DE2341713C2

DE2341713C2 - Verfahren zum Herstellen einer zylindermantelförmigen mehrlagigen Wicklung

Info

Publication number: DE2341713C2
Application number: DE19732341713
Authority: DE
Inventors: Henry 6072 Sachseln Kristiansen
Original assignee: INTERELECTRIC AG 6072 SACHSELN CH; Interelectric AG
Current assignee: INTERELECTRIC AG 6072 SACHSELN CH; Maxon Motor AG
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1983-03-24
Also published as: JPS4992503A; DE2341713A1; CH549305A; JPS5928135B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer zylindermantelförmigen, mehrlagigen Drahtwicklung für nutenlose, insbesondere eisenlose Rotoren von elektrischen Maschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt, bei welchem der Draht zuerst auf eine Zylindermantelform von rautenförmigem Querschnitt gewickelt wird, die so entstandene Spule mit der Länge L zu einem flachen Wicklungsband zusammengedrückt und das Wicklungsband dann zu einem geschlossenen, kreislzylindermantelförmigen Ring gebogen wird (DE-OS 18 Ol 263).

Dieses Verfahren eignet sich zum Herstellen von Wicklungen aus einem verhältnismäßig dicken Draht. Bei Verwendung dünner Drähte treten erhebliche Schwierigkeiten auf, wenn gewährleistet sein soll, daß der Draht Windung neben Windung liegt. Wicklungen mit dünnen Drähten lassen sich daher mit vertretbarem Aufwand nur als wilde Wicklungen ausführen. Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß die Struktur und Dicke der Wicklung verhältnismäßig unregelmäßig wird und einen schlechten Füllfaktor ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen gleichmäßigeren Aufbau und eine verhältnismäßig gleichbleibende Dicke der Wicklung ergibt sowie einen besseren Füllfaktor derselben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Draht auf die Zylindermantelform mit abwechselnder Vorschubrichtung gewickelt wird und daß die Länge der Vorschubbewegungen dabei kleiner als die Länge L und in der vorwärts gerichteten Vorschubrichtung jeweils größer als in der rückwärts gerichteten Vorschubrichtung isv.

Es ist zwar bereits an sich bekannt. Wicklungen durch Aufwickeln eines Drahtes mit abwechselnder Vorschubrichtung herzustellen (CH-PS 2 66 207), jedoch werden dabei aneinandergrenzende Wicklungsbereiche mit ίο trapezförmigem Querschnitt hergestellt, indem für jeden Wicklungsbereich die Anzahl der Windungen, die in einem Wicklungssinn gewickelt werden, bei jedem Wechsel der Vorschubrichtung abnimmt Dadurch soll erreicht werden, daß von einem kontinuierlich bewickelten Streifen eine vorbestimmte Länge abgeschnitten werden kann, und zwar an den aneinandergrenzenden Stellen zweier Wicklungsbereiche, so daß nur eine Windung durchgeschnitten wird und keine weiteren Windungen verletzt werden. Die aneinandergrenzenden Wicklungsbereiche werden dabei nicht zu einem flachen Wicklungsband z'isammengedrückt, sondern lediglich zu einem kreiszylindermantelförmigen Ring gebogen.

Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

F i g. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer zylindermantelförmigen mehrlagigen Wicklung.

F ι g. 2 ist eine in die Ebene abgewickelte Darstellung des Wicklungsquerschnittes der Wicklung von F i g. 1 an der Stelle II-1I,

Fig.3 ist eine abgewickelte Darstellung entsprechend F i g. 2, jedoch einer abgeänderten Ausführungsform einer Wicklung
F i g. 4 zeigt ein flaches Wicklungsband.
Fig.5 zeigt das Wicklungsband nach dem Umlegen zu einem geschlossenen Zylindermantel.
Die in F i g. 1 dargestellte zylindermatelförmige Wicklung 1 weist rautenförmige Windungen 2 auf, deren K.ante.1 an den Stirnbereichen 3 und 3a sowie in einer Durchmesserebene 4 liegen, welche in der axialen Mitte der Wicklung liegt.

Die Wicklung weist an der Stirnseite 3a drei Anschlüsse 5 auf, von denen lediglich zwei zu erkennen sind. Diese Anschlüsse dienen zum Verbinden der Wicklung mit den Lamellen eines Kollektors.

Die F i g. 1 ist stark schematisiert und dient lediglich dazu, die Gestalt einer Wicklung und deren Windungen zu zeigen.

F i g. 2 zeigt einen in eine Ebene abgewickelten

Querschnitt längs der Linie H-II von Fig. 1. Man erkennt, daß die Wicklung aus drei Lagen aufgebaut ist.

Die Wicklung besteht aus einem durchlaufenden Draht 6, welcher durchlaufend von einem Anfang 7 bis zum Ende 8 gewickelt ist und zwei gleichmäßig über die Wicklungslänge verteilte Anzapfungen 5 aufweist. Bei der fertigen Wicklung sind der Anfang 7 und das Ende 8 des Drahtes miteinander zu einem gemeinsamen Anschluß verbunden.

