DE102010008220A1

DE102010008220A1 - Conversion device i.e. tinned motor, for use in heat circulating pump to convert electrical energy into mechanical energy and vice-versa, has pole windings electrically connected with each other in interruption-free manner

Info

Publication number: DE102010008220A1
Application number: DE201010008220
Authority: DE
Inventors: Richard Halm
Original assignee: Halm Richard 73666
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2011-08-11

Abstract

The device (1) has a rotor rotated around a rotation axis (10), and a stator (4) comprising a pair of poles with pole windings (12, 14, 16, 22, 24, 26), which are wrapped over a connection sections (18, 20, 28) of the pole windings, where the sections radially run in reference to the rotation axis. The pole windings are electrically connected with each other in an interruption-free manner. Terminals for electrical power supply of all pole windings are arranged in a region of certain pole windings (12, 22). A winding body comprises pole coils, on which the pole windings are wound. An independent claim is also included for a method for manufacturing a device for conversion electrical energy into mechanical energy and vise-versa.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wandeln von elektrischer in mechanische Energie und/oder umgekehrt, insbesondere einen Spaltrohrmotor für eine Umwälzpumpe, einen Wickelkörper für eine solche Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for converting electrical into mechanical energy and / or vice versa, in particular a canned motor for a circulating pump, a winding body for such a device and a method for producing such a device.

Aus der DE 10 2004 030 721 B3 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, wie sie beispielsweise für den Antrieb von Heizungsumwälzpumpen eingesetzt wird. Die Statorwicklungen werden mit einer Wechselspannung beaufschlagt und der Rotor ist als Kurzschlussläufer ausgebildet.From the DE 10 2004 030 721 B3 a generic device is known, as used for example for the drive of heating circulation pumps. The stator windings are subjected to an alternating voltage and the rotor is designed as a squirrel-cage rotor.

Weiterentwicklungen derartiger Vorrichtungen werden als Magnetmotoren bezeichnet, bei denen der Rotor Permanentmagnete aufweist, die einem von den Statorwicklungen erzeugten, um die Rotationsachse rotierenden Magnetfeld folgen. Durch die Wahl der Frequenz der Statorwicklungsspannung ist die Drehzahl derartiger Vorrichtungen regelbar.Developments of such devices are referred to as magnetic motors in which the rotor has permanent magnets that follow a magnetic field generated by the stator windings, rotating around the axis of rotation. By selecting the frequency of the stator winding voltage, the speed of such devices is adjustable.

Der Stator weist in der Regel mehrere Polpaare auf, wobei die Pole und die zugehörigen Polwicklungen voneinander beabstandet sind. Wenn die Polwicklungen eines Polpaares durchgehend gewickelt werden sollen, ist eine aufwendige Wickeltechnik erforderlich, beispielsweise unter Verwendung einer Nadelwickelmaschine. Dabei sind nur vergleichsweise geringe Windungszahlen pro Wickelraum möglich, insbesondere sind keine raumsparenden Lagenwicklungen möglich. Außerdem müssen zwischen den zu bewickelnden Wickelkörpern Zwischenräume bestehen bleiben, durch welche die Nadel hindurch die Bewicklung bewerkstelligen kann. Dies führt zu einer weiteren nachteiligen Einschränkung des verfügbaren Wickelraumes. Dadurch wird die Sättigung und Magnetisierung beeinträchtigt und damit die Leistung der Vorrichtung bzw. des Motors.The stator usually has a plurality of pole pairs, wherein the poles and the associated pole windings are spaced from each other. If the pole windings of a pole pair are to be wound continuously, a complicated winding technique is required, for example using a needle winding machine. Only comparatively small numbers of turns per winding space are possible, in particular no space-saving layer windings are possible. In addition, between the wound bodies to be wound gaps must remain, through which the needle can accomplish the winding through. This leads to a further disadvantageous restriction of the available winding space. As a result, the saturation and magnetization is impaired and thus the performance of the device or the motor.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung werden die Polschuhe vom Statorjoch getrennt und in separaten Spulenkörpern einzeln bewickelt und weisen jeweils zwei Anschlussenden der Wicklung auf. Diese gegenüber einer Verbundwicklung beispielsweise sechs zusätzlichen elektrischen Verbindungsstellen beeinträchtigen die Betriebssicherheit und sind kostenaufwendig. Außerdem müssen die vom Joch getrennten Polschuhe mit dem Statorjoch aufwendig in die Ausnehmungen des Jochs hineingepresst und wieder verbunden werden.In another known device, the pole pieces are separated from the stator yoke and individually wound in separate bobbins and each have two terminal ends of the winding. These compared to a composite winding, for example, six additional electrical connection points affect the reliability and are costly. In addition, the pole pieces separated from the yoke must be pressed into the recesses of the yoke with the stator yoke in a costly manner and reconnected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Wandeln von elektrischer in mechanische Energie und/oder umgekehrt, insbesondere einen Spaltrohrmotor für eine Umwälzpumpe, oder in anderen Worten eine elektrische Maschine, einen Wickelkörper für eine solche Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden. In einer Ausführungsart soll die Vorrichtung einfach herstellbar sein, eine hohe Energieeffizienz aufweisen und einen dauerhaft sicheren Betrieb gewährleisten.The invention is therefore based on the object, a device for converting electrical energy into mechanical energy and / or vice versa, in particular a canned motor for a circulating pump, or in other words an electric machine, a winding body for such a device and a method for producing such To provide apparatus that overcomes the disadvantages of the prior art. In one embodiment, the device should be easy to manufacture, have high energy efficiency and ensure long-term safe operation.

Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung und durch den im nebengeordneten Anspruch bestimmten Wickelkörper sowie das im nebengeordneten Anspruch bestimmte Herstellverfahren gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.The problem is solved by the device defined in claim 1 and by the winding body determined in the independent claim as well as the manufacturing method determined in the independent claim. Particular embodiments of the invention are defined in the subclaims.

Die Erfindung löst insbesondere die Aufgabe, beispielsweise bei einer Vorrichtung mit drei Polpaaren, eine Statorkonstruktion zu schaffen, mit der das Bewickeln der Polpaare zusammenhängend im Verbund von einem ersten Pol zum gegenüberliegenden zweiten Pol ohne Unterbrechung in einer energieeffizienten und exakten Lagenwicklung schnell und kostengünstig möglich ist. Jedes Polpaar wird unter Verwendung eines die Polwicklungen des Polpaares aufnehmenden und vorzugsweise einstückigen Wickelkörpers hergestellt. Der Wickelkörper ist derart ausgebildet, dass die zu den Polen zugehörigen Polschuhe jeweils um 180° versetzt von dem Wickelkörper aufgenommen werden können. Die Polschuhe können hierzu zuvor von dem Statorjoch getrennt worden sein, so dass die Polschuhe in von dem Wickelkörper ausgebildete Ausnahmeöffnungen eingesetzt werden können. Das Trennen erfolgt dabei derart, dass bei einem Zusammenführen von Polschuh und Statorjoch im Rahmen des Herstellens der Vorrichtung eine großfläche Anlage gewährleistet ist.In particular, the invention solves the problem, for example, in a device with three pole pairs, to provide a stator construction with which the winding of the pole pairs in a composite from a first pole to the opposite second pole without interruption in an energy-efficient and exact layer winding is possible quickly and cost-effectively , Each pair of poles is produced by using a winding body accommodating the pole windings of the pole pair and preferably integrally formed. The winding body is designed such that the pole shoes belonging to the poles can each be accommodated offset by 180 ° from the winding body. For this purpose, the pole shoes may have previously been separated from the stator yoke, so that the pole shoes can be inserted into exceptional openings formed by the winding body. The separation takes place in such a way that in a merging of the pole piece and stator yoke in the context of producing the device, a large-area system is guaranteed.

