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Dokumentenidentifikation DE10000579A1 12.07.2001
Titel Vorrichtung und Verfahren zum Bandagieren von Statoren
Anmelder BS Müller GmbH, 63477 Maintal, DE
Erfinder Müller, Stefan, Dipl.-Ing., 61138 Niederdorfelden, DE;
Müller, Bruno, Dipl.-Ing., 61138 Niederdorfelden, DE
Vertreter Müller, E., Dipl.-Phys. Dr.phil.nat., Pat.-Anw., 65597 Hünfelden
DE-Anmeldedatum 10.01.2000
DE-Aktenzeichen 10000579
Offenlegungstag 12.07.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.07.2001
IPC-Hauptklasse H02K 15/10
IPC-Nebenklasse H02K 3/50   
Zusammenfassung Zur Erleichterung des Bestückens einer Vorrichtung (26) zum Bandagieren von Statoren (17) durch händische Zufuhr der Statoren werden ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung neben den Bandagierwerkzeugen (24) auch ein Werkzeug (7) zur Aufnahme und Klemmung des Stators (17) besitzt, welches um eine Achse (5) drehbar ist. Dabei ist vorgesehen, daß dem Werkzeug (7) eine parallel zu einer im wesentlichen horizontalen oder im wesentlichen waagrechten Referenzebene (22) positionierte Auflage (14) zugeordnet ist und die Achse (5) bezüglich der Referenzebene (22) um einen Winkel (23) von bevorzugt etwa 30°, ausgehend von dem Werkzeug (7), hin zu den Bandagierwerkzeugen (24) nach unten geneigt angeordnet ist (Figur 1).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Bandagewerkzeugen zum Bandagieren von Statoren, wie Statorwickelköpfe oder dergleichen, von elektrischen Motoren, mit einem den Bandagewerkzeugen vorgelagerten Werkzeug zur Aufnahme und Halterung des Stators, welches um eine Achse 5 drehbar ist.

Derartige beziehungsweise ähnliche Vorrichtungen sind aus der DT 24 37 452 A1 oder DE 20 15 135 B2 bekannt, die hiermit durch ausdrücklichen Rückbezug in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung mit aufgenommen werden. Diese Patente beziehen sich auf eine Bandagiermaschine mit drehendem Statorwerkzeug.

Bei diesen Vorrichtungen zum Bandagieren von Statorwickelköpfen elektrischer Motoren wird der Stator in einem Statoraufnahmewerkzeug fixiert und schrittweise entsprechend seiner Nutteilung um eine Mittellängsachse gedreht, wobei die Bandagierwerkzeuge in einer feststehenden Vorrichtung untergebracht sind. Es sind auch einseitige Bandagiermaschinen zum Bandagieren von Statoren mit schrittweise drehendem Stator seit mehreren Jahren bekannt. Diese Maschinen haben im allgemeinen eine vertikale Hauptachse des Werkzeuges zur Aufnahme des Stators, wobei die Statoren entweder mit Hand oder mittels eines Automaten in das Aufnahmewerkzeug eingebracht beziehungsweise von diesem wieder entnommen werden. Mit zunehmender Statorbaugröße wächst bei Handzufuhr der Statoren die Belastung der Bedienerperson erheblich, die den Stator frei vor sich in den Händen hält und auf das Aufnahmewerkzeug aufsetzt beziehungsweise nach dem Bandagieren von diesem abnimmt.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend weiterzubilden, daß die Arbeit einer Bedienerperson bei der Zufuhr der Statoren hin beziehungsweise der Abfuhr der Statoren weg von der Vorrichtung erleichtert ist.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen im wesentlichen dadurch gelöst, daß dem Werkzeug eine im wesentlichen parallel zu einer im wesentlichen horizontalen oder im wesentlichen waagrechten Referenzebene positionierte Auflage zugeordnet ist und die Achse bezüglich der Referenzebene um einen Winkel zwischen etwa 10° und etwa 50° ausgehend von dem Werkzeug hin zu den Bandagierwerkzeugen nach unten geneigt angeordnet ist. Die Referenzebene ist nicht in jedem Fall mit der Ebene der Auflage gleichzusetzen, da die Auflage in der vertikalen Höhe verstellbar ist, um beispielsweise ein anderes Werkzeug mit einem anderen Stator zu montieren. Grundgedanke ist, daß das Niveau der Auflage und das freie Ende des Werkzeuges etwa auf einer horizontalen Linie beziehungsweise in einer horizontalen Ebene liegen.

