DE2340516A1

DE2340516A1 - Dorn und einrichtung zur herstellung einer mehrlagigen wicklung mit diesem dorn

Info

Publication number: DE2340516A1
Application number: DE19732340516
Authority: DE
Inventors: Michail Alexandrowich Arakelow; Eduard Galaktionowich Gersamia; Sedgenidse Tengis Grigoriewich; Nosadse Gennady Pawlowich
Original assignee: VNI PK I TECHNOLOGII ELEKTRICH
Current assignee: VNI PK I TECHNOLOGII ELEKTRICH
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1973-08-10
Publication date: 1974-03-07
Also published as: US3895423A; GB1440657A; FR2195865A1; FR2195865B1; DE2340516B2

Description

Dipl.-Ing. Dr. Jur.

Frank Arnold Nix

Patentanwalt

Frankfurt am Main 70 Gartenstraß« 123

DOHN UND EINRICHTUNG ZUR HETiSTELLUIIG iSINSR IIBHKLAGIGjäN WICIZLUIIG HIT DIESEM DORlT

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik, insbesondere auf die Produktion von elektrischen Haschinen, und genauer betrifft sie einen Dorn und eine Einrichtung zur Herstellung einer

mehrlagigen Wicklung mit diesem Dorn.

Bekanntlich sind bei der Fabrikation, von elektrischen Maschinen die Isolier- und¹ Wickelarbeites as: arbeitsintensiv« sten« Sie werden beträchtlich komplizierter bei der Herstellung von elektrischen Maschinen rait mehrlagigen Wicklungen Las« besondere beträgt bei einer solches el@lz$rise&ea Maschine de?

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50 % des gesamten Arbelteaufwands beim Bau einer elektrischen Maschine.

Hierbei lassen sich derartige Arbeiten schlecht mechanisieren und automatisieren.

Dies ist dadurch hervorgerufen, daß die Grundlage einer beliebigen elektrischen Maschine und eines Transformators, sowie eines Elektromagnet antriebe, eines Magnetverstär-

eine kers und anderer elektromagnetischer Geräte durch mehrlagige

einen Wicklung und'Kern aus ferromagnetische* Material, der von dieser merlagigen Wicklung umfaßt wird, gebildet wird, «eiche Wicklung und Kern getrennt voneinander nach eignen /erfahren hergestellt «erden. Beispielsweise «erden die Kerne hergestellt, indem man einzelne Platten aus Slektromagnetblechen stanzt, diese Platten isoliert und zu eines Paket zusammengesetzt, während man die mehrlagige Wicklung dann unmittelbar auf diesen Kern aufwickelt, oder man stellt zuerst die mehrlagige Wicklung her, indem man diese auf einen Dorn (einen ständigen, ausgebildet als Gestell aus einem Isolierstoff, oder auf einen technologischen) aufwickelt und dann auf einem Kern anordnet.

Gegenwärtig ist im ELektromaschinen- und Gerätebau eine Tendenz zur Schaffung solcher Konstruktionen von elektrischen Maschine mund Geräten zu verzeichnen, die es erlaubt, deren Hersteilungstechnologle durch Senkung des Arbeitsaufwandes bei der Fertigung von mehrlagigen Wicklungen und Kernen aus ferromagnetIschen Material sowie durch Anordnung der er-

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wähnten Wicklungen auf den Kernen zu vereinfachen.

Beispieleweise ist ein Ständer für elektrische Maschinen bekannt, bei welchem die aktive Schicht aus mehrlagigen Wicklungen besteht, die ferromagnetische Elemente zwischen ihren Lagen enthalten·

Jede solche Lage mit dem dazugehörigen ferromagnetic sehen Element bildet die Einheiten des aktiven Wicklungsteils.

Die Herstellung einer elektrischen Maschine, bei der der Ständer mit derartigen mehrlagigen Wicklungen ausgeführt ist, gestattet es, die Vorgänge des Stanzens und Isolierens der Nuten sowie des Verlegene der Wicklungen in die Nuten entbehrlich zu ruchen.

In einer, solchen elektrischen Masohine kann man kaltgewalztes Texturblech verwenden, das sich durch eine hohe Betriebeinduktion auszeichnet. Außerdem kann man in einer solchen elektrischen Maschine eine praktisch beliebige von Phasen und Polen ausführen sowie auch die Pulsation des

die magnetischen Feldes im Luftspalt, die duroh'Nutharmonischen

hervorgerufen wird, beträchtlich herabsetzen.

Jedoch steht der Verwendung in elektrischen Maschinen und Geräten von mehrlagigen Wicklungen mit ferromagnetischen Elementen zwischen den Lagen das Fehlen der erforderlichen Ausrüstung zur Herstellung solcher mehrlagigen Wicklungen im Wege, während auf den bekannten Ausrüstungen in Form von verschiedenartigen Dornen, Wickelmaschinen und anderen Vor-

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richtungen, die zur Herstellung herkömmlicher mehrlagiger Wicklungen mit nur aus Leiterwerkstoff ausgeführten Lagen eingesetzt werden, es praktisch unmöglich ist, mehrlagige Wicklungen mit ferromagnetisehen Elementen anzufertigen.

Es ist nicht schwer, sich d^avon zu überzeugen, wenn man die bekannte Ausrüstung zur Herstellung von mehrlagigen Wicklungen betrachtet.

Allgemein bekannt ist ein Dorn zur Herstellung der mehrlagigen Wicklung in Form eines Tragkörpers aus Isoliermaterial, welcher die form der herzustellenden Wicklung bestimmt. Ein solcher Dorn ist ein Bestandteil der Wicklung, weshalb er oft ständiger i>orn genannt wird.

Es ist offeneichtlich, daß sich auf einem solchen Dorn eine mehrlagige Wicklung anfertigen läßt, die nur aus Leiterwerkstoffen besteht, wobei es sich als unmöglich erweist, eine mehrlagige Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen herzustellen, weil die Konstruktion eines derartigen Domes die Fixierung auf demselben der erwähnten ferromagnetischen Elemente und obendrein die aufeinanderfolgende Verlegung dieser elektromagnetischen EIemente in jeder Lage während des kontinuierlichen Aufwickeins dieser Lagen auf den Dorn nicht vorsieht.

Bekannt ist auch ein Dorn, der eine starke Verbreitung zum Aufwickeln von körperlosen mehrlagigen Wicklungen erfahren hat und nur zum Aufwickeln von mehrlagigen Wicklungen

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verwendet wird, wobei die genannte mehrlagige Wicklung nach deren Aufwickeln von diesem Dorn abgenommen wird. Ein solcher Dorn ist kein Bestandteil der herzustellenden mehrlagigen Wicklung und gehört zu der entsprechenden, der Herstellung der erwähnten mehrlagigen Wicklungen dienenden Ausrüstung, so daß er oft technologischer Born genannt wird. Dieser Dorn wird meist auseinandernehmbar ausgeführt und besteht aus Grundkörper und abnehmbaren Seitenbacken. Die Form und die geqmetrisehen Abmessungen des Grundkörpers und der Backen werden von der Form und den geometrischen Abmessungen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung bestimmt.

Natürlicherweise werden bei der Herstellung von mehrlagigen Wicklungen auf einem solchen Born nachfolgend Operationen zur 7ixier-uiic ''er während des Aufwickeins verliehenen Form der Wicklung vorgesehen, beispielsweise durch Tränkung mittels eines Klebemittels.

Dieser Born kann offenbar zum Aufwickeln einer mehrlagigen Spule mit ferromagnetischen Elementen zwischen deren Lagen aus denselben Gründen nicht verwendet werden, wie sie für den oben beschriebenen ständigen Born angegeben wurden.

Schließlich ist auch ein Dorn gut bekannt, deren Seitenfläche von einer Reihe von abfallenden Stufen gebildet ist, deren Zahl der Ansah! der Lagen der herausteilenden mehrlagigen Wicklung gleich ist. Die geometrischen Abmessungen und die Form der Seitenfläche jeder Stufe des Bornes entsprechen den

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geometrischen Abmessungen und der Form der auf dieser Stufe zu verlegenden Lage der mehrlagigen Wicklung. Dieser Dorn gehört ebenfalls zur entsprechenden Ausrüstung, die zur Herstellung von mehrlagigen Wicklungen bestimmt ist, und ;vird oft technologischer Dorn genannt. Der Prozeß der Herstellung einer mehrlagigen Wicklung wird in der nachstehenden Reihenfolge zustandegebracht: Aufwickeln von Lagen der mehrlagigen Wicklung (jede Lage wird auf ihrer Stufe aufgewickelt), Zusammenbau der Lagen durch deren Aufeinanderschieben, wodurch sich eine mehrlagige Wicklung bildet, worauf man weiterhin mittels einer anderen entsprechenden technologischen Ausrüstung die Tränkung der erhaltenen mehrlagigen Wicklung mittels eines Klebemittels und die Formung derselben durchführt.

Auf einem solchen Dorn kann man das gleichzeitige Aufwickeln sämtlicher Lagen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung vornehmen, weshalb dieser Dorn oft Mehrfachdorn genannt wird«

Aber auch dieser mehrstufige Dorn gestattet es nicht, das Aufwickeln einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen zustandezubringen, da die genannten ferromagnetlachen Elemente in ihr sowohl vor Beginn ale auch während des Aufwickeine der jeweiligen Lagen nicht fixiert werden können und da es unmöglich ist, die Windungen auf die ferromagnet lachen Elemente mit Übergang der Windungen aus der einen Lage in die andere unter-

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brechungslos reihenweise zu verlegen.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Ausrüstung, die die Möglichkeit bietet, mehrlagige Wicklungen mit ferroaagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen für elektrische Haschinen und Geräte, insbesondere bei deren Serien- und Massenfertigung, herzustellen.

Der Erfindung liegt die Erreichung dieses Ziels durch Vervollkommnung des bekannten Dornes zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung zugrunde, dessen Oberfläche mit einer Reihe von abfallenden Stufen ausgerüstet ist, sowie durch Schaffung einer Einrichtung mit diesem Dorn, die einen abgeschlossenen technologischen Zyklus der Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen gewährleistet.

Dies wird dadurch ermöglicht, daß der Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren La₀en, dessen Seitenflache von einer Heihe abfallender Stufen gebildet ist, deren Zahl der Anzahl der Lagen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung gleich ist, wobei die geometrischen Abmessungen und die Form der Seitenfläche jeder Stufe den geometrischen Abmessungen und der Form der auf dieser Stufe zu verlegenden Lage mit dazugehörigem ferromagnetischem Element der herzustellenden mehrlagigen Wicklung entsprechen, erfindungsgemäß der erwähnte Dorn magnetisch mit einer solchen Konfiguration und

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Intensität des Magnetfeldes ausgeführt ist, du3 eine zuverlässige Fixierung der Erwähnten ferromagnetischen Elemente auf den Seitenflächen der genannten Domstufen sichergestellt wird·

Bs ist zweckmäßig, den besagten magnetischen Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen in Form eines Dauermagneten auszuführen, der so magnetisiert ist, daß die Konfiguration und die Intensität des Magnetfeldes eine zuverlässige Fixierung der ferromagnetischen Elemente auf seinen Stufen gewährleisten.

