DE1488676B2 - Vorrichtung zum einfuehren von wicklungsspulen in halb offene nuten von staendern elektrischer wechselstrom maschinen - Google Patents

Description

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Am häufigsten werden die Ständer elektrischer ■ schrift -730 684) eT'möglicht- das Durchschieben des Maschinen nach dem Träufelverfahren bewickelt. Die Spulenkopfes durch normal "dimensionierte schmale Spulen werden dabei auf einer Wickelmaschine in Ständernutenschlitze .auf folgende Weise: Es wird Schablonen entweder einzeln oder in Gruppen zu- eine Rechteckspule gewickelt, bei der die Drähte sammenhängend gewickelt. Man erreicht damit eine 5 Windung an Windung liegen. Die längere Seite der Ständerwicklung ohne innere Schaltverbindung, wie Spule, die später die Spulenschenkel in den Nuten in der Zeitschrift »Elektrotechnik«, 1952, H. 12, bildet, ist um das notwendige Maß länger als die S. 634, beschrieben ist. Die Schablonen für das Eisenlänge des Ständers, während die kürzere Seite Wickeln der Spulen sind dabei meist so bemessen, bei zweipoligen Maschinen etwas größer als die daß die Breite des Leiterbündels ungefähr der Nut- ίο Ständerbohrung ist. Die Spule wird dann von der breite im Ständer ■ und der Abstand der Spulen- Wickelschablone abgenommen, wobei ihre Form schenkel dem Abstand der Ständernuten entspricht, · durch geeignete Maßnahmen zunächst erhalten bleibt, in die die Spule eingebaut-werden soll. Bei dieser Über das ganz flache und entsprechend breite Leiter-Bemessung hat erfahrungsgemäß die Differenz zwi- bündel der kürzeren Spulenseite wird dann eine Art sehen der kleinsten und größten sich' ergebenden 15 zweizinkige Gabel geschoben, bei der die beiden Drahtlänge einer Spule eine solche Größe, daß sich Zinken je einen schmalen Schlitz besitzen, in. die die nach dem Einbau der Spule die Spulenköpfe zu einem Drähte zu liegen kommen. Der Abstand der beiden kompakten Leiterbündel verformen lassen. Die größte Zinken und ihre äußere Form wird so gewählt, daß Drahtlänge einer Windung wird dabei nur so groß sie in die Schlitze jener Ständernuten, in die die Spule als unbedingt notwendig, und der Drahtverbrauch 20 eingebracht werden soll, axial eingeschoben werden kann so klein wie möglich gehalten werden. Der können. Nachdem die Gabel aufgeschoben ist, wird Nachteil dieser Spulenbemessung besteht jedoch die Formfixierung -der Spule aufgehoben und die zudarin, daß die Spule, meist etwas zusammengedrückt, nächst senkrecht zu "den Gabelzinken stehenden axial in die Ständerbohrung eingeschoben wird, Drähte der längeren Spulenschenkel um 90° geworauf die einzelnen Drähte radial durch die Ständer- 25 schwenkt, bis sie parallel zu den Zinken liegen. Der nutenschlitze hindurch in die Ständernut eingebracht Spulenkopf wird dabei -durch die Gabel ganz flach werden müssen. Bei kurzen Ständern mit großer gehalten, während sich die die Spulenschenkel bilden-Bohrung ist diese Arbeit relativ leicht und sicher den Drähte gegeneinander verschieben und so aneindurchführbar. Bei langen Ständern mit relativ.kleiner anderliegen, daß sie ein Leiterbündel mit annähernd Bohrung, wie sie z. B. für Unterwassermotoren in 30 dem gleichen Querschnitt wie die Ständernut bilden, engen Bohrlöchern benötigt werden, wird das Ein- In diesem Zustand wird der Spulenkopf mit der träufeln aber sehr zeitraubend und läßt sich wegen " Gabel durch die Ständernütenschlitze geschoben, woder schlechten Zugänglichkeit nicht mehr korrekt - bei auch die Spulenschenkel in die Ständernüten eindurchführen. Es entstehen in den Nuten viele Draht- laufen. Nach dem Ausbau der Gabel und dem axialen kreuzungen, die viel Platz beanspruchen. Besonders 35 Verschieben der Schenkeldrähte gegeneinander stehen stark macht sich diese Erscheinung beim Bewickeln dann auf beiden Seiten des Eisenpaketes die Spulenmit wasserdicht isoliertem Draht bemerkbar, weil der köpfe als Leiterbündel vor, die in die Form von Außendurchmesser dieser Drähte sehr groß im Ver- Wickelköpfen gebracht werden müssen, wobei sich hältnis zum Kupferquerschnitt und den Nutabmes- aber folgende Schwierigkeiten zeigen: Bei der durch sungenist. 4° dieses Verfahren'bedingten besonderen Wicklungsart

Um das Einträufeln zu vermeiden, wurden mehrere der Spule und wegen des nachfolgenden Verschwen-

Verfahren entwickelt, bei denen die Spulen axial· in kens können alle Windungen nur mit annähernd der

die Ständernuten eingeschoben oder eingezogen wer- gleichen Drahtlänge ausgeführt werden. Bei der Ver-

den. Die Schwierigkeit bei allen diesen Verfahren formung der Wickelköpfe entstehen dadurch sehr

liegt darin, daß dab'erzwangläufig-einer der beiden« unerwünschte Drahtkreuzungen, verbunden mit Quet-

Spulenköpfe axial durch den Nutenschlitz geschoben schungen und Dehnungen der Drahtisolation. Zur

oder gezogen werden muß. Bildung gut passender Wickelköpfe muß nämlich eine

Bei einem bekannten Verfahren (deutsche Patent- bestimmte, von der Dimensionierung des Ständerschrift 866 698) wird der Nutenschlitz so weit ver-, -gehäuses abhängige Differenz zwischen der (kleinsten

breitert, daß praktisch eine Nut mit glatt bis zur 50 und größten Drahtlänge einer Spule vorhanden sein,

Bohrung reichenden, schwach gegeneinander geneig- was bei diesem bekannten Verfahren nicht erreicht

ten oder parallelen Flanken verwendet wird. Die werden kann. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens

Spule läßt sich dann so geformt wickeln, daß der besteht darin,"daß" jede Spüle einzeln gewickelt von

Spulenkopf an den Stellen, wo er beim Einschieben der Vorrichtung abgenommen und dann in-der ge-

entlang der kleinsten Nutbreite gleiten muß, noch 55 schilderten Weise eingebracht werden muß. Dadurch

etwas schmaler als diese ausfällt, wobei die Differenz werden Drahtverbindungen zwischen den Spulen

in den Windungslängen noch normal bleibt. Durch innerhalb einer jeden Phasenwicklung notwendig, die

die große Schlitzbreite werden die Ständerzähne je- bei wasserdicht isolierten Drähten von Unterwasser-

doch an der Bohrung sehr schmal, wodurch beim motoren auch wasserdicht isoliert werden müs-

direkten Übergang des magnetischen Kraftflusses auf 60 sen.

das Läufereisen große Verluste entstehen würden. Es wäre nun naheliegend, die Spulenköpfe in so Dieses Wickelverfahren kann deshalb praktisch nur schmalen Schablonen zu wickeln, daß sie ohne Verangewendet werden, wenn der Luftspalt sehr groß Schwenkungen einfach durch den Nutenschlitz gegewählt wird oder den Ständerzähnen eine magne- schoben werden können. Derartige Spulenköpfe tisch leitende Schicht vorgelagert ist, wie sie sich z. B. 65 haben aber zwangläufig eine so große axiale Erbei Anwendung bestimmter Arten von Spaltrohren Streckung, daß die Differenz zwischen der kleinsten ergibt. und größten Drahtlänge einer Windung viel zu groß

Ein anderes bekanntes Verfahren (deutsche Patent- wird, wodurch sich die Wickelköpfe nicht richtig

formen lassen und auch ein unnötig großer Drahtverbraüch entsteht. " :

■- Um die Differenz zwischen den Drahtlängen der Windüngen auszugleichen, wurde" auch bereits versucht, die Drähte für jede Nut in zwei oder mehr Leiterbündel zu unterteilen (deutsche Patentschrift 427 006). Diese Leiterbündel mußten jedoch mangels einer entsprechenden Wickel- und Einziehvorrichtung einzeln und nacheinander in die Nut eingeführt werden, woraus sich neben einem großen Arbeitsaufwand zwangläufig eine Anzahl von Schaltverbindungen ergibt.

Es ist ferner eine Vorrichtung zum Einführen der Wicklung in den Ständer einer elektrischen Maschine bekannt (deutsche Patentschrift 742 444), die zum Herstellen der Wicklungen einen Zylinder verwendet, dessen Außendurchmesser, der Bohrung des Ständers entspricht und der am Stirnende Schlitze aufweist, deren Teilung derjenigen der Ständernuten entspricht. Der Zylinder hat also ebenso viele Schlitze wie der Ständer Nuten. Die Schlitze sind mit Führungsnuten versehen, die in die Ständernuten eingreifen. Am Zylinder werden alle Wicklungen vorgewickelt und zusammen in den Ständer geschoben. -

Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Vorrichtung zum Einführen von Wicklungsspulen in halboffene Nuten von Ständern elektrischer Wechsel-Strommaschinen unter Verwendung einer .rohrartigen Wickelschablone, die gleichzeitig zum Einführen der Spulen dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorgenannten Art so auszubilden, daß insbesondere bei Spulen mit großer Windungszahl größere Unterschiede in den Drahtlängen der einzelnen Windungen vermieden und somit kompakte Spulenköpfe nach der Formgebung erhalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus zwei Hälften besteht, von denen die eine aus zwei konzentrischen, gegeneinander axial verschiebbaren, in Umfangsrichtung aber nicht verdrehbaren Rohren mit radial gerichteten Längsschlitzen aufgebaut ist, die in Umfangsrichtung mit den. Ständernuten der Lage und Zahl nach übereinstimmen und zur Aufnahme der entsprechend der Nutenschlitzbreite ausgerichteten Wikkeldrähte des einen Spulenkopfes geeignet ausgebildet ist, während die zweite Vorrichtungshälfte für jede Spule zwei oder mehr knapp nebeneinanderliegende und in Längsrichtung der Spulen versetzte Teilschablonen aufweist,.von denen jede einen außerhalb der Nutenschlitze verbleibenden Teil des anderen Spulenkopfes trägt, und daß die Spulen mit Hilfe der einen aus den beiden konzentrischen Rohren bestehenden Vorrichtungshälfte in den Ständer axial einführbar sind.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Unterschiede in den Drahtlängen der einzelnen Windungen so gewählt werden, daß sich kompakte Spulenköpfe ohne Drahtquetschungen und mit wenig Kreuzungen ergeben. Dadurch wird auch die Gefahr des langsamen Wegfließens der Drahtisolation bei geringen Übererwärmungen stark vermindert. Dies ist insbesondere bei Unterwassermotoren mit einer Wicklung aus wasserdicht iso- __.. liertem Draht von Bedeutung. -65

Ein Ausführungsbeispiel, der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden.näher beschrieben. *¹''"'^:'■ " " ■

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen zu bewickelnden Ständer mit 24 Nuten 1. In einer der Nuten sind eine Nutauskleidung 2, ein Nutenver-Schluß 3 und ein Leiterbündel 4 eingezeichnet, das aus 18 Leitern besteht. Die Spulenköpfe 5 sind in der endgültig verformten Lage gezeichnet und sollen die strichpunktiert angedeutete Form haben. Die Ständernutenschlitze 6 sind etwas breiter als der Außendurchmesser des Wickeldrahtes, was bei der Träufelwicklung der Fall sein muß. -- ■

F i g. 2 zeigt eine noch auf der Wickelmaschine befindliche Wickelvorrichtung mit bereits fertig gewickelten Spulen. Auf der Welle 7 der Wickelmaschine sitzt eine Planscheibe 8, auf der ein Zwischenstück 9 radial verschiebbar befestigt ist. Auf diesem Zwischenstück 9 ist durch eine Schraube 10 leicht lösbar die eine Hälfte 11 der Wickelvorrichtung befestigt, mittels der die schmal zu wickelnden Spulenköpfe hergestellt werden und mit der später das Einziehen der Spulen erfolgt. Der Aufbau dieser Hälfte

11 der Wickelvorrichtung ist genauer aus dem Auf.riß in der Fig. 3, die den Schnitt A-A durch beide Hälften der bewickelten Vorrichtung darstellt, und aus dem in der F i g. 4 gezeigten Schnitt B-B ersichtlieh.

