CH661158A5 - Vorrichtung zum wickeln von drahtspulen fuer elektrische maschinen. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln von Drahtspulen in Axialnuten von Teilen elektrischer Maschinen, wie Statoren und Rotoren.
Bekannte Vorrichtungen zum Wickeln von Drahtspulen auf Statoren besitzen eine bewegliche Düse mit einer Nadel zur Zuführung eines elektrischen Drahtes in die Nuten des Stators. Diese Düse ist entlang der Nuten hin- und herbeweglich sowie hin- und herschwenkbar zum kontinuierlichen Legen des Drahtes in Spulenwindungen in den Nuten, wobei nacheinander Spulenwicklungen in den Nuten entstehen. Die Spulenwindlungen sind jedoch bei ihrer Einführung in die Nuten innerhalb dieser Nuten frei beweglich und neigen dadurch dazu, sich beliebig kreuzweise übereinander zu legen und hierbei sog. Toträume in den Nuten zu bilden. Obgleich diese Drahtwickelvorrichtungen Spulenwicklungen unmittelbar auf den Stator mit höherer Geschwindigkeit aufwickeln können, als wenn Spulen zunächst hergestellt und dann in die Statornuten eingebracht werden, besitzen diese Statornuten jedoch grosse Toträume, welche den wirksamen Raum der Statorwicklungen herabsetzen, was sich in einer geringeren Leistungsfähigkeit der Arbeitsmaschine auswirkt.
Es ist auch eine Auslegerwickelvorrichtung zum Aufwickeln von Spulenwicklungen auf dem Rotor eines Motors bekannt. Diese Art Wickelvorrrichtung besitzt einen drehbaren Ausleger an einer Spindel zwecks kontinuierlicher Zuführung eines elektrischen Drahtes sowie ein Klemmbackenpaar an der Spindel und eine Drahtführung längs eines Rotors, auf welchen die Spulen aufgewickelt werden sollen. Der Draht wird von dem Ausleger längs der Drahtführung in Spulen aufgewickelt, die dann in Nuten auf der Aussenumfangsfläche des Rotors eingebracht werden.
Eine andere bekannte Drahtwickelvorrichtung für Drahtspulen bei kleinen Motoren besitzen zwei drehbare Ausleger, die einander gegenüberliegend an einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, welche rechtwinklig zu der Achse des Motorrotors liegt. Die von den Auslegern gebildeten Drahtspulen werden dann von Drahtführungen in die Nuten der Rotoren eingebracht.
Die Drahtführungen bei diesen bekannten Auslegeraufwickelvorrichtungen sitzen an Klemmbacken in ausreichendem Abstand von dem Rotor, so dass sie nicht an die eingebrachten Drahtspulen anstossen, wenn der Rotor weitergedreht wird, so dass alle Spulen aufgewickelt werden können. Da diese Drahtführungen den Draht nur bis an die Öffnungen der Nuten führen können, sind die in die Nuten eingebrachten Drähte lose und frei beweglich. Der in die Nut eingebrachte Draht neigt dazu, sich eng an eine Nutwand anzulegen, so dass nach einigen wenigen Drahtwindungen an der Nutwand die Drahtspule in die Nut herunterfällt. Die Drahtwindungen legen sich dabei kreuzweise übereinander und werden lose in der Nut, was sich nachteilig auf die nachfolgend in die Nut eingebrachten Drahtwicklungen auswirkt und einen Totraum verursacht. Wenn die Wicklung aufgewickelt wird, verschliesst sie die Öffnung benachbarter Nuten und verhindert somit, dass Drahtwicklungen in die benachbarten Nuten eingebracht werden können. Ausserdem legen sich die Drahtenden zusammen und verengen die Ausgänge der Nuten. Dies erhöht wiederum den Raumfaktor der Spulen in den Nuten an dem Punkt, wo kein Keil in die Nuten eingebracht werden kann.
Die üblichen Drahtspulenwickelvorrichtungen können daher
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nicht vermeiden, dass sich nachfolgende Drahtwicklungen über-einanderwickeln, dass sich die Drahtwicklungen kreuzen, dass Toträume auftreten und dass sich die Drahtenden übereinanderlegen. Es gibt daher keine Drahtspulenwickelvorrichtungen, welche Drahtwicklungen in Nuten sauber mit einem hohen Raumfaktor der Spulen in den Nuten aufwickeln. Der Raumfaktor der Wicklungen bei Rotorwicklungen betrug bis zu etwa 57% für dicke elektrische Drähte und etwa 60% für dünne elektrische Drähte. Zur Hestellung kleiner Motoren mit hoher Ausgangsleistung ist es am besten, den Raumfaktor der Wicklungen in den Nuten zu erhöhen, was sich nicht weiter auf den Temperaturanstieg des Motors und die Lebensdauer der Bürste auswirkt.