Man kann, den genannten Dorn zur Herstellung einer ferromagnetischen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen in Form eines Dauermagneten ausführen, der axial magnetisiert ist·

Man kann ferner den besagten Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen in Form eines Dauermagneten ausführen, der radial magnetisiert ist,

Zweckmäßigerweise wird der erwähnte Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen aus einem unmagnetischen Material ausgeführt, wobei dieser Dorn in Jeder Stufe lineare Dauermagneten in einer der Zahl -r ferromagnetischen Elementen gleichen Anzahl besitzt, die zu der auf dieser Stufe zu verlegenden

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Lage der herzustellenden mehrlagigen Wicklung gehören und mit der Seitenfläche der erwähnten Stufe längs des Domes bündig montiert sind, wobei die genannten linearen Dauermagneten in den benachbarten Stufen mit ihren gleichnamigen Polen einander zugekehrt sind.

Ebenfalls ist es zweckmäßig, den besagten magnetischen Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung in Form eines Elektromagneten auszuführen, dessen Wicklung innerhalb des genannten magnetischen Domes untergebracht ist.

Es ist wünschenswert, den besagten als Elektromagnet ausgebildeten Dorn zur Herstellung der mehrlagigen Wicklung aus einem ferromagnetischen Material mit offenen Längsnuten auszuführen, die durch alle Stufen auf Abschnitten verlaufen, welche zur Anbringung der ferromagnetischen Elemente bestimmt sind. Hierbei kann die Wicklung, die bei ihrem Anschluß an eine Gleichstromquelle die Erzeugung eines Magnetfeldes zur Fixierung der ferromagnetischen Elemente auf den Dornstufen gewährleistet, in den genannten Nuten verlegt werden.

Es ist zweckmäßig, eine Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen mit dem vorgeschlagenen Dorn, der nach einer beliebigen von den oben beschriebenen Varianten ausgeführt ist, zu schaffen, welche gemäß der Erfindung einen Mechanismus zum Auslegen von ferromagnetischen Elementen auf den Oberflächen der genannten Dornstufen und einen Mechanismus zum

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Zusammenbau der erwähnten mehrlagigen Wicklung aus ihren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen und zum formen dieser mehrlagigen Wicklung samt den ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, welche Mechanismen nacheinander mit dem Dorn zusammenwirken, sowie auch einen Antrieb enthalt, der mit den erwähnten Mechanismen kinematisch verbunden ist·

Es ist wünschenswert, daß der erwähnte Mechanismus zum Auslegen von ferromagn et Ischen Elementen auf den Oberflächen der genannten Stufen des Dorns der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetische Elementen zwischen ihren Lagen einen mit dem genannten Antrieb kinematisch verbundenen Wagen, der den Dorn umfaßt und längs dieses Domes verschiebbar ist, und ein in dem erwähnten Wagen angeordnetes Magazin für ferromagnetische

eine

Elemente enthält, welches'stückweise Ausgabe der ferromagnetischen Elemente bei deren Auslegen auf der Oberfläche der besagten Dornstufen während der Verschiebung längs des genannten Wagens gewährleistet.

Man kann in dem vorgeschlagenen Mechanismus zum Auslegen von ferromagnetische Elementen das erwähnte Magazin in Form von mindestens einer Fassung aus unmagnetlscherr. Material ausführen und diese Fassung in der quer zum Dorn verlaufenden Richtung beweglich in den Nuten des erwähnten Wagens anordnen, derart, daß die Fassung mit der Seitenfläche

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des Domes ζ us ammo «wirken kann. Hierbei muß man in der Fassung an ihrer Sohle eine öffnung mit Querabmessungen ausschneiden, die den ^uerabmessungen des ferromagnetischen Elements entsprechen* damit über diese öffnung die stückweise Ausgabe der ferromagnetischen Elemente bei deren Auslegen auf den Oberflächen der genannten Bornstufen erfolgt.

Zweckmäßigerweise wird der Mechanismus zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung in der erfindungsgemäßen Einrichtung derart ausgeführt, daß er eine Matrize, die beweglich in der mit dem Dorn gleichachsigen Richtung seitens der Stirnfläche der niedrigsten Stufe des Bornes angeordnet ist, mindestens zwei Stempel, von denen der eine zum Formen der Stirnfläche der mehrlagigen Wicklung dient und hin- und herbeweglich längs des Dornes angeordnet ist, während der andere zum Formen der Seitenfläche der genannten mehrlagigen Wicklung bestimmt und hinter der niedrigsten Dornstufe mit Möglichkeit der hin- - und hergehenden Bewegung in der quer zum Dorn verlaufenden Richtung angeordnet ist, ferner einen Behälter für Klebemittel, der mit einem zwischen der erwähnten Matrize und der niedrigsten Dornstufe befindlichen Formraum in Verbindung steht, sowie einen .Erhitzer sum Durchwärmen, der genannten laehriagigen Wicklung, die mit Klebemittel durchtränkt ist, enthält, bei welchem Durchwärmen die Beschleunigung des Polymerisationsprozesses dieses Klebemittels eichergestellt wird.

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Der erwähnte Stempel zum Formen der Stirnfläche der mehrlagigen Wicklung des vorgeschlagenen Mechanismus zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden f erromagnetischen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung kann in Form einer Heihe von U-förmigen Gabeln ausgeführt sein, von denen äede an der Stirnfläche des genannten Wagens des erwähnten Mechanismus zum Auslegen von ferromagneti sehen Elementen beweglich angeordnet ist, die der genannten Matrize zugekehrt ist, wobei die Füße dieser Gabel in Längsnuten des Bornes untergebracht sind, deren Tiefe bei der höchsten Stufe ungefähr der Hohe der mehrlagigen Wicklung gleich ist·

Zweckmäßigerweise enthält die Matrize des vorgeschlagenen Mechanismus zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden f erromagnet ischen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung zwei formgebende Flächen, eine von denen die Fortsetzung der niedrigsten Stufe des besagten Dornes ist und dieselbe Form und geometrischen Abmessungen besitzt, während die andere, die quer zu der ersten fonagabenden fläche liegt, sich an deren Snde befindet, ferner einen Hohlraum, welcher im Körper der Matrize ausgeführt ist und einen Behälter für Klebemittel darstellt* mit dem die erwähnte mehrlagige Wicklung bei deren Formung durchtränkt wird, wobei diese andere formgebende Fläche dem Formraum zugekehrt und mit einer Fassung versehen ist, die als Führung für den ihr angeordneten

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Stempel zum Formen der Seitenfläche der herzustellenden mehrlagigen Wicklung dient und Ausschnitte aufweist, durch welche das Klebemittel aus dem genannten Hohlraum in die Formungszone zugeführt werden kann.

Es ist ebenfalls zweckmäßig, daß in dem vorgeschlagenen Mechanismus zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetische η Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung als vorerwähnter Erhitzer die besagte mehrlagige Wicklung mit ferromagnetiachen Elementen zwischen ihren Lagen dient, die sich auf der Matrize befindet und an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist«

Nachstehend wird eine eingehende Beschreibung konkreter Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Domes und der Einrichtung mit diesem Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen" angeführt, wobei der Beschreibung zugehörige Zeichnungen beigefügt sind; es zeigt

Fig. 1 - eine mehrlagige Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, zu deren Herstellung der erfindungsgemäße Dorn oder die erfindungsgemäße Einrichtung mit diesem Dorn erforderlich ist;

Fig. 2 - dieselbe, Schnitt nach II-II von Fig. 1;

einen Fig. 3 - in verei-afaofcter Form ν Dorn zur Herstellung

einer mehrlagigen Wicklung mit ferroaagnetIschen äiementsa

zwischen ihren Lagen, der magnetisch in Gestalt eines ganzen Dauermagneten ausgeführt ist, Seitenansicht;

Pig. 4 - denselben, Schnitt nach IY-IV von Fig. 3;

einen Pig. 5 - in vereinfachter Form ^v Dorn zur Herstellung

der mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetische^. Elementen zwischen ihren Lagen, der magnetisch ausgeführt und bei dem die Dauermagneten in jeder Stufe vorhanden sind, Seitenansicht;

Pig. 6 - denselben, Schnitt nach VI-VI von Pig. 5;

einen

Pig. 7 - in vereinfachter Form ' Dorn mit Dauermagneten, die in den benachbarten Stufen mit ihren ungleichnamigen Polen einander zugekehrt; sind;

Fig. 8 - denselben, aber mit Dauermagneten, die in den benachbarten Stufen mit ihren gleichnamigen Polen einander zugekehrt sind;

einen Fig. 9 - in vereinfachter Form ^v Dorn zur Herstellung

einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetlachen Elementen zwischen ihren Lagen, der einen Elektromagneten darstellt, Se i tenans i cht;

Pig. IO - denselben, Schnitt nach X-X von Pig.5;

Pig· 11 - eine der Varianten des erfindungsgemäßen Dornes, der einen Elektromagneten darstellt, an dessen Wicklung Speisung herangeführt ist, mit Angabe der Konfiguration des Magnetfeldes;

Fig. 12 - in vereinfachter Form eine der möglichen Varianten der Vorrichtung mit U-förmigen Gabeln zum Zusammenbau

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der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Elementen;

Fig. 13 - Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, in Axonometrie;

Fig. 14 - dieselbe, Schnitt nach XIV-XIV von Fig. 15;

Fig. 15 - kinematisches Schema der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetIschen Elementen zwischen ihren Lagen;

Fig. 16 - grundsätzliche elektrische Schaltung des Steuerblocks;

Fig. 17 - Prozeß des Auslegens von ferromagnetischen Elenenten auf den Stufen des Dornes der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Aus einer Vielzahl der Arten von mehrlagigen Wicklungen mit ferromagnet ischen Elementen zwischen ihren Lagen, zu deren Herstellung der erfindungsgemäße Dorn oder die erfindungsgemäße Einrichtung mit diesem Dorn erforderlich ist, wird eine mehrlagige Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen betrachtet, die sine Sektion des Ständers einer elektrischen Maschine darstellt, was es ermög-t licht, eine klarere Vorstellung von den nachstehend beschriebenen Varianten des Dornes und der Einrichtung mit diesem Dorn/zur Herstellung einer solchen mehrlagigen Wicklung~zu vermitteln.

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Diese Wicklung enthält vier Lagen 1 (Fig. 1,2) aus Wickel-Leiterwerkstoff mit ferromagnetischen Elementen 2, welche als rechteckige Platten aus Elektroblech ausgebildet sind.

Jede Lage beinhaltet sieben Windungen J.

Die ferromagnetischen Elemente 2 und Abschnitte 4 der Lagen 1, welche von diesen ferromagnetischen Elementen begrenzt sind, bilden den aktiven Teil der mehrlagigen Wicklung, die in dem vorliegenden Fall die Wicklungseinheit (den Wicklungsteil) einer elektrischen Maschine darstellt, wahrend die Abschnitte 5 der Lagen 1 außerhalb der ferromagnetischen Elemente die Wickelköpfe der Wicklungseinheit der elektrischen Maschine bilden.

