DE1538772A1 - Dynamoelektrische Maschine mit drahtgewickeltem scheibenfoermigen Rotor - Google Patents

Description

CIRCUIT RESEARCH COMPANY, GLEN COVE, ΝΕΥΓ YORK VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA

DYNAMOELEKTRISCHE MASCHINE MIT DRAHTGEWICKELTEM SCHEIBENFÖRMIGEN ROTOR

Die vorliegende Erfindung betrifft dynamoelektrische Maschinen, insbesondere Gleichstrommaschine^ mit einem-· drahtgewickelten scheibenförmigen Rotor,

In der Vergangenheit würde sehr viel Arbeit für die Entwicklung von wirtschaftlich produzierbaren Motoren, · unter Verwendung der Verfahrenstechnik gedruckter Schaltungen, aufgewendet. Man vergleiche beispielsweise die US Patente Nr. 3,144,574 veröffentlicht am 11.August 1964 von Henry Baudot und Nr. 3,1.71 ,-o51 veröffentlicht am 23.Februar 1965 von R,P. Burr. Die hier beschriebenen Motoren haben einen Rotor welcher zu beiden Seiten einer Isolierstoff scheibe in der Vieise montiert ist, daß sich die Leiter nicht kreuzen. -

Die nit gedruckten Rotoren versehenen dynamoelektrischen Maschinen haben die üblichen dynamoelektrischen Maschinen nicht auf allen Gebieten ersetzen können. Einige Vorzüge derartiger dynamoelektrischer Maschinen'sind ihre' eusaerordentlich geringe Trägheit, das Nichtvorhandensein einer bevorzugten Rotorstellung oder einer Sperrstellung und die verhältnismäßig gleichmäßige und lineare Drehmomentcharakteristik.

Ein entscheidender Nachteil derartiger dynamoelektrischer Maschinen iut über die Notwendigkeit die Stromleiter auf beiden Seiten der dielektrischen Scheibe montieren zu müsuen und dadurch Querverbindungen erforderlich zu machen. Weiterhin ist die große Zahl der bei der

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Herstellung derartiger Rotoren notwendigen Fabrikationeschritte ein wesentlicher Nachteil, da sie die Herstellung wesentlich verteuern. Ein weitere Nachteil ist es, daß ·". für jeden Motortyp besondere Spezialwerkzeuge angefertigt werden müsaen, was die Zahl der Typen bei einer wirtschaftliehen Fabrikation begrenzt. ' . "

Der Rotor eines Scheibenmotors ist normaler Weise frei von Eisen. Der Luftspalt der als Arbeitsspalt dient muß einerseits genügend Baum für die Windungen bieten andererseits soll er möglichst klein gehalten werden. B_-im gedruckten Scheibenmotor sind die Leiter auf beiden Seiten der Isolierstoffscheibe angebracht, der Luftspalt muß aleo mindestens die doppelte Drahtbreite besitzen. Weiterhin soll die Kupferdichte über die ganze Oberfläche möglichst gleichmäßig sein deshalb hat der Konstrukteur nicht die Möglichkeit die Kupferdiohte s.vecks Erzielung besserer Leistungen entsprechend zu variieren. .

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine dynamoelektrische Maschine mit scheibenförmigem drahtgewickelten Rotor zu schaffen, der die wünschenswerten Eigenschaften des scheibenförmigen Rotors aufweist aber nicht die hler vorher beschriebenen Nachteile besitzt. ... Ein weitere erfindungsgemäßer Gedftnke ist es ■ die Leiterverbindungen durch die Scheibe eu vermeiden. Ein weiterer erfindungsgemäßer Gedanke ist es die Leiter . *"' des Rotors im Luftspalt nur einschichtig anzuordnen.' , Weiterhin ist es ein Grundgedanke der Erfindung die Kupfer-.;. diöhte variabel su halten und dadurch einen geringen Rotor > durchmesser zu ermöglichen. Schließlich war ein weiterer " ^: erfinderischer Grundgedanke einen Motor so zu konstruieren, . daß er leicht und in wenigen Fabrikationsschritten zu produzieren ist·

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Diese und noch eine weitere Zahl von erfinderischen Grundgedanken werden in der folgenden Patentschrift in verschiedenen Ausführunßaformen beschrieben. Hler ae$ noch bemerkt, daß die Beispiele ausschließlich auf Gleichatromoaschinen angewendet wurden das gleiche Prinzip ist aber auch auf Wechselstrommotoren anwendbar. . ι

. Nun bezugnehmend auf die der Patentschrift ! beigeachloeaenen Figuren und Zeichnungen:

Figur T) let eine Gesamtansicht einer dynamoelektrischen Hochleistungsmaschine-mit scheibenförmigem

Rotor und einer Vielpolperwanentmagnetatruktur.

Figur 2) ist ein Querschnitt des in Figur 1 dargestellten Motors.

Figur 3) ist eine perspektivische Ansicht von ein·· Stator einer solchen Maschine mit besonderen per-■anentnagnctieeben Stücken.

Figur 4) ist ein Querschnitt durch eine solche Maschine mit den in Figur 3) gezeigten Statoranordnungen.

Figur 5) ist iine perspektivische Ansicht eine· Stator« mit Perswhentaagnetstruktur.

Figur 6) ist «ine Maschine die mit der in Figur 5) gezeigten Statoranordnung ausgerüstet ist.

Figur 7) gibt eine graphische Darstellung der Bntroagnetieierungsfcurven verachieder.er Permanentmagnet lecher Materialien.

Figur 8) let ein Grundriaa einer erfindungegeaäüen Maschine mit der ersten V'indungsschleife.

Figur y) tat ein Tell^ruhdriss der den Stromfluö darstellt. -

Figur 10) ist eine Teilansicht einer Vieletrenßrotorwimiung. ·

. Figur 11) stellt eine Teilansicht einer Windungs-UOerlappung dar.

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Figur 12) ist eine perspektivische Ansicht, ({lie ein Verfahren zur Herstellung der Drahtwicklung veranschaulicht*

Figur 13) a-c zeigt die Herstellung von Kommutatoren aus Kupferstanzteilen. . '

Figur 14) ist eine perspektivische Ansicht eines vorgeformten Kommutatorsegmentes. '

Figur·15) a-c sind Dntstellungen zur Veranschaulichung der Befestigung eier Konnutator Segmente auf der dielektrischen Scheibe.

Figur 16) a und b zeilen ein Verfahren zur Befestigung eines Kommutatoraegnientee an den Komcmtatorverbinduriijsschleifen. ·

Figur 18) iat eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Kommututors der an der Isolierstoffacheibe befestigt, ist. Zur besseren Sichtbarmachung sind die Abdeckungen zurückgeschlagen.

Figur 19 β und b eeigt eine Methode durch die ein vorgeformter drahtgewiokelter Rotor mit eines gedruckten Kommutator verbunden v/ird.

Figur 20) · und b teigen das Zusammenfügen einer D**ahtwindung an einem gedruckten Koramutr.tor, der 3_chlitze in den eiiuselnun Konunututoreegmenten aufweist.

AT.IOEMBIHK BESCÜRl'IBUWG

Eitn erfindungegemäOe dynamoelektrische Maschine mit scheibenförmigem drahtgewickeltea Rotor ist in Figur 1 dargeutellt. Die Meschine ist in einem zweiteiligen Gehäuse untergebracht (1) mit der Grundplatte (2). (3) ist die Ptjrmanontmagnetanordnung (4) die Bürstenhalter und einer d«r Trüger (5) ist auf der Grundplatte montiert. Der ändert fräger (6) ist in der Öffnung des tasoenföriiigen Stückes (7) montiert und bildet dar.iit das andere GehUusuteil. Das Teil (7) ist an der Grundplatte durch Schrauben (8) befestigt.

