DE2844743C2 - Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Ankerkerns - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Ankerkerns gemäß dem Anspruch 1.
• Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 26 29 532 bekannt, wobei ein zackenförmiges Band für die Herstellung der Wicklung verwendet wird, das einen praktisch geradlinigen Rand mit halbkreisförmigen Ausnehmungen in vorbestimmten Abständen und gegenüberliegend einen zackenförmigen Rand aufweist, entlang welchem trapezförmig ausgebildete Polanschläge durch ebenso geformte Kerben voneinander getrennt sind. Beim Biegen des Bandes wirken die halbkreisförmigen Ausnehmungen als bevorzugte Faltpunkte, derart, daß der Außenrand des bei der Wicklung hergestellten zylindrischen Körpers eine zylindrische Fläche mit polygonaler Basis ist, wobei die Spitzen des Polygons von den Achsen der Ausnehmungen gebildet werden.
• Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß damit ein Rotor insbesondere für Kleinmotoren mit kleinem Wellendurchmesser hergestellt werden kann, wobei unter Vermeidung einer Wellung auf dem stark zu verkürzenden Innenumfangsbereich eine dichte Anlage der einzelnen Windungen aneinander zur Erzielung eines guten Magnetflusses erreicht wird.
• Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die geringere Tiefe der Kerben aufgrund der Abrundung im innenliegenden Endbereich ergibt sich, daß beim Herstellen der Wicklung diese weniger zusammengepreßt werden muß, um den erwünschten kleinen Innenradius zu erhalten, wobei durch die Abrundung der Kerben ein ausreichend großer Raum zur Verfügung steht, der überschüssiges Material beim Zusammenpressen aufnehmen kann. Dabei wird ein günstiger Magnetfluß in dem so hergestellten Rotor erzielt.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
• Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
• Fig. 1 ein Paar von aus einem einzelnen Metallstreifen hergestellten kammähnlichen Bändern mit Zähnen und Einschnitten,
• Fig. 2 in perspektivischer Ansicht einen zylindrisch gewickelten Körper aus einem der Bänder nach Fig. 1,
• Fig. 3 in vergrößerter Darstellung den innenliegenden Endbereich einer Kerbe vor dem Wickeln,
• Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung des in Fig. 2 gezeigten zylindrischen Körpers, und
• Fig. 5 in perspektivischer Darstellung die fertige Wicklung.
• Gemäß Fig. 1 wird ein langgestreckter Metallstreifen zur Bildung eines Paares von kammähnlichen Bändern 1 aus Stahl gestanzt, wobei ein Band 1 eine Anzahl von Zähnen 1 a längs eines Randbereiches aufweist, die durch Einschnitte 1 c voneinander getrennt sind. An den Zähnen 1 a sind Nuten 1 b ausgebildet. Am gegenüberliegenden Randbereich weisen die Bänder 1 in gleichen Abständen angeordnete Kerben 1 d auf. Die Tiefe der Einschnitte 1 c wird durch die Zahnlänge und andere Faktoren bezüglich der erwünschten Eigenschaften des Elektromotors bestimmt. Nachdem die beiden Bänder 1 in Fig. 1 voneinander getrennt sind, wird ein Band 1 spiralförmig und hochkantförmig so gewickelt, daß sich die Zähne 1 a radial nach außen erstrecken, wie dies Fig. 2 zeigt. Das Band 1 wird um ein zylindrisches Glied oder einen Dorn gewickelt, so daß sich der in Fig. 2 dargestellte zylindrische Körper 2 ergibt. Das für die Wicklung verwendete zylindrische Glied hat einen Durchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der einzupassenden Welle des Elektromotors, wobei ein Ende des Bandes an dem zylindrischen Glied verankert wird. Nach der Wicklung des Bandes 1 bilden die Einschnitte 1 c einen etwa dreieckigen Einschnitt 1 c&min;, mit dem ein Zahnrad in Eingriff gebracht werden kann, um den durch die Wicklung gebildeten zylindrischen Körper zum weiteren Wickeln zu drehen. Hierbei werden die gegenüberliegenden Flanken der Kerben zusammengepreßt, so daß sie einander berühren, wobei eine Bohrung 2 a zur Aufnahme der Welle gebildet wird. Zur Sicherstellung einer guten magnetischen Permeabilität des durch die Wicklung hergestellten zylindrischen Körpers 2 wird der innenliegende Endbereich einer in Fig. 3 durch gestrichelte Linien wiedergegebenen Vförmigen Kerbe derart rund geformt, wie durch eine ausgezogene Linie dargestellt, daß die Tiefe der Kerbe verkürzt wird. Hierbei wird der durch die Kerbe verursachte diskontinuierliche magnetische Fluß an dem durch die Wicklung hergestellten zylindrischen Körper kürzer ausgebildet aus durch V-förmige Kerben. Wenn die spiralförmige Wicklung eine vorgegebene Höhe des zylindrischen Körpers 2 erreicht, wird das Band 1 abgeschnitten.