In einer der konkreten Ausführungsvarianten weist der Dorn zur Herstellung einer solchen, oben beschriebenen mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen eine Seitenfläche 6 (Fig. 3, 4) auf, die durch abfallende Stufen 7-10 gebildet ist.

Die Zahl der Stufen soll der Anzahl der Lagen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung, in der gegebenen konkreten Variante also vier, gleich sein, da die in Fig.l dargestellte herzustellende Wicklung vier Lagen 1 besitzt. Die geometrischen Abmessungen und die Form der Seitenfläche jeder Stufe 7-10 (Fig. 3,4) entsprechen den geometrischen Abmessungen und der Form der auf dieser Stufe zu verlegenden Lage mit dazugehörigen ferromagnetischen Elementen der herzustellenden

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Wicklung. Beispielsweise sollen für die Stufe 9 des Domes die ^uerabmessung B, das Maß H und die Länge L sowie auch die Hohe D der vorhergehenden Stufe ungefähr den entsprechenden Abmessungen b, h, 1 bzw. d (tfig. 1,2) der herzustellenden mehrlagigen Wicklung gleich sein. Dieser Dorn ist magnetisch in Form eines ganzen Dauermagneten aus magnetischem Werkstoff mit hohem Wert der Koerzitivkraft ausgeführt, was nach der Magnetisierung des Domes eine beträchtliche Intensität des Magnetfeldes gewährleistet, dessen Konfiguration mittels magnetischen Kraftlinien 11 (Fig. 3, 4) dargestellt ist. Die Intensität des Magnetfeldes wird nach den allgemein bekannten Verfahren der Berechnung von Dauermagneten bestimmt, damit die auf den jeweiligen Abschnitten der Stufen 7-10 des Domes (für die Stufe 9 ist dieser Abschnitt durch das Maß H begrenzt) angeordneten ferromagnetisch en Elemente auf ihnen durch magnetische Kräfte nicht nur im unbeweglichen Zustand des Domes sondern, auch bei dessen Drehung zuverlässig festgehalten werden. Es ist offensichtlich, daß die auf jedes ferromagnetische Element einwirkende Kraft die summarische Wirkung der Schwerkraft (des Gewichtes) dieses ferromagnetischen Elements und der Fliehkraft, die an diesem ferromagnetisehen Element bei dessen Drehung zusammen mit dem Dorn angreift, übersteigen soll. Der Dorn besitzt eine längsverlaufende Welle 12, die mit ihm im Zentrum der Stirnfläche 13 der höchsten Stufe 7 starr verbunden ist. Mittels dieser Welle kann der Dorn an einem

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beliebigen Antrieb (einem Hand- oder einem mechanischen Antrieb) montiert werden, um dessen Drehung heim Aufwickeln der erwähnten mehrlagigen Wicklung zu gewährleisten. Bei einer anderen Methode der Herstellung der mehrlagigen Wicklung, wenn auf einen feststehenden Born aufgewickelt wird, kann der Dorn mit Hilfe derselben Welle 12 auf einem beliebigen Tragkörper unbeweglich aufgesetzt werden. Längsnuten 14 sind dazu notwendig, um nach dem Aufwickeln auf dem Dorn sämtlicher Lagen der mehrlagigen Wicklung'diese Wicklung durch Auf einander schieben dieser Lagen zusammenbauen zu können. Bei Vorhandensein von Längsnuten 14 kann dies mittels einer beliebigen einfachen Vorrichtung, beispielsweise in Form von U-förmigen Gabeln, zustandegebracht werden. Es ist offensichtlich, daß die Tiefe der Nut so bemessen sein muß, daß der Nutgrund in jeder Stufe (7-10) sich nicht höher als das Niveau der entsprechenden Außenfläche der niedrigsten Stufe IO befindet.

In der betrachteten Variante des Domes befindet sich der Grund jeder Nut 14 auf demselben Niveau wie die Außenfläche des entsprechenden Abschnitts der niedrigsten Stufe.

Eine andere Abart des magnetisch in form eines Dauermagneten ausgeführten Domes ist der auf Fig. 5 und 6 abgebildete Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferrdmagnetisehen Elementen zwischen ihren Lagen.

Dieser Dorn weist eine Seitenfläche 15 auf, die von vier abfallenden Stufen 16-19 gebildet ist.

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Die geometrischen Abmessungen und die Form der Seitenfläche jeder von diesen vier Stufen entsprechen den. Abmessungen und der Form der auf dieser Stufe zu verlegenden Lage mit dazugehörigen ferromagnetischen Elementen der herzustellenden Wicklung.

Zum Unterschied von der ersten, oben betrachteten Variante ist der Dorn aus unmagnetischem Material ausgeführt und besitzt in jeder Stufe lineare Dauermagneten die eine große Koerzitivkraft haben. Ein jeder solcher linearen Dauermagnet ist bündig mit der Seitenfläche der entsprechenden Stufe längs des Domes eingebaut.

Hierbei sind die linearen Dauermagneten in den benachbarten Stufen mit den gleichnamigen Polen nach einer Seite gewandt. In der betrachteten Variante sind auf jeder Stufe zwei gruppen von linearen Dauermagneten vorhanden. Die eine Gruppe besteht aus drei Magneten 2O₁ 21 und 22, die an der Stelle angeordnet sind, wo sich ein ferromagnetisches Element 23 befinden soll. Die zweite Gruppe besteht ebenfalls aus drei Magneten 24, 25 und 26, die an der Stelle angeordnet sind, wo sich das zweite ferromagnetische Element 2? dieser Stufe befinden soll.

In ähnlicher Weise sind die Dauermagneten auch auf denanderen Stufen 16, 1? und 19 montiert, wobei in Fig. 5 Dauermagneten 22-p 22₂ und 22, der Stufen 16, 17 und 19, die dem Dauermagneten 22 der Stufe 18 entsprechen, sowie Dauermagneten

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26,. 26„ und 26, der Stufen 16, 1? und 19, die dem Dauer-1' 2 P

magnaten 26 der Stufe 18 entsprechen, ersichtlich.

In Fig· 5 sind auch ferromagnetische Elemente 2J₁, 2J₂, 23₃, 27_X, 2?₂ und 27* gezeigt, die auf den Stufen 16, 17 und 19 angeordnet sind·

In diesem Dorn sind ebenfalls Längsnuten 25 vorhanden, die dazu nötig sind, um nach dem Aufwickeln auf dem Dorn sämtlicher Lagen der mehrlagigen Wicklung diese Wicklung durch Aufeinanderschieben dieser Lagen zusammenbauen zu können, indem man von der entsprechenden Vorrichtung Gebracht macht, beispielsweise in Form von !I-förmigen Gabeln. Die Tiefe der Nuten 28 ist so gewählt, daß der Grund jeder Nut sich auf demselben Niveau befindet wie die Außenfläche des jeweiligen Abschnitts der niedrigsten Stufe 19 des Dornes.

Die Verwendung von linearen Dauermagneten, welche auf den Dornstufen montiert warden, und nicht von Magneten irgendeiner anderen "ioiün.^ arklärt sich iiauptsächlich dadurch, daß die erforderlichen Sauermagneten mit hohem Wert der Koerzitivkraft meist aus Hartmetallen hergestellt werden, die sich schwer mechanisch bearbeiten lassen, weshalb der Einsatz von Dauermagneten mit komplizierterer Konstruktion sur erheblichen Verteuerung des Domes geführt hätte.

Das Vorhandensein von Längsnuten 28 bestimmt sowohl die Längslage der linearen Dauermagneten auf jeder Stufe, als auch die Anzahl dieser Magneten (drei lineare Dauermagnete an Jeder

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Stelle, wo sich das ferromagnetische Element befinden soll).

Eine Anordnung der linearen Dauermagneten, bei der sie in den benachbarten Stufen mit ihren gleichnamigen Polen einander zugekehrt sind, gestattet es, eine solche Konfiguration des Magnetfeldes zu schaffen, bei welcher die exakteste Fixierung der ferromagnetischen Elemente auf den Dornstufen gewährleistet wird· Davon kann man sich Ieiaht überzeugen, wenn man sich die schematische Darstellung des betreffenden Domes für zwei mögliche Varianten der längsgerichteten Anordnung der linearen Dauermagneten auf den Dornstufen ansieht.

In der ersten Variante sind die linearen Dauermagneten auf den Dornstufen derart angeordnet, daß in den benachbarten Stufen diese Magneten mit ihren ungleichnamigen Polen einander zugekehrt sind.

Hierbei hat die Konfiguration des Magnetfeldes etwa ein Aussehen, wie es durch Kraftlinien 29 (Fig. ?) gezeigt ist· für diese Variante bildet das gesamte System der Dauermagneten, die auf einer Seite der Seitenfläche des Domes (beispielsweise gemäß der Zeichnung oben befindlich sind, im Grunde einen einzigen Dauermagneten, welcher den allgemeinen magnetischen Streufluß um den Dorn herum erzeugt. !Jach dem Auslegen der ferromagnet is oh en Elemente auf den Bornstufen wird in diesem Falle praktisch nur ein kleiner Teil des magnetischen Streuflusses über diese ferromagnstischen Elemente gehen.

Ss ist offensichtlich, dai> man h. cztäi mit einer exakten

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Fixierung der f erromagnet ischen Elemente auf den Dornstufen nicht rechnen kann«

In der zweiten Variante sind die auf den Stufen befindlichen Magneten mit ihren gleichnamigen Polen einander zugekehrt.

Hierbei hat die Konfiguration des Magnetfeldes etwa ein Aussehen, wie es durch Kraftlinien 30 (Fig.8^ gezeigt ist.

Für diese Variante bildet jeder lineare Dauermagnet auf der entsprechenden Stufe sein eigenes Magnetfeld und den StreufIuB an derselben Stufe.

In diesem Fall wird nach dem Auslegen der ferromagnetische Elemente auf den Dornstufen der Streufluß jedes linearen Dauermagneten praktisch vollständig über das entsprechende ferromagnetische Element geschlossen. Es ist offensichtlich, daß hierbei eine exakte Fixierung der ferromagnetischen Elemente auf den Dornstufen gewährleistet wird.

Die Welle $1 (Fig. 5, 7 und 8) gestattet es, den Dorn mit einem entsprechenden Antrieb zu verbinden, oder, wenn der Dorn unbeweglich sein muß. ihn an einem entsprechenden Tragkörper zu befestigen.

Der Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit f erromagnet ischen Elementen zwischen ihren Lagen kann erfindungsgemäß magnetisch ausgeführt sein, dadurch, daß sie in Form eines Elektromagneten mit innerhalb des Bornes untergebrachter Wicklung ausgebildet ist.

Im besonderen ist dieser Dorn zur Herstellung einer

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mehrlagigen Wicklung, wie sie in Fig. 1,2 gezeigt ist, aus einem ferr©magnetischen Material mit offenen Längsnuten 32 (Fig.10) ausgeführt. Dieser Dorn weist auch vier Stufen 33» 34, 35 und 36 (Fig· 9) auf, von denen jede zum Aufnickeln

der entsprechenden Lage der mehrlagigen Wicklung mit dazugehörigem ferromagnetische!)! Element bestimmt ist.