Die elektrische Verbindung der einander gegenüberliegenden Polwicklungen erfolgt durch eine Brücke, die ausgehend von den beiden Polspulen des Wickelkörpers zunächst abschnittsweise axial so weit verlängert ist, dass sie anschließend radial und insbesondere diametral verlaufend stirnseitig über das Spaltrohr der Vorrichtung hinweg verlaufen kann. In einer Ausführungsart sind die Polspulen oder Polspulenwickelkörper auf der axial gegenüberliegenden Seite nicht miteinander verbunden.The electrical connection of the opposing pole windings takes place through a bridge which, starting from the two pole coils of the winding body, is initially extended in sections axially so that it can then extend radially and in particular diametrically running frontally over the can of the device. In one embodiment, the pole coils or pole coil winding bodies are not connected to each other on the axially opposite side.

Die den magnetischen Fluss gut leitenden Polschuhe können über ein Stanzpaketierverfahren von einem vorzugsweise ringförmig verlaufenden Statorjoch getrennt werden. Die so vereinzelten Polschuhe können in die Polspulen des Wickelkörpers eingesetzt werden. Die Polspulen oder Polspulenwickelkörper können hierfür eine in Radialrichtung in Bezug auf die Rotationsachse verlaufende Öffnung aufweisen. Entsprechend dem jeweiligen Kontext ist nachfolgend der Begriff Polspule oder Polspulenwickelkörper zur Bezeichnung des Körpers verwendet, auf den die Polwicklung aufbringbar ist, oder zur Bezeichnung des die Polwicklung aufweisenden elektrischen Bauelements.The pole shoes, which conduct the magnetic flux, can be separated from a preferably annular stator yoke via a stamped packetizing method. The so-isolated pole pieces can be used in the pole coils of the bobbin. For this purpose, the pole coils or pole coil winding bodies can have an opening extending in the radial direction with respect to the axis of rotation. In accordance with the respective context, the term pole coil or pole coil winding body is used below to denote the body to which the pole winding can be applied, or to Designation of the pole winding having electrical component.

Bei einer Vorrichtung mit drei Polschuhpaaren können drei Wickelkörper verwendet werden. Diese können im Wesentlichen gleich ausgebildet sein und sich lediglich in der Ausbildung, insbesondere in der axialen Höhe, des die beiden Polspulen oder Polspulenwickelkörper miteinander verbindenden Verbindungselements unterscheiden.In a device with three Polschuhpaaren three bobbins can be used. These can be substantially the same design and differ only in the training, in particular in the axial height of the two pole coils or Polspulenwickelkörper interconnecting connecting element.

Die mit den Polschuhen bestückten Wickelkörper können bei der Herstellung der Vorrichtung in das ringförmige Statorjoch eingesetzt werden. Anschließend wird das Spaltrohr der Vorrichtung in die ringförmige Anordnung der Wickelkörper eingesetzt. Dabei kommt das Spaltrohr in Anlage an das radial innere Ende der Polschuhe. Die Polschuhe der einzelnen Wickelkörper werden radial nach außen gedrückt und dabei in Anlage an das ringförmige Statorjoch gepresst und dort fixiert. Die Verbindung zwischen Polschuh und Statorjoch kann noch gesichert werden, beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen oder Stauchen.The bobbins equipped with the pole shoes can be used in the production of the device in the annular stator yoke. Subsequently, the can of the device is inserted into the annular arrangement of the winding body. The split tube comes into abutment against the radially inner end of the pole pieces. The pole shoes of the individual winding bodies are pressed radially outwards and thereby pressed into contact with the annular stator yoke and fixed there. The connection between pole piece and stator yoke can still be secured, for example by gluing, soldering, welding or compression.

In einer Ausführungsart ist die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Wandeln von elektrischer in mechanische Energie und/oder umgekehrt, insbesondere durch einen Spaltrohrmotor für eine Umwälzpumpe, mit einem um eine Rotationsachse rotierenden Rotor und einem Stator, wobei der Stator ein Polpaar mit Polwicklungen aufweist, und wobei die Polwicklungen des Polpaares über einen mindestens teilweise radial in Bezug auf die Rotationsachse verlaufenden Verbindungsabschnitt der Wicklung durchgehend gewickelt sind und unterbrechungsfrei elektrisch miteinander verbunden sind.In one embodiment, the object is achieved by a device for converting electrical energy into mechanical energy and / or vice versa, in particular by a canned motor for a circulating pump, with a rotor rotating about a rotation axis and a stator, the stator having a pole pair with pole windings, and wherein the pole windings of the pole pair are wound continuously through a connecting portion of the winding extending at least partially radially with respect to the axis of rotation and are electrically connected to one another without interruption.

Dadurch ist es nicht erforderlich, die Polwicklungen des Polpaares durch eine Kontaktstelle elektrisch miteinander zu verbinden. Durch das Einsparen einer solchen Kontaktstelle ist die Betriebssicherheit der Vorrichtung erhöht. Weiterhin ist vorteilhaft, dass eine kostengünstige und betriebssichere Lagenwickelmaschine zum Wickeln der Polspulen eingesetzt werden kann. Außerdem kann mit einfachen Mitteln eine geordnete Lagenwicklung gewährleistet werden, durch die wiederum ein hoher Füllfaktor erreichbar ist, insbesondere ein höherer Füllfaktor als durch eine mit einer Nadelwickelmaschine hergestellten Wicklung. Damit wiederum ist eine höhere Energieeffizienz der Vorrichtung erreichbar.As a result, it is not necessary to electrically connect the pole windings of the pole pair with one another via a contact point. By saving such a contact point, the reliability of the device is increased. Furthermore, it is advantageous that a cost-effective and reliable layer winding machine can be used for winding the pole coils. In addition, an orderly layer winding can be ensured by simple means, by which in turn a high filling factor can be achieved, in particular a higher filling factor than by a winding produced with a needle winding machine. In turn, a higher energy efficiency of the device can be achieved.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Verbindungsabschnitte zwischen den Polwicklungen eines Polpaares bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kurz sind, und dadurch ein geringerer Materialeinsatz erforderlich ist und geringere Verluste entstehen, gegenüber einer Ausführung, bei welcher die Verbindungsabschnitte zwischen den Polwicklungen eines Polpaares radial außenseitig in Umfangsrichtung verlegt werden, wie dies beispielsweise bei der Verwendung einer Nadelwickelmaschine der Fall ist.Another advantage is that the connecting portions between the pole windings of a pole pair in a device according to the invention are short, and thereby a lower material usage is required and lower losses, compared to a design in which the connecting portions between the pole windings of a pole pair radially outside in the circumferential direction be laid, as is the case for example with the use of a Nadelwickelmaschine.

In einer Ausführungsart verläuft die Verbindungsleitung der Wicklung zwischen zwei Polwicklungen eines Polpaares mindestens teilweise diametral von einer ersten Polwicklung des Polpaares zu der in Bezug auf die Rotationsachse gegenüberliegenden zweiten Polwicklung des Polpaares. Dadurch ist ein möglichst kurzer Verbindungsabschnitt gewährleistet.In one embodiment, the connecting line of the winding between two pole windings of a pole pair runs at least partially diametrically from a first pole winding of the pole pair to the second pole winding of the pole pair opposite to the axis of rotation. This ensures the shortest possible connection section.