Durch diese Maßnahmen wird der Transport der Statoren hin zu dem Aufnahmewerkzeug beziehungsweise nach dem Bandagieren weg von dem Aufnahmewerkzeug für die Bedienerperson äußerst vereinfacht beziehungsweise kraftmäßig erleichtert. Der auf der Auflage liegende Stator wird von Hand auf der Auflage in Richtung des Aufnahmewerkzeuges geschoben. Die vordere Kante des Stators kippt dann bei dem weiteren Vorschieben selbsttätig oder von Hand geführt in Richtung der Achse weiter in das Werkzeug zur Aufnahme bis zu einem Anschlag. Dadurch, daß der Stator während des gesamten Belade- beziehungsweise Entladevorganges sich auf einer Unterlage abstützt, muß die Bedienerperson lediglich einen geringen Bruchteil der Kraft aufwenden, die bei herkömmlichen Vorrichtungen erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß die Anschlußkabel des Stators, die zunächst frei an einem Wickelkopf hängen, nicht zwischen dem Stator und der Auflage eingeklemmt oder eingequetscht werden können, da bei dem in dem Werkzeug aufgenommenem Stator ein ausreichender Abstand zur Auflage vorhanden ist.

Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt der Winkel bevorzugt bei etwa 30°. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß bei einer derartigen Anordnung der Achse in Bezug auf die Referenzebene herkömmliche Statoren äußerst einfach und leicht von der Bedienerperson der Vorrichtung gehandhabt werden können. Es versteht sich jedoch, daß der Winkel gegebenenfalls auch an die speziellen Abmessungen des gerade zu bandagierenden Stators angepaßt sein kann.

Weiterhin hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, daß das Werkzeug zur Aufnahme des Stators im unteren Bereich einer Aufnahmeöffnung ein zur Auflage hin vorspringendes Zungenteil aufweist. Dieses Zungenteil sorgt für eine Abstützung des Stators vor und nachdem dieser in Richtung der Achse gekippt worden ist.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Zungenteil direkt benachbart oder mit geringem lichtem Abstand zur Auflage angeordnet.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Auflage und das freie Ende auf ungefähr gleiches Niveau eingestellt werden können beziehungsweise sind.

Von besonderem Vorteil weist das Zungenteil eine zur Aufnahme und Haltung des Stators angepaßte schalenförmige Ausbildung auf, wodurch der Stator nach dem Verkippen in Richtung der Achse vorzentriert und nahezu selbsttätig in eine Endlage in dem Werkzeug zur Aufnahme überführt wird.

Von Vorteil weist das Werkzeug eine Klemmvorrichtung, beispielsweise eine Klemmschraube oder dergleichen, zur Fixierung des Stators auf.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt die Vorrichtung eine Baueinheit mit den Bandagierwerkzeugen, die mittels einer Linearführung in Richtung der Achse auf das Werkzeug zur Aufnahme beziehungsweise den in dem Werkzeug fixierten Stator hin und von diesem weg verfahrbar ist. Nachdem ein zu bandagierender Stator in dem Werkzeug zur Aufnahme fixiert ist, werden die Bandagierwerkzeuge in Richtung des Stators verfahren und das Bandagieren des Stators durchgeführt. Anschließend werden die Bandagierwerkzeuge von dem Stator wieder weg verfahren, die Fixierung des Stators gelöst und dieser aus dem Aufnahmewerkzeug entlang der Achse herausgeschoben und auf die Auflage überführt. Anschließend kann ein weiterer, zur Bearbeitung vorgesehener Stator in umgekehrtem Bewegungsablauf wieder in das Werkzeug zur Aufnahme eingebracht werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Werkzeug zur Aufnahme mittels eines Antriebes und Getriebemitteln, wie Ritzel und Zahnkranz, um die Achse drehbar, wobei die Achse im wesentlich kolinear zu einer Mittellängsachse oder Symmetrieachse des im Werkzeug fixierten Stators verläuft.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die Auflage mittels einer Haltevorrichtung direkt mit der Vorrichtung zum Bandagieren gekoppelt ist, so daß eine definierte Zuordnung zwischen dem Werkzeug zur Aufnahme und der Auflage ermöglicht ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bandagieren von Statoren, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Nach dem Verfahren ist vorgesehen, daß man den auf einer im wesentlichen horizontalen oder im wesentlichen waagrechten Auflage im wesentlichen parallel zu einer Referenzebene angeordneten Stator hin zu einem Werkzeug zur Aufnahme und zur Halterung des Stators schiebt, wobei das Werkzeug um eine Achse drehbar ist, die Achse in einem Winkel zwischen etwa 10° und 50°, bevorzugt 30°, zur der Referenzebene geneigt ist und das Werkzeug im unteren Bereich der Aufnahme für den Stator ein hin zur Auflage vorspringendes Zungenteil besitzt, daß man den Stator noch teilweise auf der Auflage liegend über das Zungenteil verschiebt, den Stator in die Achse kippt und schräg nach unten gegen einen Anschlag in das Werkzeug zur Aufnahme einführt und fixiert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, daß man den Stator anschließend mittels der Vorrichtung bandagiert und nach Lösen der Fixierung schräg nach oben aus dem Werkzeug herauszieht beziehungsweise herausschiebt und gegebenenfalls unter Zurückkippen auf die Auflage verschiebt.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Werkzeuges zur Aufnahme der Statoren in Schnittdarstellung.

