Шаблон для намотки электрических катушек Советский патент 1984 года по МПК H02K15/04 

Изобретение отнрсится к технологи ческому оборудованию для изготовлени электрических машин и аппаратов и может быть использовано в электромашинострюенни для непрерывной намотки концентрических катушек. Известно устройство (шаблон) для изготовления катушек статоров электрических машин, содержащее концентрично расположенные и связанные меж ду собой наставки (ступени) с кониче кими заходными частями, механизм перемещения намотанных катушек и механизм перемещения наружной наставки шаблона ij. Недостатком устройства является малая надежность при намотке многовитковых катушек. Известен также шаблон, содержащий концентрично расположенные и связанные между собой с помощью приводных пальцев внутреннюю и наружную ступени с заходными частями, механизм для перемещения намотанных катушек вдоль laaffinotta, включающий снабженные толка телями штанги, установленные в ступенях шаблона с возможностью возврат но-поступательного перемещения, механиз1«л управления толкателями и ограничители обратного смещения катушек С21 . Однако шаблон не обеспечивает намотку многовитковых катушек, а конструкция толкателей и механизмов их привода не обеспечивают надежности шаблона, так как перемещаемые по ступеням шаблона катушки могут пере кашиваться, а при определенных условиях и заклиниваться. Целью изобретения является расширение технологическхи возможностей путем обеспечения намотки многовитковых катушек и повышение надежности путем исключения перекосов и заклинивания катушек при их перемещении по шаблону. Поставленная цель достигается тем что в шаблоне для намотки электричес ких катушек, содержащем концентрично расположенные и связанные между собо с помощью приводных пальцев внутреннюю и наружную ступени с заходными частями, механизм для перемещения на мотанных катушек вдоль шаблона, вклю чающий снабженные толкателями штанри, ycтaнoвлeнн лe в ступенях шаблона с возможностью возвратно-поступатель ного перемещения, механизмы управления толкателями и ограничители обрат ного смешения катушек, в каждой штан ге наружной и внутренней ступеней выполнены продольное и поперечные отв.ерстия, а в штангах наружной ступ ни - окна, штанги снабжены штырями, размещенными одниг концом в поперечном отверстии штанги наружной ступени, а другим -, -в поперечном отрерстии штанги внутренней ступени, штанги внутренней ступени попарно жестко связаны кронштейном, каждый из толкателей выполнен в виде пары двуплечих рычагов, установленных на концах общей оси, закрепленной в каждой из штанг, а каждый из механизмов управления толкателями выполнен в виде реечного копира с вырезами, установленного в продольном отверстии штанги внутренней ступени с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно штанг и контактирующего со штырями, пластины с пазами и скосами, размещенной в продольном отверстии наружной ступени шаблона, и двуплечей серьги, установленной в окнах щтанги .наружной ступени, одно плечо которой контактирует с одним из штырей, а другое расположено в одном из пазов пластины, при этом каждый из толкателей внутренней ступени одним плечом каждого рычага контактирует с вырезами реечного копира, а наружной ступени - со скосом пластины. На фиг.1 показан шаблон, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2 (при крайнем верхнем положении центральной рейки); на фиг.4 - то же, при крайнем нижнем положении центральной рейки; на фиг. 5-10 -. последовательность намотки и перемещения катушек вдоль стержней; на фиг.11-15 - положение толкателей и штырей при намотке и перемещении катушек вдоль шаблона. Шаблон содержит внутреннюю 1 и наружную 2 ступени, расположенные концентрично и связанные между собой с помощью приводных пальцев 3.1-3.4, при этом ступени имеют наклонные заходные части 4. Во внутренней 1 и наружной 2 ступенях установлены соответственно по четыре штанги 5.1-5.4 и 6.1-6.4. Штанги 5.1 и 5.2, а также 5.3 и 5.4 внутренней ступени 1 попарно соединены кронштейнами 7, жестко связанными между собой в продольном направлении..; Кинематическая связь каждой пары танг 5.1 и 6.1, 5.2 и 6.2 и т.д. существляется с помощью соответствущей пары штырей 8.1 -и 8.2, взаимодействующих с соответствующими реечными копирами 9.1-9.4, установленными в родольных отверстиях штанг 5.1-5.4. тыри 8.1 и 8.2 установлены в поперечных отверстиях штанг 5.1-5.4 и попеременно вводятся в соответствуюие отверстия штанг 6.1-6.4. Штанги имеют поперечные пазы, в которые ввоятся подпружиненные сдвоенные толкатели 10.1-10.4 и 11.1-11.4, выполненные в виде пары двуплечих рычагов, установленных на концах общих осей 12 и 13. Эти толкатели установлены с агом, несколько меньшим хода штанг. Штыри на каждой штанге расположе ны с шагом, равным или близким шагу толкателей 10.1-10.4 и находятся на минимальном расстоянии от их рабочих поверхностей. Привод возвратно-поступательного движения штанг о ществляется от механизма (не показан), выходное зве но которого выполнено в виде фигурной планки 14, введенной в пазы пары кронштейнов 7, благодаря чему штанг 5.1, 5.2, 6.1, 6.2 и 5.3,5.4, 6.3, 6.4 движутся как единое целое. Каждая внутренняя штанга имеет п дольное отверстие 15, в которое вве ден копир 9, имеющий четыре профиль ных выреза 16 и левую и правую наре ки 17 зубьев прямоугольного профиля Штыри 8.1-8.4 имеют соответствую щие нарезки зубьев, взаимодействующ с нарезками 17. Плечи 18 Кс.;;одого толкателя 10.1 10.4 выполнены скругленными, подпружинены пружиной 19 и контактируют с вырезом 16 копира. Каждая наружная штанга имеет продольное отверстие, в которое введена пластина 20, имеющая скосы 21, возде ствующие на плечи 22 толкателей 11.1 11.4, к другим плечам 23 которых кре пятся пружины 24. В пластине 20 выполнены пазы 25. В центральной части наружных штанг 6.1-6.4 имеются окна 26, в которых установлены двуплечие серьги 27 на осях 2 8. Одно плечо серьги 27 взаимодействует со штырем, а другое введено в паз 25 пластины 20. Управление толкателями (закрытие и открытие) осуществляется с помощью копира 9 путем его смещения относительно штанг 5.1-5.4. Смещение копиров 9 осуществляется посредством зубчато-реечного Механиз ма, имеющего центральную рейку 29, взаимодействующую с шестернями 30, входящими в зацепление с зубчатыми хвостовиками 31 копиров 9. Изменение направления возвратнопоступательного движения центральной рейки 29 обеспечивается изменением положения ползуна 32 с выступами 33 и окнами 34. Поперечное смещение пол зуна 32 обеспечивается копиром, связанным с приводом (не показано). На наружную ступень 2 шаблона наматываются катушки 35.1, 36.1, 37.1 и т.