In den offenen Längsnuten 32 (Fig. 10) ist eine Wicklung 37 verlegt, die die Erzeugung eines Magnetfeldes beim Durchleiten von elektrischem Strom gewährleistet. Diese Wicklung umfaßt Kerne 38 und 39 auf säen Seiten des Dornes, wo auf dessen Stufen ferromagnetische Elemente 40, 4O₂, 40χ (Fig. 9-10) und 41, 4I₁, 42₂, 41, ausgelegt werden müssen.

Dieselben offenen Längsnuten 23 bieten die Möglichkeit, die mehrlagige Wicklung aus Jeran einzelnen Lagea naoh dem Aufwickeln derselben unter Verwendung der äst sprechend en Vorrichtung, beispielsweise in Form von U-fSrmigen Gabeln, zus ammenzubauen.

Die Tiefe der offenen Längsnuten 32 soll 30 bemessen sein, daß nach dem Verlegen in diese Nuten der Wicklung 37 die oberen Windungen dieser Wicklung sich imterii&Ib des Niveaus der Außenfläche der entsprechenden Abschnitte der niedrigsten Stufe 36 des Domes befinden.

Eine solche Konstruktion des Dorne3 bestimmt den Manteltyp des magnetischen Kreises für den Abscimittj wo sich das ferromagnetische Element jader Stufe befinden soll, was

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in Fig· 11 veranschaulicht ist.

Hierbei gehören dem magnetischen Kreis des oberen Abschnitts der betrachteten Dornstufe die Kerne 38, obere seitliche Dornteile42 und 43 sowie mittlerer Dornteil 44, und auch das ferromagnetische Element 40, angeordnet auf dem oberen Abschnitt der Stufe.

Hierbei ist die Konfiguration des Magnetfeldes bei der Speisung der Wicklung 37 mit elektrischem Strom von einer Gleichstromquelle mit Spannung U durch magnetische Kraftlinien 45 dargestellt.

In ähnlicher Weise gehören zum magnetischen Kreis des unteren Abschnitts der betrachteten Dornstufe der Kern 39» untere seitliche Dornteile 46 und 47 sowie mittlerer Teil des Domes, und auch das ferromagnetische Element 41.

Dabei ist die Konfiguration des Magnetfeldes bei der
Speisung der Wicklung 37 mit elektrischem Strom von einer Gleichstromquelle mit Spannung U durch magnetischen Kraftlinien 48 dargestellt·

Es ist bequem, U-förmige Gabeln 49 und 50 (Pig.12) zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen
Lagen nach ihrem Aufwickeln an einem gemeinsamen Tragkörper 51 anzubringen, welcher auf dem Dorn mit Möglichkeit der
Längsverschiebung mittels Vorsprüngen 52, die in ensprechejode Längsnuten 52-^ eingreifen, angeordnet wird.

Der Prozeß der Herstellung einer mehrlagigen Wicklung ist bei allen oben betrachteten konstruktiven Ausführungs-

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Varianten des Domes nach der Erfindung im wesentlichen von ein und demselben Charakter. Deshalb genügt es, diesen Prozeß an einer der oben behandelten Konstruktionen des Domes zu verfolgen. Daher wird nachstehend die Beschreibung des Herstellungsprozesses für eine mehrlagige Wicklung auf dem nach der letzten Variante ausgeführten Dorn, ausgebildet in Form eines Elektromagneten, angeführt, die von Hinweisen auf die Figuren 9-12 begleitet wird·

Der Prozeß der Herstellung einer mehrlagigen Wicklung umfaßt folgende Arbeitsoperationen. Der Wicklung 37 wird Speisung zugeführt. Hiernach werden die ferromagnetlachen Elemente 40 und 4-1 auf den entsprechenden Abschnitten der Stufen 35-56 ausgelegt und auf diesen mittels des Magnetfeldes fixiert·

Oberhalb dieser ferromagnetische^. Elemente 40 und 41 wird in einer Reihe der Wicklungsdraht aufgewickelt, so daß auf jeder Stufe eine Lage der mehrlagigen Wicklung entsteht· Hierbei kann man das Aufwickeln der Wioklungelegen aufeinanderfolgend mit Übergang von einer Stufe zur anderen oder aber so durchführen, daß die genannten Lagen der mehrlagigen Wicklung auf allen Dornstufen (sogenannte Mehrfachbewicklung) gleichzeitig aufgewickelt werden. Hierbei wird von der in Fig.12 gezeigten Vorrichtung Gebrauch gemacht, die mit ihren Vorsprüngen 52 in die Nuten 52-^ des Domes, die als Führungen dienen, eingeführt werden, während die Füße der U-förmigen Ga-*^; bein 49 und 50 hierbei in die offenen Längsnuten 32 eingrei-

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fen· Bel der Verschiebung der genannten Vorrichtung nach der Seite der niedrigsten Stufe des Bornes sammeln sich sämtliche Lagen mit den entsprechenden ferromagnetlachen Elementen auf dieser niedrigeten Stufe an.

Die Wicklung wird mit einem Klebemittel durchtränkt, wobei der Tränkungsvorgang ein lagenweiser Vorgang aeinkann, der vor dem Zusammenbau der Wicklung aus einzelnen Lagen zustand egebr acht wird, oder aber ein einmaliger Vorgang für alle Lagen, welcher nach dem Zusammenbau der Wicklung durchgeführt wird·

Hiernach wird die Wicklung umpreßt und zur Beschleunigung des Polymeraisationsprozeaaes des Klebemittels durchgewärmt.

Die Durchwärmung der herzustellenden mehrlagigen Wicklung mit ferromagnet Ischen Elementen zwischen ihren Lagen wird nittelsDurchleiten von Wechselstrom durch dieselbe dank den Verlusten in den ferromagnet lachen Elementen bewerkstelligt.

Palis als Isoliermaterial in der mehrlagigen Wicklung thermoplastische Kunst off β zur Anwendung kommen, so entfällt die Tränkung der Wicklung mit Klebemittel·

Auf der Grundlage der oben beschriebenen Dorne, die magnetisch ausgeführt sind, können Einrichtungen zur Herstel-

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lung von mehrlagigen Wicklung⁷^ schaffen werden, die einen vollendeten Zyklus der Herstellung der erwähnten mehrlagigen Wicklung beginnend mit dem Auslegen von ferromagnetIschen Elementen auf den Dornetufen und abschließend mit dem Formen dieser mehrlagigen Wicklung gewährleisten. Hierbei wird der erfindungsgemäße Dorn, unabhängig davon, ob er magnetisch als Dauermagnet oder in Form eines Elektromagneten ausgeführt ist, mit einem Mechanismus zum Auslegen der ferromagnetIschen Elemente auf den Oberflächen der Dornstufen und mit einem Mechanismus zum Zusammenbau der Wicklung und zu deren Formen ausgerüstet.

Nachstehend wird eine konkrete Variante der konstruktiven Ausführung der Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetisch an Elementen zwischen ihren Lagen betrachtet, die Spulengruppen des nutenlosan Bb?mä®ra einer elektrischen Maschine darstellen. Diese Einrichtung enthält einen Dorn 53 (Fig. 13) und mit diesem Dorn zusammenwirkend : einen Mechanismus 54 zum Auslegen von ferromagnet 1-schen Elementen 55 und 56 auf den Oberflächen der Dornstufen 57^-57η und einen Mechanismus 58 zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus ihren einzelnen Lagen mit entsprechenden f erromagnet Ischen Elementen 55 und 56 zwischen ihren Lagen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung sowie einen Antrieb, der mit den erwähnten Mechanismen 54 und 58 und mit dem Dorn 53 kinematisch verbunden ist.

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Der Dorn '53 ist aus einem ferromagnetischen Material ausgeführt und. besitzt neun abfallende Stufen 51^-51^ von denen jede Stufe zwei Abschnitte 59 und 60 (Fig. 14) aufweist, welche den aktiven Teilen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung entsprechen, die die Spulengruppe des nutenlosen Ständers einer elektrischen Maschine darstellt, auf welchen Abschnitten die ferromagnetischen Elemente 55 bzw· 56 angeordnet werden, sowie zwei Abschnitte 61 und 62 hat, die den Wickelköpfen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung entsprechen, die die Spulengruppe des nutenlosen Ständers einer elektrischen Maschine darstellt. An den Stirnseiten des Borns 53 sind starr mit ihr verbundene Hülsen 63 und 64 aus unmagnetischem Material angebracht, wobei die Seitenfläche der Hülse 63 der Seitenfläche der höchsten Stufe 57-, entspricht und ihre Fortsetzung darstellt, während die Seitenfläche der Hülse 64 der Seitenfläche der niedrigsten Stufe 57q entspricht und deren Fortsetzung bildet.

Der Dorn 53 ist drehbar ausgeführt, wozu er mit Hilfe einer Welle 65, die mit einem Antrieb (in Fig. 13-14 nicht dargestellt) kinematisch verbunden ist, auf einer feststehenden Plattform 66 aufgesetzt ist.

Die Höhe jeder Stufe 57_χ - 57^ soll etwas größer als der Außendurchmesser des Wicklungsdrahtes 67 sein, aus welchem die Spulengruppe des nutenlosen Ständers einer elektrl-

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sehen Maschine gewickelt wird, während die Breite jeder von den Stufen 57]/-57q der Breite der ferromagnetischen Elemente 55 und 56 gleich ist. Der Dorn 53 besitzt einen Hohlraum 68, in welchem eine Wicklung 69 untergebracht wird, die bei ihrer Speisung mit elektrischem Strom die Erzeugung eines Magnetfeldes gewährleistet, das für die Fixierung der ferromagnet ischen Elemente 55 und 56 auf den Abschnitten 59 und der Stufen 57, - 57« des Dornes 52 notwendig ist. Somit stellt der Dorn 53 einen Elektromagneten dar·

Selbstverständlich entfällt die Notwendigkeit, die Wicklung 69 vorzusehen, wenn der Dorn magnetisch als Dauermagnet ausgeführt ist. Der Dorn 53 weist offene Längsnuten 70 und 71 auf den Abschnitten 59-60, die zur Anordnung und Fixierung der ferromagnet ischen Elemente 55, 56 bestimmt sind, sowie Längsnuten 72 und 73 auf, deren Zweckbestimmung weiter unten angegeben wird.

Der Mechanismus 54 zum Auslegen der ferromagnet ischen Elemente 55, 56 auf den Oberflächen der Stufen 57-^-57« des Dornes 53 enthält einen Wagen 74» der den Dorn 53 umfaßt und an diesem entlang verschiebbar ist. Die Längaverschiebung des besagten Wagens 74 wird von Sehraubengetrieben 75 bewerkstelligt, die aus Schrauben 76, 76-^ bestehen und mit entsprechenden, im Wagen 74 ausgeführten Gewindebohrungen 77, zusammenwirken. Im Wagen 74 ist ein Magazin vorhanden, welches

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für die stückweise Ausgabe der ferromagnetlachen Elemente 55, 56 beim Auslegen derselben auf den Oberflächen der Stufen 57^- -57a des Dornes 55 sorgt.