Zweck der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zum Wickeln von Drahtspulen für elektrische Maschinen mit beweglichen Drahtführungen zum sauberen Einbringen von Drahtwicklungen in die Nuten bei einem erhöhten Raumfaktor.
Eine solche Vorrichtung ist hierzu erfindungsgemäss gekennzeichnet durch eine Zuführungseinrichtung zum kontinuierlichen Zuführen eines Drahtes für die Spulenwicklungen in jeweils einem Nutenpaar sowie durch Führungseinrichtungen zum Führen der zugeführten Spulenwicklungen in eine Schicht in den Nutenpaaren, wobei diese Führungseinrichtungen schrittweise in Richtung auf die Öffnungen der Nuten aus diesen herausbewegbar sind, um das Wickeln nachfolgender Schichten von Spulenwicklungen zu^ermöglichen.
Zweckmässige Ausführungsformen einer solchen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Dabei führt eine Mehezahl beweglicher Drahtführungen einen elektrischen Draht, welcher von einer Düse oder einem Ausleger zugeführt wird, so dass er sauber zu einer Drahtwickelschicht in eine Nut eines Teiles einer elektrischen Maschine, beispielsweise eines Stators oder Rotors, eingebrach wird. Diese Drahtführungen werden dabei radial schrittweise bewegt und bilden dadurch zunehmende Räume in den Nuten zur Aufnahme nachfolgender Schichten von Drahtwicklungen, die sauber in diesen Räumen abgelegt werden, ohne einen unerwünschten Totraum in den Nuten zu bilden.
Die Erfindung wird nachstehend näher an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Stators mit Nuten.
Fig. 2 eine perspektivische Teildarstellung des Stators nach Fig. 1 mit dem Prinzip der Drahtwicklungen in den Nuten.
Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung einer Drahtwickelvorrichtung für einen Stator in einer Ausführungsmöglichkeit der Erfindung.
Fig. 4 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 3.
Fig. 5 eine perspektivische Teildarstellung einer Drahtwickelmaschine für einen Stator in einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 6 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 5.
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Rotors mit Nuten.
Fig. 8 eine Teildarstellung im Längschnitt einer Drahtwickelvorrichtung für den Rotor in einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 9 eine vergrösserte Teildarstellung in Vorderansicht, welche zeigt, wie die Wicklungen in die Nuten des Rotos mittels einer Mehrzahl beweglicher Drahtführungen aufgewickelt werden, und
Fig. 10 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Aufeinanderfolge der Drahtwicklungen in den Nuten und den aufeinanderfolgenden Höhen, in welche die beweglichen Drahtführungen während des Drahtwickelvorganges gebracht werden.
Fig. 1 zeigt einen Stator 1 einer elektrischen Drehmachine, beispielweise eines Induktionsmotors. Der Stator 1 besitzt eine Mehrzahl axialer Nuten la, die in radialem Abstand voreinander angeordnet sind und zur Einbringung der Drahtwicklungen dienen.
Fig. 2 zeigt das Prinzip der Drahtwicklungen in den Nuten la des Stators 1. Eine Düse 2 mit einer Nadel 3 an ihrem vorderen Ende ist vorwärts und rückwärts beweglich und nach beiden Seiten verschwenkbar, um einen elektrischen Draht 4 durch die Nadel 3 zuzuführen. Diese Nadel 3 wird in Richtung der Pfeile bewegt, um Drahtwicklungen in jeweils gegenüberliegende Nuten la einzubringen und eine Statorwicklung zu bilden.
Da die eingebrachten Drahtwicklungen in den Nuten la frei beweglich sind, neigen sie dazu, sich darin kreuzweise übereinander zu legen und dadurch Toträume in den Nuten la zu bilden.