д., а на внутреннюю ступень 1 катушки 35.2, 36.2, 37.2 и т.д. Намотка осуществляется вращающимся мотовилом 38, снабженным отклоняющей фильерой 39, сквозь которую проходит провод 40,. отклоняющийся с помощью кольца 41 при подаче его на коническую часть соответствующей ступени ша блона. Шаблон работает следующим образом. Цикл намотки начинается с образованием первого витка на наружной ступени 2 шаблона. При этом конец провода 40 фиксируется, а вит.ок образуется вращающимся мотовилом 38 и сталкивается вниз по шаблону механизмом сталкивания (не показан) на величину,равную или большую диаметра наматываемого провода, освобождая место под намотку очередного витка. Таким образом, на наружной ступени 2 шаблона наматывается наружная катушка с за-, данным числом витков. В процессе намотки последнего витка катушки производится оттяжка межкатушечной петли (механизм оттяжки не показан) и переброс провода кольцом 41 на внутреннюю ступень 1 шаблона, на которой производится намотка внутренней катушки аналогично намотке наружной катушке. В процессе намотки последнего витка внутренней катушки производится оттяжка либо межкатушечной петли, либо выводного конца катушечной группы в зависимости от обмоточных данных. В процессе непрерывной намотки катушек на наружную 2 и внутреннюю 1 ступени шаблона происходит перемещение катушек вниз вдоль шаблона по программе, обеспечивающей выдачу катушечной группы (большей или меньшей катушки) в приемное устройство либо непосредственно в штыревую оправку. За время намотки одной катушки на наружной 2 или внутренней 1 ступени шаблона осуществляется цикл возвратно-поступательного движения штанг с толкателями, которые перемещают намотанные катушки вдоль шаблона к приемному устройству. Первый этап цикла намотки (фиг.5). Полностью намотана первая катушка на наружной ступени шаблона, оттянута межкатушечная петля, переброшен провод на внутреннюю ступень шаблона и начата намотка первой катушки на внутреннюю ступень шаблона.При этом межкатушечная петля фиксируется в месте перегиба (механизм не показан) и удержив.ается в фиксированном положении до намотки минимального числа витков, обеспечивающих непроскальзывание провода по шаблону под действием сил натяжения, после чего штанги внутренней и наружной ступеней начинают совместное перемещение вниз по шаблону I При этом толкатели располагаются как показано на фиг.11, а внутренняя 1 и наружная 2 ступени шаблона соединены с помощью пальцев 3.1-3.3. Второй этап цикла намотки (фиг.6). Первая катушка 35.1, намотанная на наружную ступень шаблона, перемещена с помощью штанг 6 и толкателей 11 на один шаг вниз по шаблону, на внутренней ступени 1 шаблона окончена намотка первой катушки 35;2, провод переброшен на наружную ступень, начата намотка второй катушки 36.1. При -этом толкатели располагаются как показано на фиг.12, а внутренняя ступень 1 и наружная ступень 2 шабло на соединены с помощью пальцев 3.2 и 3.4. Третий этап цикла намотки (фиг.7) Первая катушка 35.1 смещена на дв шага вниз по шаблону, первая катушка 35.2 - на один шаг вниз по шаблону. На верхнем участке наружной ступени 2 шаблона намотана катушка 36.1, про вод переброшен на внутреннюю ступень и начата намотка катушки 36.2. Наружная 2 и внутренняя 1 ступени связаны пальцами 3.1 и 3.3. Четвертый этап цикла намотки (фиг.8) Катушка 35.1 смещена на три шага вниз по шаблону, катушка 35.2 - на два шага вниз по шаблону, катушка 36.1- на один шаг вниз по шаблону, закончена намотка катушки 36.2,провод переброшен на наружную 1 ступень шаб лона, начата намотка катушки 37.1. Наружная 2 и внутренняя 1 ступени связаны пальцами 3.2 и 3.4. Пятый этап цикла намотки (фиг.9). Первая катушка 35.1 остается в том положении, что и на фиг.8. Катуш ка 35.2 смещена на три шага и распол гает я концектрично с катушкой 35.1. Катушка 36.1 смещена на два шага, ка тушка 36.2 --на один шаг, закончена намотка катушки 37.1, провод перебро шен на внутреннюю ступень и начата н мотка катушки 37.2. Наружная 2 и внутренняя 1 ступени шаблона связаны пальцами 3.1 и 3.3. На фиг.10 иллюстрируется положение катушек на наружной 1 и внутренней 2 ступенях шаблона в установившем-; ся режиме намотки. Катушки 35.1 и 35.2выдаются в приемное устройство одновременно, причем штанги 5 и 6 за период одновременной выдачи катушек 35.1 и 35.2 совершают два полных цикла возвратно-поступательных перемещений. При первом цикле перемещения штанг выдачи катушек не происходит, а при втором цикле выдаются две концентрические катушки. При перемещении штанг 5 и 6 из исходного -положения в верхнее вблизи верхней мертвой точки центральные рейки 29 взаимодействуют с выступами 33 ползуна 32. При этом центральные рейки 29 относительно кронштейнов 7 перемещаются вниз, вращая шестерни 30и перемещая зубчатые хвостовики 31вверх, последние входят в окно 34 ползуна 32. Так как зубчатые хвостовики 31 являются частью реечных копиров , то копиры перемещаются относительно штанг вверх, осуществляя перемещение штырей и соответствующее изменение положения всех толкателей. Положение толкателей в зависимости от положения центральной рейки 29 иллюстрируется на фиг.З и 4. После достижения штангами 5.1-5.4 верхнего положения механизм возвратно-поступательного движения штанг Ые показан) с помощью фигурной планки 14 опускается вниз, а после достижения ими крайнего нижнего положения цикл возвратно-поступательного движения штанг повторяется, и при последующем достижении ими верхнего положения хвостовики 31 взаимодействуют с выступами 33 ползуна 32, а центральные рейки 29 входят в окна 34 ползуна 32, который под действием копира, связанного с приБодом (не показан), к этому моменту предварительно смещается. За каждый цикл возвратно-поступательного перемещения штанг происходит смена положения ползуна 32. Использование в шаблоне предлагаемой конструкции толкателей и механизмов их привода в сочетании с минимальной длиной радиусных участков ступеней шаблона позволяет использовать шаблон для намотки многовитковых катушек. Применение новых связей механизмма привода штанг при исключении возврата штанг пружинами дает возможность повысить надежность работы шаблона, а так как время выдачи кату- шек не зависит от числа витков катушки, то повышается производительность намотки катушек.

