DE2347322C3

DE2347322C3 - Verfahren zur Herstellung der Wicklung eines nutenlosen Ankers

Info

Publication number: DE2347322C3
Application number: DE19732347322
Authority: DE
Inventors: Aleksej Grigorievitsch Epifanzev; Vasilij Michajlovitsch Kasanskij; Jurij Adamovitsch Nowosibirsk Kramer; Vladimir Lavrentevitsch Novosibirskaja Oblast' Berdsk Roschtschektaev
Original assignee: NOVOSIBIRSKIJ ELEKTROTECHNITSCHESKIJ INSTITUT NOWOSIBIRSK (SOWJETUNION)
Current assignee: NOVOSIBIRSKIJ ELEKTROTECHNITSCHESKIJ INSTITUT NOWOSIBIRSK (SOWJETUNION)
Priority date: 1973-09-20
Filing date: 1973-09-20
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE2347322A1; DE2347322B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der Wicklung eines nutenlosen Ankers einer elektrischen Maschine, bei dem zunächst durch dichtes einlagiges Bewickeln einer Schablone eine Zylinderwicklung mit einer Querschnittsform gebildet wird, bei der zwischen zwei nicht unmittelbar aneinanderstoßenden Abschnitten für die späteren aktiven Spulenseiten Abschnitte für die späteren Stirnverbindungen liegen, und bei dem anschließend die Zylinderwicklung von der Schablone abgenommen und derart gekippt wird, daß eine Lage der späteren aktiven Spulenseiten unter Verschiebung um die Größe des Wicklungsschritts auf die andere Lage der späteren aktiven Spulenseiten zu liegen kommt. Ein solches Verfahren ist aus der DE-AS 70 668 bekannt.

Verfahren dieser Art sind besonders geeignet zur Herstellung von Kleinstmotoren, die z. B. als Stellmotoren in Rege'- und Steuersystemen oder als Antrieb in Haushaltsgeräten dienen.

Bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren wird die Zylinderwicklung nach Abnahme von der Schablone in einem besonderen Arbeitsgang zu einem flachen Band gekippt, bis die Lagen der späteren aktiven Spulenseiten aufeinanderliegen und dann wird das erhaltene Band auf die Mantelfläche des Ankerkerns verlegt

Nachteilig ist hierbei der nicht unbeträchtliche Arbeitsaufwand sowie der Umstand, daß die die Wickelköpfe bildenden, nicht aktiven Stirnverbindungsabschnitte der Zylinderwicklung unnötig lang werden.

Diese werden bei der Formung und Verlegung des flachen Bandes starken Deformationen ausgesetzt, was

ίο die Gefahr von Beschädigungen der Isolation mit sich bringt Schließlich ist das auf den Ankerkern verlegte flache Band durch besondere Maßnahmen zu fixieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren zur Herstellung der Wicklung eines π nuteniosen Ankers einer elektrischen Maschine zu schaffen, bei dem die Herstellung der Wicklung mit wenig Arbeitsaufwand und unter minimalem Materialverbrauch bei schonender Behandlung insbesondere des Wickeldrahtes gelingt, so daß die Gefahr von Isolationsbeschädigungen weitgehend vermieden ist

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß auf der Schablone die späteren aktiven Spulenseiten mittels je eines -'"> Haftstreifens miteinander verbunden werden und daß das Kippen der Zylinderwicklung gleichzeitig bei seiner Verlegung auf dem Ankerkern oder auf einem zylindrischen Dorn in der Weise vorgenommen wird, daß wenigstens eine Lage der Stirnverbindungsabi< > schnitte längs Sehnen über die Stirnfläche des Ankerkerns bzw. des Doms gezogen werden.

Bei dieser Art der Herstellung ergibt sich eine

Ankerwicklung, bei der wenigstens auf einer Stirnseite die Wickelköpfe eine minimale Länge haben und die

i^r> Wicklung durch diese auf dem Ankerkern gehalten ist.

Dadurch, daß das Aufeinanderlegen der beiden aktiven Spulenseiten gleichzeitig bei der Verlegung der Zylinderwicklung geschieht, wird ein Arbeitsgang eingespart. Die Stirnverbindungsabschnitte der Wickel-

4» köpfe werden dabei verhältnismäßig wenig deformiert und somit schonend behandelt.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgenommene Befestigung einer aktiven Spulenseite mittels eines Isolierstoffstreifens an einem Tragkörper ist an « sich aus der DE-OS 21 63 352 bekannt. Im übrigen geht es hier jedoch um eine Wicklung andersartigen Aufbaus und andersartigen Herstellungsverfahrers.