Gemäss der Erfindung ist nun nach den Figuren 3 und 4 eine innerhalb des Stators 1 bewegliche Drahtführungseinrichtung 5 für jede Nut la vorgesehen. Diese Drahtführungseinrichtung 5 besteht aus einem Paar in axialem Abstand angeordneten Führungsbacken 5a, 5a, die an den axialen Enden des Sta-tofs 1 angeordnet und mittels einer Welle 5b miteinander verbunden sind, die sich axial innerhalb des Stators 1 erstreckt. Jede der Führungsbacken 5a, 5a besitzt einen radialen Aussen-rand, welcher sich in einem Abstand lb von der Innenseite der radialen Aussenwand einer der Nuten la befindet. Die Drahtführungseinrichtung 5 ist schrittweise vom Boden der Nut la (in ausgezogenen Linien in Fig. 4) bis zur oberen Öffnung der Nut la (in strichpunktierten Linien in Fig. 4) bewegbar.
Wenn die Drahtwindungen auf den Stator 1 aufgewickelt werden, wird die Drahtführung 5 in der Weise angeordnet, dass sich die unteren geraden Ränder der Führungsbacken 5a in einem Abstand über den Nutenböden befinden, welcher nur leicht grösser ist als der Durchmesser des elektrischen Drahtes 4. Da sich die Düse 2 axial bewegt und verschwenkt, wird der von der Nadel 3 abgezogene elektrische Draht von der Führungsbacke 5a durch den Zwischenraum lb in die Nut la geführt. Da der elektrische Draht 4 innerhalb der Nut la einer radial nach innen gerichteten Kraft während der Bewegung der Düse 2 ausgesetzt ist, wird dieser elektrische Draht 4 von einer radial äusseren Lage in eine radial innere Lage in der Nut la gebracht und zu einer Drahtwicklung in der Nut la aufgewickelt, indem er durch den Boden der Nut la und die unteren Ränder der Führungsbacken 5a geführt wird. Wenn der Raum zwischen dem Nutboden und dem unteren Rand der Führungsbacke mit nacheinander abgelegten Drahtwicklungen ausgefüllt ist, wird die Drahtführung 5 in Richtung der Pfeile (Fig. 4) aufwärtsgeschwenkt und bildet dann einen weiteren Raum in der Nut la für eine weitere Drahtwicklungsschicht über der vorhergehenden Drahtwicklungsschicht, welche bereits eingebracht ist. Dann wird die Düse 2 betätigt und bringt nacheinander weitere Drahtwicklungen in den zusätzlichen Raum ein. Dieser Arbeitsgang wird wiederholt, bis eine gewünschte Spule in den beiden Statornuten la aufgewickelt ist.
Die Drahtwindungen, wie sie in den Nuten abgelegt sind, sind sauber in hoher Dichte ohne gegenseitige Überkreuzung angeordnet. Der Raumfaktor der Spulen in den Statornuten ist dadurch erhöht und der hiermit ausgestattete Motor besitzt erhöhte Leistungsfähigkeit.
Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Drahtwickelvorrichtung gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Diese Vorrichtung besitzt ein Paar Drahtführungen 5', 5' innerhalb des Stators 1 für zwei Statornuten la sowie zwei Finger 6, 6 zur Aufnahme und Führung eines von der Düse 2 zugeführten elektrischen Drahtes 4. Jede dieser Drahtführungen 5' besitzt ein Paar Führungsbacken 5a' 5a' an den jeweiligen axialen Enden des Stators 1 mit radialen Innenrändern in einem Abstand lb' von der Innenseite der radialen Innenwände der
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Nuten la. Jeder der Finger 6 ist mit einem Haken 6a versehen, welcher vertikal beweglich und um seine Achse verdrehbar ist, wie es durch die Pfeile in Fig. 5 angedeutet ist.
Die Ausführung nach den Figuren 5 und 6 ist besonders vorteilhaft anwendbar, wenn der Draht 4 in die Nut la nacheinander von der radial innen liegenden Nutseite nach der radial aussen liegenden Nutseite aufgewicklt werden soll.
Während der Tätigkeit der Vorrichtung ist jede in die Nut la eingebrachte Drahtwicklung keiner natürlichen Kraft unterworfen, welche in dem Stator 1 radial nach aussen gerichtet ist. Die eingebrachte Drahtwicklung wird vielmehr von den Haken 6a der Finger 6 radial nach aussen in den Raum zwischen den Böden de Nuten la und den unteren Rändern der Führungsbacken 5a' gezogen.
Nachdem eine unterste Schicht aufeinanderfolgender Drahtwicklungen in die Nut la eingebracht ist, wird die Drahtführung 5' angehoben, um einen weiteren Raum zur Aufnahme einer weiteren Schicht aufeinanderfolgender Drahtwicklungen zu bilden.
