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Zylinderspule für elektrische Maschinen
Die Erfindung betrifft eine Zylinderspule für elektrische Maschinen, insbesondere kleinere
Gleichstrommotoren oder Gleichstromgeneratoren.
Derartige Zylinderspulen werden eingesetzt, wenn eine möglichst geringe Trägheit des Rotors erwünscht ist. Die spezifische Form einer Zylinderspule bietet darüber hinaus die Möglichkeit, die im allgemeinen entstehenden Wickelköpfe zu vermeiden und damit ungewöhnlich hohe Wirkungsgrade bei kleinen Gleichstrommaschinen zu erzielen.
Es ist bereits die Herstellung derartiger Zylinderspulen bekannt, gemäss der eine im axialen Hin- und Hergang jeweils eine Polteilung überstreichende Ankerwicklung aus einem einzigen Draht maschinell nach einem an sich bekannten Stromlaufschema zick-zack-förmig hin-und herlaufend und sich nach jedem Umlauf des Drahtes eng Windung neben Windung legend zwei-oder mehrlagig und im Aussendurchmesser mit jeder Lage wachsend gewickelt ist, wobei dieser fortlaufende Draht an den axialen Enden des Ankerkörpers jeweils lediglich in die neue Richtung umgelenkt und nur an seinem Anfang und Ende zu einem und mit einer oder mehreren Anzapfungen zu andern Stromzuführungsorganen geführt ist. Diese Herstellungsart besitzt den Nachteil, dass zum Wickeln teure Spezialmaschinen verwendet werden müssen.
Man hat daher auch schon versucht, sechskantförmige Wicklungen auf einem entsprechenden Dorn mittels einer gewöhnlichen Wickelmaschine herzustellen und diese um den Zylinderumfang eines Ankers herumzulegen. Diese Wicklung weist jedoch grössere Leiterverluste auf als die nach dem erstgenannten Verfahren hergestellte Wicklung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderspule zu schaffen, welche sich einfach herstellen lässt und einen verhältnismässig geringen Gleichstromwiderstand aufweist.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf eine Zylinderspule für elektrische Maschinen mit einer aus einem durchgehenden Leiter bestehenden Wicklung, welche aus auf einer Zylindermantelfläche im Umfangsrichtung derselben annähernd um den Leiterdurchmesser versetzt nebeneinanderliegend angeordneten Windungen besteht, welche sich am Anfang und am Ende der Wicklung überlappen und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen im wesentlichen rautenförmig sind.
Vorzugsweise entspricht die Rautenachse quer zur Zylinderachse im gebogenen Zustand etwa einer halben Polteilung.
Für eine einfache Herstellung ist es günstig, wenn die rautenförmigen Windungen im axial mittleren Bereich kurze achsparallele Abschnitte aufweisen, damit sie von einem Werkzeug gerade noch gehalten werden können. Dadurch lassen sich die Windungen beim Flachdrücken zu einem Wicklungsband leichter handhaben.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform ist der Leiter als Backlackdraht ausgebildet, so dass die Herstellung der Zylinderspule verhältnismässig einfach durchgeführt werden kann.
Die Windungen können auch durch Klebemittel miteinander verbunden sein.
Gemäss einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Zylinderspule durch eine Bandage verstärkt ist.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben. Fig. 1 zeigt eine bekannte sechskantförmige Wicklung und Fig. 2 zeigt eine
Wicklung nach der Erfindung und Fig. 3 eine Gegenüberstellung von bekannter und erfindungsgemässer
Wicklung.
Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Wicklung mit sechskantförmigen Windungen ist für kleine
Anker verhältnismässig schwer herzustellen.
Gemäss Fig. 2 wird nun nach der Erfindung eine Ankerwicklung mit rautenförmigen Windungen derart hergestellt, dass zuerst eine schraubenlinienförmige Wicklung auf einem vierkantigen Prisma hergestellt und diese Wicklung nach Abstreifen vom Prisma zu der in Fig. 2 dargestellten Form flachgedrückt und sodann zylinderförmig zusammengebogen und in dieser Stellung fixiert wird. Das
Fixieren kann durch Verbacken der Spule mit einem Giessharz durchgeführt werden. Das Flachdrücken der Zylinderspule zu einem Wickelband wird gemäss der Erfindung in der Weise durchgeführt, dass die einzelnen Windungen der Zylinderspule zuerst annähernd jeweils um eine Drahtstärke gegeneinander verschoben werden und dass sodann das Ganze normal zur Verschiebungsrichtung, gegebenenfalls unter einer gewissen Verdrehung, zusammengeschoben wird.
Wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, ergibt die Zylinderspule nach der Erfindung eine Verkürzung der Wickeldrahtlänge. Aus dem Vergleich von Fig. 2 und Fig. 1 ist ferner zu entnehmen, dass sich eine bessere Ausnutzung des Wickelraumes ergibt, da bei der Wicklung nach der Erfindung die einzelnen
Drähte an jeder Stelle dicht aneinanderliegend gewickelt werden können, während bei der Wicklung nach Fig. 1 die parallelliegenden mittleren Drahtabschnitte nicht dicht aneinanderliegen können, da deren Abstand durch den Schrägungswinkel der Drähte in den Stirnbereichen festgelegt ist.
Ausser diesen Vorteilen besteht auch noch die Möglichkeit einer einfacheren Herstellung, da die Drähte auf ihrer ganzen Länge aneinanderliegen, so dass das Plattdrücken der Zylinderwicklung in eine flache Bahn zuverlässiger geschieht, da die Drähte gegenseitig eine bessere Führung aufweisen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zylinderspule für elektrische Maschinen, mit einer aus einem durchgehenden Leiter bestehenden Wicklung, welche aus auf einer Zylindermantelfläche in Umfangsrichtung derselben annähernd um den Leiterdurchmesser versetzt nebeneinanderliegend angeordneten Windungen besteht,
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