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Die Motoraoiiee (9) ist in der Halterung 5 t|nd6 · ./·. verkeilt sie weist ein verdicktes Stück (10) auf weldhee .'·.!.". zwischen den beiden Halterungen sich befindet und somit, .-'··.;. seitliche Schwankungen der Achse verhindert. Der Rotor 14 ."V--ist auf der Achse (9) vermittels einer angeflanschten Nabe '.■■ (11) befestigt welche ihrerseits mit der angeflanschten . {'·■' Nute 12 verbunden ist, die mit dem äusneren Teil der Nabe '. *.■·' zusammenarbeitet,. Die dielektrische Scheibe(i7)ist ein Teil des Rotors(H) und ist zwischen der angeflanschten Nute(i2) und der Nabe (11) befestigt.

Der Rotor wird später hier noch im Einzelnen beschrieben. Sr weist eine Wicklung(15)auf welche von der Scheibe (17) getragen wird. Die Kommutator Teile (16) sind zentral in Bezug auf die Wicklung angeordnet und auf der Scheibe (17) befestigt. Der Plansch der Nute (11) verhindert Verzerrungen der Rotorscheibe durch die Komrautatorbüreten. .

Die in Figur 1 und 2 gezeigte Maschine ist eine 8 Pol Maschine deshaltb iat die Permanentmagnetkonstruktion in 8 Segmente geteilt. Die Permanentmagnetanordnung ist ringförmig und mit den Schlitzen (20) versehen, die Polflächen liegen in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse. Die Magnetstücke sind aus einer Alürainium-Nickel-Cobalt- /. Legierung gegossen oder gesintert. Die Stücke werden so magnetisiert, daß die Polarität ihrer Pole wechselt. Ein Weich- . eisenring (18) wird mit Schrauben im hinteren Teil des·Gehäuses befestigt und zwar vermittels der Schrauben (19) · er schließt den Magnetfluss zwischen den benachbarten Polen. Der Zwischenraum zwischen dem Ring (18) und den Polflächen ist der Arbeitsluftspalt der Maschine er cmö genügend Raum für den Rotor einschließlich eines gewissen Spielraumes bieten. Die Permanentmagnetanordnung (3) ist ander Grundplatte befestigt .

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' Wie später noch näher ausgeführt wird liegen.die strahlenförmig angeordneten Segmente der Rotorwicklung.innerhalb dea Arbeitsluftepaltea und benachbart zu den Polflächen. Die Sicke der Rotorv/icklung wird innerhalb des-Luftspaltea miniaal gehalten.

Die Bürstenhalter (4) besitzen eine Hülse aua Ieolieretoff mit einem zylinderförraigen Stück(25)dessen Ende durch die Pastsende öffnung(27)hinausragt. Die Bürsten (29) sind rechteckig und werden durch die passenden rechteckigen Offnungen (28) geführt. Das Ende des Bürstenhalters befindet sich gegenüber der rechteckigen öffnung es ist mit einem inneren Gewinde versehen in das die flache Schraube (3?) paeat. Wenn die Schraube, angezogen wird übt sie über eine kleine Druckplatte einen Druck auf die Bürsten aus, so daß die Bürsten in Kontakt mit den Kommutatorsegmenten 16 gebracht werden* Die Zahl der Bürsten und ihre Stellung in B₈EUg auf die Polflächen ändert eich entsprechend den Rotorwindungen und ist der Stromführung angepasst.

iäine weitere erfindungegemäße Maschine wird in figur 3 und 4 gezeigt. Da» Motorgehäuse (40) besteht aus 2 im wesentlichen identischen Teilen wie in Figur 3 gezeigt. Jede ron ihnen besitzt eine kreisförmige Grundplatte (41) und einen jylindriechen Teil(42) der mit der Grundplatte ein Stück bildet» Der Motor ist ein 8 Pol Motor und hat daher 8 zylindrische Teile (43) die aus einer Aluminium-Nickel-Cobalt (Alnico) Legierung hergestellt sind und an der Grundplatte befestigt sind. Diese Teile sind in der ^r'ei3e angeordnet, daß sie einen Polflächenring bilden jeder einzelne ist mit einem Epoxyharz and der Grundfläche befestigt. Nach dem Zusammenbau der Maschine wird ihre Magnetisierung in der Weiß· vorgenommen, daß d'ie^r Polflächen 44 und 45 ihre Polarität wechseln·

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• ■ ■. ■ I Die Bürsten (46) und die Halter (47) 3ind den

bei Figur 1 beschriebenen ähnlich sie sind in entsprechenden Öffnungen der Grundplatte gehaltert. Die Zahl der Bürsten und ihre Stellung in Verhältnis zu den mngnetpolen hängt. von der Art der Rotorwicklung ab.

Die freien Kanten der zylindrischen Teile (42) des Gehäuue-a sind flanachartig geargeitet so daß eine genaueu Zus;.ii!.enpastien der beiden Gehäuseteile gewährleistet wird· Die magnetischen Stücke sind in der v.'_Aise angeordnet, dbü der magnetische Kordpol genau gegenüber dem Südpol liegt. Der Zwischenraum zwiuchen den Polflächen i3t der Arbeitsluftspalt er nuß genügend Raun für die Rotorwicklung bieten.

Die ilotorachae (AU) besitzt ein Stück größeren Durcluaeaoere (49) w«lc:hea in einen Kugellager (50) liegt dadurch werden seitliche Achaenschvnnkun^en vermieden. Dos Lager eelbst 1st durch zentral angebrachte Schlitze an der Grundplatte 41 befeuti^t. Uine isolierende Trägerecheibe (51) wird an der Achse (48) vermittele der Flansche (5t) eineroeita und der Hutenanordnung (53) _f andererseits, icwel getrennte Rotorwicklungen 54 und 55 werden mit ihren KoctQutatoren (56) und (57) tu beiden Seiten der Scheibe angebrecht. Durch diese Anordnung wird be wirkt , dnß die Kraft die auf den Komnutator vermittels der Bürsten ausgeübt v.ird durch diejenige, die durch die Bürster, der anderen Seite auf den dort befindlichen Kommutator auageübt wird ausgeglichen.

Die Rotorv/icklungen 54 und 55 können gleich eein wodurch die Kapzität der Maschine erhöht wird. Ebenfalls kann nur eine Wicklung für den Motor und die andere beiepieleweise für einen Tachometergenerator verwendet werden. In Jeden Falle wir der die Wicklung herstellende Draht so verteilt, daß die Rototdicke im Arbeitsspalt zwischen den Segmenten 54b und 55b ein Kinir.un ist. Die in Figur 4 geteigten atrrhlenförni^en Seguente sind auf der Oberfläche der dielektrischen Scheibe (5O befestigt, üblicher Weise

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werden diese auf einer Trägerplatte befestigt eein, j falle damit der Durchneu s'er dee llotora nicht zu gr/ofl wird. In den hier beschriebenen Fall«liegen die Teile größeren Durchmessers in denen eich die Querverbindungen befinden aubserholb dec Arbeitsapaltea. '

Ein dritter Typ einer Statoranordnuntf wird in Figur 5 gezeigt. Die Pernianentmegnetnnordiiung besteht ^: aus Sem Ferrit-Ring (60) welcher so magnetisiert ist, daß Nord- und Sü'dpol wechseln. Der Ferritring ist auf der Grundplatte (63) dee Gehäuses -befestigt, -mit einem entsprechenden Harz ist er auf einen ringförmigen Flansch (74) geklebt. Sie kreitjformige Grundplatte bildet ein Stück alt der äuaueren aylindrischen Schale (64).

Eint pitarwelte Statorkonstruktion dRS ein Pa-³T F«rrit-P*raanenti'.agnetringt enthält kann durch entsprechende Verbindung den in Figur 6 dargestellten Motor bilden. Die eylindriichen Flächen des Gehäuses müssen so sorgfältig gearbeitet sein, daß die exakte Lage der Permanent-Magnet. Rin^e gewährleistet 1st. Das Gehäuse wird zusätzlich duroh einen umgebenden Ring gehaltert. (65). Die Ferritringe sind so orientiert, d«Ü ihre. Nordpole (61) genau gegenüber, den SUdj>olen liegen. (6?).

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Die Motorachse (S6) weist ein Stück vergrößerten Öurchmesser (67) auf,, das in einem Kugellagerpaar (68) gelagert ist, dadurch vird eine seitliche Abweichung der Achse und damit auch des Rotors verhindert. Ein zylindrischer Kommutator (69) iat auf der Achse (66) fest montiert. Vorzugsweise besitzt er eine IsolieratoffhÜlse, die sich swischen der Achse und den leitfähigen Segmenten befindet. Eine dielektrische Platte ia-t so montiert, daß diese mit, einem Ende an den Kommutator stößt (70)· Von den einzelnen Kommutatorsegneliten werden durch passende Löcher die Verbindungen zur gegenüberliegenden Heite geführt.

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Die Wicklung aua isoliertem Draht ist so ausgebildet, daß sich die βtrahlenförmigen Segmente 72a bilden die in dem Arbeitsluftspalt zwischen den Wagnetpolflfichen liegen, die Teile an denen die Querverbindungen angebracht eind liegen ausaerhnlb des Luftepaltee. Vorzugsweise ist die Armaturwicklung in den Isolierstoff eingebettet und nicht aufliegenden tun damit die Rotordicke innerhalb de· Arbeitalurtspaltes möglichst klein zu halten.

Die Bürstenhalter (73) sind auf der zylindrischen Innenfläche des Flansches (74) montiert·. Sie eind aus einem isolierenden Material gemacht in ihre rechteckigen fffnungen können die Bürsten eingesteckt und so gehaltert werden. Durch die Federn (76) werden sie auf der Komrautatoroberfläche angedrückt. ' ·■■■

. Obgleich die in den Figuren 1-6 beschriebenen Maschinen in erster Linie als Motoren dienen soll hier noch bemerkt werden, daß diese ebensogut als Generatoren arbeiten können. Das gleiche gilt für alle hier erläuterten erfinderischen Gedanken. *

Zwar stellen die Figuren 1 - 6 einige wesentliche Grundzüge der Erfindung dar das heißt aber nicht, daß diese auf die beschriebenen Anordnungen beschränkt ist dieae haben vielmehr nur beispielhaften Charakter. Beiepielsv»eiue können alle hierbeschriebenen Maschinen die Perinanent-Magnot-Anordnung der Figuren 4 und 6 benutzen» oder auch die in Figur 2 dargeutellte. Die Kommutatoren können entweder auuüehen wie in figur 2 und 4 gezeigt oder sie können so'ausgebildet sein wie in Figur 6 dargestellt. Alle Maschinen kOnnun wie in Figur 2 und 6 gezeigt mir eine Rotorwickluni;-besitzen oder sie kennen wie in Figur 4 Mehrere' enthalte:*.. Die gleichen erfindungageraäßen Grundgedunken sind auch auf V/echaelatrommasehinen anwendbar in denen der ^o.-imitator einfach g-gen einen geeigneten Schleifring ausgewechselt v/ird und als Gleichstromgeneratoren inden der Korn utator gegen Schleifringe und Gleichrichter Halbleiterdioden vertauscht wird.

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- 11 DIE ROTORKOM3TRUKTI0K

In tJbereinetimrung nit dem erfinderischen Grundgedanken besitzt die rotierende V^ricklune der dynamoelektrischen Maschinen eine große Znhl won isolierten Drahtaegmenten die gleichmäßig über eine rinf.förmiße Fläch·', welche in der fertigen Maschine den Polflüchen bennchbtirt ist, verteilt sind. Dieoe Btrahlcmförraigon Segnente sind untereinander oo verbunden, daß oie eine endlose Wicklung bilden·. Die aüfeinanderfüliiendon airahlcmfürmigen Drnht-•egnente der Wicklung sind ao angeordnet, daß die Zwischenräume etwa Kleich den Polebatünd.en der zugeordneten Mngnet-•nordnung sind und sind eo miteinander verbunden, daß der ötrofcifluO in dci einen Richtung über die ra gnetiacheh Hordpole und in derendereii über die Süäpole fließt.

Die utruhlenförmie angeordneten Üe^iente der Wicklung eind bestiüimt als diejenigen '.'indun<;8teile_f die In den rirgfuralgen Luft »palt der stationären Magnet-anordnung liegen, oder in andertin Worten entspricht die Dicke dieser Wicklung etwa dem Abstand zwischen den ringforaig angeordneten Siugnetiiolflftchen. Sind die Drahtaegmente radial angeordnet,eo daü Jede einen Rotorrodiue bildet so werden sie im Luftapalt nebeneinander liegen udn sich nicht kreuzen, -».as dt:uliulb y/ichtig ist v/eil dor Rotor in Arbeiteluftapnlt nicht dicker ale*-ale eini'uche Druhttätür-e des isolierten tJrehtea sein*»oll. Allerdintfa kurm ea manchmal aus fabrigatignstechniuchen Gründen erforderlich sein die einzelnen Drahtuegnento nicht ßcnou rudial eonderubcisiiiels. weise boccKlü-röig und nicht rait dens Rotorr .diua zusamuenlallend anzuordnen. In dieser: Phile kann der Rotor innerhalb des luftapaltes uixiiMal die doppelte Drahtbreite haben. Di# Teile der '"'icklung, die auaacrhalb des Arbeiteluftspaltea liegen v.o die eincelnen Draht Segmente miteinander verbunden Werden mUs en miniaal die doppelte Drohtbreite haben.

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Erfinduntfegeinüß sind aber die Verbindungswindugen ausscrhalb des Arbeitaspaltee angebracht, dnehal itörjl der größere Rotordurchmesser in dieuen Teilen die Arbeit der Maschine nicht. j

Die Wicklung wird aus einem geeigneten, fortlaufenden isolierten Dsaht gebildet. Hier sollte beachtet werden, doü es sich um isolierten Draht handelt aleo können sich die V/indungen gefahrlos kreuzen. Weiterhin kann die Kupferverteilung so vorgenommen werden,' daß eine möglichst geringe Kupferdichte innerhalb des Arbeitaspaltes ist, während auaserhalb die Dichte großer dein'--darf. Die veränderbnre Verteilung der Kupferdichte ermUglieht es, dem Konstrukteur für ;J«den Scheibenrotortyp optimale Bedingungen au schaffen.

Der scheibenförmige Rotor hat im Vergleich zu den ' üblichen dyiieiaoelektriuehen Maschinen eine verhältnismäßig ■ geringe Uiadrehun^azahl. Die Rück - EMK im Falle des Motor· sowie das gebildete Potential im Falle des Generators sind Funktionen der in Serie geschalteten Ilotoruiadrehungen, da nun beim Gcheibentaotor die 'iwärehungazahl gering ist, iat es ivlindchonowert eine möglichst große Zahl von Rotor-Umdrehungen in üerie zu schalten. Dies wird a:;. besten durch eine Wellenwicklung erzielt. In einer Wellenwicklung sind cwei parallele Bahnen, jede niumt die Hälfte der in Seile geachalteten Rotoruradrehungen auf.

Eine Darstellung einer derartigen ''.'ellenwicklung wird in Figur (8) ,.ezeigt und zwar hat dieoe iO5 Rotoruodrehungen. (13 Utidrehungen per Pol plus eine zum Schließen der Wicklung) und 35 Kommutators egmente (ein Kosunut a tor segment für Je drei Rotorundrehungen). Bine Umdrehung des Rotors umschließt ein Paar aufeinanderfolgender radialer Segment· der Wicklung in'einer 8 Pol-Maschine bedeuten 4 aufeinanderfolgende Uncrehungen ein^ Magneteclileife.

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In der gezeigten Darstellung .bilden 26 Kotorschleifen j eine vollständige bindung abgesehen von der einen· Um-dtehung die zum Schließen der Wicklung benötigt wird, !

Zur Vereinfachung der Darstellung kann angenommen werden, daß der ringförmige Luftspalt für die zugeordnete feste Magnetanordnung dem durch die gepunkteten Kreise¹angedeuteten Gebiet entspricht 90 und 91 und so sind die strahlenförmig sich ausbreitenden Segmente 92 zwischen den ^reisen befindlich. Die äueaeren Verbindungen 93-befinden- sich auseerhalb dieser Kreise und die inneren'Verbindungen 94 sind innerhalb des'Kreises 90. Der Kommutator (95) ist zentral angeordnet er ist kreisförmig und besteht au3 35 einzelnen Segmenten die von einander isoliert sind.

Die Wicklung beginnt am Kommutator 95n welcher mit dem ersten Segment 92a verbunden ist, und zwar über die Verbindun 94a· Das erste strahlenf breiige Segment ist mit dem zweiten über einen auasengeführten leiter verbunden, dessen Abschnitt 93a eich bis an den üusseren Rotorrand erstreckt» und einem Teil 93b der es direkt mit dem zweiten Segment verbindet. Die Entfernung zwischen den einzelnen Segmenten wie beispielsweise zwiachen den Segmenten 92a und 9^'b ist beinah gleich dem Polabstand der zugeordneten Magnetanordnung. Die atriihlenförriigün Segmente 92a und 92V und die dazu gehörigen Verbindunnen bildon die erste Rotordrehung. Der Zwischenraum zwischen den einzelnen Segnenten iat imnu:r gleich groß und etwa gleich dem Polabstand der zugeoiöieten Mngnetanordnung.

Das Segment 92b ist mit dem Segment 92c in dem zweiten Rotor gekoppelt durch eine innere Verbindung 94 b und c-, und Segment 92c ist mit Segment 92d über eine äussere Verbindung gekoppelt 93c-d. Ebenso ist aus Segment 9<?d alt den Segment 9?e in der dritten Rotorundrehung durch die innere Verbindung 94d-e und das Segment <)2e ist mit dem Segment 92'f über die äusscre Verbindung 93e-f verbunden.

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Da jede dritte Rotorundrehung eine Windung bildet

muß dieoo mit einem Kommutatorsegnent verbunden sein. Das strahlenförmige segment 92f der Wicklung ist mit dem ' KomiiiUtatoreegment 95b übe; die Verbindungschleife 96b verbunden ehe es nit dem nächsten Segment 9?.g über die Querverbindung 94f-g verbunden v.lrd.

Die Segmente 92g und 92h sind über die tiuseere Querverbindung 93g - h verbunden und das nächate Segment 92h iot wicderuQ über die innere Verbindung 94h weiter verbunden damit ist die vierte Umdrehung'vollständig und gleichfalls die erste Rotorschleife. Die vierte Rotorschleife sieht aus wiö ein vierflügeliger Propeller dabei entsprechen die vier Flügel den 4 ßotorundrehungen jede umspannt etwa einen Sektor von 90°der Rotorscheibe.

Die erste Rotorachleife endet fast bei ihrem Anfang. Deshalb wonn die üotorwindung in gleicher Woise fortfährt liegt die e./eite V/indung entgegen dem Uhrzeigersinn zur ersten und genauso folgen alle weiteren. In einer 8 Pol maschine endet die. letzte Aiimaturschleife 98 (in gestrichelter Linie) lh einem Punkt der um 90° gedreht ist vom Beginn der ersten und deshalb lot eine zusätzliche 'bindung zum Schließen erforderlich. 99.

Die Bezeiehnug der Hoterbindungen iart ziemlich willkürlich, da ea sich ja um eine endlose V/icklung handelt. Der Grund für die eintgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Fortpflanzungsbewegong der Windung, also entgegengesetzt zur Wicklungarichtung beruht darauf, daß die Zahl der Rotoruiadrühungen kein ganzzahliges Vielfaches der Polzahl ist· ' Um sum Beispiel eine Windung gleichmäßig ssu verteilen die au· 105 Rotordrehungen besteht muss die Rotorscheibe in 105 gleiche Sektoren geteilt werden. Wenn nunbeiapielsweise 13 Sektoren etjf.-a um den Abstand zwischen den Polzentren Verschoben werden dann werden acht Segmente 104 Sektoren umspannen alao einen Sektor weniger als zu einer vollotändigen Umdrehung benötigt wird. Die nächste Gruppe von acht Segnenten beginnt natürlich

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am Endpunkt der vorhergehenden und aο setzt sich die; . Windung weiter fort bis sie schließlich zum Ausgangspunkt zurückkehrt, danach ist es verstandlich, äa3 die Zahl der Rotordrehungen von einem ganzr.ahligen Vielfachen der FoI-zahl abweichen muß, normaler W#»iue plus oder minus 1 wenn eine ausgeglichene v/ellenwlndung erzielt werden soll.

. Die Zahl der Rotordrehunßen ist vorzugsweise ein ganazahliges Vielfaches der Kommutator St»graente. Dies wird erzielt, daO die Verbindungen* zum Kommutator in regeliaäüigen Abstünden angebracht werden.

FUr eine Wellenwindung sind nur zwei Bürsten erforderlich. Dies« Bürsten sind durch einen dem Abstand der Poleentren entsprechenden Zwischenraum getrennt. Sie eind to angebracht daß ale lrjser zv/iachen den Kagnetpolflächan alt der Rotordr«hung verbunden werden. Der St.romfIuB von der positiven Bürste 100 teilt sich und fließt in zwei Armen durch den Rotor «ur negativen Bürste 101. Wenn zushtzliche" Bürsten verwendet werden um die Stromlaat per Bürat« zu verringern* werden dieat genau in den. Zwischenräumen angebracht.

In der Beschreibung der Figur 8 wurde angenommen, daU die stationären Kegnotpole in den Bereich zwischen den Kreise 90 und 91 liegen. In der Praxis ist dies allerdings neist nicht der Fall, wie in Fi^ur 9 dargestellt. In oberen Teil der Zeichnung wird ein Teil einer Rotorv.indung einer acht Pol Maschine gezeigt welche sechs Drehungen per Pol hat. V/enn diese Maschine in Betrieb ist geht ihr Stronfluß er., äusstren Band durch die Leiter 120 welche darch ausgesogene Linien dargestellt sind und fließt zum Zentrum derHotorscheibe durch die Leiter 121 welche gepunktet -gezeichnet" sind. In den Gebieten 12? und 123 ist die Gtroraricl:tung vorzugeweiee auf die Peripherie p, richtet.

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Entsprechend sieht der Dtromverlauf etwa wie Ϊ24 aus und bewegt sich in Pfeilrichtung 125 auf die Peripherie au. In ,'dem benachbarten Sektor der Rotorwindung zeigt der Stromfluß ein ähnliches Bild 126 und bewegt sich dann wie durch die gepunkte te Linie angegeben in Pfeilrichtung auf dos Zentrum au.

Drehmoment ergibt sich in einem Motor aus dem Kraitfluß in den leitern und dera Magnetfeld nach dem Lenzschen Gesetz. Bei einen Scheiberunotor v/ird das grüßte Drehmoment an der flcheibenporipherie erzeugt durch den längeren Momentarm. Die Magnet;;olflächen werden deshalb in'den Gebieten 126 und 124 angebracht, vorzugav.eise so nah am Rpnd wie es für die vorliegende Armatur tragbar ist. Vorzugsweise wird die Rotordraht wicklung so verteilt, daß die ^erin^st mögliche Zahl an Kreuzungspunken innerhalb dee Luftarbeitsspaltea auftritt. Auaaerhalb des Arbeiti/Spaltea werden die Kreufiungspunkte so dicht wie möglich zusamnengedrängt um dnnit den Scheibendurchmeeser nößlichet klein zu halten ^nd das größt mögliche Drehmoment zu orslelen. Durch die Möglichkeit die Kupferverteilung zu steuern und die Wicklung weitgehend beliebig gestalten zu kennen sind dem Konstrukteur des Drahtgewickelten-Sdheibenmotore Freiheiten gegeben, die er vorher nicht zur Verfügung hatte.

Die Figur 1*0-stellt eine weitere Rotorwindung dar und swar für eine acht-pol Mauchine mit sechs Umdrehungen par Pol. Bic\ Wicklung ist aus mehradrigem isolierten Draht gewickelt 130. Innerhalb des Luftspaltes im Bereich der Kreist 131 und 152Werden die einzelnen Adern getrennt und in einer Ebene Seite an Seite ausgebreitet, dadurch wird die Dicke dee Rotors im Luftspalt verringert und eine gleichmäßigere Verteil, ng in diesem erzielt.

Figur 11 zeigt eine Ununterbrochene Überlappungswicklung so angeordnet, dass die Zahl der in Seriege3chalteten Rotordrehungen innerhalb der Wicklung möglichst groß ist.

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Ee iet charakteristisch für eine derartige Anordnung, da£ '·. die Wellenwicklung eich vom Anfang bis zum Ende in der gleichen Umkreisungrichtuntf bewegt und daß der Abstand zwischen den 'einzelnen Segmenten immer der gleiche ist. In einer ttberlappungewindung ändert sich die Umkreiaungarichtung und der₍ Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Segmente-n ist ver- : " schieden. .

In Figur 11 kann der Verlauf der Windung verfolgt werden indem man bei dem Segment 140a beginnt dieses ist mit dem Segment 140b über eine äussere Querverbindung 141a Verbunden und das Segment 140b seinerseits iet mit dem nächsten 140c über die innere Querverbindung 142a verbunden» Dieses Teil der V.'icklung entspricht dem üblichen Schema und setzt sich in entgegengesetzten Uhrzeigersinn fort. Dann be.vegt sich die Windung im Uhrzeigersinn mit der äusaeren Querveibindung 141b welche die Segmente 140c und 14Od verbindet. Segment 140d ist mit dem Segnent HOe über die innere Querverbindung 142e verbunden und HOe wit HOf über die äuüsere Querverbindung .HIc₁ und Segment HOf ist mit HOh durch die innere Querverbindung 142c verbunden und schließt daiuit zwei überlappungsumdrehungen. Die nächste Windung folgt dem "'*»llenrauster durch' die Querverbindungen 141 d und H2d und die Segmente HOi und HOJ. Danach vollendet die-'Windung zwei t-berlappungaumdrehungen H3 und 144 und folgt dann de m Wellennuster. In dieser Y.^f«i.se uetzt sich die Windung fort bis sie zum Ausgangspunkt zurück kehrt und damit die freien Enden zu ein^r geschloaeenen Windung zuearaaenf ügt. ' -

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ROTOR - KONSTRUKTION

Der Rotor wird in dnr V?eise hergestellt, defl ein isolierter Draht fortlaufend über eine Bbene Fläche verteilt v.ird. Dies kann r.it Hilfe der in Figur 12 /jezeigten Vorrichtung 149 geschehen. Die runde Pl-itte ist mit Stiften versehen um die der Droht gewickelt v/crden kann und damit in die gewünschte Lage gebracht werden kann. Die Stifte sind in 4 konzentrischen Ringen angeordnet 151-154. Die zwei gwischenringe 152 und 153 enthalten die Poaitionastifte welche die Anfänge und Enden der strahlenförnigen Segnnnte bestimmen 9?. Der innere und der äueaere Ring 151 und 155 enthalten die Positionsstifte für die Querverbindungen, die die einzelnen Segmente miteinander verbinden· Um die Darstellung zu vereinfachen wurden .in Figur 12 nur einige Poeitioneatifte gozeigt. Die stellung der Stifte 150 im Verhältnis eur Windung wird auch in gur 8 gezeigt.

Der isolierte Draht kann entweder direkt auf der Vorrichtung g spannt werden oder wie gezeigt auf einem scheibenförmigen Stanzteil156. Im letzteren Fall werden Löcher in die Scheibe gebohrt die den Poaitionaatiften entsprechen und dann vird diese auf die Vorrichtung aufgoetet;kt,adadafl die Stifte darüber hinaus schauen wie in i'igur 12 dargestellt. Di« in Figur 12' {jnaeigt Scheibe besitzt bereits die-Kommutatorsegmente I57i die um die zentrale (ffnung durch welche die Achse i.eht angeordnet sind. Jeder Kommutator besitzt einen aufwärte&criohteten Fortsatz 158, der die Kommutatorverbindjungs- * schleifen haltest. Für den FbII, daß die 'icklung vorher noch« oiiiKi die Komiauta'ioren hergestellt v/ird :..uß für diese Schleifen eine besondere Reihe von Stiften vorgesehen werden.

Die Y/lcklung wird in der W^ise begonnen, daß zunächst ' provisorisch der Draht un einen der KomwutatoransUtze v/ie 158a f'.eechlugen wird. Danach wird der Draht über eine passende Spannun^svorrichtung abgespult 159 und entsprechend deia ge- -wUnschten Schema um. die Stifte gewickelt. Bei der in Figur 8

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gezeigten Wellenwicklung beginnt die Windung am Fortsn^e 150a und geii* UB tile Stifte 150a und 150b der beiden inneren Hing« und geht dann weiter strahlenförmig nach ausβen lira dna erste Segment 9Üa au bilden. Die Windung wird dann um die Stifte 15Oc, 150c und-15Oe geführt, die eich in den beiden äusueren Ringen befinden und geht dann wieder nach innen um das näate Segment 9?b zu bilden. Danach wird die Windung üb dl· Stift· 15Of, 150g und 150h in den beiden inneren Ringen geführt und bildet dann da« nächste Segment 9''¹C. Die Wicklung s«tst sich In dieser t'eiee fort und bildet die Segment β 92d, 9«?· und 9?£ und vervollständigt damit drei Kotorumdre-hungen und dreiviertel der Scheibe. Zwischen der dritten und der vierten Drehung beispielsweise zwischen den Segnenten 92£ und 92g wird die Windung mit den Komnutatorsektor 95b über die Koamutstor - Verbindungsschleife y6b iusainmengeechloeaen. Dies« Verbiadangeschleif· wird gebildet indem man den Draht um dl· Stift« 15Oi und 150i schlingt, und anschließend um den Forteat* des Sektors 95b führt nuachlieOend geht er um die Stift· 150k und 150a. Dies wiederholt sich nach je drei Umdrehungen. ■

Die Wicklung aetst sich in der '-'eise v/eiter-hin fort und bildet so "die folgenden Segraente, die Verbindunpon cwitJuhen 4·η einzelnen Segnenten ließen auasorhulb das I.ufίο paltea« Schließlich kehrt die Windung zum *"orts.Qtz- I5f'a zurü.cK welchee die Vollendung der Tindun/ΐ bedeutet. Eb wird mehrere Kaie uu diesen hertinpewickelt und ariocLließend angelüVet und damit iat ouch Anfang und Uncle der '"icklunß lest mitein« nder verbunden.'.und'bildet eine endlose V/ickl'.n^..

Nachdem die vtcklung soweit fertig ist, iüt es notig ihr «ine gewidce strukturelle Festigkeit z\x geben'da;üt Bin auf der Kotoraehse montiert ./erden kann. Das Magnetfeld aeigt keine laerklich £endens vin der axialeri Zlichtunc abzuweichen .deshalb braucht der Rotor nur genügende mechanische Featigke>t zu haben um den Ewiachenra^un zu der atationären Anordnung zu wahren und daa Drehmoment an di« Achse zu übermitteln. Eine derartige Festigkeit wird durch eine der im folgenden beschriebenen Proceaa.e ereielt oder a.:ch durch deren Kombination:

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(1) Die Viηdung wird auf der Oberfläche" einer thermoplastischen Scheibe 156 wie in Fig 1? gezeigt hergestellt. Nach Fertigstellung v/ird sie in der Weise einer Warme - Druckbehandlung ausgesetzt, daß oich die Windungen in das thermoplastische Material eindrücken. Die Windungen insbesondere, im Bezirk dee Luftopaltea werden so in die Scheibe eingebettet und ihre Dicke ist douit nicht größer als eine Drahtdarchraeauer. Dies kann nit und ohne vorherige Befestigung der KoniLtUtatoren an der Scheibe geschehen. · Das gleiche kann auch in der v.'eiüe geschehen, dnii :ien die V'indung ohne die Scheibe herstellt und nnschid eßend die thermoplastische Scheibe auf die vorgeformte Windung presst.

(2) Die Windung kann auch zwischen ein paar von thermoplastischen Scheiben laminiert werden. Die Windung wird erst geformt und dann und mischen die beiden Flotten gebracht oder kann auch auf eine der beiden gewickelt werden wie in Figur 12 gezeigt. Vorzugsweise wir im Beziric dea Luftspaltes der Durchmesser durch Korn? precüion verringert.

(3) Die Wicklung k-inn auch direkt auf der kreiafcr .igen Vorrichtunghergestellt werden ohne jede Scheibe und anschließend kann sie ihre ctrukturelle Festigkeit durch überziehen im Sprüh- oder Tcuchverf ahren nit ei nem paa.senden Isoliermaterial erhalten.

(4) Dif-'t'icklun ; kann direkt auf dor Vorrichtung ohne'Scheibe hergestellt*werden und anschließend r:i den Kreivr.ur.gsjvuikten mit t'ii;cn Isolierstoffüt'rviug vergehen v/erden.

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(5) Die Wicklung kann auch mit einem aolchen Draht gewickelt werden der in sich die genügende mechanische Feciti^keit besitzt. ■ ^:

'DiiR. KOI!MTATOR AUFBAU

Der Kommutator kann schon, vor der'Windung' angebracht"'werden und zv.-ar mit einer Anordnung der Portsiitze wie uie in Figur 12 gezeigt ist so (IaS die Kommutator verbina,untjösohloifen um diese Fortsütce'gewickelt werden können. Wahlweise können Windung und Kommutator auch getrennt fabriüiert werden und nachher erst verbunden werden. Der Komnutator selbtt kann entweder scheibenförmige oder zylindrische Gestalt hüben.

Die scheibenförmige Ausführung kfmn unter Verwendung gestanzter Segmente hergestellt werden welche einzeln hergestellt und anschließend auf der Scheibenoberfläche befestigt werden v/ie in Figur 15,14 und ,15 gezeigt. Die einzelnen Kommutatorsegmente sollten Kreissegmente sein abgesehen von den Fortsätzen, sie können auf einfache Weise aus Kupfer-. blech gestanzt werden wie in Figur 1.3-A gezeigt. Un die Herstellung zu vereinfachen können die Segmente auch trapezförmig sein. Dies -lüßt sich besonders wirtschaftlich machen unter Verwendung eine-s Kupferblechotrciien3 wie in Figur 13B gezeigt. Allerdings mag für einige Maschinen auch die Notwendigkeit bestehen daii alle' polflächen die gleiche Richtung hiben wie in Figur 13C gezeigt.

Die Kommutntorseguente 173 sind alle mit einem Fortsatz 1C0-ausgerüstet ■ au sclimalen Ende und mit zwei Fortsätzen 101 und 1b2 am breiteren Ende. Vor der Komnutator herstellung werden-die Fortsätze 1UO und 182 wie in Figur gezeigt gebogen. Der-Fortsatz 180 an schmaleren Ende und am" breiteren Ende werden rechtwinklig abwärts gebogen und werden zur Befestigung der Segmente auf der Dielektrischen Scheibe verwendet. Der verbleibende-.Fortsatz 182 wird eur Halterung .der'Windung gebraucht.

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Nachdem die Segmente hergestellt sind werden die Fortsätze 180 und 181 eingesetzt in vorbereitete Löcher (vergl. Pig. 15A) und entsprechend auf der dielektrischen Trugerplatte befestigt 185 so daß die Seguente einen flachen¹ ringfürriigen Kommutator bilden. Die Fortsätze 100 und 181 werden dann zur Befestigung dor Segmente auf der Platte nach innen gebogen wie in Figur 15B gezeigt auster an den Stellen wo eine Windung auf beiden Seiten der Trägerplatte ist, in diesem Fall bleibt Fortsatz 181 senkrecht zur Plattenoberflache v/ie in Figur 15C gezeigt. Nachdem die Rotorwindung auf der anderen Seite der Scheibe am Fortsatz 1Ü1 befestigt ist wird auch dieser nach innen gebogen ura eine weitere Befestigung des Segmentes zu bewirken.

Nachdem die., jiiXiutatorsegmente auf der Trägerplatte befestigt wurden, kann die V/icklung in der Weise hergestellt werden wie schon vorher in Figur 12 beschrieben. Mit dieser Anordnung werden die Konmutatorverbindungsschleifen um . die Portoätze 1Ü2 gewickelt und durch abwärts biegen dee' Fortsatzes en diesem befestigt, wie in den Figuren 17A und 17B gezeigt. Demgemäß wird der Draht zwischen den Fortsatz und der Oberfläche des Komautatorauktors gehaltert. Die Isolierung kann vom Draht entfernt v/erden um Kontakt zum Komiaututorsegnent herzustellen und diese Stellen können nachher verlötet werder. Um einen Arbeitsgang zu sparen kann auch eine Hitaeunleständige Isolierung verwendet werden.

Die gloichö Technik kenn auch dann verwendet werden «γβη« Kö<mü1 tor- tndWindunfS getrennt hergestellt wird indem die schon vorher hergestellten Kommutatorschleifen um die Fortsätze 182 golegt werden. Allerdings fuhrt dit· leicht zu Fabrikationaschwierigkeiten wenn die Schleifen nicht genügend genau geformt sind. Um diese Problem auezu^schlieöeii kahn die V/inäung so abgeändert werden^dafl die Verbindunüsschleifen an den Fortsätzen anliegen statt sich um dieue. zu achlingen

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ι Wie in den Figuren 16A und 16B gezeigt wird die !

Verbindungeschleife 187 durch auBwjirtabiegen dea Fortsatzes bewerkstelligt die Schleife ist damit zwischen dem Fortsatz und der Scheibenoberflüche eingefangen. Die elektrische Verbindung wird durch einen Lötvorgang hergestellt.

Ein zylinderfö'rmiger Kommutator wie er in der Maschine in Figur 6 verwendet v/ird knnn nach einein Verfahren hergestellt werden wie ea in Figur 18 gezeigt let. Die einzelnen Komnmtatoreegtnonte 200 haben rechteckige Gestalt und an einem Ende einen Fortsatz. 201. Der Fortsatz 201 steckt mit dem anderen Ende in pasoenden gebohrten oder gestanzten Lochern der dazu gehörigen Scheibe 202. Die iorteätze sind ringförmig angeordnet und sur Aufnahme der Hotimutatorverbindungsschleifen geeignet, falle die Wicklung nach Figur 1? hergestellt wird oder falle die Wicklung getrennt hergestellt wird kann auch die vorgefertigte Schleife an diesen befestigt werden.

Ein Streifen aus dielektrischen Material 204 wird zwischen Jede· Paar benachbarter Konu.iututoreegmente gebracht. Der fertiggestellte Kommutator wird auf der, Uotorachae montiert die durch die zentrale Cffnung in aer Scheibe 205 geführt wird. Vorzugsweise wird ein dielektrisches Zwischenstück zwischen Kommutator und Ächet-H gebracht.

Ein anderer Kommutator v/le er für eine dynamoeloktriache ISaechine mit sclieibenfbrmigen Rotor grauchbar ist wird in den Figuren 19 Uüd" 20 dargestellt. Dieser O Kommutator wird direkt auf der dielektrischen Scheibe hergestellt und zwar* unter Verwertung der Technik'ge--• druckter Schaltungen. Auf diene "eise werden in halb-O kreisft-rmic-er Anordnunn leitfähifie Sektoren aufgebracht. ^ Diese Sektoren können entweder durch niederschlagen © · .von Kupfer in den gewünschton Gebieten oder durch über-O eichen der ganzen Scheibe mit Kupfer und wegatzen der

Zwischenräume h^rg«ftk»L^t Μ«τ4·α. Fallu erwünscht^können

BAD OBlQINAL

VSRFAHRSN ZUR HKR3T3SLIUNO DBS ROTORS MIT KOMMUTATOR

Die einzelnen Koiumutatoraegmente werden mit der Wicklung durch KommutatorverbindungBschleifen verbunden welche in der Weiae hergestellt werden wie es für die Figuren 12 und ß beschrieben wurde. Die Zahl der Verbindun^sachleifen ist gleich der Anzahl'der Kommutator Segmente oder ein ganzzahlig-es Vielfaches hiervon, so daß der Kommutator in ■ regelmäßigen V/indun^sabatänden η it der Wicklung verbunden ist.

Die Konr.iutator Verbindungen können durch Leiter hergestellt v/erden die zu den beytirnr.iten Punkten der V/indun^j l'ühren ober Verbindunf;eac}:leifen aind vorzuziehen da dieae im ^leiclien Arbeitsgang- wie die Wicklung selbt her^eutellt werden können, ^enn ein vorgefertigter Kommutator verwendet v.ird so v.'ird nach dew bei den Figuren 15a und 18 beschriebenen Verfahren vorgegangen. Fallo aber ein gear..cicter Ro-tor verwendet wird v/ie in i'igur gezeigt der Offr.mgen 250 in den Korar.utatorscigmenten besitzt ao werden die in gleicher Weiue hü-rße.a-tellten Verbindungsschleii'on in diene Schlitze oder Öffnungen gesteckt. Bei beiden Vorfahren werden die VerbiKdungaatollon anschließend verlötet .

2ine weitero Möglichkeit ibt beide Teile getrennt hei zustellen. Die V'icklung wird wie vorherbeachrieben hert,eaxellt (verglei-che *igur 12) aber unter Verwendung einer zusätzlichen Stiftreihe um die Komniutatorfortsätze zu ersetzen. Die vollständige v;ickl.\ng ist in Figur 19 A dargestellt uit den einzelnen Ve bindung3schleifen, die von inneren Kreis ausgehen 221.'FaIIs die Isolation des Drahtes hitzebeständig ist \·<ίτά diese vorn Kupferdraht abgestreift. Der zur Verv/endung gelangende Kommutator ist

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dem Verfahren gedruckter Schaltungen hergestellt ( Vergl. Figur 19\) die einzelnen Kommutatoreektoren 222 aind aud der Dielektrischen Scheibe 22.5 aufgebracht. Die Wicklung ist so ausgerichtet, daß die Kanten der Verbindungsschleifen eich mit den äuas er en Kanten der Komiuutatorsegmente decken^ wie in Figur 19A gezeigt.

Die Ro tor wicklung v/ird durch anlöten der Kommutatorsfebbindungsschleifen an die KommutatorSegmente mit diesem verbunden. Die3. kann in einem einzigen Arbeitsgang bewerkstelligt werden unter Verwendung der Vorrichtung 225 deren Ring von der Heizquelle 227 erhitzt wird. Der äussere Durchmesser muß genügen groß sein um wenigstens einen Teil Jeder Verbindungsachleife zu überdecken aber er darf die inneren Querverbindungen nicht berühren. Der vollständige Rotor sieht aus wie in Figur 19B dargestellt mit Lötverbindungen, die sowohl die elektrische leitfähigkeit wie die mechanische Festigkeit garantieren.

Um eine noch größere mechanische Festigkeit zuerzialen können die Verbindungsachleifen so gebogen werden daß ein Teil 230 nach unten zeigt wie in Figur 2OA gezeigt. Die nar·! unten- gebogenen Teile werden durch passende löcher 231 in κ·*λ Nahe des äusaeren Randes gesteckt. Der fertige Rotor sieht dann so aus wie er in 2OB dargestellt iet. Die Verbintlungaachleifen können mit den Koramutatoraegnenten verlötet werden wie in den Figuren 1§A und 19B.

Die in Figur 15A dargestellten Kommutatoren können auch nachträglich nit der Rotorwindung verbunden werden. Die aufwärtagerichteten Fortsätze 182 Figur 15A können einfach fortgelaaaen werden und die .Wicklung in der Y.'eise verbunden Werden v/ie in den Figuren 19A und 19B dargestellt beispielBweiae direkt mit den Kommutatorsegmenten·

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Eine weitere Möglichkeit besteht darin die vorgefertigten Verbindun^aachleifen um die Fortsätze 182 zu legen und dieae eo nach innen zu biegen wie in den figuren 17A und 17B dargestellt, oder die Verbindungsschleifen kennen auch an den Üusderen Komniut&torri-nd gelegt v/erden und durch auawärt-sbiegen der Portsätze befestigt '.,erden (vergl. i'iguren 16A und 16I>). Die Sognente von ■-zylindrisch geEomten" Konmutatoren wie si e in ¹IgUr Ifl gezeigt werden können auf ähnliche V/eise an der Y.^ricklung befestigt worden entweder durch Biegen der Fortsätze oder durch Fortlassen der Fortsätze überhaupt und befestigen Qer Windung wie in den Abbildungen 19A und VJB'gezeigt.

Obgleich hier nur einige Möglichkeiten für die AusgeBtaltungaformen der Erfindung im einzelnen beachrieben wurden sollte doch klar geworden sein, daß es noch eine große Zahl von Kombinationeniöglichkeiten und Abwandlungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung gibtt

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Claims (1)

1. Belegexemplar

   ^D«rf "icht geändert werde/i

   Patentansprüche

   1. Dynainoeleictrifjche Maschine mit in einem ringförmigen Luftspalt angeordneten scheibenförmigen Rotor dudurch gekennzeichnet, daß die Wicklung dos scheibenförmigen Roture aua einer oder mehreren Winuun^aeinheiten beuteht, die aus Draht "hurge-fctellt uind der derart angeordnet ist, dnß die aktiven toicklungenbechnitte der einheit en zwischen einer äuaueren und inneren

   deu ücheibenXuri:;igen Rotors in v/eaeiitliehen radial und entsprechend einem vorgegebenen Mu£>ter von der üuaaeren zur inneren bzv/. von der inneren zur äuo. eren Rjjndzone in entsprechender Wiederholung verlaufen, wobei die Verbindung z.viachen aufelnfmderfoltfenderi in umßRkohxter RIc)Il-UiIg verluuftnden Abüchnitien durch dio in den entapr«chenden Randzonen angeordneten WicKlungtidrahtabachitten bev/erketellißt werden, und die Scheibenrotorv/ickl-ing in einem rintjfürnicen Luftspalt einer Pölderzeußenden Anordnung einem axialen Itacuet'feld auaf.eaetzt wird, wobei die FeXdersAugemien Mittel in im uich bekannter V/eiae derart angeordnet und geformt sind, daß eich für die benutzte liegnetfelderzeufiuneaanordnung ein optinalcü Feld im Luftapalt einotellt und wobei entsprechende Abechnitte dee Y'icklunHadrahtea entweder ao anf^eordnet sind, -u-iß

   sie .ti el Lu t Konunutator funkt ion erfüllen oder die Verbindung BU einem geeigneten Kommutator bewerkatolllgen.

   2. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1) dadurch gekennzeiciuiet, daO d:.s MaGnetfeld verznittela von pertianentmngneten hergestellt v/ird \.obei die Lunge dee permanentnatfiititiachen Materials, derart gewühlt wird, daü eich ein Perwanenekoeffizi«nt einstellt, der eine Selbetmagnetlaierung der PermanentniRgnete in zuatand vernachläitiigbar klein werden läßt.

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   3. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet aus '. Nickel-Alurainium-Kobalt besteht und eine derartige Form aufweist, daß aich im Luftspalt entsprechende magnetische Pole auebilden. .

   4. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Anordnung aus einer Vielzahl von zylindrischen Stücken aus magnetischem Material besteht, die ringförmig montiert sind, so daß eich die erwünschte Magnetpolkonfißuration ergibt,

   5· Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 3 oder 4· dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Magnetjoche bzw. Stücke aus nagnetiachem Material von Magnetieierungswindungen umgeben werden, die es gestatten das permanentmagnetiache Material nach dem fertigen Zusammenbau der dynamoelektrischen MRachine in an sich bekannter Weise durch Stromstoss zu magnetisieren.

   G. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Magnetfelderzeugung Ferritmaterial benutzt wird und zwar vorzugsweise in Rin^form mit individuellen aufgeprägten magnetischen Polen.

   7. Dynamoelektrische Maschine nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dndurch gekennzeichnet, daß p> rmanentmagnetisches Material zu beiden Seiten des •cheibenf(innigen Rotors angeordnet ist und den Luftspalt bildet.

   8. !Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch

   1 oder einem der diesem folgenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daü die S_cheibenrotorwicklung auf-einer Seite einer Scheibe aus Isoliermaterial angebracht .ist.

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   9· Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die im Luftspalt angeordneten Y/indun^steile im wesentlichen radial angeordnet sind und die Rotorwicklung an keiner Stelle ihres aktiven im Luftspalt befindlichen Teiles die doppelte Dicke des benutzten mit einer Isolierschicht versehenen Windungsdrahtea betrügt .

   TO. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1 oder mindestens einen der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenrotor mindestens 2 komplette Windun^szüge enthält, deren jeder aue je einem Stück isolierten Y/indung3draht hergestellt ist.

   11. Dynamoelektrische Maschine ru'ch Anspruch 10 mit mindestens 2 oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon dadurch gekennzeichnet, daß die V.'indung3züge einee Y/indungspaares auf den beiden Seiten einer Isolierscheibe angubr cht sind. ■ ■ .

   1 '. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die 7/indung gleichmäßig über die Y/inäungs ebene verteilt ist und vorzugweise die Form einer Wellenwicklung besitzt. -

   13. Verfahren zum Herstellen einer Wicklung einer dynamoelektrischen faschine nach Anspruch Voder einem oder mihreren der diesem folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung auf der Oberflüche einer Scheibe aus thermoplastischem Material angebracht oder auf dieser hergeöteilt wird und mit dieser durch Einwirkung von Hitze und Druck fest und dauerhaft verbunden wird.

   14. Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekenn-, zeichnet, daß die Hitze und Druckeinwirkung benutzt wird um die Dicke des Gebildes aus themoplastischer Scheibe und Windun^üwicklung zumindest in dem Bereich, der aich im Betrieb der Maschine im Luftspalt befindet möglichst 'dünn ist und eine gleichmäßige Oberfläche aufweist.

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   15. Verfahren zum Herstellen des Scheibenrotors für eine elektrodynamische Maschine nach Anspruch 1 dadurch, gekennzeichnet, daß die Wicklung zwischen den zwei Scheiben aus theruopliiBtischem Material angeordnet und durch Einwirkung von Hitze und Druck aus diesen drei Komponenten eine zusammenlarninierte liinheit hergestellt wird.

   16. Verfahren zum Herstellen der Wicklungen

   des Rotors für die dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformte Y/icklung aus Wicklungen aht nach irgeneinem der bekanntgewordenen Verfahren beispielaweise durch Sprühen oder Tauchen mit einer Schicht aus einen; geeigneten Isoliermaterial versehen wird daß der V/indun'tsv/icklung beispielsweise nach einem Aushärtevorgang die erforderliche Strukturfeotigkeit verleiht.

   17. Verfahren zum Herstellen'des Scheibenrotors für Dynamoelektrische Maschinen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die "Windungswicklung auf einem Stiftbrott vorgeformt wird, indem der Wlnduru.sdraht eintsprechend dem gewünschten Windungumuster über diesem entsprechend angeordnete an einer geeigneten Unterlage befestigte Stifte geführt wird. .

   18. Verfahren zum Herstellen des Scheibenrotore für die Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß die vorgeformte Windungswicklung an den Kreusungspunkten zv/eier Windungsdrahtabschnitte mit einem geeigneten beispielsweise einem wftrmeaushftrtbnren Klebstoff oder Harz versehen werden, so daß nach dem Auehärten die von der Stiftforn abgenommene Windung eine ausreichende mechanische Festigkeit beeitzt. ·„

   19· . Verfahren zum Herstellen der Scheibenwicklung für dynainofrlekvrische Maschinen nach Anepruch 1 dadurch gekennzeichnet, caS die vorgeformte Wicklung aus einem ausreichend guten Draht hergestellt wird, so daß sie nach dem .Abnehmen von deia Stif^schablonenbrett ausreichende mechani· sehe Festigkeit besitzt. '

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   20. Verfahren zum Herstellen des Scheibenrotors mit zugeordnetem Kommutator für dynamoelektrische Maschinen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Komnutator oder zumindest seine Anßchlui33tellen fest mit der Scheibenwicklung verbunden aind, wobei der V'icklun^edraht wahrend des Iloratellvorgünßea jeweils über die zugeordneten Anschluß stellen des Kcir.rautatora geführt wird und so die Verbindung Ewiechen Wicklunr, und Kommutator bewirkt v/ird.

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