Fig. 7 zeigt einen genuteten Rotor 7, auf welchem Drahtwicklungen aufzubringen sind. Dieser Rotor 7 dient zur Verwendung in einer elektrischen Drehmaschine, wie beispielsweise in einem Motor oder einem Generator.
Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Aufwickeln elektrischer Drähte 11 zu Spulen an dem Rotor 7. Diese Vorrichtung 10 wird getragen von zwei in Abstand voneinander angeordneten Trägern 13 und 14 und einem horizontalen Tisch 12. Diese Vorrichtung 10 besitzt zwei im Abstand voreinander angeordnete Gehäuse 15, 16 auf zwei horizontalen Gleitschienen 17, 18 an den Trägern 13, 14. Diese Gehäuse 15, 16 können horizontal aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden mittels der horizontalen Gleitschienen 17, 18 durch nicht dargestellte Antriebe, wie pneumatische Zylinder, Elektromotore oder Spindeln.
Der Rotor 7 sitzt in einem nicht dargestellten Schrittmechanismus auf dem horizontalen Tisch 12 und kann schrittweise winkelmässig verdreht werden, um verschiedene Paare der Nuten in die Spulenwicklungslage zu bringen.
Ein Paar Drahtführungsgehäuse 19, 20 ist einander gegenüberliegend auf Lagern an den Enden zweier koaxialer Hülsen 28, 29 angeordnet, die selbst in Lagern 34, 34' in den Gehäusen 15, 16 gelagert sind. Die Führungsgehäuse 19, 20 enthalten zwei Klemmbacken 21, 22 und zwei Paar bewegliche Drahtführungen 45, 46 und 47, 48, welche längs des Rotors 7 in dem Schrittmechanismus angeordnet sind.
Wie Fig. 9 zeigt, besitzen die Klemmbacken 21, 22 Kanten 21', 22' und abgeschrägte Flächen 21", 22", welche feste Drahtführungen 24, 24', 25, 25' bilden, die längs des äusseren Umfangsfläche des Rotors 7 verlaufen. Die Klemmbacken 21, 22 besitzen weiterhin teilzylindrisch einspringende Flächen 23, 23', die entsprechend der zylindrischen Aussenfläche des Rotors 7 geformt sind. Im Betrieb liegt der Rotor 7 an diesen Teilzylinderflächen 23, 23' an und wird sicher gehalten, wobei alle Nuten des Rotors 7 abgedeckt sind mit Ausnahme derjenigen, welche zur Aufnahme von Drahtwicklungen frei liegen.
Die Vorrichtung besitzt ferner ein Paar Ausleger 26, 27 an den Hülsen 28, 29 hinter den Gehäusen 19, 20, die von diesen Hülsen 28, 29 angetrieben werden, um die Drähte 11 auf dem Rotor 7 aufzuspulen.
Diese Ausleger 26, 27 bestehen aus Armen 30, 31 mit Füh-rungsrollen 33, 33' am äusseren Ende der Arme 30, 31 zur Führung der Drähte 11, wenn diese auf den Rotor 7 aufgespult werden. An den Armen 30, 31 sitzen Gegengewichte 32, 32', welche die Drehung der Ausleger 26, 27 in einem Gleichgewichtszustand ermöglichen.
Die Hülsen 28, 29 tragen an ihren äusseren Enden je eine Riemenscheibe 35, 36, die mittels Muttern 37, 38 drehfest mit den Hülsen 28, 29 verbunden sind. Zwei Antriebsriemen 39, 40
laufen um die Riemenscheiben 35, 36 und werden von einem einzigen, nicht dargestellten Motor angetrieben, welcher unterhalb des horizontalen Tisches ist.
Zwei koaxiale genutete Drehwellen 41, 43 sitzen ineinander und sind in Lagern 49, 51 in der Hülse 28 gelagert. In gleicher Weise sind zwei koaxiale genutete Drehwellen 42, 44, welche ebenfalls ineinander sitzen, in Lagern 50, 52 in der Hülse 29 gelagert. Die ersten beiden genuteten Drehwellen 41, 43 sind über Lager 66, 65 mit Antriebsscheiben 63, 64 auf den Wellen von Motoren 61, 62 verbunden. In gleicher Weise sind die beiden anderen genuteten Dreh wellen 42, 44 über Lager 66', 65' auf den Wellen von genuteten Drehwellen 41 bis 44 unabhängig voneinander über Schrauben-Spindeln in axialer Richtung von diesen Motoren vor- und rückbewegbar.