In einer Ausführungsart weist die Vorrichtung mehrere Polpaare auf, insbesondere drei Polpaare mit jeweils zwei Polwicklungen, d. h. insgesamt sechs Polwicklungen. Im Bereich der Polwicklungen eines ersten Polpaares sind die Anschlüsse, insbesondere Steck- oder Schraubanschlüsse, für die elektrische Energieversorgung aller Polwicklungen angeordnet. Hierzu kann ein erster Wickelkörper des ersten Polpaares im Bereich einer oder beider Polspulen jeweils ein Anschlusselement aufweisen.In one embodiment, the device has a plurality of pole pairs, in particular three pole pairs each having two pole windings, d. H. a total of six pole windings. In the area of the pole windings of a first pole pair, the connections, in particular plug-in or screw terminals, are arranged for the electrical power supply of all pole windings. For this purpose, a first winding body of the first pole pair in the region of one or both pole coils each have a connection element.

Das Anschlusselement weist mindestens eine, vorzugsweise mehrere Aufnahmeöffnungen für das Einsetzen von elektrischen Kontaktorganen auf, mittels denen die Polwicklungen elektrisch kontaktierbar und/oder miteinander verbindbar sind. Das Anschlusselement kann beispielsweise eine mit der Anzahl der Polpaare übereinstimmende Anzahl von Aufnahmeöffnungen aufweisen. Zu einem ersten Anschlusselement des Wickelkörpers können alle Anschlussleitungen der Polwicklungen aller Polpaare zugeführt werden, die von extern mit einer elektrischen Versorgungs- oder Betriebsspannung beaufschlagt werden müssen. Zu dem gegenüberliegenden zweiten Anschlusselement des Wickelkörpers können die jeweils zweiten Anschlussleitungen der Polwicklungen aller Polpaare zugeführt werden, die dort miteinander elektrisch verbindbar sein können, beispielsweise zum Bereitstellen einer sternförmigen Verschaltung der Wicklungen der Polpaare.The connecting element has at least one, preferably a plurality of receiving openings for the insertion of electrical contact members, by means of which the pole windings are electrically contacted and / or connectable to each other. The connecting element may, for example, have a number of receiving openings matching the number of pole pairs. To a first connection element of the bobbin all connection lines of the pole windings of all pole pairs can be supplied, which must be acted upon externally with an electrical supply or operating voltage. To the opposite second connection element of the winding body, the respective second connecting lines of the pole windings of all pole pairs can be supplied, which can be electrically connected to each other there, for example, to provide a star-shaped interconnection of the windings of the pole pairs.

In einer Ausführungsart sind die Anschlüsse der zur ersten Polwicklung des ersten Polpaares benachbarten ersten Polwicklungen der weiteren Polpaare in Umfangsrichtung verlaufend zu der ersten Polwicklung des ersten Polpaares, insbesondere zu dem ersten Anschlusselement des Wickelkörpers des ersten Polpaares, zugeführt. Dadurch können die zugehörigen Anschlussleitungen kurz sein.In one embodiment, the terminals of the first pole winding adjacent the first pole winding of the first Polwicklungen the other pole pairs in the circumferential direction extending to the first pole winding of the first pole pair, in particular to the first connection element of the bobbin of the first pole pair supplied. As a result, the associated connection lines can be short.

In einer Ausführungsart sind die Anschlüsse für die elektrische Energieversorgung aller Polwicklungen axial beabstandet von den Polwicklungen angeordnet. Insbesondere können die Anschlüsse in einen axial in Richtung der Rotationsachse von den Statorwicklungen beabstandeten Anschlussraum der Vorrichtung hineingeführt sein. Hierzu kann das Anschlusselement des Wickelkörpers eine solche Länge aufweisen, dass die in die Aufnahmeöffnungen des Anschlusselements eingesetzten elektrischen Kontaktorgane in den axial angeordneten Anschlussraum der Vorrichtung hineinragen. Auf diese Weise ist eine einfache und sichere elektrische Kontaktierung der Wicklungsenden unmittelbar im Anschlussraum der Vorrichtung gewährleistet, ohne dass es hierfür weiterer elektrischer Verbindungselemente bedarf.In one embodiment, the terminals for the electrical power supply of all pole windings are arranged axially spaced from the pole windings. In particular, the terminals can be guided into an axially spaced in the direction of the axis of rotation of the stator windings terminal space of the device. For this purpose can the connection element of the winding body have a length such that the electrical contact elements inserted into the receiving openings of the connection element protrude into the axially arranged connection space of the device. In this way, a simple and secure electrical contacting of the coil ends is ensured directly in the connection space of the device, without the need for further electrical connection elements.

Die Aufgabe ist auch gelöst durch einen Wickelkörper für eine vorstehend beschriebene Vorrichtung, wobei der Wickelkörper zwei Polspulen oder Polspulenwickelkörper aufweist, auf welche die Polwicklungen eines Polpaares durchgehend und elektrisch unterbrechungsfrei wickelbar sind, und wobei die beiden Polspulen oder Polspulenwickelkörper über ein radial in Bezug auf die Rotationsachse der Vorrichtung verlaufendes Verbindungselement mechanisch miteinander verbunden sind. Über das Verbindungselement ist der die beiden Polwicklungen des Polpaares elektrisch verbindende Verbindungsabschnitt der Wicklung führbar. Jede der Polspulen bzw. Polspulenkörper nimmt dabei jeweils einen den magnetischen Fluss gut leitenden Polschuh auf und weist hierfür eine Aufnahmeöffnung auf. Der Polschuh wird vorzugsweise erst eingesetzt, wenn die Polspule oder der Polspulenwickelkörper mit der Polwicklung bewickelt ist.The object is also achieved by a winding body for a device described above, wherein the winding body has two pole coils or Polspulenwickelkörper, to which the pole windings of a pole pair continuously and electrically uninterrupted be wound, and wherein the two pole coils or Polspulenwickelkörper via a radially with respect to the Rotation axis of the device extending connecting element are mechanically interconnected. About the connecting element of the two pole windings of the pole pair electrically connecting portion of the winding is feasible. In this case, each of the pole coils or pole coil bodies respectively receives a pole shoe that conducts the magnetic flux and has a receiving opening for this purpose. The pole piece is preferably used only when the pole coil or the Polspulenwickelkörper is wound with the pole winding.

In einer Ausführungsart weist das Verbindungselement mindestens abschnittsweise ein Führungsmittel, beispielsweise eine rinnenartige Vertiefung, für die Führung des Verbindungsabschnitts der Wicklung auf. Dadurch kann ein möglichst kurzer Verbindungsabschnitt gewährleistet werden und dieser außerdem mechanisch gegen Beschädigungen geschützt werden.In one embodiment, the connecting element at least in sections, a guide means, for example a groove-like depression, for the guidance of the connecting portion of the winding. As a result, the shortest possible connecting portion can be ensured and this also be mechanically protected against damage.

In einer Ausführungsart sind die Polspulen oder die Polspulenwickelkörper und das Verbindungselement einstückig von dem Wickelkörper ausgebildet. Vorzugsweise ist auch das Anschlusselement oder sind die Anschlusselemente für die Aufnahme der elektrischen Kontaktorgane einstückig zusammen mit den Polspulen oder den Polspulenwickelkörpern und dem Verbindungselement ausgebildet. Das Anschlusselement des Wickelkörpers für die von extern zu kontaktierenden Anschlussleitungen der Polwicklungen kann dabei radial (in Bezug auf die Rotationsachse) innen (in Bezug auf die benachbarte Polspule) liegend angeordnet sein. Dadurch ist das Lagenwickeln der Spulenkörper nicht beeinträchtigt oder behindert. Außerdem kann das Anschlusselement mit ausreichender mechanischer Stabilität und verhältnismäßig großer Länge ausgebildet werden, insbesondere mit einer Länge, durch welche das Anschlusselement in den axial angeordneten Anschlussraum oder Anschlusskasten der Vorrichtung hineinragt.In one embodiment, the pole coils or the pole coil winding body and the connecting element are integrally formed by the winding body. Preferably, the connection element or the connection elements for receiving the electrical contact elements are integrally formed together with the pole coils or the Polspulenwickelkörpern and the connecting element. The connecting element of the winding body for the connection lines of the pole windings to be contacted externally can be arranged radially (with respect to the axis of rotation) inside (with respect to the adjacent pole coil). As a result, the layer winding of the bobbin is not impaired or hindered. In addition, the connection element can be formed with sufficient mechanical stability and a relatively large length, in particular with a length through which the connection element projects into the axially arranged connection space or connection box of the device.