Um das später beschriebene Einziehen der Spulen zu ermöglichen, besteht die Vorrichtungshälfte 11 im wesentlichen aus zwei konzentrischen Rohren 12 und 13. Das innere Rohr 12 hat einen Außendurchmesser, der nur wenige Zehntelmillimeter kleiner als der Durchmesser der Ständerbohrung ist und kann in diese also leicht eingeschoben werden. Der Innendurchmesser des äußeren Rohres 13 ist ungefähr gleich dem Durchmesser der Ständerbohrung, so daß das äußere Rohr 13 in axialer Richtung leicht auf dem inneren Rohr 12 verschoben werden kann. In dem ganz übereinandergeschobenen, in den F i g. 2 und 3 dargestellten Zustand sind beide Rohre durch einen Stift 14, der im äußeren Rohr 13 befestigt ist und in den Schlitz 15 des inneren Rohres 12 eingreift, gegen Verdrehung und in einer Richtung auch gegen axiale Verschiebung gesichert. Der Außendurchmesser des äußeren Rohres 13 ist so bemessen, daß die Wandstärke einige Millimeter beträgt, aber jedenfalls größer ist als die radiale Erstreckung des Ständernutenschlitzes 6. Zur Aufnahme des Wickeldrahtes 16 haben beide Rohre genügend lange, schmale Längsschlitze 17 bzw. 18, die radial gerichtet sind und in Umfangsrichtung sowohl untereinander als auch mit den Ständernutenschlitzen 6 für eine Maschinenphase der Lage und Zahl nach übereinstimmen. Im beschriebenen Beispiel sind also je vier einander gegenüberliegende Schlitze 17 und 18 in die beiden Rohre

12 und 13 am besten gemeinsam eingearbeitet, wie die F i g. 4 zeigt.

Wenn man das innere Rohr 12 aus dem äußeren Rohr 13 herauszieht und in die Ständerbohrung hineinsteckt, so muß es sich so verdrehen lassen, daß die acht Schlitze 17 genau den acht Ständernutenschlitzen 6, die zu einer Maschinenphase gehören, gegenüberliegen. Damit später die Spulenköpfe ohne Berührung der Kanten der Ständernutenschlitze 6 durch diese gezogen werden können, müssen bestimmte Bedingungen für die Schlitzbreiteri eingehalten werden, die aus der Fig. 15 ersichtlich «ind. Die Schlitze 17 im inneren Rohr 12 werden schmaler als die Breite der Ständernutenschlitze 6 ausgeführt, müssen aber natürlich so breit sein, daß der Wickel-

draht hineingeht. Da während des Einziehens der Spulen in den Ständer die schmalen Spulenköpfe aus den Schlitzen 18 des äußeren Rohres 13 leicht herausgleiten müssen, werden diese Schlitze 18 etwas breiter als die Schlitze 17, aber ebenfalls etwas schmaler als die Ständernutenschlitze 6 ausgeführt. Zur Vermeidung von scharfen Drahtbiegungen ist der Auslauf der Schlitze 17 und 18 abgerundet, wie in der F i g. 3 bei 19 dargestellt ist. Ferner ist in das innere Rohr 12

düngen in die weiter innen liegende Teilschablone 29 gewickelt werden. In der F i g. 2 sind die Drähte der zuerst gewickelten Spule im Schnitt dargestellt, und zwar die ersten neun Windungen im Längsschlitz 30 5 und in der Teilschablone 28 als schwarz ausgefüllte Kreise und die letzten neun Windungen im Längsschlitz 30 und in der Teilschablone 29 als leere Kreise. Nach der letzten Windung dieser Spule wird ohne Drahtunterbrechung die zweite Spule in einen

zur Unterstützung des Wickeldrahtes ein Füllstück 20 io Längsschlitz 31 und in die Teilschablonen 32 und 33 fest eingesetzt, gewickelt.

Zwischen den Längsschlitzen 17 und 18 liegen, wie In der F i g. 3 ist das in der Teilschablone 33 heraus der F i g. 4 ersichtlich ist, nur sehr schmale, lange gestellte Leiterbündel 35 bis zur Innenkante der VorZungen 21 bzw. 22. Beim Wickeln üben die in die richtungshälfte 11 im Längsschnitt dargestellt. Dort Schlitze 17 und 18 eingebrachten Drähte eine erheb- 15 vereinigt es sich mit dem darunterliegenden, in der liehe seitliche Kraft auf die Zungen 21 bzw. 22 aus, Teilschablone 32 hergestellten Leiterbündel 34 zu die unter dieser Belastung immer mehr ausweichen dem in den Längsschlitz 31 gewickelten Spulenkopf, würden. Um dieses Ausweichen zu verhindern und Die in diesem Längsschlitz angedeutete Trennungsum die Schlitzbreiten unverändert zu erhalten, werden linie 36 dieser beiden Leiterbündel ist strichliert gein die jeweils während des Wickeins noch freien ao zeichnet, weil sie ja nur die Trennungslinie zwischen Schlitze 17 und 18 in der Breite gut passende, nicht der neunten und zehnten Windung darstellt und gezeichnete Einlegestücke eingeschoben. Dadurch nur zur Verdeutlichung der Drahtlängen der beiden werden die Zungen 21 und 22 gegeneinander und Leiterbündel eingezeichnet wurde. Wie die Fig. 3 .hauptsächlich gegen die stabilen, nicht geschlitzten zeigt, ergibt sich zwangläufig eine sehr große axiale Abschnitte der Rohre 12 und 13 sicher abgestützt. 25 Erstreckung der schmal gewickelten Spulenköpfe, Wenn nach dem Bewickeln eines Schlitzes das Ein- und zwar auch bei dünneren Drähten, weil ja der legestück aus dem benachbarten Schlitz entfernt wird, Summenquerschnitt des in einer Nut unterzubringentritt keine merkbare Änderung der Schlitzbreiten ein, den Leiterbündels 4 (Fig. 1) in ein Rechteck, dessen weil auf die Drähte der bereits eingebrachten Win- Breite kleiner als die des Ständernutenschlitzes ist, düngen kein Zug mehr ausgeübt wird und noch vor- 30 auseinandergezogen werden muß. Die dadurch enthandene Drahtspannungen beim geringsten Aus- stehende große Differenz zwischen der Länge des weichen der Zungen auf annähernd Null absin- kürzesten und längsten Drahtes dieses Spulenkopfes ken. kann durch die axiale Versetzung der Leiterbündel