Das Magazin, das für die stückweise Ausgabe der ferromagnetischen Elemente 55, 56 bei deren Auslegen auf den Oberflächen der Stufen 57^ - 57q des Dornes 53 sorgt» enthält zwei Fassungen 78 und 79» die aus einem unmagnetischen Material, in diesen konkreten Fall aus Messing ausgeführt sind. Diese Fassungen sind in Nuten 80 bzw. 81 untergebracht und wirken mit der Seitenfläche des Dornes bei der Verschiebung des Wagens 74 längs desselben zusammen. Jede Fassung 78, 79 weist an ihrer Sohle 82 eine Öffnung 85 zur stückweisen Zuführung der f err ©magnetischen Elemente 55 t 36 auf«

Verständlicherweise sollen die Abmessungen der öffnung 85 den Abmessungen des ferromagnetische Elementes 55, 56 entsprechen. An der Sohle jeder Fassung sind Rollen 84 vor» gesehen, die sich ständig unmittelbar mit der Seitenfläche des Dornes 53 berühren. Dank diesem Umstand wird bei der Bewegung des Wagens 74 längs des Dornes eine Schritt bewegung jeder der Fassungen 78, 79 auf den Stufen 5J₁ - 57q des Dornes 53 gewährleistet. Jede von den Fassungen 78, 79 ist so abgefedert, daß sie an die Seitenfläche des Dornes angedrückt wird, wodurch eine ständige Berührung der Rollen 84 mit ihr sichersgesteilt wird«

Der Mechanismus zum Zusammenbau der herzustellenden mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden

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ferromagnetisch«! Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung enthält: eine Matrize 85, die beweglich in der mit dem Born 53 gleiohaoheigen Sichtung seitens der Stirnfläche der niedrigsten Stufe 57a angeordnet ist; Stempel, von denen einer zum formen der Stirnfläche der herzustellenden mehrlagigen Wloklung bestimmt und mit Möglichkeit der hin- und hergehenden Bewegung längs des Domes 53 angeordnet ist, während die anderen 86 und 86^ zum Formen der Seitenfläche der herzustellenden mehrlagigen Wicklung dienen und hinter der niedrigsten Stufe 57q des Bornes 53 nach der Hülse 64 angebracht sind, einen Behalter 87 für Klebemittel, der mit dem Formraum in Verbindung steht, welcher sich zwischen der erwähnten Matrize und der niedrigsten Stufe 57q des Domes 53 nach der Hülse 64 befindet.

Der Stempel zum Formen der Stirnfläche der herzustellenden

mehrlagigen Wicklung ist als zwei U-förmige Gabeln 88 und

des ausgebildet, von denen jede in den Nuten 89"Wagens 74 beweglich angeordnet ist· Die Füße 90 der einen Gabel 88 befinden sich in den Nuten 70 des Bornes 53, während die Füße 9O₁ der zweiten Gabel 88·^ in den Nuten 71 des Domes untergebracht sind.

Den Oberflächen der Gabeln 88 und 88^, die nach der Seite des Formraumes weisen, ist eine Form verliehen, die der Form der Stirnfläche der herzustellenden mehrlagigen Wicklung ent-

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spricht. In der vorliegenden konkreten Variante der konstruktiven Ausführung des Mechanismus zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen 55» 56 wird die hin- und hergehende Bewegung des Stempes längs des Domes, welcher Stempel zum Formen der Stirnfläche der herzustellenden mehrlagigen Wicklung bestimmt ist, dadurch gewährleistet, daß die U-förmigen Gabeln Ö8 und 88·^ dieses Stempels am Wagen ?4 des Mechanismus 54 zum Auslegen der ferromagnetischen Elemente 55» 56 auf den Oberflächen der Stufen 57i —57g des Domes 53 montiert sind. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die U-förmigen Grabein 88 und 68, nicht nur Elemente zum Formen der Stirnfläche der herzustellenden mehrlagigen Wicklung, sondern auch Elemente sind, die unmittelbar zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen verwendet werden.

Die Matrize ,85 des Mechanismus 58 zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung enthält zwei formgebende Flächen 91 und 92. Die formgebende Fläche 91 stellt eine Fortsetzung der niedrigsten Stufe 57₉ des Domes 53 dar, ist hiifer der Hülse 64 angeordnet und besitzt dieselbe Form und dieselben geometrischen Abmessungen wie die niedrigste Stufe 57_g des Domes 53· Die formgebende Fläche 92 befindet sich am Ende der formgeben-

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denlj'läche 91 und ist quer zu dieser angeordnet. Diese formgebende Fläche 92 weist nach der Seite des Formraumes und ist mit Fassungen 95 und 9J₁ versehen, welche Führungen für die in ihnen angeordneten Stempel 86 und 86-^ darstellen, sowie besitzt Ausschnitte 94, durch die das Klebemittel in die For nungszone aus dem Klebemittelbehälter 37 zugeführt werden kann, der einen im Körper der Matrize 85 ausgeführten Hohlraum darstellt.

In der'vorliegenden konkreten Ausführungsvariante der konstruktiven Ausführung des Mechanismus 58 zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen 55» 56 dient als Erhitzer die herzustellende mehrlagige Wicklung selbst, wenn sie sich in der Formungszone befindet und während der Formung an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist. Hierbei entwickelt sich die Wärme dank Induktionsverlusten in den ferr©magnetIschen Elementen 55t 56 und im Körper der Matrize 85·

Die Drahtlegevorrichtung 95 dient zum reihenweisen Aufwickeln des Wicklungsdrahts 67 oberhalb der ferromagnetische Elemente 55, 56 auf den Stufen 57·^ - 57^ des Dornes 55« Die Längsnuten 72 und 75 <3es Dornes 53 dienen als Führungen für den Wagen 74, in welche dessen Vorspränge 96 bzw* 97 eingreifen.

Der Dorn 55, die Schrauben 76, die ü-förmigen Gabeln 88 und 88·^, die Stempel 86 und 86-^, die Draßtlegevcrrichtung 95 und die Matrize 85 sind kinematisch aiii aem A&tsleb

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bund en, der die Arbeit der betrachteten Einrichtung zur Herstellung der mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen 55, 56 zwischen ihren Lagen gewährleistet und für die notwendige Zusammenwirkung sämtlicher Mechanismen und kinematischen Glieder dieser Einrichtung in einer vorgegebenen Reihenfolge sorgt.

Der Antrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen 55» 56 zwischen ihren Lagen enthält in einer der konkreten Varianten der konstruktiven Ausführung einen Mechanismus 98 (fig· 15) zur Bewegung des Wagens 74, Mechanismen 991 99i zur Bewegung der ü-förmigen Gabeln ö8 und 88^ Mechanismen 100, 10O^ zur Bewegung der Stempel 86 und 86^, einen Mechanismus 101 zur Bewegung der Matrize 85, einen Elektromotor 102 des Dornes und eine Steuereinheit. Der Mechanismus 98 zur Bewegung dee Wagens ?4 besitzt einen Elektromotor 10^, der mit dem treibenden Zahnrad 104 eines Zahngetriebes unmittelbar in Verbindung steht, dessen getriebene Zahnräder 105 und 106 mit den Schrauben 76 und 7G₁ verbunden sind, die mit den Gewindebohrungen 77 und 77^ Schraubenpaare bilden.

Die Mechanismen 99» 99^ zur Bewegung der U-förmig en Gabeln 88, 88_χ enthalten Federn 107 und 107_χ, welche die abgesenkten U-förmigen Gabeln 88 und 86-, vom Dorn wegführen, sowie Elektromagnete 108 und 109, die bei deren Speisung mit elektrischem Strom die Einführung der Gabeln 88 und 88^ in die Längsnuten 70, 71 des Dornes 53 gewährleisten. Die Mechanismen

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100, 100, zur Bewegung der Stempel 86 und 86^ enthalten Elektromotoren 110 und 111, Zahnräder 112 und 113» die unmittelbar mit den jeweiligen Elektromotoren 110 und 111 verbunden sind, und Zahnstangen 114 und 115, die in die Zahnräder 112 bzw 113 eingreifen und mit den Stempeln 86 und 86^ unmittelbar verbunden sind, welche ihrerseits (durch Federn 116 und 117) abgefedert sind, wodurch die Rückkehr der Stempel in die Ausgangslage sichergestellt wird. Der Mechanismus 101 zur Bewegung der Matrize 85 besitzt eine Feder 118, welche für die Verschiebung der Matrize auf die Stirnfläche des Domes zu sorgt, und einen Elektromagneten 119, der bei dessen Speisung mit elektrischem Strom die Rückführung der Matrize vom Dorn zur Bildung eines erforderlichen Spaltes besorgt, durch den die hergestellte mehrlagige Wicklung aus der beschriebenen Einrichtung herausgeführt werden kann.

Die Steuereinheit enthält einen Walzensteuerschalter 120 (in der Zeichnung ist er in abgewickelter Form dargestellt), der durch einen Elektromotor 121 in Bewegung versetzt wird. Der Walzensteuerschalter 120 ist in Gestalt einer Walze 122 aus Isoliermaterial ausgeführt, an deren Seitenfläche Segmente 123-135 aus Leiterwerkstoff, beispielsweise aus Kupfer angeordnet sind. Gegenüber jedem Segment sind übereinander unbewegliche Bürstenkontakte 136-146 angebracht. Außerdem sind Klemmen 147, 148 zum Anschluß einer Gleichstromquele, Klemmen 149, 150 zum Anschluß einer Wechselstromquelle und

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Klemmen 151, 152. zum Anschließen an diese der herzustellenden mehrlagigen Wicklung beim Durchwärmen derselben vorhanden. Der Schalter 153 dient zum Einschalten des Elektromotors 128 des Walzensteuerschalters 120·

Die Segmente 1235-135 sind in einer bestimmten Kombination mittels Leitern 154-163 elektrisch miteinander gekoppelt* In fig. 16 ist klar zu sehen, welche Segmente und mittels welcher Leiter miteinander verbunden sind. Beispielsweise sind die Segmente 123 und 124 mittels des Leiters 163» die Segmente 125 ^d 127 mittels des Leiters 154- verbunden, während das Segment 127 seinerseits mit dem Segment I3I über den Leiter 155 usw. verbunden ist.

Somit sind praktisch sämtliche Hauptelemente der erfindungsgemäßen Einrichtung 3owie die Wechselbesiehungen dieser Elemente durch entsprechende elektrische, mechanische und kinematische Verbindungen betrachtet. Ebenfalls sind auch die Fragen, welche mit der Zweckbestimmung aller erwähnten Elemente zusammenhängen, eingehend behandelt. Einzelne Elemente, die gar nicht bzw· unzureichend dargestellt wurden, werden nachstehend bei der Beschreibung der Arbeitsweise der erfindungsgemäSen Einrichtung behandelt.

Die betrachtete Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen arbeitet folgenderweise·

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In der Ausgangslage befindet sich der Wagen 74 in der Endstellung hinter der niedrigsten Stufe 57g des Domes 53· Der Walzensteuerschalter 120 nimmt die fixierte Anfangsstellung ein, bei der die unbeweglichen Bürstenkontakte 136-146 die Trommel längs einer Linie ^WO^M berühren, wie dies in Fig.16 gezeigt ist. Hierbei wird die Speisung weder den Elektromotoren 102, 103, HO und 111 noch den Elektromagneten 108, 109, 116, noch der Wicklung 69, die für die Erzeugung eines Magnetfeldes sorgt, zugeführt.

Der Schalter 153 ist abgeschaltet, und dem Elektromotor 121 des Walzensteuerschalters 120 wird die Speisung nicht zugeführt, so daß der Walzensteuerschalter 120 nicht umläuft. In die Fassungen 78 und 79 werden jeweils die ferromagnetic sehen Elemente 55 und 56 eingelegt. Die Drahtlegevorrichtung 95 wird in die Endstellung am. Anfang der höchsten Stufe 57^ des Domes 54 gebracht.

Zur Vereinfachung der Zeichnung ist der Mechanismus zur Verschiebung der Drahtlegevorrichtung nicht abgebildet. Jedoch sind alle möglichen Arten der Mechanismen von Draht- - legevorrichtungen für verschiedenste Maschinen allgemein bekannt, und jede von diesen Vorrichtungen kann ohne jegliche Abänderungen für die nier beschriebene Einrichtung verwendet werden. Insbesondere kann das ein SGtrcaufeengetriebe mit Schloßmutter sein, die mit einer entsprechenden Schraube in, Singriff gebracht werden kann, wenn die Dralles? vorrichtung in Bewegair: versetzt werden soll_f cJSer β.ο->.**? außer iiingriff ge-

bracht werden kann, wenn es nötig ist, die Drahtlegevorrichtung stillzusetzen.

Dieses Schraubengetriebe kann über ihren eigenen Elektromotor verfügen oder aber mit dem Elektromotor 102 des Dornes 53 kinematisch verbunden sein. Die Steuerung des Verschiebemechanismus kann von demselben Walzensteuerschalter 120 zustandegebracht werden, der mit entsprechenden zusätzlichen Segmenten und unbeweglichen Bürstenkontakten versehen ist.

Die Gabeln 88 und 8S₁ sind durch die Wirkung der Federn 10?_t 107]_ von dem Dornt fortgeführt und die Füße 90 und 90-, dieser Gabeln sind aus den Längsnuten 70 bzw. 71 herausgeführt.

Die Stempel 86 und 86-, sind unter Einwirkung der Federn 116 und 117 in die von der formgebenden Fläche 91 am meisten entfernte Endstellung gebracht. Die Matrize 85 ist durch die Wirkung der Feder 118 an den Dorn 53 seitens deren niedrigster Stufe 57n herangeführt und grenzt an die Hülse 64 an.

Bei Betätigung des Schalters 153 läuft der Elektromotor 121 um und versetzt die Walze 122 des Walzensteuer-3 ehalt era 120 in Drehung, derart, daß die Abschnitte k,l,m, η,ρ,ο oder Trommel 122 in der angegebenen Reihenfolge an die Stelle der Anordnung der Bürstenkontakte 136-146 nacheinander herangehen werden (diese Bewegungsrichtung dea WaLzensteuerschalters 120 ist in Fig. 16 durch Pfeil gekennzeichnet).

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Im Augeblick, da der Abschnitt k der Walze 122 an die Stelle der Anordnung der Bürstenkontakte 156-146 herangeht, kommen die Bürstenkontakte 158, 159, 140, 141 und 142 mit den aeweiligen Segmenten 125, 126, 127, 129 and I5I in Berührung. Hierbei wird der elektrische Stromkreis der Wicklung 69 des Dornes 55 geschlossen und durch diesen wird der Strom von dem Pluspol "+" der Gleichstromquelle über die Klemme 147, den Burstenkontakt I58, das Segment 125, die Überbrücker und 155, das Segment 15I, den Burst«ttkontakt 142, die Wicklung 69 des Dornes 55, die Klemme 148 zum Minuspol "-" der Gleichstromquelle fließen. Ss wird ein Magnetfeld erzeugt, das zur Fixierung der ferromagneischen Elemente 55, 56 auf den Stufen 57·^ - 57q notwendig ist. Zu gleicher Zeit schließt sich der elektrische Stromkreis des Elektromotors 103 ^es Mechanismus 54 zum Auslegen der ferromagnetlachen !lamentβ 55, 56, und durch diesen wird der Strom von dem Pluspol "4·¹¹ der Stromquelle über die Klemme 147, den Bürstenkon&äkt 138, das Segment 125, den Überbrücker 157, den Burstankontakt 140, den Elektromotor 103, den Bürstenkontakt 14I₉ das Segment 129, den Überbrücker 156, das Segment 126_s den Bürstenkont&kt 139, die Klemme 148 zum Minuspol "-" der Stromquelle fließen. Der Wagen 74 bewegt sich nach der Seite der Plattform 66. Hierbei werden die ferromagnetischen Elemente 55, 56 stückweise aus den Fassungen 78, 79 des Magazins ausgegeben und aufeinanderfolgend ausgelegt, und zwar be-

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ginnend von der niedrigsten Stufe auf den Stufen 57₁ - 57^ des Dornes 53·

Nachstellend wird dieser Prozeß des Auslegens von ferromagnetischen Elementen beim Übergang des Wagens von der Stufe 57, zur Stufe 57₂ des Domes 53 ausführlicher beschrieben· Um die notwendige Zusammenwirkung aller Elemente des Magazins mit den Passungen 78* 79 beim Auslegen der ferromagnetic·· sehen Elemente 55, 56 sicherzustellen, sind in den Nuten 70, 71 Einsatzstücke 164 vorhanden, bei denen der mittlere Teil 165 über die seitlichen Abschnitte 166 hervorragt und abgestuft ist. Die geometrischen Abmessungen nach Höhe und Breite sowie die Zahl der Stufen in diesem mittleren Teil jedes Einsatzstücks 164 entsprechen dabei den geometrischen Abmessungen nach Höhe und Breite sowie auch der Zahl der Stufen jedes Bornes 53.

Die Form der Einsatζstücke 164 wird in dieser konkreten AusführungsVariante durch die Form der U-förmigen Gabeln 8ö und 88^ und das Vorhandensein der Rolle 84 bestimmt, auf welchen die Fassungen 78, 79 längs des Domes 53 rollen können.

In Fig. 17 ist lediglich der obere Abschnitt des Domes 53 mit den Stufen, 57_X, 57_£, 57^ und 57₄ abgebildet, denen die Stufen 16O₁, 166₂, 166^, 166₄ des Abschnittes 166 des Einsatzstückes 164 entsprechen.

Alle neun Stufen des Abschnitts 166 der JSinaatzstücke 164, darunter auch die auf Fig. 17 gezeigten vier Stufen

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166-,, 166₂, 166,, und 166^, sind in bezug auf die entsprechenden Stufen 57-j - 57q längs des Domes 53 ungefähr um den halben Schritt der Stufe versetzt. Hierdurch wird der Austritt aus der Fassung ?8 und das Legen auf jeder der Stufen 5?2. ~ 5?9 ^des ü°^vnQ8 53 ^nur öi^es ferromagnetischen Elementes 55 gewährleistet.

Wenn der Wagen 74 eine Lage einnimmt, bei der die Fassung 78 sich genau gegenüber der Stufe 57χ befindet, stützt sich das ferromagnetische Element 55^* welches das unterste Element von den in der.Fassung ?8 befindlichen Elementen ist, gegen die Stirnfläche der Stufe 57₂ ^abi "Rd legt sich also bei der weiteren Bewegung des Wagens 74, nachdem es durch die Öffnung 8^ der -Fassung 78 herausgetreten ist, auf die genannte Stufe 57x und wird auf dieser Stufe durch das von der Wicklung 69 erzeugte Magnetfeld fixiert. Hierbei beginnt das folgende ferromagnetisches Element 55₂ ^au^ äie Stufe 57n aufaulaufen, während die Rollen 84 auf der Stufe 166„ des Einsatzstücks 164 so lange weiterrollen, bis die Fassung 78 die durch gestrichelte Linie angedeutete Stellung 78 einnimmt. Hiernach fangen die Sollen 84 an, auf die Stufe 166-, des Einaatzstücks 164 hinüberzurollen, wobei sich die Fassung hebt und bei der weiteren Bewegung des Wagens 74 in die Stellung 78 , die ebenfalls gestrichelt angegeben ist, übergeht. Das folgende ferromagnetische Element 55₂, das sich jetzt ganz unten in der Fassung 78 befindet, kommt über der Stufe 57₂ des Bornes 53 zu stehen, stützt sich dann

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gegen die Stirnfläche der Stufe 57± des Domes 55 ab, tritt durch die öffnung 83 der Fassung heraus und legt sich auf die genannte Stufe 5?₂, wobei es durch das von der Wicklung 69 erzeugte Magnetfeld fixiert wird·

Auf diese Weise erfolgt das Auslegen auch der anderen ferromagnetischen Elemente 55 und ferronxagnetischen Elemente 56 auf allen Stufen 5?-^ - 57g des Bornes. Nach dem Auslegen sämtlicher ferromagnetischen Elemente 55» 56 bewegt sich der Wagen weiter, die Fassungen 78 und 79 verlassen die Nuten 70, 71 des Domes 55 und laufen auf die Plattform 66 auf. Zu dieser Zeit nähert sich der Abschnitt "1" der Walze 122 des Walzensteuerschalters des Stelle, wo die Bürstenkontakte 136-146 angeordnet sind. Von diesem Augenblick an gehen die Bürstenkontakte 140, 141 von den Segmenten 12?, 129 ab, der Elektromotor 103 schaltet aich ab and der Wagen 74 bleibt stehen.

Das Ende des Wicklungsdrahtes 67 wird am Anfang der höchsten Ötufe 57^ des Domes 53 fixiert. Da die Walze 122 des WaLzensteuerschalters 120 sich weiter dreht, kommt der Bürstenkontakt 143 mit dem Segment 132 ia Berührung« Hierbei wird der elektrische Stromkreis des Elektromotors 102 geschlossen und durch diesen wird der Strom von dem Pluspol "+" der Gleichstromquelle über die Klemme 147» den Bürstenkontakt 1358, das Segment 125» den Überbrücker 157, das Segment 132, den Bürstenkontakt 143, den Elektromotor 102 zum Minuspol 7~" der Gleichstromquelle fließen.

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Der Dorn 53 wird in Drehbewegung versetzt und es beginnt das Aufwickeln der Lagen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung mit aufeinanderfolgendem Übergang von der oberen Lage, die auf der Stufe ^₁ aufgewickelt wird, zu der unteren Lage, die auf der Stufe 57q aufgewickelt wird· Während des Aufwickeine der herzustellenden Wicklung fährt der Bürstenkontakt 14-2 fort, über das Segment 131 zu gleiten, die Wicklung 69 des Dorns wird nach wie vor vom Strom durchflossen und die ferromagnetischen Elemente 55» 56 werden durch dieses Magnetfeld auf den Stufen 57-^ - 57q fixiert.

Ss sei bemerkt, daß in der vorliegenden konstruktiven Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung der Dorn 53 drehbar ist', jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich, bei denen der Dorn 53 unbeweglich angeordnet ist, während die Drahtlegevorrichtung 95 sich um den Dorn 53 dreht und sich hierbei gleichmäßig in Längsrichtung verschiebt.

Nach Beendigung des Wickelvorgangs, wenn sich der Abschnitt ^Mm" der Walze 122 des Walzensteuerschalters 120 der Stelle der Anordnung der Bürstenkontakte 136-146 genähert hat, gehen die Bürstenkontakte 142 und 143 von den entsprechenden Segmenten 131-132 ab, der Elektromotor 102 schaltet sich ab und der Dorn 53 bleibt stehen. Gleichzeitig wird auch die Wicklung 69 abgeschaltet, welche das Magnetfeld zur Fixierung der ferromagnetischen Elemente

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BAD ORlGiNAl.

56 auf den Stufen 57_χ - 57₉ des Dornes 53 erzeugt.

Von diesem Zeitpunkt an beginnt der Prozeß dee Zusaniaenbaua der herzustellenden mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen. Hierbei kommen, da sich die Walze 122 des Walzensteuerschalters 120 weiter dreht, die Bürstenkontakte 140 und 141 mit den Segmenten 128 und 150 in Berührung und der elektrische Stromkreis des Elektromotors 103 wird geschlossen, durch welchen der Strom von dem Pluspol "+" der Gleichstromquelle über die Klemme 147, den Bürstenkontakt 138, das Segment 125» den Überbrücker 158» das Segment 131, den Bürstenkontakt 141, den Elektromotor 103, den Bürstenkontakt 140, das Segment 128, den Überbrücker 160, das Segment 126 und den Bürstenkontakt 139 zum Minuspol "-" der Gleichstromquelllfließt·

Da die Gleichstrommotoren 102, I03, 110, 111 und 121 als Induktor (Mittel zur Erzeugung eines Magnetfeldes) Dauermagneten oder Erregerwicklungen haben können, die unmittelbar an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, sind diese Induktoren in den Zeichnungen nicht mitabgebildet, während die Elektromotoren selbst in den Zeichnungen mit ihren Ankerwicklungen in allgemein gebräuchlichen Schaltsymbolen vertreten sind. Wenn deshalb in der Beschreibung die Hede vom Stromdurchfluß durch einen der angegebenen Elektromotoren ist, so ist darunter zu verstehen, daß es

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sich um den Stromdurchfluß durch dessen Anker in der entsprechenden Richtung handelt, sowie in Betracht zu nehmen, daß die Änderung der Stromrichtung im Anker des Elektromotors stets zur Änderung seiner Umlaufrichtung führt«

In dem behandelten Fall, wenn die Segmente 128, I30 die Bürstenkontakte 140, 14-1 passieren, wird der Strom ab der Stellung "m" der Walze 122 des Walzensteuersehalters 120 durch den Elektromotor I03 in einer anderen Richtung im Vergleich .mit der Stromrichtung fliessen, wenn die Bürstenkontakte 140, 141 die Segmente 127, 129 passieren und der Wagen ?4 infolgedessen sich von der Plattform 66 nach der Seite der Matrize 85 bewegen wird. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bewegung des Wagens 74 nach der Seite der Matrize nähern sich die Gabeln 88, 88, unter Einwirkung der Elektromagneten 108, 109 der Matrize und ihre Füsse greifen in die Nuten 70, 71 ein. Dies erklärt sich dadurch, daß die Elektromagneten 108, 109 vom Strom im folgenden Stromkreis durchflossen werden: Pluspol "+" der Stromquelle, Klemme 147, Bürstenkontakt I38, Segment 12$, Überbrücker 158 und 159» Segment I33, Bürstenkontakt 144, Elektromagneten 108 und 109, Minuspol"-" der Gleichstromquelle.

Während der Bewegung des Wagens 74 verschieben sich die Gabel 88 und öQ^ in den Nuten 70, 71 des Dornes 53, wodurch die einzelnen Lagen der herzustellenden mehrlagigen

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Wicklung mit ihren f err (Magnetischen Elementen 55» 56 aufeinandergelegt werden und jede nachfolgende Lage tritt in die vorhergehende teleskopartig ein. Nach dem Zusammenbauvorgang erfolgt daa Formen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung, die sich am Ende des Wegs des Wagens ?4 auf der Matrize 85 befindet. Hierbei werden die Stirnflächen der herzustellenden Wicklung durch Nachdrücken derselben mittels der Gabeln 88, 88, an die formgebende fläche 92 der Matrize 85 geformt, während die Seitenflächen dieser Wicklung vermittels der Stempel 86, 86^ geformt werden, die beginnen, eich nach der Seite der formebenden Fläche 91 der Matrize 85 durch die Elektromotoren 110 und 111 zu bewegen, sobald der Abschnitt "r" der *alze 122 des Walzensteuerschalters 120 an die Stelle der Anordnung der Bürstenkontakte 136-146 herangeht. Der Strom fließt durch die Elektromotoren 110, 111 im folgenden elektrischen Stromkreis: Pluspol *·+" der Gleichstromquelle, Klemme 14-7, Bürstenkontakt 1J8, Segment 125, Uberbrücker 161, Segment 134·» Bürstenkontakt 145, Elektromotoren 110 und 111, Klemme 143 und Mixuiapol "-" der Gleichstromquelle .

Gleichzeitig mit dem Prozeß der Formung der herzustellenden mehrlagigen Wicklung, und zwar nachdem sie durch die Gabeln 88, 88-^ an die formgebende Fläche 92 der Matrize 85 nachgedrückt ist, jedoch vor Beginn der Bewegung der Stempel 86, 8O₁ nach der Seite der formgebenden Fläche 91 der Matrize 85, d.h. vor Beginn der Formung der Seitenfläche der herzustel-

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lend en mehrlagigen Wicklung, wird durch die Ausschnitte 94 der genannten formgebenden Fläche 92 aus dem Behälter 8? das Klebemittel zugeführt, mit welchem sämtliche Elemente dar herzustellenden mehrlagigen Wicklung durchtränkt werden. Um zu verhindern, daß das Klebemittel aus dem Behalter 8? in den Formraum ausfließt, wenn der letztere frei ist, d.h. , wenn sich in ihm die aus einzelnen Lagen zusammengebaute herzustellende Wicklung noch nicht befindet, sind die Ausschnitte 94 in der formgebenden Fläche 92 durch entsprechende Schieber (in den Zeichnungen nicht dargestellt) verschlossen. Diese Verschlußschieber wirken mit der herzustellenden mehrlagigen Wicklung nur während des Nachdrückens derselben durch die Gabeln 88, 8S₁ an die formgebende Fläche der Matrize 85 zusammen. Dank diesem Zusammenwirken der Schieber mit der herzustellenden mehrlagigen Wicklung findet das öffnen der Ausschnitte 94 statt, wodurch die Verbindung des Behälters 87 mit dem Formraum ermöglicht wird, so daß das Klebemittel aus dem Behälter zu der zu diesem Zeitpunkt in dem Formraum befindlichen herzustellenden mehrlagigen Wicklung zugeführt werden kann. In der Zeitperiode, wenn die Formung der Seitenfläche der herzustellenden Wicklung bei der Bewegung der Stempel 86, 86^ nach der Seite der formgebenden Fläche 91 der Matrize 85 zustandekommt, erfolgt das Durchwärmen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung, wodurch der Prozeß der Polymerisation des Klebemittels bedeutend beschleunigt wird. Das Durchwärmen

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der mehrlagigen Wicklung findet dank den Induktionsverlusten in den ferromagnetisehen Elementen 55, 56 und im Körper der Matrize 85 beim Anschluß der herzustellenden mehrlagigen Wicklung an die Wechselstromquelle statt, wenn der Abschnitt "p" Walze 122 dea Walzensteuerschalters 120 an die Stelle der Anordnung der Bürstenkontakte 136-146 herangeht. Hierbei wird der elektrische Strom im folgenden Stromkreis fließen: Klemme 149, Bürstenkontakt 1.56, Segment 123, Leiter 154, Segment 124, Bürstenkontakt 137, Klemme 152, herzustellende Wicklung 164, Klemme I5I, Klemme I50.

Pie Operationen des Abschneidens des Wicklungsdrahtes 67 an der Drahtlegevorrichtung 95 nach dem Aufwickeln der Lagen und dem Zusammenbau dieser Lagen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, des Abisolierens der Ausführungen dieser mehrlagigen Wicklung und des Anschlusses derselben an die Klemmen I5I, I52 werden in der vorliegenden konkreten Einrichtung von Hand ausgeführt. Jedoch bereitet der Prozeß der Mechanisierung und Automatisierung derartiger elementarer Arbeitsoperationen keine Schwierigkeiten, wenn man weit verbreitete Methoden bei der Herstellung verschiedener Wickelerzeugnisse, beispielsweise vorgeschalteter Widerstände für Meßgeräte anwendet, wenn zum Zwecke der Kontrolle der Größe ihrer elektrischen Widerstände sie periodisch während des Wickelvorganges an den entsprechenden Meßkreis angeschlossen werden müssen.

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Das Abschluß stadium des Zyklus der Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetisehen Elementen zwischen ihren Lagen beginnt von dem Augenblick an, wenn der Abschnitt "p" der Walze 122 des Walzensteiierschalters 120 an die Stelle der Anordnung der Bürstenkontakte 136-146 herangeht. Hierbei wird der elektrische Strom durch den Elektromagneten 119 der iJatrize 85 im folgenden Stromkrei fließen: Pluspol

"+" der Gleichstromquelle, Klemme 14-7, Bürstenkontakt

145» Segment 134, Leiter I63, Segment 135»

Bürstenkontakt 146, Elektromagnet 119 der Matrize 85,

Klemme 148 und Minuspol"-" der Stromquelle. Die Matrize 85

geht von dem Dorn 53 ab und die herzustellende Wicklung 164 kann von diesem abgenommen werden.·

Die obenbeschriebenen konkreten Varianten des Dornes und der Einrichtung mit diesem Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen-wurden entwickelt, hergestellt und experimentell erprobt in Anwendung uiif eine mehrlagige Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, und zwar zur Herstellung von Spulengruppen des nutenlosen Ständers einer elektrischen Maschine, die von W.M.Kasanski j erfunden wurde (s. die Beschreibung des UdSSR-Urheberscheins, veröffentlicht im Bulletin des Komitees für Erfindungs- und Entdeckungswesens beim Ministerrat der UdSSR Nr. 26 aus dem Jahre 1970). Hierbei gestattet die erfindungsgemäße Einrichtung in

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der beschriebenen Variante der konstruktiven Ausführung es, den automatischen Zusammenbau von Spulengruppen des nutenlosen Ständers einer elektrischen Maschine und letzten Endes auch die automatische Herstellung der elektrischen Maschinen selbst in einer Fließstraße zu realisieren, wenn am Eingang Wicklungsdraht und ferromagnetische Elemente zugeführt, während am Ausgang elektrische Maschine im zusammengebauten, fertigen Zustand abgenommen werden.