In einer Ausführungsart ist das Anschlusselement mindestens abschnittsweise gegenüber der Polspule bzw. dem Polspulenkörper radial versetzt, beispielsweise radial nach innen versetzt. Dadurch kann die Drahtführung beim Bewickeln der Polspule bzw. des Polspulenkörpers bis an den radialen inneren Rand herangeführt werden. Dadurch kann eine perfekte Lagenwicklung mit hoher Wicklungsdichte bereitgestellt werden.In one embodiment, the connecting element is at least partially radially offset relative to the pole coil or the pole coil body, for example, radially offset inwards. As a result, the wire guide during winding of the pole coil or the pole coil body can be brought up to the radial inner edge. This can provide a perfect layer winding with high winding density.

Die Aufgabe ist auch durch ein Verfahren zum Herstellen einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung gelöst, bei dem beim Wickeln der Statorpole durch Bewickeln des Wickelkörpers bzw. des Spulenkörpers zunächst eine erste Polwicklung eines Polpaares gewickelt wird und anschließend ohne Unterbrechung der Wicklungsleitung die zweite Polwicklung des Polpaares gewickelt wird. Ein die erste mit der zweiten Polwicklung des Polpaares verbindender Verbindungsabschnitt wird mindestens teilweise radial in Bezug auf die Rotationsachse verlaufend geführt.The object is also achieved by a method for producing a device described above, in which during winding of the stator poles by winding the winding body or the bobbin first a first pole winding of a pole pair is wound and then without interruption of the winding line, the second pole winding of the pole pair is wound , A first connecting to the second pole winding of the pole pair connecting portion is guided at least partially radially with respect to the axis of rotation extending.

Der Wickelkörper kann zum Bewickeln um eine Achse rotiert werden, die rechtwinklig zur Rotationsachse der Vorrichtung verläuft. Beispielsweise kann der Wickelkörper um eine Achse rotiert werden, die parallel zu der Öffnung für das Einsetzen der Polschuhe verläuft. Die Drahtführung kann parallel zu der Achse, um welche der Wickelkörper rotiert wird, bewegt werden. Nachdem der Polspulenwickelkörper für die erste Polspule gewickelt ist, kann der Wickelkörper in eine geeignete Winkelposition gefahren werden, so dass durch eine Verschiebung der Drahtführung der Verbindungsabschnitt der Wicklung auf dem Verbindungselement positioniert wird und anschließend durch Rotation des Wickelkörpers der Polspulenwickelkörper der zweiten Polspule bewickelt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Bewickeln mit einer einfachen und robusten Wickelmaschine erfolgen kann und zudem mit kurzen Wickelzeiten präzise Wicklungen hergestellt werden. Für das Bewicklen beider Polspulen muss der Wickelkörper nicht in der Wickelmaschine umgesetzt werden.The winding body can be rotated for winding about an axis which is perpendicular to the axis of rotation of the device. For example, the winding body can be rotated about an axis which runs parallel to the opening for the insertion of the pole shoes. The wire guide can be moved parallel to the axis about which the bobbin is rotated. After the Polspulenwickelkörper is wound for the first pole coil, the winding body can be moved to a suitable angular position, so that is positioned by displacement of the wire guide, the connecting portion of the winding on the connecting element and then wound by rotation of the winding body of the Polspulenwickelkörper the second pole coil. This has the advantage that the winding can be done with a simple and robust winding machine and also with short winding times precise windings are produced. For winding both pole coils of the bobbin must not be implemented in the winding machine.

Alternativ kann der Wickelkörper derart in eine Lagenwickelmaschine eingesetzt werden, dass zunächst die erste Polspule des Wickelkörpers mit einer Lagenwicklung bewickelt wird. Anschließend kann der Wickelkörper um 180° gedreht in die Wickelmaschine eingesetzt werden und dann die zweite Polwicklung auf die zweite Polspule gewickelt werden.Alternatively, the winding body can be used in such a sheet winding machine that first the first pole coil of the winding body is wound with a ply winding. Subsequently, the winding body can be rotated by 180 ° used in the winding machine and then the second pole winding are wound on the second pole coil.

In einer Ausführungsart wird je Polpaar ein Wickelkörper in dieser Art bewickelt. Bei einer Vorrichtung mit drei Polpaaren werden dementsprechend drei Wickelkörper in dieser Art bewickelt.In one embodiment, a wound body is wound in this way per pole pair. At a Device with three pairs of poles are wound three cores accordingly in this way.

Anschließend können magnetisch leitfähige Polschuhe in die Polspulenöffnungen der Wickelkörper eingesetzt werden. Hierzu können Polschuhe verwendet werden, die durch ein Stanzpaketierverfahren von einem Statorjoch getrennt wurden. Die Trennung kann dabei beim Statorblechstanzen erfolgen, wodurch die Herstellkosten reduziert sind.Subsequently, magnetically conductive pole pieces can be inserted into the pole coil openings of the winding body. For this purpose, pole shoes can be used, which were separated by a Stanzpaketierverfahren of a stator yoke. The separation can take place in Statorblechstanzen, whereby the manufacturing costs are reduced.

Die Wickelkörper werden anschließend um die Rotationsachse herum angeordnet, beispielsweise in ein ringförmiges Statorjoch eingesetzt, wobei benachbarte Wickelkörper in Anlage aneinander gebracht werden können. In einer Ausführungsart der Erfindung sind die einander zugeordneten Anlageflächen, Anlagelinien oder Anlagepunkte benachbarter Wickelkörper derart ausgebildet, dass sich eine Selbstjustierung der Anordnung der Wickelkörper ergibt. Radial außenseitig verläuft das den magnetischen Fluss gut leitende ringförmige Statorjoch.The winding bodies are then arranged around the axis of rotation around, for example, used in an annular stator yoke, wherein adjacent winding body can be brought into abutment against each other. In one embodiment of the invention, the mutually associated abutment surfaces, abutment lines or abutment points of adjacent winding body are formed such that there is a self-adjustment of the arrangement of the winding body. Radially on the outside, the magnetic stator well-conducting annular stator yoke runs.

Anschließend werden die Polschuhe durch das Einsetzen eines Spaltrohres in den von den Wickelkörpern begrenzten Innenraum radial nach außen gedrückt und in Anlage an das die Polschuhe radial außenseitig umfassende Statorjoch gebracht. Dadurch gibt sich eine Selbstjustierung der Polschuhe in Bezug auf das Statorjoch.Subsequently, the pole pieces are pressed by the insertion of a can in the space bounded by the winding bodies interior radially outward and brought into abutment against the Polschuh radially outwardly comprehensive Statorjoch. This results in a self-adjustment of the pole pieces with respect to the stator yoke.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description in which several embodiments are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 shows a perspective view of a device according to the invention,

2 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung der 1, 2 shows a section through the device of 1 .