Die inneren genuteten Dreh wellen 41, 42 besitzen axiale Bohrungen zur Aufnahme der Drähte 11 von den Auslegern 26, 27. Die inneren und äusseren genuteten Dreh wellen 41, 43 und
42, 44 besitzen ausserdem aufeinander ausgerichtete Radialbohrungen und die Hülsen 28, 29 haben ebenfalls Radialbohrungen, die auf die Radialbohrungen der inneren und äusseren genuteten Drehwellen ausgerichtet sind, um die Zuführung der Drähte 11 zu den Auslegern 26, 27 zu ermöglichen.
Die genuteten Drehwellen 41, 43 tragen Gleitblöcke 56, 55 an den Enden neben der Klemmbacke 21 auf Lagern 54, 53 zur Verschwenkung L-förmiger Winkelhebel 71, 72. In gleicher Weise tragen die genuteten Drehwellen 42, 44 Gleitblöcke 56', 55' an den Enden neben der Klemmbacke 22 auf Lagern 54', 53' zur Verschwenkung L-förmiger Winkelhebel 71', 72'. Diese Gleitblöcke 55, 56, 55', 56' sind axial verschiebbar und werden geführt durch eine Drehung verhindernde Führungsstangen 60, 60' an den Gehäusen 19, 20. Zapfen 59 an den Gleitblöcken
55, 55', 56, 56' greifen in Schlitze an einem der Enden der Winkelhebel 71, 71', 72, 72' ein, um diese bei einer Axialbewegung der Gleitblöcke 55, 55', 56, 56' zu verschwenken. Diese Winkelhebel 71, 71', 72, 72' sitzen auf Drehzapfen 57 an den Klemmbacken 21, 22 und sind an ihrem anderen Ende über Zapfen 58 mit den Drahtführungsbacken 45, 46, 47, 48 beweglich verbunden. Auf diese Weise sind die Drahtführungsbacken 45, 46, 47, 48 gegenüber dem Rotor 7 radial nach aussen und innen beweglich in Abhängigkeit von der axialen Bewegung der Gleitblöcke 55, 55', 56, 56'.
Die Tätigkeit der Vorrichtung nach den Figuren 8 und 9 ergibt sich aus der Darstellung in Figur 10. Zum Wickeln erster Drahtwindungen in den Nuten SI, S6 und S7, S12 beispielsweise wird der Rotor 7 so ausgerichtet, dass diese Nuten in eine Stellung nach Figur 9 gebracht werden und der Rotor dann mittels der Klemmbacken 21, 22 blockiert wird, worauf die festen Drahtführungen ausgerichtet sind. Die Motoren 61, 62, 61', 62' werden anlaufen lassen, um die Antriebsscheiben 63, 64, 63', 64', die Lager 65, 66, 65', 66', die genuteten Drehwellen
43, 41, 44, 42, die Lager 53, 54, 53', 54', die Gleitblöcke 55,
56, 55', 56' und die Winkelhebel 71, 72, 71', 72' zur Betätigung der beweglichen Drahtführungen 45, 46, 47, 48 radial von einer zurückgezogenen Arbeitsstellung L5 in eine Arbeitsstellung LI zu Beginn der Drahtwicklung zu bringen. Wenn die beweglichen Drahtführungen auf diese Weise in ihre Ausgangsstellung gebracht sind, werden die Drähte 11 mit ihren äusseren Enden in Schlitze 102 oder an Haken 103 (Fig. 7) eines Kommutators 101 des Rotors 7 befestigt. Nachdem die beweglichen Drahtführungen ausgerichtet sind, werden die Ausleger 26, 27 zur Drehung angetrieben, um eine vorbestimmte Anzahl von Drahtwicklungen nacheinander in die Räume zwischen den beweglichen Drahtführungen 45, 46, 47, 48 und den Böden der Nuten Sl, S6, S7, S12 einzubringen. Während dieser Zeit, wo die Drähte 11 als Drahtwicklungen eingebracht werden, werden sie durch die festen Drahtführungen 24, 24', 25, 25' und die beweglichen Drahtführungen 45, 46, 47, 48 geführt. Die eingebrachte Drahtwicklung wird sauber als Schicht in diese Nuten
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ohne Anhäufung oder Überkreuzung abgelegt. Wenn der Wicklungsvorgang beendet ist, werden die Ausleger 26, 27 angehalten und die Drahtenden des aufgewickelten Drahtes und des anschliessend aufzuwickelnden Drahtes 11 an dem Kommutator 101 miteinander verbunden. 5
Wenn eine nächste Schicht von Drahtwicklungen in die Nuten S2, S7 und SI, S8 eingebracht werden soll, muss der Rotor 7 entgegen dem Uhrzeigersinn nach Fig. 9 weitergedreht werden. Da jede der Nuten S7, Sl bereits eine Schicht Drahtwicklungen enthält, würden die Enden der Drahtwicklungen in den 10 Nuten S7, Sl an die beweglichen Drahtführungen 48, 45 anstos-sen, wenn diese beweglichen Drahtführungen in der Arbeitsstellung bleiben würden. Daher werden die beweglichen Drahtführungen 48, 45 auf eine Arbeitsstellung L2 angehoben, bevor der Rotor 7 weitergedreht wird. Dann werden die Klemmbacken 21, 15 22 zurückgezogen, um den Rotor 7 zu lösen, worauf dieser weitergedreht wird. Dann werden Drahtwicklungen in die Nuten S2, S7 und SI, S8 eingebracht. Diese Drahtwicklungen werden als erste Schicht in jede der Nuter S2, S8 eingebracht und als zweite Schicht in jede der Nuten SI, S7, in welche dann weitere 20 Drahtwicklungen nacheinander in den Raum zwischen der vorhergehend abgelegten Schicht und der beweglichen Drahtführung 45, 48 eingebracht werden.