• Zur Gewährleistung eines guten Preßsitzes einer Welle in der Bohrung 2 a wird danach zur Verringerung des Durchmessers dieser Bohrung der zylindrische Körper 2 radial zusammengepreßt, wie dies Fig. 4 zeigt. Hierbei wird das für die Wicklung verwendete zylindrische Glied durch ein zylindrisches Glied mit geringerem Durchmesser ersetzt, wobei dieser Durchmesser dem der einzusetzenden Welle entspricht. Zum Zusammendrücken werden in die Einschnitte 1 c&min; keilförmige Glieder 4 eingedrückt, die die gleiche Form haben wie die Einschnitte 1 c&min;. Danach wird der zylindrische Körper 2 vorzugsweise durch Verschweißen der Grundfläche an den Einschnitten 1 c über die Länge des zylindrischen Körpers verfestigt.
• Hierauf werden die Nuten 1 b der Zähne 1 a in bekannter Weise zur Ausbildung gekrümmter Schuhe 3 a auseinander gespreizt, die dann die kreisförmige Umfangsfläche 3 des zylindrischen Körpers bilden, wie dies Fig. 5 zeigt. Ein derartiges Spreizen kann dadurch ausgeführt werden, daß nacheinander keilförmige Werkzeuge mit unterschiedlichen Randwinkeln in die Nuten 1 b eingesetzt werden. Die Bogenlänge der Schuhe 3 a kann leicht durch Verändern der Tiefe der Nuten 1 b variiert werden und und ist nicht durch die Breite der Einschnitte 1 c beschränkt. Der so ausgebildete zylindrische Körper kann auch auf andere Weise erhalten werden, beispielsweise durch Zuschneiden des Bandes 1 vor dem Wikkeln.
• In die ausgebildete und durch Zusammenpressen im Durchmesser verringerte Bohrung 2 a wird mit Preßsitz eine Welle mit gezahnter Umfangsfläche eingeführt, wonach in bekannter Weise Leiter und lsolatoren in die Einschnitte 1 c&min; eingesetzt werden.
• Der beschriebene zylindrische Körper bildet einen Ankerkern für einen Elektromotor und er ist insbesondere für kleine Elektromotoren, wie etwa einen Scheibenwischermotor für ein Kraftfahrzeug, geeignet.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Ankerkerns für eine rotierende elektrische Maschine durch Einkerben eines langgestreckten Metallstreifens an den gegenüberliegenden Rändern in gleichmäßig verteilten Intervallen, durch zickzackförmiges Ausschneiden des Metallstreifens in gleichmäßig verteilten Intervallen zur Bildung eines Paares von kammähnlichen Bändern mit Zähnen und Einschnitten, wobei die Zähne eines Bandes zu den Einschnitten des anderen komplementär sind, durch Auseinandertrennen des Paares von Bändern, durch spiralförmiges und hochkantförmiges Wickeln eines der Bänder zur Bildung eines zylindrischen Körpers aus geschichteten Blechen, wobei sich die Zähne in gleichen Intervallen verteilt radial auswärts erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß das Band um ein zylindrisches Glied zu einem zylindrischen Körper gewickelt, das zylindrische Glied durch eines mit geringerem Durchmesser ersetzt und der zylindrische Körper zur Verringerung des Durchmessers der beim Wickeln gebildeten Innenbohrung von außen radial zusammengedrückt wird, wobei die V-förmige Kerben vor dem Wikkeln im innen liegenden Endbereich derart rund geformt werden, daß ihre Tiefe verkürzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Zusammendrücken des zylindrischen Körpers die einander zugekehrten Flanken der Kerben dazu gebracht werden, sich zu berühren.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie keilförmige Glieder (4) aufweist, deren Profil dem der Einschnitte (1 c) des gewickelten, zylindrischen Körpers (2) entspricht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Innenbohrung (2 a) des gewickelten, zylindrischen Körpers (2) eingesetzte zylindrische Glied einen geringeren Durchmesser hat als der beim Wickeln verwendete Dorn und den gleichen wie der der Welle des fertigen Ankerkerns.

5. Nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 hergestellter gewickelter Ankerkern für eine elektrische Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Welle mit einer gezahnten Oberfläche aufweist.