Eine zweite Vorrichtungshälfte 23, mit der die- im anderen Spulenkopf ausreichend kompensiert werjenigen Spulenköpfe hergestellt werden, die nicht 35 den. Wie aus der F i g. 3 ersichtlich ist, kann erreicht durch den Ständernutenschlitz 6 gezogen werden, ist werden, daß die kürzesten Windungen der Leiterin der F i g. 2 in der Draufsicht und in der F i g. 3 im bündel 34 und 35 und ebenso die längsten Windungen Schnitt A-A dargestellt. Sie besteht aus abwechselnd beider Leiterbündel gleich lang werden. Dies reicht geschichteten Blechen 24 und Formstücken 25, die in meist aus, um passende Drahtlängen für die leichte ihrer gegenseitigen Lage durch Dübel fixiert, mittels 40 Verformung der Spulenköpfe zu erhalten. Zwecks einer Schraube 26 zusammengehalten und auf einem noch besserer Anpassung können aber ohne weiteres Zwischenstück 27 festgeschraubt sind, das wie das auch drei oder mehr Teilschablonen für jede Spule Zwischenstück 9 auf der Planscheibe 8 in geeigneter in der Vorrichtungshälfte 23 vorgesehen werden.
Weise radial verschiebbar befestigt ist. Je zwei Die Spulen bleiben vorläufig auf der Vorrichtungs-

. Bleche 24 mit einem dazwischenliegenden Formstück 45 hälfte 11 und werden mit deren Hilfe in die Ständer-25 bilden eine Teilschablone. Im Beispiel ist der ein- nuten gezogen. Damit dies möglich ist, müssen nicht fachste Fall angenommen, daß für jeden der Spulen- nur die Spulenköpfe an den Stellen, die durch die köpfe, die nicht durch die Ständernut gezogen wer- Ständernutenschlitze 6 gezogen werden, durch die den, nur zwei nebeneinanderliegende Teilschablonen Längsschlitze 17 und 18 schmal gehalten werden, 28 und 29, 32 und 33 vorgesehen sind. Die Form- 5° sondern die Leiterbündel außerhalb der Schlitze stücke 25 dieser Teilschablonen sind in der Längs- müssen an der Stelle E-E auch ungefähr die Querrichtung der Spule stufenförmig versetzt und auch in schnittsform der Ständernuten haben. Dies läßt sich der Form etwas verschieden. Die Vorrichtungshälfte mit voller Sicherheit erreichen, wenn, wie in der 23 enthält also für die vier zu wickelnden Spulen F i g. 5 gezeigt ist, im äußeren Rohr 13 im Querinsgesamt acht Teilschablonen. Die Teilschablonen 55 schnitt E-E zwischen den Längsschlitzen 17 und 18 für die zwei äußeren Spulen sind gleich, die für die radial gerichtete, runde Stäbe 37 eingeschraubt wer-

beiden mittleren Spulen ebenfalls gleich, jedoch weiter nach auswärts versetzt, weil die Spulenköpfe dieser Spulen länger werden müssen, wie aus der F i g. 1 ersichtlich ist.

Mit der aus den Hälften 11 und 23 bestehenden Wickelvorrichtung werden nun die Spulen wie folgt gewickelt. Die erste Spule wird in einen Längsschlitz 30 der Vorrichtungshälfte 11 und in die beiden Teil-

den, die wesentlich stärker und etwas länger als die Ständerzähne sind. Die Drähte werden zwischen diese Stäbe 37 gewickelt, weshalb das Leiterbündel unbe-60 dingt schmaler als die Ständernut bleiben muß. Vor dem Einziehen der Spulen müssen die Stäbe 37 wieder herausgeschraubt werden. In axial größerer Entfernung von der Vorrichtungshälfte 11 braucht die Nutform des Leiterbündel-Querschnittes nicht mehr beim

schablonen 28 und 29 der Vorrichtungshälfte 23 ge- 65 Wickeln hergestellt werden. Wie später beschrieben,

wickelt. Das Wesentliche ist nun, daß die ersten neun werden nämlich vor dem Einziehen der Spulen alle

Windungen des Wickeldrahtes 16 in die weiter außen Teile der Vorrichtungshälfte 23 entfernt, wodurch

liegende Teilschablone 28 und die letzten neun Win- alle Drähte locker und gegeneinander verschiebbar