Mit der der erfindungsgemässen Anordnung werden Drahtwicklungen sauber in Nuten aufgewicklt ohne Schwierigkeiten wegen Anhäufung, Überkreuzung, Entstehung unerwünschter Toträume und gegenseitige Behinderung der Spulenenden. Der Raumfaktor der Spulen in den Nuten kann bis zu etwa 70% erhöht werden, was etwa 20% mehr ist als bei den Raumfaktoren, wie sie mit üblichen Vorrichtungen erhältlich sind.
Die Motore mit Drahtwicklungen, wie sie mit der erfindungsgemässen Vorrichtung angebracht sind, können eine höhere Ausgangsleistung vollbringen und haben verschiedene verbesserte Leistungserwartungen, wie einen geringeren Temperaturanstieg während des Betriebes, eine verlängerte Lebensdauer der Bürsten und kleinere Motorabmessungen.
Obgleich bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und im einzelnen beschrieben sind, können selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich sein, ohne aus dem Rahmen des Erfindungsgedankens zu fallen.
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4 Blätter Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Wickeln von Drahtspulen in Axialnuten von Teilen elektrischer Maschinen, gekennzeichnet durch eine Zuführungseinrichtung (2, 3; 26, 27) zum kontinuierlichen Zuführen eines Drahtes (4; 11) für die Spulenwicklungen in jeweils einem Nutenpaar (la; S 1-12) und durch Führungseinrichtungen (5; 45 bis 48) zum Führen der zugeführten Spulenwicklungen in eine Schicht in den Nutenpaaren, wobei diese Führungseinrichtungen schrittweise in Richtung auf die Öffnungen der Nuten aus diesen herausbewegbar sind, um das Wickeln nachfolgender Schichten von Spulenwicklungen zu ermöglichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Wickeln von Drahtspulen in den Nuten (la) eines Stators (1), gekennzeichnet durch eine Führungseinrichtung aus einer innerhalb des Stators axial beweglich und schwenkbar angeordneten Drahtführung (5) mit wenigstens einer schwenkbaren Führungsbacke (5a), wovon ein radialer Aussenrand einen Spalt (lb) zwischen sich und der Innenseite der radialen Aussenwand jeder der Nuten (la) bildet und wovon ein anderer Rand beim Herausschwenken der Drahtführung aus den Nuten einen sich schrittweise vergrös-sernden Raum zwischen sich und dem Nutboden begrenzt, um das Einbringen nachfolgender Spulenwicklungen in diesen Raum durch den Spalt zu ermöglichen (Figuren 3 und 4).