32 23

JSJS

nff. n Фиг.1

ШАБЛОН ДЛЯ НАМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАТУШЕК, содержащий концентрично расположенные и связанные между собой с помощью приводных пгшьцев внутреннюю и наружную ступени с заходными частями, механизм для пере-, намотанных катушек вдоль шаблона, включающий снабженные -ролкателями штанги, установленные в ступенях шаблона с возможностью возвратнопоступательного перемещения, механиамы управления толкателйми и ограничители обратного смещения катушек, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей ,путем обеспечения намотки многовитковых катушек и повышения надежности путем исключенияперекосов и заклинивания катушек при их перемещении по шаблону, в каждой штанге наружной и внутренней ступени выполнены продольное и поперечные отверстия, а в штангах наружной ступени - окна, при этом штанги снабжены штырями,размещенными одним концом в поперечном отверстии штанги наружной ступени, а другим - в поперечном отверстии штанги внутренней ступени, штанги внутренней ступени попарно жестко связаны, каждый из толкателей выполнен в виде пары двуплечих рычагов, установленных на концах общей оси, закрепленной в каждой из штанг, а каждый их механизмов, управления толкателями в виде реечного копира с вырезами, § установленного в продольном отверстии j внутренней ступени с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно штанг и контактирующего f. со штырями,пластины с пазами и скосами, размещенной в продольном отверс- s тии наружной ступени шаблона, и-д вуплечей серьги, установленной в окнах штанги наружной ступени, одно плечо которой контактирует с одним из шты00 рей, а другое расположено в одном из пазов пластины, при этом каждый из толкателей внутренней ступени одним плечом каждого рычага контактирует с 4;: вырезами реечного копира, а наружной ступени - со скосом пластины. ОС

Фиг.

Фuz.5