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werden, so daß sie sich beim Einlaufen in die Nuten ßend können die Formstücke 25 nach Schwenkung von selbst entsprechend anordnen. um 90° und Verschiebung gegen die Spulenmitte zu Aber auch die Stäbe 37 sind praktisch meist nicht seitlich zwischen den Spulenschenkeln herausgenomnotwendig, weil sich beim Wickeln die Leiterbündel men werden, ohne die Spulenformen zu verändern, an den Stellen E-E von selbst angenähert in Nutform 5 Die einzelnen Leiterbündel schieben sich dann im Abaufbauen, wobei die Breite des sich bildenden Leiter- schnitt der Spulenschenkel übereinander und legen bündeis in gewissen Grenzen durch die Breite der sich im Abschnitt der frei gewordenen Spulenköpfe Formstücke 25 in der Vorrichtungshälfte 23 beein- seitlich aneinander. An der Stelle 42, an der sich die fiußt werden kann. Wie dieses Aufbauen der Nutform Spulenköpfe überschneiden, können sich die Leiterzustande kommt, ist in den F i g. 6, 7 und 8 dar- io bündel seitlich leicht abflachen, weil ja alle Drähte in gestellt, die stark vergrößerte Schnitte durch die den Richtungen senkrecht zur Spule bereits gegenein-Leiterbündel 34 und 35 einer mittleren Spule an den ander verschiebbar sind. Die Spulen hängen dann, in Fig. 3 bezeichneten Stellen C-C, D-D und E-E ähnlich wie in der Fig. 9 dargestellt ist, in den Längszeigen. Bei dem gewählten Drahtdurchmesser, der schlitzen der Vorrichtungshälfte 11 mit dem Drahtnur wenig kleiner als die Breite der Längsschlitze 17 15 anfang 43 und dem Drahtende 44 nach unten. Prakist, legt sich in den Längsschlitzen Draht auf Draht. tisch werden die Spulenschenkel nie so gerade bleiben Sobald ein Draht aber die Längsnut verläßt, rutscht und ihre Querschnittsform behalten, weil die inneren er an den früher gewickelten Drähten seitlich ab. Spannungen der Drähte Krümmungen verursachen. Aber nur die untersten Drähte können bis zum Im Querschnitt E-E wird die Form der Leiterbündel Außendurchmesser des äußeren Rohres 13 abrut- 20 aber ziemlich genau, wie in Fig. 10 angedeutet, ersehen. Die Richtung der folgenden Drähte ist durch halten bleiben, weil die Drähte noch durch die Längsdie Lage und Breite des Formstückes 25 bestimmt, schlitze 17 und 18 gehalten werden. Beim Einziehen und der Drahtzug versucht den Draht geradlinig von in die Ständernuten richten sich die Leiterbündel der Längsnut 31 zum Formstück 25 zu spannen. dann unmittelbar vor dem Einlaufen von selbst in die Unter dem Einfluß dieses Drahtzuges kann der Draht 25 Nutform aus, wenn die Nutfüllung die übliche Größe nur wenig seitlich ausweichen, und es kommt gemäß nicht überschreitet. Nimmt man nun nach dem Lösen durchgeführten Versuchen zum Aufbau des Leiter- der Schraube 10 die Vorrichtungshälfte 11 vom Zwibündels, ähnlich wie in den F i g. 6, 7 und 8 im schenstück 9 ab, so sind die Spulen zum Einziehen Schnitt gezeigt ist. Wenn das in der F i g. 8 dar- vorbereitet.

gestellte Leiterbündel nicht genau die Ständernut- 30 Üblicherweise erhalten die Ständer der Maschinen

form hai, so spielt dies keine Rolle, weil vor dem Nutauskleidungen. Obwohl es nicht unbedingt not-

Einziehen der Spulen, wie schon erwähnt, die einzel- wendig wäre, werden die Nuten auch bei Wicklungen

nen Drähte locker sind und sich beim Einlaufen in mit wasserdicht isoliertem Draht ausgekleidet, um die

die Ständernut gegeneinander etwas verschieben Drahtisolation gegen mechanische Beschädigungen,

können. 35 besonders an den Kanten der Nutenden, zu schützen.

Nachdem alle vier Spulen gewickelt sind, wird die Eine axiale Verschiebung dieser Nutauskleidungen Vorrichtung in den für das Einziehen der Spulen not- muß unmöglich sein. Praktisch bewährt sich eine wendigen Zustand gebracht, der in den Fig. 9und 10 Form, wie sie in der Fig. 11 perspektivisch dardargestellt ist. F i g. 9 zeigt eine Ansicht in derselben gestellt ist. Als Material eignet sich beispielsweise Richtung wie F i g. 2, nur stehen die Spulen senk- 40 sehr gut eine wenige Zehntelmillimeter starke Folie recht, und F i g. 10 gibt eine Ansicht von oben wieder. aus Polyäthylenterephthalat. Die Folie wird kalt ge-

Bei langen Spulen wird die Planscheibe 8 der bogen. Sie läßt sich elastisch so weit verformen, daß

Wickelmaschine so gedreht, daß die Vorrichtungs- sie in die Nut eingeschoben oder auch radial eingelegt

hälfte 11 oben steht. An die außenliegende Stirnseite werden kann. Nach dem Einlegen geht sie elastisch

des inneren Rohres 12 wird dann ein Führungsstück 45 in die gezeichnete Form zurück, wobei sich die

38 genau zentrisch mit zwei Schrauben 39 befestigt. Flanken an den Stellen 45 an die Nutflanken anlegen.

Der Durchmesser des Führungsstückes 38 ist etwas Die umgebördelten Kragen 46 übergreifen beider-

kleiner als der Durchmesser der Ständerbohrung, und seitig die Nutenden und stützen die ganze Ausklei-

er kann auch etwas kleiner als der Außendurchmesser dung an den Stirnflächen des Blechpaketes gegen

des inneren Rohres 12 sein. Dieses Führungsstück 38 50 axiale Verschiebung ab. Da die Folie bei genügender

hat im Beispiel acht radial vorstehende Rippen 40, Stärke sehr steif ist, ist es praktisch unmöglich, die

die in Umfangsrichtung genau die gleiche Lage wie kurzen Kragen 46 durch axiale Kräfte zurückzu-

die Längsschlitze 17 und 18 und die Ständernuten- biegen.

schlitze 6 haben. Die Breite dieser Rippen 40 paßt Das Einziehen der Spulen in die fertig ausgekleidemöglichst genau in die Ständernutenschlitze 6, und 55 ten Ständernuten ist in den Fig. 12, 13 und 14 gedie Rippen sind an der freien Stirnfläche etwas ver- zeigt. Für Ständer mit großer Eisenlänge erfolgt das jungt, um das Einführen in die Ständernutenschlitze 6 Einziehen der Spulen am besten in der dargestellten zu erleichtern. Außerdem ist am Führungsstück 38 Lage mit senkrecht stehender Ständerachse. Das noch eine Ösenschraube 41 vorgesehen, an dem die Blechpaket 47 ist in ein dünnwandiges Mantelrohr 48 zum Einziehen der Spulen notwendige Axialkraft P 60 eingebaut, wie dies bei Unterwassermotoren allgemein angreift. üblich ist. Der Ständer wird mit dem Mantelrohr 48