3 zeigt einen vergrößerten Abschnitt III der Vorrichtung der 2, 3 shows an enlarged section III of the device of 2 .

4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Wickelkörpers, 4 shows a perspective view of a first bobbin,

5 zeigt eine erste mögliche Anordnung zum Bewickeln des Wickelkörpers, 5 shows a first possible arrangement for winding the bobbin,

6 zeigt eine Frontansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Wickelkörpers, 6 shows a front view of a second embodiment of a winding body,

7 zeigt eine Seitenansicht des Wickelkörpers der 6, 7 shows a side view of the winding body of 6 .

8 zeigt eine Draufsicht auf den Wickelkörper der 6, und 8th shows a plan view of the winding body of 6 , and

9 zeigt eine zweite Möglichkeit des Bewickelns des Wickelkörpers. 9 shows a second possibility of winding the bobbin.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Wandeln von elektrischer in mechanische Energie und/oder umgekehrt, insbesondere einer elektrischen Maschine, wie sie beispielsweise als Spaltrohrmotor für eine Heizungsumwälzpumpe eingesetzt wird. Dabei sind bestimmte Bestandteile der Vorrichtung 1, wie beispielsweise das Gehäuse, nicht dargestellt, ebensowenig wie Teile der von der Vorrichtung 1 im Ausführungsbeispiel angetriebenen Umwälzpumpe. Eine insoweit vollständigere Schnittzeichnung ist als 1 in der auf denselben Anmelder zurückgehenden DE 10 2004 030 721 B3 dargestellt und beschrieben.The 1 shows a perspective view of a device according to the invention 1 for converting electrical into mechanical energy and / or vice versa, in particular an electrical machine, as used for example as a canned motor for a heating circulation pump. There are certain components of the device 1 , such as the housing, not shown, as well as parts of the device 1 driven in the exemplary embodiment circulating pump. A far more complete sectional drawing is as 1 in the same applicant DE 10 2004 030 721 B3 shown and described.

Die Vorrichtung 1 weist einen um eine Rotationsachse 10 rotierenden Rotor 2 (2) und einen Stator 4 auf. Im Ausführungsbeispiel weist der Stator drei Polpaare mit jeweils zwei Polwicklungen 12, 22; 14, 24; 16, 26 auf. Die erste Polwicklung 12 und die zweite Polwicklung 22 des ersten Polpaares sind dabei durchgehend gewickelt und unterbrechungsfrei über einen mindestens teilweise radial in Bezug auf die Rotationsachse 10 verlaufenden Verbindungsabschnitt 18 elektrisch miteinander verbunden. Hierzu ist der Verbindungsabschnitt 18 zunächst ein Stück weit in axialer Richtung von der ersten Polwicklung 12 weg geführt, um anschließend in radialer oder diagonaler Richtung auf die zweite Polwicklung 22 des ersten Polpaares hin geführt zu werden. In entsprechender Weise sind auch die ersten und zweiten Polwicklungen 14, 24 des zweiten bzw. dritten Polpaares mit den zugehörigen zweiten Polwicklungen 16, 26 über jeweils einen Verbindungsabschnitt 20, 28 elektrisch miteinander verbunden. Die Verbindungsabschnitte 18, 20, 28 sind dabei in unterschiedlichem axialen Abständen zu den zugehörigen Polpaaren bzw. zu dem Stator 4 geführt.The device 1 has one about an axis of rotation 10 rotating rotor 2 ( 2 ) and a stator 4 on. In the exemplary embodiment, the stator has three pole pairs, each with two pole windings 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 on. The first pole winding 12 and the second pole winding 22 of the first pole pair are continuously wound and uninterrupted over an at least partially radially with respect to the axis of rotation 10 extending connecting section 18 electrically connected to each other. This is the connection section 18 initially a little way in the axial direction of the first pole winding 12 guided away to then in the radial or diagonal direction on the second pole winding 22 to be led out of the first Polpaares. Similarly, the first and second pole windings are also 14 . 24 of the second and third pole pair with the associated second pole windings 16 . 26 via a respective connecting section 20 . 28 electrically connected to each other. The connecting sections 18 . 20 . 28 are in different axial distances to the associated pole pairs or to the stator 4 guided.

Die 2 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung 1 der 1, insbesondere durch die erste und zweite Polwicklung 12, 22 des ersten Polpaares. Die 3 zeigt einen vergrößerten Abschnitt III aus der Darstellung der 2. Der Rotor 2 der Vorrichtung 1 ist mit einer um die Rotationsachse 10 rotierbaren Welle 6 drehfest verbunden. Die Welle 6 kann beispielsweise zum Antrieb einer Pumpe mit einem Flügelrad der Pumpe drehfest verbunden sein, was in der 2 nicht dargestellt ist. Der Rotor 2 trägt in Umfangsrichtung um die Rotationsachse 10 verteilt angeordnete Permanentmagneten 30, die einem von den Statorwicklungen erzeugten Drehfeld nacheilen und dadurch die Welle 6 in Rotationsbewegung versetzen. Die Trennung zwischen Rotor 2 und Stator 4 erfolgt mittels eines Spaltrohres 8, das an seinem in der 2 oberen Ende durch ein Abschlussteil 32 topfförmig ausgebildet ist. Das Abschlussteil 32 bildet radial innenliegend eine Aufnahme für ein erstes Lager 34 der Welle 6. Ein zweites Lager 36 ist auf der axial gegenüberliegenden Seite des Rotors 2 angeordnet.The 2 shows a section through the device 1 of the 1 , in particular by the first and second pole winding 12 . 22 of the first pair of poles. The 3 shows an enlarged section III from the illustration of 2 , The rotor 2 the device 1 is with one around the rotation axis 10 rotatable shaft 6 rotatably connected. The wave 6 can be rotatably connected, for example, to drive a pump with an impeller of the pump, which in the 2 not shown. The rotor 2 carries in the circumferential direction about the axis of rotation 10 distributed permanent magnets 30 that one of The rotating field generated by the stator windings lag, and thus the shaft 6 rotate. The separation between rotor 2 and stator 4 takes place by means of a split tube 8th Being at his in the 2 upper end by a final part 32 cup-shaped. The final part 32 forms radially inwardly a receptacle for a first bearing 34 the wave 6 , A second camp 36 is on the axially opposite side of the rotor 2 arranged.

Das Spaltrohr 8 liegt radial außenseitig unmittelbar in Anlage an den Polschuhen 38 des Stators 4 und drückt diese dadurch an das im Ausführungsbeispiel ringförmig verlaufende und die Polwicklungen 12, 14, 16, 22, 24, 26 umfassende Statorjoch 40.The can 8th lies radially on the outside directly in contact with the pole shoes 38 of the stator 4 and thereby pushes them to the annularly extending in the embodiment and the pole windings 12 . 14 . 16 . 22 . 24 . 26 comprehensive stator yoke 40 ,

Die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Wickelkörpers 42, auf den die erste und zweite Polwicklung 12, 22 des ersten Polpaares gewickelt werden kann. Der erste Wickelkörper 42 weist hierzu zwei Polspulen 44, 46 oder Polspulenwickelkörper auf, auf welche die erste bzw. zweite Polwicklung 12, 22 in jeweils einer Lagenwicklung, d. h. mit hoher Wickeldichte, aufgewickelt werden kann. Die beiden Polspulen 44, 46 oder Polspulenwickelkörper sind über ein radial in Bezug auf die Rotationsachse 10 der Vorrichtung 1 verlaufendes Verbindungselement 48 mechanisch miteinander verbunden, über das der die beiden Polwicklungen 12, 22 des ersten Polpaares elektrisch verbindende Verbindungsabschnitt 18 führbar ist. Das Verbindungselement 48 weist dabei ein Führungsmittel, im Ausführungsbeispiel ein rinnenförmige Vertiefung, für die Führung des Verbindungsabschnitts 18 auf.The 4 shows a perspective view of a first bobbin 42 on which the first and second pole winding 12 . 22 of the first pair of poles can be wound. The first bobbin 42 has two pole coils for this purpose 44 . 46 or Polspulenwickelkörper on which the first and second pole winding 12 . 22 in each case one layer winding, ie with high winding density, can be wound up. The two pole coils 44 . 46 or Polspulenwickelkörper are about a radial with respect to the axis of rotation 10 the device 1 extending connecting element 48 mechanically interconnected, over which the two pole windings 12 . 22 the first pole pair electrically connecting connecting portion 18 is feasible. The connecting element 48 in this case has a guide means, in the embodiment, a groove-shaped recess for the guidance of the connecting portion 18 on.