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PATENTANSPRÜCHE
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Wickeln von Drahtspulen in den Nuten (la) eines Stators (1), gekennzeichnet durch eine Führungseinrichtung aus einer innerhalb des Stators axial beweglich und schwenkbar angeordneten Drahtführung (5' ) mit wenigstens einer schwenkbaren Führungsbacke (5a' ), wovon ein radialer Innenrand einen Spalt (lb') zwischen sich und der Innenseite der radialen Innenwand jeder der Nuten (la) bildet und wovon ein anderer Rand beim Herausschwenken der Drahtführung aus den Nuten einen sich schrittweise vergrös-sernden Raum zwischen sich und dem Nutboden begrenzt, um das Einbringen nachfolgender Spulenwicklungen in diesen Raum durch den Spalt zu ermöglichen, sowie durch wenigstens einen beweglichen Finger (6, 6a), welcher die eingebrachten Spulenwicklungen in den Nuten nach aussen zieht (Figuren 5 und 6).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Wickeln von Drahtspulen in den Nuten (S 1 bis 12) eines Rotors (7), gekennzeichnet durch eine Führungseinrichtung mit einer Mehrzahl fester Drahtführungen (24, 24', 25, 25' ), welche um den Umfang des Rotors ausrichtbar sind und den Draht in die Nuten führen, sowie mit einer Mehrzahl beweglicher Drahtführungen (45 bis 48) an den axialen Enden des Rotors zum Führen der einzubringenden Spulenwicklungen in eine Schicht in den Nuten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet durch eine Drahtzuführungseinrichtung mit einem Tisch (12) und einem Paar hierauf drehbar gelagerten Hülsen (28, 29) sowie mit je einem Ausleger (26, 27) an diesen Hülsen mit Führungsrollen (33, 33') zur Drahtführung, ferner mit Führungen aus einer Mehrzahl genuteter und axial verschiebbarer Drehwellen (41 bis 44) innerhalb der Drehhülsen (28, 29), mit Gleitblöcken (55, 55', 56, 56' ) an den inneren Enden dieser Drehwellen und je einem drehbaren Gehäuse (15, 16) an den inneren Enden der Drehhülsen, weiterhin mit je einer in diesen Gehäusen angeordneten Klemmbacke (21, 22) zum Halten des Rotors (7) zwischen sich, welche gleichzeitig die festen Drahtführungen (24, 24', 25, 25') tragen und woran die beweglichen Drahtführungen (45 bis 48) verschiebbar gelagert sind, sowie mit einer Mehrzahl von die beweglichen Drahtführungen betätigenden Winkelhebeln (71, 71', 72, 72'), welche an dem Klemmbacken schwenkbar gelagert und einerseits mit den Gleitblöcken (50, 55', 56, 56' ) und andererseits mit den beweglichen Drahtführungen (45 bis 48) beweglich verbunden sind und welche bei axialer Verschiebung der genuteten Drehwellen (41 bis 44) eine schrittweise radiale Auswärtsverschiebung der beweglichen
Drahtführungen und dadurch eine schrittweise Vergrösserung des Raumes zwischen diesen und den Böden der Nuten (S 1 bis 12) bewirken, um das Einbringen der Spulenwicklungen in diesen Raum als aufeinanderfolgende Schichten in den Nuten zu ermöglichen (Figuren 8 und 9).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US4765551A (en) * | 1985-11-19 | 1988-08-23 | Statomat-Globe, Inc. | Winding form |
| US5099164A (en) * | 1987-07-24 | 1992-03-24 | Black & Decker Inc. | Stator end member winding support shroud |
| US5182848A (en) * | 1987-07-24 | 1993-02-02 | Black & Decker Inc. | Method for assembling a stator subassembly |
| JP2547343B2 (ja) * | 1988-08-26 | 1996-10-23 | 日本航空電子工業 株式会社 | 巻線機 |
| JP2716776B2 (ja) * | 1989-02-03 | 1998-02-18 | アスモ株式会社 | 巻線機における線ガイド装置 |
| DE4029981C2 (de) * | 1990-09-21 | 1994-12-08 | G Ruoss Spezialmaschinen Fuer | Verfahren zur maschinellen Herstellung eines bewickelten Ankers und Ankerwickelmaschine zur Durchführung desselben |
| US5257745A (en) * | 1990-11-09 | 1993-11-02 | Axis Usa, Inc. | Apparatus for facilitating the changing of shrouds in armature winding machines |
| US5413289A (en) * | 1991-07-30 | 1995-05-09 | Axis Usa, Inc. | Programmably controlled armature winding apparatus |
| DE4209532C1 (de) * | 1992-03-24 | 1993-06-24 | Ruoss G Spezialmaschinen Elektroind | Verfahren zum direkten Bewickeln eines Ankers und Ankerwickelmaschine hierfür |
| CA2092264A1 (en) * | 1992-04-15 | 1993-10-16 | Massimo Ponzio | Stator winding methods and apparatus |