Nach der Befestigung des Führungsstückes 38 wer- auf zwei hohe, schwere oder am Boden befestigte

den alle Schablonenteile der Vorrichtungshälfte 23 Unterlagen 49 gestellt oder darauf befestigt, so daß

entfernt. Die Vorrichtungshälfte 23 ist deshalb leicht der Raum 50 unterhalb des Ständers von vorn und zerlegbar ausgeführt. Nach dem Herausschrauben der 65 rückwärts frei zugänglich ist. In diesem Raum 50

Schraube 26 aus dem Zwischenstück 27 können alle wird nun die gemäß F i g. 9 vorbereitete Einziehvor-

Bleche 24 in Längsrichtung der Spulen, in der Fig. 9 richtung samt den daran hängenden Spulen einge-

also nach unten, herausgezogen werden. Anschlie- bracht und an einem durch die Ständerbohrung von

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oben her eingeführten Haken 51 angehängt, der in sich so wie dieses an den umgebördelten Kragen 46 die Ösenschraube 41 eingreift. Am Haken 51 hängend der Nutenisolationen 2 axial abstützt. Beim weiteren wird nun die Vorrichtung angehoben, in den Ständer Einziehen gleiten jetzt die Spulenschenkel am Bund eingeführt und radial und in Umfangsrichtung aus- 54, dessen äußere Kante stark abgerundet ist. Die gerichtet, bis das Führungsstück 38 in die Ständer- 5 Drähte können somit auch weiterhin nicht durch den bohrung und die Rippen 40 in die Schlitze 6 (s. Fig. 1) Ständernutenschlitz 6 in die Ständerbohrung ausderjenigen Ständernuten eingleiten, in die die Spulen weichen. Das Einziehen wird fortgesetzt, bis die eingezogen werden sollen. Beim weiteren Anheben richtige axiale Lage der Spulen, ungefähr wie in der legt sich zunächst das äußere Rohr 13 mit seiner Fig. 13 gezeigt ist, erreicht ist. Dann wird der Füh-Stirnfläche an die umgebördelten Kragen 46 der Nut- io rungsring 53, so wie früher das äußere Rohr 13, auskleidungen 2 und wird dort axial zurückgehalten, herausgenommen und das Führungsstück 38 abgewie aus der Fig. 12 ersichtlich ist. Zieht man nun schraubt. Der Ständer wird dann umgelegt und das weiter am Haken 51, so wird das innere Rohr 12 mit innere Rohr 12 für die Ständerbohrung zurückgeschoden in den Längsschlitzen 17 hängenden Spulen aus ben, wobei die Spulen an den Köpfen der anderen Seite dem äußeren Rohr 13 herausgezogen. Die schmalen 15 gegen axiale Verschiebung gehalten werden. Die schmal Spulenköpfe werden dabei auch aus den Längs- gewickelten Spulenköpfe werden dabei aus den Längsschlitzen 18 des äußeren Rohres 13 herausgezogen schlitzen 17 des inneren Rohres 12 herausgedrückt und gleiten in die Ständernutenschlitze 6 ein. Dies und werden frei beweglich. Das innere Rohr 12 wird erfolgt ohne wesentliche Reibung an den Kanten der weiter ganz in die Ständerbohrung zurückgeschoben, Ständernutenschlitze 6, weil die Spulenköpfe an den 20 wie in der Fig. 14 gezeigt ist, in der nur des besseren Stellen, die durch diesen Schlitz gleiten müssen, nur Vergleiches wegen der Ständer noch stehend gezeichdie Breite der Längsschlitze 18 haben, die schmaler net ist. Alle Wickeldrähte liegen jetzt in den Spulenais die Ständernutenschlitze 6 ausgeführt werden. Die köpfen vollkommen frei und auch locker in der Nut, Spulen sind beim Einziehen auch in Umfangsrichtung so daß sie leicht axial gegeneinander verschoben werdurch die Rippen 40 des Führungsstückes 38 geführt, 25 den können. Es lassen sich dadurch ungefähr die in die genau vor den schmalen Stellen der Spulenköpfe Fig. 14 gezeigten Formen 63 und 64 der Spulenliegen, wie die Fig. 10 zeigt. Die unmittelbar hinter köpfe erreichen. Die einzelnen Leiterbündel in den den Rippen 40 liegenden Stellen der Spulenköpfe Spulenköpfen verhalten sich dabei ungefähr wie folgt: können die Kanten der Ständernutenschlitze 6 nicht Denkt man sich den Punkt 55 im schmal gewickelberühren. Bei ungenauer Ausführung der Ständer- 30 ten Spulenkopf axial festgehalten und verschiebt zunutenschlitze, z. B. bei Schrägstellung oder verscho- nächst nur die Drähte des in der Nut außenliegenden benen Blechen, könnte es vorkommen, daß die am Leiterbündels, so kann man den Spulenkopf 57 in die Ende der Längsschlitze 17 des inneren Rohres 12 in der Fig. 14 gezeichnete Form 63 bringen. In liegenden Wicklungsdrähte an den Kanten der dem zum gleichen Leiterbündel gehörenden zweiten Ständernutenschlitze 6 streifen. Aber auch diese Ge- 35 Spulenkopf 58 bleibt der Punkt 56 axial an derselben fahr kann durch die später beschriebene Ausbildung Stelle, und der Spulenkopf 58 nimmt die in der der Längsschlitze in den Rohren 12 und 13 vermieden Fig. 14 gezeichnete Form 64 an. Die axiale Erstrekwerden. kung des Spulenkopfes 57 wird also kleiner und die In der Fig. 12 ist das innere Rohr 12 schon fast des Spulenkopfes 58 größer, wobei leicht erreicht ganz aus dem äußeren Rohr 13 herausgezogen, und 40 werden kann, daß beide die gleiche mittlere axiale die schmalen Spulenköpfe liegen bereits auf ihrer Erstreckung erhalten. Diese Spulenköpfe sind dabei ganzen Länge im Ständernutenschlitz 6. Am unteren noch immer sehr schmal, weil sie nur die halbe Leiter-Ende des Blechpaketes 47 liegen die Leiterbündel zahl der ganzen Spule haben. Die Drähte des schmalen der Spulenschenkel bereits ganz in der Ständernut, Spulenkopfes 61 (Fig. 13) des in der Nut innenwie in der Fig. 15 in der rechts gezeigten Nut in 45 liegenden Leiterbündels können deshalb leicht so weit Schnitt F-F dargestellt ist. In der Fig. 15 ist nur zu- aus der Nut herausgezogen werden, daß der Punkt59 sätzlich der zuletzt gewickelte Draht 16' so gezeichnet, neben den Punkt 55 zu liegen kommt und der Spulenwie er weiter oben aus den Längsnuten 17 und 18 kopf 61 ebenfalls die in der Fig. 14 gezeichnete herauskommt, und dann abgebrochen angegeben. Form 63 annimmt. Wenn nun die axiale Versetzung Beim Einziehen bis zu der in der Fig. 12 gezeich- 50 der Spulenköpfe 58 und 62 richtig bemessen ist, dann neten Stellung gleiten die Spulenschenkel immer am verschiebt sich auch der Punkt 60 des Spulenkopfes nichtgeschlitzten Teil 52 des äußeren Rohres 13 und 62 nach 56, und beide Spulenköpfe 58 und 62 nehmen können deshalb nicht durch die Ständernutenschlitze 6 nebeneinanderliegend die in der F i g. 14 gezeichnete nach innen in die Ständerbohrung ausweichen. Beim Form 64 an.