Wenn in der vorgeschlagenen Weise die Wicklung auf einen Ankerkern aufgebracht werden soll, so wird in ¹⁽¹ einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung die Länge beider Stirnverbindungsabschnitte so gewählt, daß diese sich beim Verlegen längs Sehnen über die Stirnfläche des Ankerkerns spannen. Dadurch ist die Wicklung auf beiden Stirnseiten fixiert.
^r>"> Wenn ein Hohlanker hergestellt werden soll, ist zweckmäßigerweise die Länge der einen Stirnverbindungsabschnitte so zu wählen, daß diese sich beim Verlegen längs Sehnen über die Stirnfläche des zylindrischen Doms spannen, und die Länge der Ι'» anderen Stirnverbindungsabschnitte so zu wählen, daß diese sich beim Verlegen längs Kreisbogenabschnitten in Form einer Litze auf den Umfang des Doms legen. Dann kann auf der letztgenannten Stirnseite der Dorn aus der fertigen Wicklung herausgezogen werden.
'" Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer vorbereiteten Wicklung für einen nuieniosen Anker nach der Abnahme von

der Schablone,

Fig.2 bis 4 die Verlegung der Wicklung auf die Mantelfläche des Kerns des nutenlosen Ankers,

Fig.5 einen nutenlosen Anker mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wicklung,

Fig.6 die Seitenansicht einer vorbereiteten Wicklung nach deren Abnahme von der Schablone zur Herstellung eines Hohlankers,

Fig.7 bis 9 die Verlegung der vorbereiteten Wicklung auf einen Dorn zur Herstellung eines Hohlankers,

Fig. 10 die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Wicklung eines Hohlankers,

F i g. 11 eine Vorrichtung zur Bildung von Kollektoranschlußleitungen einer erfindungsgemäß hergestellten Wicklung,

Fig. Ϊ2 eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung des Pfeiles Λ in Fig. 11.

Eine in der Zeichnung nicht gezeigte Schablone viereckigen Querschnitts wird einlagig dicht mit einem Draht bewickelt, so daß eine Zylinderwicklung entsprechender Querschnittsform entsteht Zwei einander gegenüberliegende Abschnitte dieser Zylinderwicklung werden später die aktiven Spulenseiten 1, 2 und die beiden anderen Abschnitte werden später die Stirnverbindungsabschnitte 3, 4 der Ankerwicklung. Beim Bewickeln der Schablone werden an den erforderlichen Stellen Kollektoranschlußleitungen 5 gebildet.

Die Länge / der Zylinderwicklung ist gleich dem Umfang nDdes Ankerkerns 7 mit dem Durchmesser D.

Danach werden die späteren aktiven Spulenseiten 1,2 der Zylinderwicklung durch Haftstreifen 6 verbunden und die Wicklung von der Schablone abgenommen. Die von der Schablone abgenommene Wicklung wird mit einem Ende des Streifens 6, der die späteren aktiven Spulenseiten 1 verbindet, an der Mantelfläche des Ankerkerns 7 (Fig.2) befestigt, worauf die Wicklung durch Drehen des Ankerkerns 7 auf dessen Mantelfläche unter Festhalten des freien Endes des anderen Streifens 6 aufgelegt wird.

Bei diesem Vorgang beginnen sich die späteren aktiven Spulenseiten 2, die sich im Abstand von der Ankerkernmantelfläche befinden, bezüglich der späteren aktiven Spulenseiten 1, die unmittelbar auf die Mantelfläche des Ankerkerns zu liegen kommen, zu verschieben und die Abschnitte 3 und 4 der späteren Stirnverbindungen beginnen, sich in Richtung zur Achse des Ankerkerns 7 zusammenzuziehen, wie dies in F i g. 3 und 4 ersichtlich ist.

Beim weiteren Drehen des Ankerkerns 7 werden zuerst die aktiven Spulenseiten 1 als untere Wicklungslage und dann auf diese die aktiven Spulenseiten 2 als obere Wicklungslage aufgelegt, und zwar unier Verschiebung um die Größe des Wicklungsschritts. Dabei erfolgt eine endgültige Zusammenziehung der Abschnitte 3 und 4, die sich längs Sehnen über die Stirnflächen des Ankerkerns 7 spannen und dabei die in F i g. 5 ersichtlichen spiralförmigen Wick'.ungsköpfe bilden.

Nachdem die Wicklung auf dem Ankerkern verlegt und geformt worden ist, wird der letztere unter Zusatz eines ferromagnetischen Pulvers allseitig umpreßt.

Die Herstellung der Wicklung eines Hohlankers ist in F i g. 6 bis 10 illustriert.

Es wird eine nicht gezeigte Schablone mit dem Querschnitt eines gleichschenkligen Trapezes bewikkelt, dessen zwei Schenkel die Länge der späteren aktiven Spuienseiien i und 2 haben, dessen eine Grundlinie die Länge der dem Wickelschritt der herzustellenden Ankerwicklung entsprechenden Sehne des Hohlankers und dessen andere Grundlinie die Länge des durch diese Sehne gespannten Kreisbogens hat, wobei die Länge der beiden Grundlinien der Länge der späteren Stirnverbindungsabschnitte 3 und 4 gleich ist. Gleichzeitig werden Kollektoranschlußleitungen 5 ausgebildet Auch hier wird die Länge der Zylinderwicklung gleich dem Umfang des Hohlankers gewählt Die auf diese Weise gewählten Abmessungen der Schablone gestatten es, die Stirnverbindungen auf der einen Seite derart auszubilden, daß es möglich wird, den nachfolgend noch zu erwähnenden Dorn aus der Wicklung nach dem Umpressen zu entfernen.