Natürlicherweise sind die Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Doms und der üünrichtung<init diesem Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetische Elementen zwischen ihren Schichten durch die Herstellung von Spulengruppen der nutenlosen Ständer elektrischer Maschinen allein nicht ausgeschöpft. Eine solche Einrichtung kann auch zur Herstellung verschiedenster Wickelerzeugnisse für viele elektromagnetische Apparate realisiert werden. Dabei genügt es, den Stufen des Bornes Form und Abmessungen zu verleihen, welche der Form und den Abmessungen der herzustellenden Wickelerzeugnisse entsprechen, sowie entsprechende Änderungen in den Mechanismen zum Auslegen der ferromagnetisehen Elemente auf den Dornstufen und zum Zusammenbau der entsprechenden mehrlagigen Wicklungen aus einzelnen Lagen vorzunehmen.

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Claims

PATENTANSPRUCHES

1. Dorn zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit

ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, dessen Seitenfläche von einer Reihe abfallender Stufen gebildet ist, deren Zahl der Anzahl der Lagen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung gleich ist, wobei die geometrischen Abmessungen und die Form der Seitenfläche jeder Stufe den geometrischen Abmessungen und der Form der auf dieser Stufe zu verlegenden Lage mit dazugehörigen f erromagnet ischen Elementen der herzustellenden mehrlagigen Wicklung entsprechen, dadurch gekennze i chnet, daß er magnetisch mit einer solchen Konfiguration und Intensität des Magnetfeldes ausgeführt ist, d iß eine zuverlässige Fixierung der erwähnten

f erromagnet ischen Elemente auf den Seitenflächen der genannten Stufen (16, 12, 18, 19, 33, 34, 35, 36) des Domes sichergestellt wird.

2. Born nach Anspruch 1 zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit f erromagnet ischen Elementen zwischen ihren Lagen, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form eines Dauermagneten ausgeführt ist, der axial magnetisiert 1st.

3. Dorn nach Anspruch 1 zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit f erromagnet ischen Elementen zwischen ihren Lagen, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form

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eines Dauermagneten ausgeführt ist, der radial magnetisiert ist.

4. Dorn nach Anspruch 1 zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem unmagnetischen Material ausgeführt ist und in jeder Stufe lineare Dauermagneten (23 t 2^₁, 23₂» 23*» 26, 2O₁, 26₂, 26,) an den Stellen besitzt, wo die ferromagnetIschen Elemente angeordnet werden sollen, die zu der auf dieser Stufe zu verlegenden Lage der herzustellenden mehrlagigen Wicklung gehören und mit der Seitenfläche (15) der erwähnten Stufe längs des Domes bündig montiert sind, wobei die genannten linearen Dauermagneten (23 t 23^, 23₂t 23xt 2$, 26^ 26^, 26^) in den benachbarten Stufen (16, 17, lö, 19) mit ihren gleichnamigen Polen einander zugekehrt sind.

5. Dorn nach Anspruch 1 zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnet is chen Elementen zwischen ihren Lagen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Elektromagneten darstellt, dessen Wicklung (37) innerhalb des genannten Domes untergebracht ist·

6. Dorn nach Anspruch 5 zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnet is chen Elementen zwischen ihren Lagen, der einen Elektromagneten darstellt, dadurch gekennze lehnet, daß er aus einem ferromagnetischen

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Material mit offenen Längsnuten (32) ausgeführt ist, die durch alle Stufen auf den Abschnitten verlaufen, welche zur Anbringung der ferromagnetischen Elemente (40, 4-1) bestimmt sind, sowiecine Wicklung (37) besitzt, die in den genannten Nuten (32) verlegt ist und bei ihrem Anschluß an eine Gleichstromquelle (¹¹U") die Erzeugung eines Magnetfeldes zur Fixierung der ferromagnetlachen Elemente (40, 41) auf'den Dornstuf en (33, 34. 35, 36) gewährleistet.

7. Einrichtung zur. Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetisehen Elementen zwischen ihren Lagen, in der der Dorn nach Anspruch 1 und nach einem beliebigen der Ansprüche 2-4 ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Mechanismus zum Auslegen dler f err omagne ti sehen Elemente auf den Oberflächen der genannten Dornstufen und einen Mechanismus zum Zusammenbau der erwähnten mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden f erromagnet Ischen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen zwischen ihren Lagen, welche Mechanismen nacheinander mit dem Dorn zusammenwirken, sowie einen Antrieb enthält, der mit den erwähnten Mechanismen kinematisch verbunden ist·

8. Einrichtung zur Herstellung einer mehrlagigen Wicklung mit f erromagnet ischen Elementen zwischen ihren Lagen, bei welcher der Dorn nach Anspruch 1 oder nach einem beliebigen der Ansprüche 5-6 ausgeführt ist, dadurch ge-

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_ 54 -

k e η η ζ e lehnet, daß sie einen Mechanismus (54) zum Auslegen der ferromagnetischen .elemente (55» 56) auf den Oberflächender genannten Dornstufen (57^-57^) und einen Mechanismus (53) zum Zusammenbau der erwähnten mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetischen Elementen (551 56) n"d zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung mit ferromagnetischen Elementen (55» 56) zwischen ihren Schichten, welche Mechanismen nacheinander mit dem Dorn (53) zusammenwirken, sowie einen Antrieb enthält, der mit den erwähnten Mechanismen (54, 58) kinematisch verbunden ist.

9. Mechanismus zum Auslegen von ferromagnetischen Elementen auf den Oberflächen der Dornstufen der Einrichtung nach Anspruch 8 zur Herstellung der erwähnten mehrlagigen Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß er einen mit dem Antrieb kinematisch verbundenen Wagen (74), der den Dorn (53) umfaßt und längs dieses Dornes (53) verschiebbar ist, und ein in dem erwähnten Wagen angeordnetva Magazin

iie

für ferromagnetische Elemente enthält, welches Stückweise Ausgabe der ferromagnetischen Elemente (55» 56) beim Auslegen derselben auf der Oberfläche der besagten Stufen (57^-57n) des Dornes (53) nährend der Verschiebung des genannten Wagens (74) längs dieses Domes gewährleistet.

10. Magazin des Mechanismus zum Auslegen von ferromagnetischen Elementen, ausgeführt nach Anspruch 9, dadurch

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gekennzeichnet, daß es mindestens eine Fassung (7Θ i79) aus einem unmagnetIschen Material darstellt, die in der quer zum Dorn verlaufenden Richtung beweglich in den Nuten (80,81) des erwähnten Wagens (74) angeordnet ist und mit der Seitenfläche des Domes zusammenwirkt, wobei diese Fassung (78,79) an ihrer fohle (82) eine Öffnung (83) mit Querabmessungen hat, die den Abmessungen des ferromagnetische Elementes (55» 56) entsprechen, durch weiche Öffnung die stückweise Ausgabe dieser ferromagnetischen Elemente (55t 56) bei deren Auslegen auf den Oberflächen der genannten Stufen (57ι~57ο) des erwähnten Domes (53) erfolgt.

11· Mechanismus zum Zusammenbau der mehrlagigen-Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnetische Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung der Einrichtung nach Anspruch 8 zur Herstellung der erwähnten mehrlagigen Wicklung, dadurch gekennzeichnet daß er eine Matrize (85), die beweglich in der mit dem Dorn (53) gleichachsigen Richtung seitens der Stirnfläche der niedrigsten Stufe (57q) des genannten Domes (53) angeordnet ist, mindestens zwei Stempel, von denen der eine zum Formen der Stirnfläche der mehrlagigen Wicklung dient und hin- und herbeweglich längs des Domes (53) angeordnet ist, während der andere (86, 8(S₁) zum Formen der Seitenfläche der genannten mehrlagigen Wicklung bestimmt und hinter der niedrigsten Stufe

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(57q) des Domes (53) mit Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung in der quer zum Dorn (53) verlaufenden Richtung angeordnet ist, ferner einen Behälter (87) für Klebemittel, der mit dem zwischen der erwähnten Matrize (85) und der niedrigsten Stufe (57q) des erwähnten Domes (53) befindlichen Formraum in Verbindung steht, sowie einen Erhitzer zum Durchwärmen der genannten mehrlagigen Wicklung, die mit Klebemittel durcnränkt ist, enthält, bei welchem Durchwärmen die Beschleunigung des Prozesses der Polymerisation dieses Klebemittels sichergestellt wird.

12. Stempel zum Formen der Stirnfläche der erwähnten mehrlagigen Wicklung des Mechanismus nach Anspruch 11 zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagne tischen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung, dad u j? chgekejinze i chnet, daß er in Form einer Reihe von U-förmigen Gabeln (88,88,) ausgeführt ist, von denen jede an der Stirnfläche des genannten Wagens (74) des erwähnten Mechanismus (54) zum Auslegen von ferromagnetische^ Elementen beweglich angeordnet ist, die der genannten Matrize (85) zugekehrt ist, wobei die Füße (90,9O₁) dieser Gabel in Längsnuten (70, 71) des Domes (53) untergebracht sind, deren liefe bei der höchsten Stufe (57) ungefähr der Höh· der erwähnten mehrlagigen Wicklung gleich ist.

13· Matrize des Mechanismus zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden

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ferromagnetIschen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung, der nach Anspruch 11 ausgeführt ist, dad u r c h gekennze lehnet, daß sie zwei formgehende Flächen (91 und 92) enthält, von denen die eine (91) die Fortsetzung der niedrigsten Stufe des besagten Dornea ist und dieselbe Form und geometrischen Abmessungen besitzt, während die andere (92), die quer zu der ersten formgebendθα Fläche (91) liegt, sich an deren Ende befindet, ferner einen Hohlraum (87), welcher im Körper der Matrize ausgeführt ist und einen Behälter für das Klebemittel darstellt, mit dem die erwähnte mehrlagige Wicklung bei deren Formung durchtränkt wird, wobei die angegebene andere formgebende Fläche (92) dem Formraum zugekehrt und mit einer Fassung (93) versehen ist, die als Führung für den in ihr angeordneten Stempel (86, 86-,) zum Formen der Seitenfläche der herzustellenden mehrlagigen Wicklung dient und Ausschnitte (94) aufweist, durch die das Klebemittel aus dem genannten Hohlraum in die Formungszone zugeführt werden kann«

14. Mechanismus nach Anspruch 11 zum Zusammenbau der mehrlagigen Wicklung aus deren einzelnen Lagen mit entsprechenden ferromagnet is chen Elementen und zum Formen dieser mehrlagigen Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß als Erhitzer in ihm die erwähnte mehrlagige Wicklung mit ferromagnet ischen Elementen (55, 56) zwischen ihren Lagen dient, die sich auf der Matrize (85) befindet und an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist·

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