über den Hebel 6. Der Antrieb erfolgt
in nicht dargestellter Weise durch einen Elektromotor.
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Die Schwenkbewegung des Gehäuses 3 wird über die Schubstange
7 durch den zwelannigen Hebel 8
übertragen, der am Punkt
9 mit dem Hauptantrieb verbunden ist, im Rhythmus der Verstellbewegung des
Wickelarmes hoch und runter bewegt wird. Die Größe der Schwenkbewegung des Ständers
4 ist abhängig von der Stellung des in der Nut 10 geführten Gleitsteines
11, der über den zweiarmigen Hebel 12 mit dem Zugmagneten 13 verbunden
ist und den Drehpunkt für den zweiannigen Hebel 8 bildet.
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Befindet sich der Gleitstein in der Nähe des Befestigungspunktes der
Schubstange 7, so ist die Schwenkbewegung des Ständers 4 geringer als in
der Nähe des Punktes 9. Die Lage des Gleitsteines 11 muß demnach so
eingestellt sein, daß die dem jeweils geforderten Wickelschritt entsprechende Schwenk-.
bewegung des Ständers erreicht wird.
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Zur besseren Erläuterung des Vorganges beim Verstellen des Gleitsteines
11 ist der Ständer 4 im Gehäuse 3 in der Vorderansicht mit Wickelköpfen
dargestellt. Es sind nur die Ständernuten eingezeichnet, die zur Erklärung der Arbeitsweise
der Einrichtung zur Verstellung der Wickelbreite erforderlich sind.
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Zu Beginn des Wickelvorganges erhält der Zugmagnet 13 einen
Impuls, der ausreicht, um den entgegen seiner Verstellrichtung durch die Feder 14
belasteten Gleitstein 11 in Richtung der Schubstange 7
zu verstellen.
Dabei verdrängt der Gleitstein 11 die Indexstifte 15 und
16 der Magneten 17 und 18 aus der Nut 10, um sich nach
der Verstellung durch den Zu#,nia-netep 13 an den wieder in die Nut
10 hineinragenden Indexstift anzulegen.
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Die Bewicklung der Nuten 19 und 20 des ersten Nutenpaares erfolgt
in bereits beschriebener Weise. Sind genügend Windungen eingelegt, erhält der Magnet
18 einen Impuls. Dadurch wird gemäß F i g. 2 der Indexstift
16 angezogen, so daß der Gleitstein 11
bis zum Indexstift
15 gleitet. Durch die Verschiebung des Gleitsteines 11 bzw. des Drehpunktes
des zweiannigen Hebels 8 ergibt sich ein größerer Schwenkbereich und somit
eine größere Wickelbreite, die für die nächsten in die Nuten 21 und 22 einzulegenden
Windungen erforderlich ist.
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Ist die vorgegebene Windungszahl erreicht, so erhält der Magnet
17 eine Impuls. Dadurch wird gemäß F i g. 3 der Indexstift
15 angezogen, so daß der Gleitstein 11 bis an seinen festen Anschlag
23 gleitet. Somit ist der größte Schwenkbereich des Ständers 4 im Gehäuse
3 erreicht. Die Bewickelung der Nuten 24 und 25 erfolgt in der gleichen
Weise wie bei den ersten Spulen.
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Die Impulse für die Betätigung der Magneten 17
und
18 werden von einem Programmgeber nur dann aufgegeben, wenn sich der Wickelann
1 in der vorderen Stellung, d. h. mit seinem Drahtführer außerhalb
der Bohrung auf der Schaltseite, befindet.
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Die Verstellung kann in die bereits eingeleitete Schwenkbewegung des
Ständers 4 auf Grund der vorhergehenden Stellung des Gleitsteines 11 hinein
erfolgen und nimmt demzufolge keine zusätzliche Zeit in Anspruch.
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Da die Indexstifte 15 und 16 mit den Magneten
17
und 18 in axialer Richtung in nicht dargestellter Weise verstellbar
angeordnet sind und je nach Wicklungsart durch einen oder mehrere Indexstifte
oder andere entriegelbare Sperrglieder ergänzt werden können, ist die Ständerwickelmaschine
mit der erfindungsgemäßen Einrichtung universell einsetzbar.