Nach der Aufwicklung des Drahtes auf die Schablone wird auf die Spulenseiten 1 und 2 der Haftstreifen 6 aufgeklebt, wodurch die Zylinderwicklung fixiert wird und diese von der Schablone abgenommen werden kann. Dann wird mit dem Auflegen der Wicklung auf einen vorher mit dem Kommutator 9, der Welle 10 und dem Tragkörper des Hohlankers 11 zusammengebauten Dorn 8 begonnen.

Das Verlegen der Wicklung geschieht ähnlich dem bereits beschriebenen Verfahren und ist in F i g. 7 bis 9 gezeigt. Dabei ziehen sich die auf der Stirnseite des Kommutators 9 gelegenen Stirnverbindungsabschnitte 3 nach innen zur Achse hin zusammen und spannen sich in Sehnenrichtung, wodurch die spiralförmigen Stirnverbindungen gebildet werden, während auf der anderen Stirnseite die Stirnverbindungsabschnitte 4 in Form einer Litze 12 längs des Dornumfangs verlegt werden.

Danach wird die Wicklung umpreßt und der Dorn 8 herausgezogen.

Zur Verringerung des wirksamen, durch die Dicke der Ankerwicklung bestimmten Luftspaltes der Kleinstmaschine wird die Wicklung auf die Schablone in Form von miteinander abwechselnden ferromagnetischen und stromführenden Leitern, beispielsweise aus elektrotechnischem Stahl und Kupfer, aufgewickelt.

Zur automatischen Bildung der Kollektoranschlußleitungen wird zur Herstellung der Zylinderwicklung eine Hohlschablone 13 verwendet, wie sie in Fig. 11 und 12 dargestellt ist. Im Hohlraum der Schablone 13 befindet sich eine Leiste 14 mit rechtwinklig zur Oberfläche der Schablone aufragenden Stützelementen in Form von Stiften 15, deren Abstand voneinander gleich der Breite der Ankerwicklungsteile ist. Zur sichereren Abstützung des Drahtes auf den Stiften 15 sind deren Stirnseiten konkav gemuldet. Die Leiste 14 mit den Stiften 15 ist auf Federn 16 gelagert.

Zum Wickeln wird die Hohlschablone 13 in eine Wickelmaschine eingespannt und darauf ein Draht aufgewickelt, wobei der Draht an den entsprechenden Stellen automatisch auf die Stifte 15 zu liegen kommt und von diesen festgehalten wird, wodurch sich verlängerte Windungen ausbilden, die später als Kollektoranschlußleitungen 5 dienen. Nach dem Aufwickeln der erforderlichen Zahl der Windungen und nach der Fixierung der Windungen werden die Stifte 15 durch Absenkung der Leiste 14 in den Innenraum der Hohlschablone 13 zurückgeschoben. Nach der Abnahme der Wicklung wird die Leiste 14 mit den Stiften 15 durch die Federn 16 wieder in ihre Arbeitstage gebracht.

Es sei bemerkt, daß als Querschniusform der Schablone zur Herstellung der Zylinderwicklungen außer den beschriebenen Formen auch runde, ovale öder ändere Formen möglich sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung der Wicklung eines nutenlosen Ankers einer elektrischen Maschine, bei dem zunächst durch dichtes einlagiges Bewickeln einer Schablone eine Zylinderwicklung mit einer Querschnittsform gebildet wird, bei der zwischen zwei nicht unmittelbar aneinanderstoßenden Abschnitten für die späteren aktiven Spulenseiten Abschnitte für die späteren Stirnverbindungen liegen, und bei dem anschließend die Zylinderwicklung von der Schablone abgenommen und derart gekippt wird, daß eine Lage der späteren aktiven Spuienseiten unter Verschiebung um die Größe des Wicklungsschritts auf die andere Lage der späteren aktiven Spulenseiten zu liegen kommt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schablone die späteren aktiven Spulenseiten (1, 2) mittels je eines Haftstreifens (6) miteinander verbunden werden und daß das Kippen der Zylinderwicklung gleichzeitig bei seiner Verlegung auf dem Ankerkern (7) oder auf einem zylindrischen Dorn (8) in der Weise vorgenommen wird, daß wenigstens eine Lage der Stirnverbindungsabschnitte (3,4) längs Sehnen über die Stirnfläche des Ankerkerns (7) bzw. des Doms (8) gezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge beider Stirnverbindungsabschnitte (3, 4) so gewählt wird, daß diese sich beim Verlegen längs Sehnen über die Stirnfläche des Ankerkerns (7) spannen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der einen Stirnverbindungsabschnitte (3) so gewählt wird, daß diese sich beim Verlegen längs Sehnen über die Stirnfläche des zylindrischen Doms (8) spannen, und daß die Länge der anderen Stirnverbindungsabschnitte (4) so gewählt wird, daß diese sich beim Verlogen längs Kreisbogenabschnitten in Form einer Litze (12) auf den Umfang des Doms (8) legen.