weiteren Einziehen verliert jedoch das äußere Rohr 55 Wenn auf diese Weise auf beiden Seiten des Stän-13 die Zentrierung am inneren Rohr 12, und die ders gleichliegende und gleichgeformte Spulenköpfe Spulenschenkel kätten keine genügende Abstützung hergestellt sind, werden sie auf einer Ständerseite in mehr. Wenn daher die Spulen nur ein wenig weiter der Mitte so weit auseinandergebogen, daß das innere eingezogen sind, als in der Fig. 12 dargestellt ist, und Rohr 12 durch den entstehenden Spalt hindurch entdas innere Rohr 12 ganz aus dem äußeren Rohr 13 60 fernt werden kann. Nachdem dann durch einen geherausgezogen ist, wird letzteres seitlich zwischen den eigneten Verschluß der Ständernutenschlitze 6 die etwas auseinandergebogenen Spulenschenkeln hin- Wickeldrähte in der Ständernut festgelegt worden durch entfernt und ein Führungsring 53 in die Stan- sind, können die Spulenköpfe leicht in die übliche derbohrung eingesetzt, wie in der Fig. 13 gezeigt ist. Form gebracht werden, womit die Herstellung der Der Führungsring 53 ist in der Ständerbohrung durch 65 Wicklung der ersten Ständerphase beendet ist.
eine nicht gezeichnete Federung gegen Herunterfallen Die Spulen der zweiten Ständerphase müssen im gesichert und besitzt einen Bund 54, der den gleichen allgemeinen eine etwas größere Gesamtlänge erhalten. Außendurchmesser wie das äußere Rohr 13 hat und Zu ihrer Herstellung werden die aus der F i g. 2 er-

sichtlichen Zwischenstücke 9 und 27 auf der Planscheibe 8 der Wickelmaschine in radialer Richtung entsprechend verschoben. Die Spulen der zweiten Phase werden dann mit genau den gleichen Vorrichtungshälften 11 und 23 gewickelt, und auch das Einziehen erfolgt genauso wie bei der ersten Phase. Bei der dritten Ständerphase wiederholt sich der ganze Vorgang in der gleichen Weise.

Bei Unterwassermotoren ist es üblich und notwendig, verschiedene Motorleistungen unter Beibehaltung aller Durchmesser und übrigen Querschnittsdimensionen nur durch Vergrößerung der Eisenlänge herzustellen. Innerhalb einer solchen Serie können Ständer aller Eisenlängen mit der gleichen Vorrichtung bewickelt werden. Die passenden Spulenlängen können wieder durch Verstellung der Zwischenstücke 9 und 27 erreicht werden. Bei sehr langen Ständern besteht beim Einziehen der Spulen die Gefahr, daß einige Wickeldrähte durch den Ständernutenschlitz 6 in die Ständerbohrung austreten, weil sich das innere Rohr 12 zu weit vom Führungsring 53 entfernt und die Wickeldrähte in der Nut auf zu langer Strecke ohne Abstützung bleiben. Die Wickeldrähte können dann durch folgende, in der Fig. 13 strichpunktiert dargestellte, zusätzliche Maßnahmen in den Nuten zurückgehalten werden.

Das Füllstück 20 erhält ein Gewinde 65, in das eine Stange 66 eingeschraubt wird. Die Stange 66 ist ungefähr so lang wie die Spulenschenkel und hat in beliebigen Abständen Eindrehungen 67. Auf diese Stange 66 werden beim Einziehen nach Entfernung des äußeren Rohres 13 Führungsstücke 68 aufgeschoben und durch in die Eindrehungen 67 eingeschobene, geschlitzte Scheiben 69 gegen ein Herunterfallen gehalten. Die Führungsstücke 68 haben ebenso wie das Führungsstück 38 am Umfang Rippen, die beim Weiterziehen der Spulen in die Ständernutenschlitze 6 eingeführt werden und die Wicklungsdrähte in der Nut halten. Während des Einziehens der Spulen können beliebig viele solcher Führungsstücke 68 auf der Stange 66 befestigt werden, so daß die Wickeldrähte in beliebig kleinen Abständen durch die mitlaufenden Führungsstücke 68 gestützt sind. Für das letzte Stück wird auch der Führungsring 53 eingelegt. Nach dem Einziehen der Spulen wird zuerst der Führungsring 53 entfernt. Die Stange 66 mit den Führungsstücken 68 wird zusammen mit dem inneren Rohr 12 zunächst in der Ständerbohrung verschoben und zum Schluß mit dem inneren Rohr 12 ausgebaut.

Um auch bei sehr unsauber ausgeführten Ständernutenschlitzen 6 beim Durchziehen der schmal gewickelten Spulenköpfe eine Verletzung der Drahtisolation mit Sicherheit zu verhindern, kann die Vorrichtungshälfte 11, wie in der Fig. 16 angegeben ist, ausgeführt werden. F i g. 16 zeigt den Querschnitt G-G an der in der Fig. 12 angegebenen Stelle, wobei nur das in eine Nut eingezeichnete Leiterbündel mit dem Wickeldraht 16' der letzten Windung in Stirnansicht dargestellt ist. Das innere Rohr 12 ist also schon fast ganz aus dem äußeren Rohr 13 herausgezogen und in die Ständerbohrung hineingezogen dargestellt.