Der erste Wickelkörper 42 weist außerdem im Bereich der ersten Polspule 44 ein erstes Anschlusselement 50 auf, das an seinem axialen Ende mehrere, im Ausführungsbeispiel drei Aufnahmeöffnungen 52 für das Einlegen von elektrischen Kontaktorganen aufweist, mittels denen das freie Ende der ersten Polwicklung 12 des ersten Polpaares elektrisch kontaktierbar ist. Die sich nach dem Einstecken der Kontaktorgane ergebende Kontaktstelle ist dabei axial so weit von der erste Polspule 44 und auch dem Verbindungselement 48 entfernt, dass das erste Anschlusselement 50 in einen axial von dem Stator 4 der Vorrichtung 1 beabstandeten elektrischen Anschlussraum, insbesondere in einen elektrischen Anschlusskasten, hineinragt. Auf diese Weise kann im Anschlusskasten unmittelbar eine elektrische Kontaktierung der ersten Polwicklungen 12, 14, 16 erfolgen. Dadurch, dass das erste Anschlusselement 50 radial innen in Bezug auf die erste Polspule 44 angeordnet ist, stört das erste Anschlusselement 50 auch nicht beim Bewickeln der ersten Polspule 44, so dass dort eine Lagenwicklung mit hoher Packungsdichte aufgewickelt werden kann.The first bobbin 42 also points in the area of the first pole coil 44 a first connection element 50 on, at its axial end a plurality of, in the exemplary embodiment, three receiving openings 52 for the insertion of electrical contact members, by means of which the free end of the first pole winding 12 of the first pole pair is electrically contacted. The resulting after insertion of the contact members contact point is axially so far from the first pole coil 44 and also the connecting element 48 removed that first connector 50 in an axial direction from the stator 4 the device 1 spaced electrical connection space, in particular in an electrical connection box, protrudes. In this way, in the connection box directly an electrical contacting of the first pole windings 12 . 14 . 16 respectively. As a result, the first connection element 50 radially inward with respect to the first pole coil 44 is arranged, disturbs the first connection element 50 not even when winding the first pole coil 44 , so that there can be wound up a layer winding with high packing density.

Im Bereich der zweiten Polspule 46 ist radial außenseitig ein zweites Anschlusselement 54 angeordnet, insbesondere einstückig von dem ersten Wickelkörper 42 ausgebildet, das ebenfalls Aufnahmeöffnungen 56 für das Einlegen von elektrischen Kontaktorganen aufweist. In diesem Bereich können die freien Wicklungsenden der zweiten Polwicklungen 22, 24, 36 des ersten, zweiten und dritten Polpaares eingelegt werden und gegebenenfalls elektrisch miteinander verbunden werden, beispielsweise zum Herstellen einer Sternschaltung.In the area of the second pole coil 46 is radially outside a second connection element 54 arranged, in particular in one piece from the first bobbin 42 formed, which also receiving openings 56 for the insertion of electrical contact organs. In this area, the free coil ends of the second pole windings 22 . 24 . 36 of the first, second and third pole pair are inserted and optionally electrically connected to each other, for example for producing a star connection.

Radial innenseitig werden die Wickelräume der ersten und zweiten Polspule 44, 46 durch ein von dem ersten Wickelkörper 42 einstückig ausgebildetes Begrenzungselement 58 begrenzt. Das Begrenzungselement 58 ragt über die auf die erste und zweite Polspule 44, 46 aufgebrachte erste und zweite Polwicklung 12, 22 axial und/oder radial hinaus und bildet eine Anlage- oder Führungsfläche für die zu dem ersten oder zweiten Anschlusselement 50, 54 hin führenden Enden der Polwicklungen 12, 14, 16, 22, 24, 26. So ist in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel das freie Wicklungsende 60 der ersten Polwicklung 12 zu dem ersten Kontaktorgan im ersten Anschlusselement 50 geführt. Das freie Wicklungsende 62 der ersten Polwicklung 14 des zweiten Polpaares ist in Umfangsrichtung über einen Winkel von etwa 60° zu dem ersten Anschlusselement 50 geführt. Das freie Wicklungsende 64 der ersten Polwicklung 16 des dritten Polpaares ist ebenfalls in Umfangsrichtung entlang dem Begrenzungselement 58 zu dem ersten Anschlusselement 50 geführt. In entsprechender Weise sind die freien Wicklungsenden der zweiten Polwicklungen 22, 24, 26 in Umfangsrichtung entlang den Begrenzungselementen 58 zu dem zweiten Anschlusselement 54 geführt.Radial inside are the winding spaces of the first and second pole coil 44 . 46 through one of the first bobbin 42 integrally formed limiting element 58 limited. The boundary element 58 protrudes over the on the first and second pole coil 44 . 46 applied first and second pole winding 12 . 22 axially and / or radially out and forms a bearing or guide surface for the to the first or second connection element 50 . 54 leading ends of the pole windings 12 . 14 . 16 . 22 . 24 . 26 , So is in the in the 1 illustrated embodiment, the free end of the coil 60 the first pole winding 12 to the first contact element in the first connection element 50 guided. The free coil end 62 the first pole winding 14 of the second pole pair is in the circumferential direction over an angle of about 60 ° to the first connection element 50 guided. The free coil end 64 the first pole winding 16 of the third pole pair is also circumferentially along the limiting element 58 to the first connection element 50 guided. Likewise, the free coil ends of the second pole windings 22 . 24 . 26 in the circumferential direction along the boundary elements 58 to the second connection element 54 guided.

Da selbst für die Polwicklungen des zweiten und dritten Polpaares nur jeweils ein Winkelbereich von etwa 60° zu überbrücken ist, sind die Leitungslängen bis zum ersten bzw. zweiten Anschlusselement 50, 54 gering.Since only one angular range of approximately 60 ° is to be bridged even for the pole windings of the second and third pole pair, the line lengths are up to the first and second connection element 50 . 54 low.

Die Wickelkörper für das zweite und dritte Polpaar stimmen im Wesentlichen mit dem ersten Wickelkörper 42 überein, wobei lediglich die axiale Höhe des Verbindungselements 58 unterschiedlich ist, insbesondere bei dem Wickelkörper für das zweite und dritte Polpaar größer ist als bei dem ersten Wickelkörper 48. Außerdem weisen die Wickelkörper für das zweite und dritte Polpaar im Ausführungsbeispiel keine Anschlusselemente auf.The winding bodies for the second and third pole pair substantially coincide with the first winding body 42 match, with only the axial height of the connecting element 58 is different, especially in the bobbin for the second and third pole pair is larger than in the first bobbin 48 , In addition, the winding body for the second and third pole pair in the embodiment, no connection elements.

Die Begrenzungselemente 58 von in Umfangsrichtung benachbarten Wickelkörpern sind in dem in der 1 dargestellten montierten Zustand in Anlage zueinander. Demgegenüber ist zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Polschuhen ein Luftspalt vorhanden.The boundary elements 58 of circumferentially adjacent bobbins are in the in the 1 illustrated assembled state in contact with each other. In contrast, there is an air gap between two circumferentially adjacent pole pieces.

Die Wickelkörper weisen vorzugsweise einstückig einen Abschnitt auf, der einen Anlagebereich bildet, an dem benachbarte Wickelkörper im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung 1 in Anlage aneinander sind. Der Anlagebereich kann wie bei dem ersten Wickelkörper 42 durch das Begrenzungselement 58 gebildet sein. Der Anlagebereich kann eine oder mehrere punktförmige, linienförmige oder flächige Anlagestellen aufweisen für eine entsprechende Anlage benachbarter Wickelkörper. Beim Zusammenbauen der Vorrichtung 1, insbesondere beim Einsetzen der Wickelkörper in das Statorjoch 40, sind die Wickelkörper in Anlage aneinander bringbar. Dadurch erfolgte eine automatische Positionierung und Selbstjustierung der Wickelkörper mit den Statorspulen 44, 46 zueinander und in Bezug auf die Rotationsachse 10 und damit der Pole und Polpaare der Vorrichtung 1. The winding bodies preferably have in one piece a section which forms an abutment region on which adjacent winding bodies in the assembled state of the device 1 in contact with each other. The contact area can, as in the first bobbin 42 through the limiting element 58 be formed. The contact area can have one or more point-like, linear or planar abutment points for a corresponding system of adjacent winding bodies. When assembling the device 1 , in particular when inserting the winding body in the stator yoke 40 , The winding body can be brought into contact with each other. This resulted in an automatic positioning and self-adjustment of the winding body with the stator coils 44 . 46 to each other and with respect to the axis of rotation 10 and thus the poles and pole pairs of the device 1 ,

Die 5 zeigt eine erste mögliche Anordnung zum Bewickeln des Wickelkörpers 64, wie er beispielsweise für das erste, zweite oder dritte Polpaar verwendet werden kann. Der Wickelkörper 64 ist im Wesentlichen achsensymmetrisch zur Rotationsachse 10. Der Wickelkörper 64 weist radial in Bezug auf die Rotationsachse 10 ausgerichtete Anlageflächen 65 auf, mittels denen benachbarte Wickelkörper 64 beim Einsetzen in das Statorjoch 40 in Anlage aneinander bringbar sind und sich daher selbst positionieren. In Bezug auf die Rotationsachse 10 einander gegenüberliegend weist der Wickelkörper 64 eine erste Polspule 66 und eine zweite Polspule 68 auf, die jeweils eine in Radialrichtung durchgehend verlaufende Öffnung zum Einsetzen eines ersten bzw. zweiten Polschuhs 70, 72 aufweist. In dem in der 5 dargestellten Fertigungszustand ist auf die erste Polspule 66 bereits die erste Polwicklung 12 als Lagenwicklung aufgewickelt. Auf die zweite Polspule 68 wird mit einer Lagenwickelmaschine die zweite Polwicklung 22 aufgebracht. Die Lagenwickelmaschine weist hierzu eine Wickelglocke 74 auf.The 5 shows a first possible arrangement for winding the bobbin 64 , as it can be used for example for the first, second or third pole pair. The winding body 64 is substantially axisymmetric to the axis of rotation 10 , The winding body 64 points radially with respect to the axis of rotation 10 aligned contact surfaces 65 on, by means of which adjacent winding body 64 when inserting into the stator yoke 40 can be brought into contact with each other and therefore position themselves. In terms of the axis of rotation 10 opposite each other, the winding body 64 a first pole coil 66 and a second pole coil 68 each having a radially extending opening for insertion of a first and second pole piece, respectively 70 . 72 having. In the in the 5 shown manufacturing state is on the first pole coil 66 already the first polar winding 12 wound up as layer winding. On the second pole coil 68 becomes the second pole winding with a layer winding machine 22 applied. The layer winding machine has for this purpose a winding bell 74 on.

Nach Fertigstellung der zweiten Polwicklung 22 und Anordnung der Wickelkörper 64 aller Polpaare um die Rotationsachse 10 werden durch Einstecken des Spaltrohrs 8 die Polschuhe 70, 72 radial nach außen gedrückt und dadurch in Anlage an das Statorjoch 40 gebracht.After completion of the second pole winding 22 and arrangement of the winding body 64 all pairs of poles around the axis of rotation 10 be by inserting the can 8th the pole shoes 70 . 72 pressed radially outward and thereby in contact with the stator yoke 40 brought.

Die 6 zeigt eine Frontansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Wickelkörpers 142, die 7 zeigt die zugehörige Seitenansicht und die 8 die Draufsicht. Zahlreiche Merkmale dieses zweiten Ausführungsbeispiels sind identisch ausgebildet wie der in der 4 perspektivisch dargestellte erste Wickelkörper 42, und die entsprechenden Merkmale sind mit um den Betrag 100 ergänzten Bezugszeichen gekennzeichnet. Ein wesentlicher Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels besteht in dem radialen Versatz 176 der radial äußeren Fläche 178 des ersten Anschlusselements 150. Diese ist um den Versatz 176 gegenüber der radial inneren Wandung 180 der ersten Polspule 144 nach radial innen versetzt. Dadurch ist es möglich, den Wickeldraht 96 (9) derart zu führen, dass auch in den Randbereichen eine perfekte Lagenwicklung in die erste Polspule 144 eingebracht werden kann.The 6 shows a front view of a second embodiment of the bobbin 142 , the 7 shows the associated side view and the 8th the top view. Numerous features of this second embodiment are identical to those in the 4 perspective illustrated first bobbin 42 , and the corresponding features are with by the amount 100 supplemented reference numerals. An essential difference of the second embodiment is the radial offset 176 the radially outer surface 178 of the first connection element 150 , This is about the offset 176 opposite the radially inner wall 180 the first pole coil 144 offset radially inward. This makes it possible, the winding wire 96 ( 9 ) in such a way that even in the edge regions a perfect layer winding in the first pole coil 144 can be introduced.

Sofern das erste Anschlusselement 150 radial außen in Bezug auf die erste Polspule 144 angeordnet ist, kann ein solcher Versatz 76 nach radial außen vorgesehen sein. In entsprechender Weise kann im Bereich der zweiten Polspule 146 auch das zweite Anschlusselement 154 radial versetzt in Bezug auf eine Wandung der zweiten Polspule 146 angeordnet sein, sofern dies zweckdienlich ist.If the first connection element 150 radially outward with respect to the first pole coil 144 can be arranged, such an offset 76 be provided radially outward. In a corresponding manner, in the region of the second pole coil 146 also the second connection element 154 radially offset with respect to a wall of the second pole coil 146 be arranged where appropriate.

Die axiale Länge 182 des ersten Anschlusselements 150 kann dabei so gewählt werden, dass die Aufnahmeöffnung 152 für das Kontaktorgan bis in einen separaten Anschlusskasten der Vorrichtung, der beispielsweise axial angeordnet sein kann, hineinragt. Die Wicklungsdrähte werden in einen am axialen Ende des ersten Anschlusselements 150 sich aufweitenden Schlitz 184 eingelegt und dadurch elektrisch mit dem in der Aufnahmeöffnung 152 eingesetzten Kontaktorgan verbunden. Sowohl das erste Anschlusselement 150 wie auch das zweite Anschlusselement 154 weisen jeweils drei solcher Schlitze 184 auf.The axial length 182 of the first connection element 150 can be chosen so that the receiving opening 152 for the contact member into a separate junction box of the device, which may for example be arranged axially protrudes. The winding wires are inserted into one at the axial end of the first connection element 150 expanding slot 184 inserted and thereby electrically with the in the receiving opening 152 connected contact organ connected. Both the first connection element 150 as well as the second connection element 154 each have three such slots 184 on.