Auf einer mittels Linearführung 20 über Zylinder 4 axial verschiebbaren Platte 3 ist eine Baueinheit 1 mit den Bandagierwerkzeugen 24 montiert. Diese Bandagierwerkzeuge 24 werden von der Antriebseinheit 2 angetrieben, die ebenfalls fest auf der Platte 3 montiert ist. Vor der Baueinheit 1 ist ein Werkzeug 7 zur Aufnahme und Halterung des Stators 17 drehbar um die Achse 5 gelagert. Die Drehung um die Achse 5 erfolgt mittels des Antriebes 11, dem Ritzel 12 und dem Zahnkranz 10, der mit dem Werkzeug 7 fest verbunden, beispielsweise verschraubt ist. Die Achse 5 des Werkzeuges 7 ist zu einer horizontalen Referenzebene 22 in einem Winkel 23 von beispielsweise 30° geneigt.

Ist der Stator 17 im Werkzeug 7 eingespannt, wird die Platte 3 mit den Bandagierwerkzeugen 24 in Richtung des Stators 17 axial vorgefahren. Die Antriebseinheit 2 treibt die Bandagierwerkzeuge 24 mit der Nadel 13, beispielsweise wie in der DE 35 19 063 C1 beschrieben, an. Eine Steuerung des Werkzeuges 7 indexiert mittels des Antriebes 11 in der Weise, daß die Nadel 13 immer nur in Nutlücken des Stators 17 sticht. Eine Formschale 21 der Bandagierwerkzeuge 24 formt den Statorwickelkopf 6 während des Bandagiervorganges. Die Maschine ist auf einem Gestell 19 aufgebaut, wobei die Auflage mittels einer Haltevorrichtung 25 mit der Vorrichtung 26 gekoppelt und an der Verbindungsstelle mittels Langlöchern in der vertikalen Höhe verstellbar ist.

Die Beladung des Werkzeuges 7 mit einem Stator 17 erfolgt in Kombination mit der horizontalen Auflage 14, dem Zungenteil 15 und dem unter einem Winkel 23 von hier beispielsweise 30° zur Auflage 14 angestelltem Werkzeug 7. Dabei läuft der Beladevorgang folgendermaßen ab:

Ein Stator 17 wird etwa parallel zu der horizontalen Referenzebene 22, beispielsweise auf der Auflage 14 bis über das freie Ende 16 des Zungenteils 15 geschoben, wobei der Stator 17 durch die schalenförmige Ausbildung des Zungenteils 15 gleichzeitig vorzentriert wird. Bei ausreichendem Überstand des Stators 17 zum freien Ende 16 wird der Stator 17 vom Bediener von der horizontalen Auflage 14 mit der Statormittellängsachse beziehungsweise Symmetrieachse in die Achse 5 gekippt und rutscht dann auf der Achse 5 bis zum Anschlag 9 des Werkzeugs 7 zur Aufnahme vor. Es versteht sich, daß der Stator 17, bei ausreichend kurzem Statorpaket, auch selbsttätig bei dem Verschieben aus der Position auf der Auflage 14 in die gekippte Position in Richtung der Achse 5 überführt werden kann, ohne daß es einer Unterstützung der Kippbewegung des Stators 17 durch die Bedienerperson bedarf. Anschließend wird der Stator 17 mittels einer Klemmschraube 8 in dem Werkzeug 7 fixiert, worauf die Bandagierwerkzeuge 24 in Richtung der Achse 5 auf den zu bandagierenden Stator 17 hin verschoben werden, so daß der eigentliche Bandagiervorgang beginnen kann. Je nach verwendetem Stator beziehungsweise Werkzeug kann die Ebene der Auflage 14 oberhalb, unterhalb oder in der Referenzebene 22 liegen. Wesentlich ist, daß die Auflage 14 und das freie Ende 16 des Werkzeuges 7 beziehungsweise des Zungenteils 15 ungefähr auf einer horizontalen Linie oder in einer horizontalen Ebene liegen.

Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß die Bedienerperson zur Handhabung des Stators 17 nur einen reduzierten oder äußerst geringen Kraftaufwand bereitstellen muß, nämlich den, der gegebenenfalls für ein Kippen sowie ein Herausziehen des Stators 17 aus dem Werkzeug 7 erforderlich ist. Dieser Kraftaufwand ist gegenüber einer vertikal arbeitenden Maschine sehr gering, da dort ein Stator 17 vom Bediener freitragend auf das Werkzeug 7 zur Halterung aufgesetzt werden muß. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, daß die Kabel 18 durch die Neigung der Achse 5 beim Drehvorgang des Stators 17 an der Auflage 14 vorbeigeführt werden können, ohne dort gequetscht oder eingeklemmt zu werden. Insoweit ist die Länge eines Statorpaketes nicht relevant. Bezugszechen 1 Baueinheit

2 Antriebseinheit

3 Platte

4 Zylinder

5 Achse

6 Wickelkopf

7 Werkzeug

8 Klemmschraube

9 Anschlag

10 Zahnkranz

11 Antrieb

12 Ritzel

13 Nadel

14 Auflage

15 Zungenteil

16 freies Ende

17 Stator

18 Kabel

19 Gestell

20 Linearführung

21 Formschale

22 horizontale Referenzebene

23 Winkel

24 Bandagierwerkzeuge

25 Haltevorrichtung

26 Vorrichtung zum Bandagieren


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung (26) mit Bandagierwerkzeugen (24) zum Bandagieren von Statoren (17), wie Statorwickelköpfen oder dergleichen, von elektrischen Motoren, mit einem den Bandagierwerkzeugen (24) vorgelagerten Werkzeug (7) zur Aufnahme und Halterung des Stators (17), welches um eine Achse (5) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkzeug (7) eine im wesentlichen parallel zu einer im wesentlichen horizontalen oder im wesentlichen waagrechten Referenzebene (22) positionierte Auflage (14) zugeordnet ist und die Achse (5) bezüglich der Referenzebene (22) um einen Winkel (23) zwischen etwa 10° und etwa 50° ausgehend von dem Werkzeug (7) hin zu den Bandagierwerkzeugen (24) nach unten geneigt angeordnet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (23) bevorzugt bei etwa 30° liegt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (7) im unteren Bereich beispielsweise eine Aufnahme für den Stator (17) ein zur Auflage (14) hin vorspringendes Zungenteil (15) aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenteil (15) direkt benachbart oder mit geringem lichtem Abstand zur Auflage (14) angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau der Auflage 14 bevorzugt an der Befestigung der Haltevorrichtung 25 auf ungefähr die gleiche Höhe wie das freie Ende 16 des Werkzeuges 7 einstellbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenteil (15) eine zur Aufnahme und Halterung des Stators (17) angepaßte schalenförmige Ausbildung besitzt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (7) eine Klemmvorrichtung, beispielsweise eine Klemmschraube (8) zur Fixierung des Stators (17) aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Baueinheit (1) mit den Bandagierwerkzeugen (24) aufweist, die mittels einer Linearführung (20) in Richtung der Achse (5) auf das Werkzeug (7) hin beziehungsweise von diesem weg verfahrbar ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (7) mittels eines Antriebes (11) und Getriebemitteln, wie Ritzel (12) und Zahnkranz (10), um die Achse (5) drehbar ist, wobei die Achse (5) im wesentlichen kolinear zu einer Mittellängsachse oder Symmetrieachse des im Werkzeug (7) fixierten Stators (17) verläuft.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (14) mittels einer Haltevorrichtung (25) direkt mit der Vorrichtung (26) zum Bandagieren gekoppelt und insbesondere vertikal verstellbar ist.
  11. 11. Verfahren zum Bandagieren von Statoren (17), insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den auf einer im wesentlichen horizontalen oder im wesentlichen waagrechten Auflage (14) parallel zu einer Referenzebene (22) angeordneten Stator (17) hin zu einem Werkzeug (7) zur Aufnahme und zur Halterung des Stators (17) schiebt, wobei das Werkzeug um eine Achse (5) drehbar ist, die Achse (5) in einem Winkel zwischen etwa 10° und 50°, bevorzugt etwa 30°, zur Referenzebene (22) geneigt ist und das Werkzeug (7) im unteren Bereich ein hin zur Auflage (14) vorspringendes Zungenteil (15) besitzt, daß man den Stator (17) noch teilweise auf der Auflage (14) liegend über das Zungenteil (15) vorschiebt, den Stator (17) insbesondere mit seiner Mittellängsachse in die Achse (5) kippt und schräg nach unten gegen einen Anschlag (9) in das Werkzeug (7) einführt und fixiert und daß das Niveau der Auflage 14 bevorzugt in etwa auf das Niveau des freien Endes 16 des Werkzeuges 7 eingestellt ist.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stator (17) anschließend mittels der Vorrichtung (24) bandagiert und nach Lösen der Fixierung schräg nach oben aus dem Werkzeug (7) herauszieht und gegebenenfalls unter Zurückkippen auf die Auflage (14) verschiebt.






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