DE2341713C2

DE2341713C2 - Method for producing a cylinder jacket-shaped multi-layer winding

Info

Publication number: DE2341713C2
Application number: DE19732341713
Authority: DE
Inventors: Henry 6072 Sachseln Kristiansen
Original assignee: INTERELECTRIC AG 6072 SACHSELN CH; Interelectric AG
Current assignee: INTERELECTRIC AG 6072 SACHSELN CH; Maxon Motor AG
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1983-03-24
Also published as: JPS5928135B2; DE2341713A1; JPS4992503A; CH549305A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer zylindermantelförmigen, mehrlagigen Drahtwicklung für nutenlose, insbesondere eisenlose Rotoren von elektrischen Maschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for producing a cylinder jacket-shaped, multi-layer wire winding for slotless, in particular ironless rotors of electrical machines according to the preamble of Claim 1.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt, bei welchem der Draht zuerst auf eine Zylindermantelform von rautenförmigem Querschnitt gewickelt wird, die so entstandene Spule mit der Länge L zu einem flachen Wicklungsband zusammengedrückt und das Wicklungsband dann zu einem geschlossenen, kreislzylindermantelförmigen Ring gebogen wird (DE-OS 18 Ol 263).Such a method is already known in which the wire is first wound onto a cylinder jacket shape with a diamond-shaped cross-section, the resulting coil with the length L is compressed to form a flat winding tape and the winding tape is then bent into a closed, circular cylinder jacket-shaped ring (DE- OS 18 Ol 263).

Dieses Verfahren eignet sich zum Herstellen von Wicklungen aus einem verhältnismäßig dicken Draht. Bei Verwendung dünner Drähte treten erhebliche Schwierigkeiten auf, wenn gewährleistet sein soll, daß der Draht Windung neben Windung liegt. Wicklungen mit dünnen Drähten lassen sich daher mit vertretbarem Aufwand nur als wilde Wicklungen ausführen. Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß die Struktur und Dicke der Wicklung verhältnismäßig unregelmäßig wird und einen schlechten Füllfaktor ergibt.This method is suitable for making windings from a relatively thick wire. If thin wires are used, considerable difficulties arise if it is to be ensured that the wire is one turn next to the other. Windings with thin wires can therefore be justifiable Execute effort only as wild windings. However, it has been shown that the structure and thickness of the Winding becomes relatively irregular and results in a poor fill factor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einen gleichmäßigeren Aufbau und eine verhältnismäßig gleichbleibende Dicke der Wicklung ergibt sowie einen besseren Füllfaktor derselben.The invention is based on the object of creating a method of the type mentioned at the outset, which means a more uniform structure and a relatively constant thickness of the winding and a better fill factor of the same.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Draht auf die Zylindermantelform mit abwechselnder Vorschubrichtung gewickelt wird und daß die Länge der Vorschubbewegungen dabei kleiner als die Länge L und in der vorwärts gerichteten Vorschubrichtung jeweils größer als in der rückwärts gerichteten Vorschubrichtung isv.This object is achieved according to the invention in that the wire is wound onto the cylinder jacket shape with alternating feed direction and that the length of the feed movements is smaller than the length L and greater in the forward feed direction than in the backward feed direction isv.

Es ist zwar bereits an sich bekannt. Wicklungen durch Aufwickeln eines Drahtes mit abwechselnder Vorschubrichtung herzustellen (CH-PS 2 66 207), jedoch werden dabei aneinandergrenzende Wicklungsbereiche mit ίο trapezförmigem Querschnitt hergestellt, indem für jeden Wicklungsbereich die Anzahl der Windungen, die in einem Wicklungssinn gewickelt werden, bei jedem Wechsel der Vorschubrichtung abnimmt Dadurch soll erreicht werden, daß von einem kontinuierlich bewickelten Streifen eine vorbestimmte Länge abgeschnitten werden kann, und zwar an den aneinandergrenzenden Stellen zweier Wicklungsbereiche, so daß nur eine Windung durchgeschnitten wird und keine weiteren Windungen verletzt werden. Die aneinandergrenzenden Wicklungsbereiche werden dabei nicht zu einem flachen Wicklungsband z'isammengedrückt, sondern lediglich zu einem kreiszylindermantelförmigen Ring gebogen.It is already known per se. Windings through Winding up a wire with alternating feed direction to produce (CH-PS 2 66 207), however adjoining winding areas with ίο trapezoidal cross-section produced by for for each winding area the number of turns that are wound in one winding sense, for each Change in the direction of feed decreases. This is to ensure that a continuously wound Strip a predetermined length can be cut, namely at the adjacent Set two winding areas so that only one turn is cut and no more Turns are injured. The adjacent winding areas do not become one flat winding tape pressed together, but only to a circular cylinder jacket-shaped ring bent.

Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further developments result from the subclaims.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.The invention is supplemented below with the aid of schematic drawings of several exemplary embodiments described.

F i g. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer zylindermantelförmigen mehrlagigen Wicklung.F i g. 1 is a perspective view of a cylinder jacket-shaped multi-layer winding.

F ι g. 2 ist eine in die Ebene abgewickelte Darstellung des Wicklungsquerschnittes der Wicklung von F i g. 1 an der Stelle II-1I,Fig. 2 is a developed illustration in the plane of the winding cross-section of the winding of FIG. 1 at position II-1I,

Fig.3 ist eine abgewickelte Darstellung entsprechend F i g. 2, jedoch einer abgeänderten Ausführungsform einer Wicklung
F i g. 4 zeigt ein flaches Wicklungsband.
Fig.5 zeigt das Wicklungsband nach dem Umlegen zu einem geschlossenen Zylindermantel.
Die in F i g. 1 dargestellte zylindermatelförmige Wicklung 1 weist rautenförmige Windungen 2 auf, deren K.ante.1 an den Stirnbereichen 3 und 3a sowie in einer Durchmesserebene 4 liegen, welche in der axialen Mitte der Wicklung liegt.3 is a developed representation corresponding to FIG. 2, but a modified embodiment of a winding
F i g. 4 shows a flat winding tape.
5 shows the winding tape after it has been folded to form a closed cylinder jacket.
The in F i g. The cylinder-shaped winding 1 shown in FIG. 1 has diamond-shaped windings 2, the edge edges of which lie on the end regions 3 and 3a and in a diameter plane 4 which lies in the axial center of the winding.

Die Wicklung weist an der Stirnseite 3a drei Anschlüsse 5 auf, von denen lediglich zwei zu erkennen sind. Diese Anschlüsse dienen zum Verbinden der Wicklung mit den Lamellen eines Kollektors.The winding has three connections 5 on the end face 3a, only two of which can be seen are. These connections are used to connect the winding to the fins of a collector.

Die F i g. 1 ist stark schematisiert und dient lediglich dazu, die Gestalt einer Wicklung und deren Windungen zu zeigen.The F i g. 1 is highly schematic and only serves to show the shape of a winding and its turns to show.

F i g. 2 zeigt einen in eine Ebene abgewickeltenF i g. 2 shows a developed in a plane

Querschnitt längs der Linie H-II von Fig. 1. Man erkennt, daß die Wicklung aus drei Lagen aufgebaut ist.Cross section along the line H-II of FIG. 1. It can be seen that the winding is made up of three layers.

Die Wicklung besteht aus einem durchlaufenden Draht 6, welcher durchlaufend von einem Anfang 7 bis zum Ende 8 gewickelt ist und zwei gleichmäßig über die Wicklungslänge verteilte Anzapfungen 5 aufweist. Bei der fertigen Wicklung sind der Anfang 7 und das Ende 8 des Drahtes miteinander zu einem gemeinsamen Anschluß verbunden.The winding consists of a continuous wire 6, which continuous from a beginning 7 to is wound to the end 8 and has two taps 5 evenly distributed over the winding length. at of the finished winding, the beginning 7 and the end 8 of the wire are one with each other Connection connected.

Aus dem eingezeichneten Pfeil erkennt man die Aufeinanderfolge der einzelnen Windungen. Es werden zuerst sechs Windungen in der einen Vorschubrichtung gewickelt, sodann fünf Windungen in der entgegengesetzten Richtung und danach zehn Windungen in der ursprünglichen Vorschubrichtung. In der Zeichnung ist zu erkennen, daß beim Wickeln von diesen zehnThe sequence of the individual windings can be seen from the arrow drawn. It will first wound six turns in one feed direction, then five turns in the opposite direction Direction and then ten turns in the original feed direction. In the drawing is to see that when winding these ten

Windungen vier Windungen 9 als dritte Lage auf dem ersten Wicklungsabschnitt liegen, während sechs Windungen 10 als erste Lage in dem zweiten WickiuDgsabschnitt liegen.Turns four turns 9 as a third layer on the first winding section, while six turns 10 as the first layer in the second WickiuDgsabschnitt lie.

Anschließend werden jeweils aufeinanderfolgend sechs Windungen 11 in der anderen Vorschubrichtung und zwölf Windungen 12 in der einen Vorschubrichtung gewickelt, wobei die Windungen 11 jeweils die zweite Lage eines Wicklungsabschnittes bilden und die Windungen 12 je zur Hälfte die dritte Lage tines ίο Wicklungsjbschnittes und die erste Lage eines folgenden Wicklungsabschnittes bilden.Then there are six turns 11 in succession in the other feed direction and twelve turns 12 wound in one feed direction, the turns 11 each being the second Form position of a winding section and the turns 12 each half the third layer tines ίο Winding section and the first layer of a subsequent winding section.

Natürlich werden praktisch beim Wickeln von dünnen Drähten keine so regelmäßigen Wicklungsmuster erzielt, wie sie in Fig.2 dargestellt sind, jedoch folgt der Draht im allgemeinen dem in Fig.2 dargestellten pilgerschrittähnlichen Wicklungsverlauf.Of course, when winding thin wires, such regular winding patterns do not come in handy achieved, as shown in Fig.2, however the wire generally follows the pilgrim step-like winding course shown in FIG.

F i g. 3 zeigt eine Ansicht entsprechend F i g. 2, jedoch einer abgeänderten Wicklung, bei der der Draht jeweils abwechselnd mit einer Länge η in der einen Vorschubrichtung und mit der Länge η — \ in der anderen Vorschubrichtung gewickelt ist. Man erkennt dabei den Verlauf des Drahtes in mehreren Stufen, wobei insgesamt fünf Drahtlagen gebildet sind. Auch zu diesem Ausführungsbeispiel muß gesagt werden, daß die Drähte praktisch nicht so regelmäßig verlaufen werden, wie sie in F i g. 3 dargestellt sind, je dünner der Draht ist, desto zufälliger werden sich die Drähte in Anlehnung an das in F i g. 3 dargestellte Muster legen. In jedem Fall ergibt sich jedoch eine wesentlich bessere Packung der Drähte als bei Anwendung bekannter Herstellungsverfahren. F i g. 3 shows a view corresponding to FIG. 2, but with a modified winding in which the wire is wound alternately with a length η in one feed direction and with a length η - \ in the other feed direction. The course of the wire can be seen in several stages, with a total of five wire layers being formed. In relation to this exemplary embodiment, too, it must be said that the wires will practically not run as regularly as they are in FIG. 3 are shown, the thinner the wire, the more random the wires will be based on the method shown in FIG. 3 place the pattern shown. In any case, however, the wires are packaged much better than when known manufacturing processes are used.

Gemäß einem abgeänderten Verfahren nach der Erfindung wird zuerst eine zylindermantelförmige Wicklung, etwa nach dem in den Fig.2 und 3 erläuterten Verfahren hergestellt, und zwar auf einer Zylindermantelform mit rauienförmigem Querschnitt, und diese Wicklung sodann zu einem flachen Wicklungsband flachgepreßt, das in F i g. 4 dargestellt ist.According to a modified method according to the invention, a cylinder jacket-shaped Winding, produced for example by the method explained in FIGS. 2 and 3, on a Cylindrical shell shape with a rough cross-section, and this winding is then pressed flat to form a flat winding tape which is shown in FIG. 4 is shown.

Dieses Wicklungsband wird sodann gemäß F i g. 5 zu einer Kreiszylindermantelform mit den Enden sich überlappend zusammengerollt, wodurch schließlich die in F i g. 1 dargestellte Wicklung entstehtThis winding tape is then shown in FIG. 5 to a circular cylinder jacket shape with the ends rolled up in an overlapping manner, as a result of which finally the in FIG. 1 shown winding arises

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich besonders zum Herstellen von Wildwicklungen aus dünnen Drähten, das heißt von Wicklungen, bei denen die Drähte nur annähernd eine bestimmte Wicklungsstruktur zeigen. The method according to the invention is particularly suitable for producing wild coils from thin wires, i.e. windings in which the wires only show an approximate winding structure.

Durch bestimmte Wahl der Vorschubgeschwindigkeit im Verhältnis zum Durchmesser des verwendeten Drahtes und durch Wahl der in den beiden Vorschubrichtung aufgewickelten Drahtlänge läßt sich die Struktur der Wicklung in weiten Grenzen variieren. Man kann insbesondere Wicklungen herstellen, die eine vielfache Dicke des Drahtdurchmessers aufweisen.By certain choice of the feed speed in relation to the diameter of the one used Wire and by choosing the length of the wire wound in the two feed directions, the structure the winding vary within wide limits. In particular, it is possible to produce windings that are multiple Have the thickness of the wire diameter.

Es ist auch möglich, die Wicklung gleichzeitig mit zwei nebeneinanderliegenden Drähten herzustellen.It is also possible to make the winding with two wires lying next to each other at the same time.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for producing a cylinder jacket-shaped, multi-layer wire winding for slotless, in particular ironless rotors of electrical machines, in which method the wire is first wound onto a cylinder jacket shape with a diamond-shaped cross-section, the resulting coil with the length L is compressed into a flat winding band and the The winding tape is then bent into a closed, circular cylinder jacket-shaped ring, characterized in that the wire is wound onto the cylinder jacket shape with alternating feed direction and that the length of the feed movements is smaller than the length L and in the forward feed direction is greater than in the backward feed direction Feed direction is

2. The method according to claim 1, characterized in that the wire is first wound in one feed direction with a certain length, then with up to the same length in the other feed direction, and then alternately with twice the length in one feed direction and with the single length in the other feed direction.

3. The method according to claim 1, characterized in that the wire is wound alternately with N turns in one feed direction and with (N - \) turns in the other feed direction.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of wires wound side by side at the same time.