| DE4337870C2 (de) * | 1993-11-05 | 1995-08-24 | Ruoss Spezialmaschinen | Verfahren zum maschinellen Bewickeln eines Stators für Elektromotoren und Drahtführer sowie Endscheibe hierfür |
| US5833166A (en) * | 1996-07-25 | 1998-11-10 | Globe Products Inc. | Stator coil winding and lead wire placing method and apparatus |
| US6062504A (en) | 1996-08-07 | 2000-05-16 | Axis Usa, Inc. | Wire winding guide |
| DE19643561C1 (de) * | 1996-10-22 | 1998-01-15 | Wolfgang Hill | Elektrische Maschine mit einer Einzelpolwicklung |
| EP0878898A1 (de) * | 1997-05-16 | 1998-11-18 | Zihlmann Wickeltechnik AG | Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Spulen in Axialnuten rotationssymmetrischer Körper von elektrischen Geräten |
| JP3708288B2 (ja) | 1997-05-23 | 2005-10-19 | 松下電器産業株式会社 | 電機子コイルの巻線機とその巻線機による巻線方法 |
| DE19748241B4 (de) * | 1997-11-01 | 2006-01-05 | Vem Motors Gmbh Elektromotorenwerk Thurm | Vorrichtung zum Herstellen von Drahtspulen auf in konvexen Ebenen angeordneten Wickelkörpern |
| DE19748242B4 (de) * | 1997-11-01 | 2005-12-01 | Vem Motors Gmbh Elektromotorenwerk Thurm | Verfahren zum Herstellen von Drahtspulen auf in konvexen Ebenen angeordneten Wickelkörpern |
| JPH11164533A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Asmo Co Ltd | 電動機、電機子及びその巻線方法 |
| US6325318B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-12-04 | Axis Usa, Inc. | Wire guide for winding dynamo-electric machine stators without shrouds |
| US6164584A (en) * | 1999-08-04 | 2000-12-26 | Odawara Automation Inc. | Winding machine |
| EP1263120A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | ATOP S.p.A. | Verfahren und Vorrichtung zum temporären Greifen des Drahtes in einer Ankerwickelmaschine |
| US7362031B2 (en) * | 2003-09-03 | 2008-04-22 | Mitsuba Corporation | Electric motor |
| US7078843B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-07-18 | Black & Decker Inc. | Field assemblies and methods of making same |
| US7211920B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-05-01 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with axial lengths less than an axial length of a back iron portion and methods of making same |
| US7233091B2 (en) * | 2003-09-05 | 2007-06-19 | Black & Decker Inc. | Electric motor with field assemblies having core pieces with mating features |
| US7205696B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-04-17 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with ends that decrease in width, and methods of making same |
| EP2562912A1 (de) | 2005-03-07 | 2013-02-27 | Black & Decker Inc. | Elektrowerkzeug mit einem Motor mit mehrteiligem Ständer |
| JPWO2012127658A1 (ja) | 2011-03-23 | 2014-07-24 | 三菱電機株式会社 | コアの巻線方法及びステータ |
| ITUA20162718A1 (it) * | 2016-04-19 | 2017-10-19 | Manz Italy Srl | Apparato di avvolgimento |
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Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3098616A (en) * | 1961-03-20 | 1963-07-23 | Fort Wayne Tool And Die Inc | Coil winding machine |
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| US3506864A (en) * | 1968-02-09 | 1970-04-14 | Globe Tool Eng Co | Armature winding and commutator connection |
| US3927456A (en) * | 1968-04-16 | 1975-12-23 | Possis Corp | Coil winding machine with improved wire gripping and cutting means |
| US3973738A (en) * | 1969-10-15 | 1976-08-10 | The Globe Tool And Engineering Company | Armature winding and leading connecting machine |
| US3713598A (en) * | 1971-01-13 | 1973-01-30 | Globe Tool Eng Co | Wire guide apparatus |
| GB1499825A (en) * | 1974-03-19 | 1978-02-01 | Possis Corp | Method of and apparatus for winding armatures |
| JPS5276601A (en) * | 1975-12-23 | 1977-06-28 | Fujitsu Ltd | Winding device |
| DE2915840C2 (de) * | 1979-04-17 | 1990-09-13 | Karlheinz Ramm Spezialfabrik für Spulen- und Kondensatorenwickelmaschinen Inhaber: Ing. Karlheinz Ramm, 1000 Berlin | Vorrichtung zum Bewickeln von Gegenständen |
| US4358063A (en) * | 1979-06-26 | 1982-11-09 | Lucas Industries Limited | Method and apparatus for winding conductor coils on radially extending parts of a workpiece |
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