Die äußeren Kanten der Zungen 22 des äußeren Rohres 13 sind stark abgerundet. An den Flanken 70 der Zungen 21 des inneren Rohres 12 sind an den punktiert gezeichneten Stellen dünne, aber hochfeste, über die ganze Zungenlänge reichende Bleche 71 angelötet. Diese Bleche 71 stehen über den äußeren Durchmesser des inneren Rohres 12 vor und greifen in die Längsschlitze 18 des äußeren Rohres 13 in der Breite genau passend ein. Im Ständernutenschlitz 6 haben sie etwas Spiel, so daß das innere Rohr 12 mit den daran befestigten Blechen 71 ganz leicht durch das Blechpaket 47 gezogen werden kann. Am äußeren Umfang sind die Bleche 71 weit über die stark abgerundeten Kanten der Zungen 22 gebogen, so daß gegen die Längsschlitze 18 zu ebenfalls sehr große Abrundungen vorhanden sind. Durch diese Ausführung wird erreicht, daß die schmalen Spulenköpfe in ihrer ganzen axialen Erstreckung zwischen den Blechen 71 eingebettet sind und auch während des Einziehvorganges bleiben, weshalb sie mit den Kanten 72 und 73 der Ständernutenschlitze 6 überhaupt nicht mehr in Berührung kommen können, wie aus der Fig. 16 an dem eingezeichneten Leiterbündel klar ersichtlich ist. Die starken Rundbiegungen der Bleche 71 am äußeren Umfang sind notwendig, weil die Kanten der dünnen Bleche 71 selbst nicht genügend abgerundet werden können. Durch die starken Rundungen werden Verletzungen der Drahtisolation sicher vermieden, die beim Vorhandensein scharfer Kanten an den Stellen 74 entweder schon beim Wickeln oder beim Zurückschieben des inneren Rohres und Herausgleiten der schmalen Spulenköpfe aus den Längsschlitzen 18 entstehen könnten. Die Zungen 22 am äußeren Rohr 13 sind auch bei dieser Ausführung notwendig, um die dünnen Bleche 71 gegen die durch Wickeldrähte beim Wickeln ausgeübten seitlichen Kräfte abzustützen.

Selbstverständlich könnte die in der Fig. 16 dargestellte Form der Zungen 21 auch durch andersartig befestigte Bleche 71 oder sogar durch Fräsen aus dem Vollen hergestellt werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einführen von Wicklungsspulen in halboffene Nuten von Ständern elektrischer Wechselstrommaschinen unter Verwendung einer rohrartigen Wickelschablone, die gleichzeitig zum Einführen der Spulen dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus zwei Hälften (11, 23) besteht, von denen die eine (11) aus zwei konzentrischen, gegeneinander axial verschiebbaren, in Umfangsrichtung aber nicht verdrehbaren Rohren (12, 13) mit radial gerichteten Längsschlitzen (17,18) aufgebaut ist, die in Umfangsrichtung mit den Ständernuten (16) der Lage und Zahl nach übereinstimmen und zur Aufnahme der entsprechend der Nutenschlitzbreite ausgerichteten Wickeldrähte des einen Spulenkopfes geeignet ausgebildet ist, während die zweite Vorrichtungshälfte (23) für jede Spule zwei oder mehr knapp nebeneinanderliegende und in Längsrichtung der Spulen versetzte Teilschablonen (28, 29, 32, 33) aufweist, von denen jede einen außerhalb der Nutenschlitze verbleibenden Teil des anderen Spulenkopfes trägt, und daß die Spulen mit Hilfe der einen aus den beiden konzentrischen Rohren bestehenden Vorrichtungshälfte (11) in den Ständer axial einführbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des inneren Rohres (12) der einen Vorrichtungshälfte (11) etwas kleiner als die Ständerbohrung und die Wandstärke des äußeren Rohres (13) größer als

die radiale Erstreckung der Ständernutenschlitze (6) ist und daß die Längsschlitze (18) im äußeren Rohr (13) etwas schmaler als die Ständernutenschlitze (6) und die Längsschlitze (17) im inneren Rohr (12) wenig schmaler als im äußeren Rohr (13) ausgeführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Längsschlitze (17,18) Einlagestücke beim Wickeln der Spulen einlegbar sind, welche die zwischen den Längsschlitzen liegenden Zungen (21, 22) gegen die durch die Wickeldrähte ausgeübten seitlichen Kräfte abstützen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungshälften (11, 23) Längsschlitze (17, 18) und Teilschablonen (28, 29, 32, 33) für alle Spulen einer Maschinenphase enthalten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die außenliegende Stirnseite des inneren Rohres (12) der einen Vorrichtungshälfte (11) nach dem Wickeln der Spulen ein Führungsstück (38) befestigbar ist, das im Durchmesser kleiner als die Ständerbohrung bemessen ist und radial vorstehende Rippen (40) besitzt, die in Umfangsrichtung die gleiche Lage wie die Längsschlitze (17, 18) der Rohre (12,13) aufweisen und in ihrer Breite der Breite der Ständernutenschlitze (6) entsprechen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das eine Ende der Ständerbohrung nach dem im Verlauf des Einziehens der Spulen in die Ständernuten erfolgten Entfernen des äußeren Rohres (13) der Vorrichtungshälfte (11) ein Führungsring (53) einsetzbar ist, der sich mit seinem Bund (54), dessen außenliegende Kante abgerundet ist, an der Stirnfläche des Blechpaketes (47) abstützt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einsetzen des Führungsringes (53) weitere mit dem inneren Rohr (12) verbundene und mit in die Ständernutenschlitze (6) eingreifenden Rippen versehene Führungsstücke (68) in die Ständerbohrung einsetzbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Flanken (70) der Zungen (21) des inneren Rohres (12) über die ganze Zungenlänge reichende dünne Bleche (71) befestigt sind, die in die Längsschlitze (18) des äußeren Rohres (13) in der Schlitzbreite hineinragen und über. die Abrundungen der Zungen (22) des äußeren Rohres (13) gebogen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen