DE1815855C3

DE1815855C3 - Process for producing a preformed coil for windings in electrical machines and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE1815855C3
Application number: DE19681815855
Authority: DE
Inventors: Alfred 7331 Faurndau Bauer; Helmut Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Haug
Original assignee: Elektra-Faurndau Elektro-Maschinenbau 7331 Faurndau GmbH
Current assignee: Elektra-Faurndau Elektro-Maschinenbau 7331 Faurndau GmbH
Priority date: 1968-12-19
Filing date: 1968-12-19
Publication date: 1974-08-22
Also published as: DE1815855A1; DE1815855B2

Description

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Die Hrfindung bezieht sich auf ein Vorfallen zur Herstellung einer Formspule für Wicklungen elektrischer Maschinen, insbesondere für Zwcischichtwickliingen, bestehend aus mindesten¹- zwei in Reihe geschalteten Teilspulen, die je mindestens zwei iiberdnanderliegcnde Windungen eines die gesamte Formspule lötstcllenfrci durchlaufenden Profilleiters aufweisen und nacheinander gewickelt sowie nach dem Wickeln in die gewünschte Form gebracht wer- j-, den.The invention relates to an incident for the production of a preformed coil for windings in electrical machines, in particular for intermediate-layer windings, consisting of at least ^{1 to} two sub-coils connected in series, each of which has at least two overlapping turns of a profiled conductor that runs through the entire preformed coil soldering-in-line and is wound one after the other and afterwards be brought into the desired shape after winding.

formspulen, die aus mehreren in Reihe geschalteten Teilspulen bestehen, werden in der Regel dadurch hergestellt, daß alle Tcilspulert einzeln und in der gleichen Weise gewickelt werden. Dabei wird am 6n Anfang und am Ende jeder Teilspule ein Verbindungsstück vorgesehen, damit die einzelnen Tcilspu-Im nach dem Verformen und Einlegen in die sie aufnehmenden Nuten zusammengeschaltct werden können. Das Verbinden erfolgt durch Löten od. dgl., so daß der Aufwand hierfür sehr erheblich ist. Außerdem müssen die Verbindungsstellen isoliert werden.Formed coils, which consist of several sub-coils connected in series, are usually made that all Tcilspulert are wound individually and in the same way. On 6n A connector is provided at the beginning and at the end of each coil section so that the individual Tcilspu-Im can be connected together after deforming and inserting into the grooves receiving them. The connection is made by soldering or the like, so that the effort for this is very considerable. Besides that the connection points must be isolated.

Rs ist aber auch bekannt (österreichische Patentschrift 115 960), eine in halbgeschlossene Nuten einzulegende Formspule in nebeneinanderliegende Leitergruppen aufzuteilen und zur Vermeidung von Lötstellen oder anderen Verbindungsstellen zwischen den in derselben Nut nebeneinander liegenden Leitergruppen diese nacheinander ohne Unterbrechung auf der Schablone zu wickeln. Dieses bekannte Verfahren ermöglicht aber nur das lötstellenfreie Wickeln von zwei Teilspukn, weil der Wickelvorgang für beide Teilspulen von der halben Länge des Leiters aus beginnen muß, aus dem die beiden Teilspulen gewickelt werden. Bei beiJen Teilspulen, die nacheinander gewickelt werden, muß daher der Wickeivorgang bei der innersten Windung beginnen. Dies schließt eine unterbrechungsfreie Fortsetzung des Wickelvorgangs bei einer weiteren Teilspule aus. Die Zahl der Lötstellen kann deshalb bei der Verwendung von Spulen, die nach diesem Verfahren gewickelt werden, nur halbiert werden. Nachteilig ist ferner, daß für jede Spule zunächst der Leiter in derjenigen Länge, die für eine Teilspule erforderlich ist. von einer Vorratstrommel abgezogen und derart gespeichert werden muß. daß durch dicken Vorrat das Wickeln der zweiten Teilspule nicht behindert wird. Vor allem bei Spulen mit einer relalU gioüen Leiterlänge ist daher dieses Verfahren 'imstiindlich.Rs is also known (Austrian patent specification 115 960) to divide a preformed coil to be inserted into half-closed grooves into adjacent conductor groups and to wind them one after the other without interruption on the template to avoid soldering points or other connection points between the conductor groups lying next to each other in the same groove. However, this known method only enables the winding of two partial spools without soldering joints, because the winding process for both partial coils must start from half the length of the conductor from which the two partial coils are wound. In the case of the partial coils that are wound one after the other, the winding process must therefore begin with the innermost turn. This precludes an uninterrupted continuation of the winding process with a further sub-coil. The number of soldering points can therefore only be halved when using coils that are wound using this method. Another disadvantage is that, for each coil, the conductor is initially of the length required for a sub-coil. must be withdrawn from a supply drum and stored in this way. that the winding of the second coil section is not hindered by a thick supply. This method is therefore essential, especially in the case of coils with a relatively long conductor length.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Formspule zu schaffen, das einfach durchzuführen ist und vor allem auch das lötsteüerifreie Wickeln von mehr als zwei Teilspulen gestattet. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ertindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur hei denjenigen TJIspuien, deren Wickelanfang innen lieg!, die einzelnen Windungen übereinanderliegend gewickelt weiden wahrend hei denjenigen reilspulen, tieren Wickelanfanj', außen liegi. die einzelnen Windungen in Richtung der Spulenachse gegen ei π a κ ier zumindest um die Leiterbreite versetzt liegend gewickelt und nach dem Ende des WickeK organe·- übereinander ue-choben werden.The invention is based on the object of creating a method for producing a preformed coil, that is easy to carry out and, above all, the need to wind more than two without soldering Partial coils permitted. This task is according to the invention in a method of the type mentioned at the beginning solved by the fact that only those TJIspuien the beginning of the winding is on the inside !, the individual turns are wound on top of each other while those reel spools, animals Wickelanfanj ', outside liegi. the individual turns in the direction of the coil axis against ei π a κ ier at least around the width of the ladder wound in an offset manner and after the end of the WickeK organe - pushed one on top of the other will.

Hierdurch ist es in einfacher Wei-e möglich. Spulen beginnend mit tier äußersten Windung herzustellen, weil durch die axiale Versetzung der ein/einen Windungen jede Windung wie die innerste Windung einer Spule gewickelt wird. Erst durch das ι bercmandcrschieben der einzelnen Windungen entsteht eine Spule mit übereinanderliegenden Windungen.This makes it possible in a simple manner. Manufacture coils starting with the outermost turn, because due to the axial displacement of one turn, each turn is like the innermost turn is wound on a bobbin. Only by pushing it over the edge The individual turns create a coil with turns one on top of the other.

Durch die Möglichkeit. Spulen beginnen'.! mit der äniJcrsien Windung zu wickeln, braucht nicht mehr von der Vorratsrolle zunächst in so ianucr Leiterabschnitt abgezogen zu werden, wie er lur emc Teil· r-pule benotigt wird. Daher ist da·· eifindungsgemäßc Verfahren auch beim Wickeln \on Spulen, die nur aus zwei Teilspulen bestehen, sehen wesentlich vorteilhafter als das bekannte Verfahren. Vor allem können aber nach dem eifindungsgemäßen Verfahren Spulen hergestellt werden, die aus einer beliebigen Anzahl von Teilspulen bestehen, weil an jede bereits gewickelte Tcilspule sich eine weitere Teilspule anschließen kann, unabhängig davon, ob das Ende der vorhergehenden Tcilspule innen oder außen liegt.By the possibility. Start bobbin '.! with the There is no longer any need to wind a change in the winding from the supply roll first in so ianucr ladder section to be peeled off like he lur emc part r-coil is required. Therefore, according to the invention, c Processes also when winding bobbins that only consist of two sub-bobbins look much more advantageous than the known method. Above all, however, according to the method according to the invention Coils are produced that consist of any number of sub-coils, because each already wound Tcilspule can be followed by another part coil, regardless of whether the end the preceding Tcilspule is inside or outside.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßig eine Wickelmaschine, die mindestens einen Wickeldorn aufweist, derart ausgebildet, daß für jede Windung derjenigen Tcilspule. deren Wickelanfang außen liegt, ein eigener Wickeldorn vorgesehen ist und daß diese Wickeldorne inTo carry out the method according to the invention, a winding machine that has at least has a winding mandrel, designed such that for each turn of that Tcilspule. whose Winding start is outside, a separate winding mandrel is provided and that these winding mandrels in

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axialer Richtung der Spule nebeneinander angenrdftet sind. Wickelt man auf jeden dieser Dorne nur eine einzige Windung, so läßt sich durch iJbereinanderschiebei» der einzelnen Windungen eine Spule herstellen, die sich hinsichtlich der Lage der einzelnen Windungen nicht von einer Spule unterscheidet, welche von innen nach außen gewickelt worden ist.are attached next to each other in the axial direction of the coil. One only winds on each of these mandrels a single turn, a coil can be created by sliding the individual turns one on top of the other manufacture which does not differ from a coil in terms of the position of the individual turns, which has been wrapped inside out.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wickeldorne derjenigen Teilspulen mit außenliegendem Wickelanfang durch einen sich stufenförmig verjüngenden Körper gebildet, wobei die Stufenbreite gleich der Leiterbrette und die Stufenhöhe gleich der Leiterdicke ist. Besonders einfach ist die Herstellung dieser Wickeldorne dann, wenn jeder Dorn aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Büchsen und Scheiben besteht.In a preferred embodiment, the winding mandrels of those sub-bobbins with the winding start on the outside are step-shaped by one another tapered body, with the step width equal to the ladder boards and the step height equal to the Conductor thickness is. The manufacture of these mandrels is particularly easy when each mandrel consists of two spaced apart bushings and washers consists.

Im folgenden wird an Hand der Zeichnung eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formspule und ein Ausführungsbeispiel einer Wirrichtung zum Wickeln einer solchen Spule erläutert. Es zeigtIn the following, a preformed coil produced with the method according to the invention and an embodiment of a direction for winding such a coil will be explained with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 eine perspektivisch dargestellte Ansicht einer zum Einlegen fertigen, aus zwei Teilspulen bestehenden Formspule,F i g. 1 is a perspective view of a ready-to-insert, consisting of two sub-coils Preformed coil,

Fig. 2 eine perspektivisch und schematisch dargestellte Ansicht der Vorrichtung zum Wickeln einer Formspule gemäß der F i g. 1,Fig. 2 is a perspective and shown schematically View of the device for winding a preformed coil according to FIG. 1,

Fig. 3 eine schematisch dargestellte Teilansicht der Vorrichtung gemäß der F i g. 2 mit einem auf die Dorne gewickelten Leiter.FIG. 3 is a schematic partial view of the device according to FIG. 2 with one on the Thorns coiled ladder.

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 2.F i g. 4 shows a section along the line IV-IV of F i g. 2.

Eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Formspule für eine Zwcischichtwicklung einer elektrischen Maschine besteht aus zwei Teilspulen 2 und 3, die je vier übereinanderliegende Windungen aufweisen. Der die Formspule 1 bildende Leiter läuft von seinem Anfang 4 his zu seinem Ende 5 iötstcllenfrei zunächst durch die Teilspule 2 und dann durch die Teilspulc3. Der Anfang4 führt zur äußersten Windung der Teilspule 2. Von der innersten Windung der Teilspule 2. führt wie die Fig. 1 zeigt, der Leiter etwa von der Mitte des einen Wickelkopfes zur benachbarten Teilspule 3 und erreicht diese ku<v vor dem ibergang des Wickelkopfes in den in der Nut liegenden Teil der Windung. Das Ende 5 des Leiters, das mit dem Anfaim der nächsten Spule verbunden werden muß. ist von der Mitte des Wickclkopfes weggeführt.A preformed coil, designated as a whole by 1, for an intermediate layer winding of an electrical machine consists of two sub-coils 2 and 3, each of which has four turns on top of one another. The who The conductor forming the preformed coil 1 runs from its beginning 4 to its end 5 without any needles through the coil section 2 and then through the coil section 3. The beginning4 leads to the outermost turn of the coil section 2. From the innermost turn of the coil section 2. As shown in FIG. 1, the conductor approximately leads from the Center of one end winding to the adjacent coil section 3 and reaches this ku <v before the transition of the winding head in the part of the turn lying in the groove. The end 5 of the conductor that ends with the Beginning with the next coil must be connected. is led away from the center of the winding head.

Selbstverständlich können sich un die beiden Teilspulenl und 3 noch weitere Tcilspulcn anschließen. Wäre noch eine dritte Teilspule vorhanden, so würde das Ende des Leiters innen liegen.Of course, the two coil sections 3 and 3 can be followed by additional coil sections. If a third sub-coil were also available, the end of the conductor would be on the inside.

ι In einem Abstand voneinander, der durch die Größe der Spule 1 bestimmt ist, sind wie die Fig.2 zeigt, auf zwei parallelen Zapfen 6 und 7, Büchsen 8 und 9 angeordnet, die gleich ausgebildet sind und die Wickeldorne für die Teilspule 3 sowie für die inner- ι At a distance from each other, which is determined by the size of the coil 1, as shown in FIG for the inner

ste Windung der Teilspule 2 bilden. Die Länge der beiden gleich ausgebildeten Büchsen 8 und 9 ist etwas größer als die doppelte Breite des zur Bildung der Spule 1 verwendeten Rachleiters An die eine Seite der Büchsen 8 und 9 schließt sich je eineForm the first turn of the coil section 2. The length of the two identically designed sleeves 8 and 9 is slightly greater than twice the width of the formation the coil 1 used Rachleiters to one side of the sleeves 8 and 9 closes each one

t5 Scheibe 10 bzw. 11 an, die lediglich dazu dient, die Teilspule 3, die von innen nach außen mit übereinanderliegenden Windungen gewickelt wird, seitlich zut5 disc 10 or 11, which only serves to the Partial coil 3, which is wound from the inside to the outside with superimposed turns, to the side stützen.support.

An das andere Ende der beiden Büchsen 8 und9 ία schlitai sich je eine Scheibe 12 bzw. 13 an, deren Breite gleich der Breite de?. Leiters ist. Der Durchmesser der beiden gleich ausgebildeten Scheiben ist um die doppelte Dicke des Leiters größer als derjenige der Büchsen 8 und 9. An die Scheiben 12 und 13 schließen sich je zwei weitere Scheiben 14 und 15 biw. 16 und 17 an, die alle die gleiche Breite wie die Scheiben 12 und 13 besitzen, deren Durchmesser jedoch jeweils um die doppelte Dicke des Leiters größer ist als die vorhergehende Scheibe. 3ü Beim Wickeln der Spule 1 wird zunächst eine Windung über die Scheiben 16 und 17, dann eine Windung über die Scheiben 14 und 15 und anschließend eine weitere Windung über die Scheiben 12 und 13 gelegt. Die unterste Windung liegt auf den Büchsen 8 und 9 auf. Von hier aus fährt man mit dem Leiter zu den Scheiben 10 und 11 und wickelt unter gleichzeitiger Anlage an diesen beiden Scheiben die Teilspule 3 von innen nach außen.At the other end of the two sleeves 8 and 9 ία schlitai a disk 12 or 13, the width of which is equal to the width de ?. Head is. The diameter of the two identically formed disks is twice the thickness of the conductor greater than that of the sockets 8 and 9. Two further disks 14 and 15 biw each close to the disks 12 and 13. 16 and 17, which all have the same width as the disks 12 and 13, but whose diameter is larger than the previous disk by twice the thickness of the conductor. 3ü When winding the coil 1, first one turn is placed over the disks 16 and 17, then one turn over the disks 14 and 15 and then another turn over the disks 12 and 13. The lowest turn rests on the sleeves 8 and 9. From here you take the conductor to the disks 10 and 11 and wind the coil section 3 from the inside to the outside while resting on these two disks at the same time.

Nunmehr werden die einzelnen Windungen der Teilspule 2 von den Scheiben 12 bis 17 herunter und ineinander geschoben, so daß die Teilspule2 uie c!ie Teilspu'c 3 aus vier übereinanderliegenden Windungen besteht Nach Abnehmen der Scheiben 10 und 11 können die beiden Teilspulen 2 und 3 vom Wikkeldorn abgenommen werden. Nimmehr brauchen sie lediglich noch mittels einer bekannten und daher nicht beschriebenen Vorrichtung in die in der Fig. ! dargestellte Form gebracht zu werden.Now the individual turns of the coil section 2 are down from the disks 12 to 17 and pushed into one another, so that the part coil 2 uie c! ie Teilspu'c 3 from four superimposed turns exists After removing the washers 10 and 11, the two coil sections 2 and 3 can be removed from the winding mandrel. Need more they only by means of a known and therefore not described device in the Fig.! to be brought to the shape shown.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 81S855 claims:

1. A process for the production of a pre-formed coil for windings in electrical machines, in particular for two-layer windings, consisting of at least two series-connected partial coils, each of which has at least two superimposed turns of a profile conductor that runs through the entire form and is wound one after the other and after winding in The desired shape can be brought, characterized in that the individual turns are wound on top of each other only in those partial coils whose winding start is on the inside, while in those partial coils whose winding start is on the outside, the individual turns in the direction of the coil axis offset against each other at least by the conductor width are wrapped negend and pushed over each other after the end of the wrapping process.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a winding machine having at least one winding mandrel, characterized in that a separate winding mandrel is provided for each turn of that partial coil (2) whose winding start is outside, and that these winding mandrels in the axial direction of the coil are arranged side by side.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the mandrels of the coil sections (2) with the outside Wi 'kcianiang through a step-wise tapered body are formed, the step width being equal to that The width of the ladder and the height of the steps are equal to the thickness of the liter is.

4. Apparatus according to claim 2 or Γ \ thereby characterized in that the mandrels each consist of two spaced apart Bushings and Washers (8.9: 12, 13; 14, 15: 16. 17) exist.