Die 9 zeigt eine zweite Möglichkeit des Bewickelns des Wickelkörpers 142. Dabei wird der Wickelkörper 142 in einem Wickeldorn 86 aufgenommen, oder der Wickeldorn 86 wird in die Öffnung 188 (6) des Wickelkörpers 142 eingesetzt, die bei der weiteren Herstellung der Vorrichtung 1 zur Aufnahme der Polschuhe 70 dient. Der Wickelkörper 142 wird zwischen dem Reitstock 90 und der Antriebsspindel 92 der Wickelmaschine eingespannt und in Rotation um die Wickelachse 94 versetzt. Der Draht 96 wird dabei über eine Drahtführung 98, die entlang dem Doppelpfeil 99 bewegbar ist, in die Wickelkammer der ersten Polspule 144 gewickelt.The 9 shows a second possibility of winding the bobbin 142 , This is the bobbin 142 in a winding mandrel 86 taken up, or the winding mandrel 86 gets into the opening 188 ( 6 ) of the bobbin 142 used in the further production of the device 1 for receiving the pole shoes 70 serves. The winding body 142 is between the tailstock 90 and the drive spindle 92 the winding machine clamped and in rotation about the winding axis 94 added. The wire 96 is doing over a wire guide 98 that go along the double arrow 99 is movable, in the winding chamber of the first pole coil 144 wound.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Polwicklung 122 bereits vollständig auf die zweite Polspule 146 gewickelt, wobei nach Fertigstellung der zweiten Polwicklung 122 die Drahtführung 198 um den Betrag des Abstandes der beiden Polspulen 144, 146 linear bewegt wurde und dabei der Verbindungsabschnitt 120 der Wicklung entlang dem Verbindungselement 148 gelegt wurde. Hierzu wurde der Wickelkörper 142 in der in der 9 dargestellten Position fixiert, bis die Drahtführung 98 den Draht 96 in den Bereich der ersten Polspule 144 geführt hat. Anschließend wird der Wickelkörper 142 wieder in Rotation um die Wickelachse 94 versetzt und dadurch die erste Polspule 144 gewickelt. Dadurch ist es möglich, die beiden Spulenkörper ohne Unterbrechung des Wickelvorgangs herzustellen und insbesondere ohne den Wickelsinn der Wickelmaschine zu ändern.In the illustrated embodiment, the second pole winding 122 already completely on the second pole coil 146 wound, wherein after completion of the second pole winding 122 the wire guide 198 by the amount of the distance between the two pole coils 144 . 146 was moved linearly while the connecting section 120 the winding along the connecting element 148 was laid. For this purpose, the bobbin 142 in the in the 9 Position fixed until the wire guide 98 the wire 96 in the area of the first pole coil 144 has led. Subsequently, the bobbin 142 again in rotation about the winding axis 94 offset and thereby the first pole coil 144 wound. This makes it possible, the two bobbin without Make interruption of the winding process and in particular without changing the winding sense of the winding machine.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004030721 B3 [0002, 0042]

Claims

Contraption ( 1 ) for converting electrical energy into mechanical energy and / or vice versa, in particular canned motor for a circulating pump, with one about an axis of rotation ( 10 ) rotating rotor ( 2 ) and a stator ( 4 ), wherein the stator ( 4 ) a pole pair with pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ), characterized in that the pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) of the pole pair via an at least partially radial with respect to the axis of rotation ( 10 ) extending connection section ( 18 ; 20 ; 28 ) of the winding are wound continuously and are connected to each other without interruption.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the connecting portion ( 18 ; 20 ; 28 ) of the winding at least partially diametrically from a first pole winding ( 12 ; 14 ; 16 ) of the pole pair to that with respect to the axis of rotation ( 10 ) opposite second pole winding ( 22 ; 24 ; 26 ) of the pole pair runs.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) has a plurality of pole pairs, in particular three pole pairs, and that in the region of the pole windings ( 12 . 22 ) of a first pole pair, the connections for the electrical power supply of all pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) are arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) has a plurality of pole pairs, in particular three pole pairs, and that the connections for the electrical power supply of all pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) in the region of a first pole winding ( 12 ) of the first pole pair are arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the terminals of the first pole winding ( 12 ) of the first pole pair of adjacent first pole windings ( 14 ; 16 ) of the further pole pairs extending in the circumferential direction to the first pole winding ( 12 ) of the first pole pair are supplied.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that in the region of a second pole winding ( 22 ) of the first pole pair, the remaining terminals of all pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) are electrically connected to each other.

Winding body ( 42 ) for a device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the winding body ( 42 ) two pole coils ( 44 . 46 ), to which the pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) of a Polpaares continuously and electrically uninterrupted winding, and that the two pole coils ( 44 . 46 ) over a radial with respect to the axis of rotation ( 10 ) of the device ( 1 ) extending connecting element ( 48 ) are connected to each other via which the two pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) of the pole pair electrically connecting connecting portion ( 18 ; 20 ; 28 ) of the winding is feasible.

Winding body ( 42 ) according to claim 7, characterized in that the connecting element ( 48 ) at least in sections a guide means, in particular a gutter-like depression, for the guidance of the two pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) electrically connecting connection section ( 18 ; 20 ; 28 ) having.

Winding body ( 42 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the winding body ( 42 ) a connection element ( 50 . 54 ) with at least one, preferably a plurality of receiving openings ( 52 . 56 ) for the insertion of electrical contact members, by means of which the pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) are electrically contactable and / or connectable to each other.

Method for producing a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that during winding of the stator poles first a first pole winding ( 12 ; 14 ; 16 ) of a pole pair is wound and then without interruption of the winding line, the second pole winding ( 22 ; 24 ; 26 ) of the pole pair, wherein one of the first and the second pole winding ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) Connecting the pole pair connecting portion ( 18 ; 20 ; 28 ) at least partially radially with respect to the axis of rotation ( 10 ) is performed running.

Method according to claim 10, characterized in that the pole windings ( 12 . 22 ; 14 . 24 ; 16 . 26 ) on Polspulenwickelkörper ( 44 . 46 ) are wound by a winding body ( 42 ) are formed.

Method according to claim 10 or 11, characterized in that after the winding of the pole coils ( 44 . 46 ) Pole shoes ( 70 . 72 ) in the pole coils ( 44 . 46 ) are used, in particular by a Stanzpaketierverfahren of a stator yoke ( 40 ) separate pole shoes ( 70 . 72 ), which are at least partially made of a good magnetic flux material.

A method according to claim 12, characterized in that the winding body ( 42 ) of the pole pairs in a preferably annular stator yoke ( 40 ) are arranged, and that thereby by a positive connection of adjacent winding body ( 42 ) one Self-adjustment of the position of the winding body ( 42 ) and thus a positioning of the poles in the device ( 1 ) he follows.

A method according to claim 12 or 13, characterized in that by the insertion of a can ( 8th ) of the device ( 1 ) the pole shoes ( 70 . 72 ) radially outwardly in contact with the pole pieces ( 70 . 72 ) radially outwardly comprehensive stator yoke ( 40 ) to be brought.

Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the pole shoes ( 70 . 72 ) in large area plant to the Statorjoch ( 40 ) are brought, in particular with its radial outer surface over the entire surface in contact with the stator yoke ( 40 ) to be brought.