Aus dem eingezeichneten Pfeil erkennt man die Aufeinanderfolge der einzelnen Windungen. Es werden zuerst sechs Windungen in der einen Vorschubrichtung gewickelt, sodann fünf Windungen in der entgegengesetzten Richtung und danach zehn Windungen in der ursprünglichen Vorschubrichtung. In der Zeichnung ist zu erkennen, daß beim Wickeln von diesen zehn

Windungen vier Windungen 9 als dritte Lage auf dem ersten Wicklungsabschnitt liegen, während sechs Windungen 10 als erste Lage in dem zweiten WickiuDgsabschnitt liegen.

Anschließend werden jeweils aufeinanderfolgend sechs Windungen 11 in der anderen Vorschubrichtung und zwölf Windungen 12 in der einen Vorschubrichtung gewickelt, wobei die Windungen 11 jeweils die zweite Lage eines Wicklungsabschnittes bilden und die Windungen 12 je zur Hälfte die dritte Lage tines ίο Wicklungsjbschnittes und die erste Lage eines folgenden Wicklungsabschnittes bilden.

Natürlich werden praktisch beim Wickeln von dünnen Drähten keine so regelmäßigen Wicklungsmuster erzielt, wie sie in Fig.2 dargestellt sind, jedoch folgt der Draht im allgemeinen dem in Fig.2 dargestellten pilgerschrittähnlichen Wicklungsverlauf.

F i g. 3 zeigt eine Ansicht entsprechend F i g. 2, jedoch einer abgeänderten Wicklung, bei der der Draht jeweils abwechselnd mit einer Länge η in der einen Vorschubrichtung und mit der Länge η — \ in der anderen Vorschubrichtung gewickelt ist. Man erkennt dabei den Verlauf des Drahtes in mehreren Stufen, wobei insgesamt fünf Drahtlagen gebildet sind. Auch zu diesem Ausführungsbeispiel muß gesagt werden, daß die Drähte praktisch nicht so regelmäßig verlaufen werden, wie sie in F i g. 3 dargestellt sind, je dünner der Draht ist, desto zufälliger werden sich die Drähte in Anlehnung an das in F i g. 3 dargestellte Muster legen. In jedem Fall ergibt sich jedoch eine wesentlich bessere Packung der Drähte als bei Anwendung bekannter Herstellungsverfahren.

Gemäß einem abgeänderten Verfahren nach der Erfindung wird zuerst eine zylindermantelförmige Wicklung, etwa nach dem in den Fig.2 und 3 erläuterten Verfahren hergestellt, und zwar auf einer Zylindermantelform mit rauienförmigem Querschnitt, und diese Wicklung sodann zu einem flachen Wicklungsband flachgepreßt, das in F i g. 4 dargestellt ist.

Dieses Wicklungsband wird sodann gemäß F i g. 5 zu einer Kreiszylindermantelform mit den Enden sich überlappend zusammengerollt, wodurch schließlich die in F i g. 1 dargestellte Wicklung entsteht

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich besonders zum Herstellen von Wildwicklungen aus dünnen Drähten, das heißt von Wicklungen, bei denen die Drähte nur annähernd eine bestimmte Wicklungsstruktur zeigen.

Durch bestimmte Wahl der Vorschubgeschwindigkeit im Verhältnis zum Durchmesser des verwendeten Drahtes und durch Wahl der in den beiden Vorschubrichtung aufgewickelten Drahtlänge läßt sich die Struktur der Wicklung in weiten Grenzen variieren. Man kann insbesondere Wicklungen herstellen, die eine vielfache Dicke des Drahtdurchmessers aufweisen.

Es ist auch möglich, die Wicklung gleichzeitig mit zwei nebeneinanderliegenden Drähten herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer zylindermanteltörmigen, mehrlagigen Drahtwicklung für nutenlose, insbesondere eisenlose Rotoren von elektrischen Maschinen, bei welchem Verfahren der Draht zuerst auf eine Zylindermantelform von rautenförmigem Querschnitt gewickelt wird, die so entstandene Spule mit der Länge L zu einem flachen Wicklungsband zusammengedrückt und das Wicklungsband dann zu einem geschlossenen, kreiszylindermantelförmigen Ring gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht auf die Zylindermantelform mit abwechselnder Vorschubrichtung gewickelt wird und daß die Länge der Vorschubbewegungen dabei kleiner als die Länge L und in der vorwärts gerichteten Vorschubrichtung jeweils größer als in der rückwärts gerichteten Vorschubrichtung ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß der Draht zuerst in einer Vorschubrichtung mit einer bestimmten Länge gewickelt wird, sodann mit bis zu einer gleichen Länge in der anderen Vorschubrichtung, und sodann jeweils abwechselnd mit der doppelten Länge in der einen Vorschubrichtung und mit der einfachen Länge in der anderen Vorschubrichtung.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht abwechselnd mit N Windungen in der einen Vorschubrichtung und mit (N — \) Windungen in der anderen Vorschubrichtung gewickelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Drähte gleichzeitig nebeneinanderliegend gewickelt werden.