DE257105C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 257105 -· KLASSE 21 e. GRUPPE

Bewegliches Spulensystem für Meßinstrumente. Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Mai 1911 ab.

Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf eine neue Form von drehbaren elektrischen Spulen und auf ein neues Verfahren und eine Schablone oder ein Werkzeug zur Herstellung von derartigen Spulen. Die Erfindung hat zum Gegenstande

1. die Herstellung einer zusammengesetzten beweglichen elektrischen Spule, bestehend aus zwei oder mehreren Wicklungen, deren magnetische Achsen in irgendeinem gewünschten Winkel in bezug aufeinander angeordnet sind, wobei jedes Element der erwähnten beweglichen elektrischen Verbundspule von genau oder annähernd genau derselben Größe und Gestalt ist, und daher jedes derselben imstande ist, genau oder annähernd genau dasselbe Drehmoment auszuüben, wenn die erwähnte Verbundspule in einem festen magnetischen Feld und in der richtigen Beziehung zu diesem angeordnet ist,

2. die Ausbildung eines neuen Verfahrens und einer Schablone oder eines Werkzeuges zur Herstellung solcher Spulen.

Zum ausführlicheren Verständnis der Erfindung ist die Anordnung in der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι ist eine vergrößerte Seitenansicht und zum Teil ein Schnitt der neuen Doppel- oder Verbundspule und zeigt die Art der Befestigung der beiden Spulen an der Zeigerachse.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstabe, teils im Schnitt, teils in Seitenansicht, das untere Ende der Doppel- oder Verbundspule und veranschaulicht die Art, in der ihre beiden Wicklungen miteinander Lage um Lage nach Art einer Verflechtung übereinandergewickelt und fest mit der Zeigerachse verbunden sind.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Schablone oder des Werkzeuges zum Wickeln der Doppeloder Verbundspule und veranschaulicht auch die Verbindung der Schablone mit einem Futter und einer Drehbankspindel.

Fig. 4 ist eine Endansicht der Vorrichtung, wie sie in der Fig. 3 von rechts nach links gesehen sich darstellt.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der vollständigen Wickelvorrichtung, die gebrauchsfertig zusammengesetzt ist.

Fig. 6, 7 und 8 sind perspektivische Ansichten der zerlegten Teile der Spulenwickelvorrichtung und zeigen die Art der Ausführung des Zerlegens und Wiederzusammensetzens der Vorrichtung, nachdem diese zur Herstellung einer Verbundspule gedient hat.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der die Ausgestaltung der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist, und insbesondere auf die Fig. 3 bis 8 wird vorerst die neue Spulenwickelvorrichtung beschrieben, die zweckmäßig aus gehärtetem Stahl hergestellt

ist und eine äußere Begrenzung hat, die im wesentlichen der eines aus zerlegbaren. Teilen aufgebauten Würfels entspricht.

Die vier Ecken des erwähnten Würfels sind in der Art rechteckig gestalteter Blöcke α ausgeführt (Fig. 7), die aus einem Stück mit ihnen bestehende, einwärts vorragende Teile tragen, die einen Teil von Sektoren einer Kugel bilden und eine gekrümmte äußere, durch den Buchstaben b bezeichnete. Fläche haben, und deren innere Flächen rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Mit g sind durch gewölbte Flächen begrenzte Teile bezeichnet, die die in Fig. 8 im einzelnen dargestellte Gestalt haben, und d bezeichnet weitere gekrümmte Teile, deren besondere Form in der Mitte der Fig. 8 veranschaulicht ist, und von denen der eine an seiner oberen ebenen Fläche und der andere an seiner unteren ebenen Fläche mit einem Führungsstift ft versehen ist, dessen Aufgabe weiter unten beschrieben werden wird. In der Mitte der Fig. 8 sind weitere lösbare Teile f dargestellt, deren äußere Flächen ebenfalls zylindrisch sind und die Fortsetzung der gleichen Zylinderflachen der Teile d bilden, so daß die äußeren Flächen der Teile d, f und g nach ihrer Vereinigung die Grundflächen von zwei rechtwinkligen Nuten von zylindrischer Form bilden, die einander unter rechtem Winkel durchschneiden (Fig. 6).

Alle die verschiedenen Teile der vorstehend beschriebenen Wickelvorrichtung sind auf der einen Fläche mit Sicherungsstiften / versehen, die in entsprechende Bohrungen in den gegenüberliegenden Flächen der anderen Teile genau passen. h sind Verbindungsschrauben, die durch Bohrungen i in den Eckblöcken α paarweise im rechten Winkel zueinander und ebenfalls durch die entsprechenden Bohrungen in den dazwischenliegenden Teilen f und g sich gänzlich hindurch erstrecken, wie bei Betrachtung der Fig. 7 und 8 zu erkennen ist. Die besondere konstruktive Ausführung dieser verschiedenen lösbaren Teile ist derart, daß, wenn sie sämtlich zusammengesetzt sind, wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, die Sicherungsstifte I in die kleinen Bohrungen der an den Blöcken α befindlichen Kugelsektoren, und zwar nur auf einer Seite der erwähnten Sektoren eingreifen, und daß sämtliche Teile durch die Schrauben h zusammengehalten werden, so daß zwei sich kreuzende Nuten entstehen (Fig. 6). Infolgedessen stellen die erwähnten Nuten vertiefte Führungen zum Wickeln zweier Spulen auf dieser Vorrichtung in solcher Weise dar, daß, wenn die Spulen fertig sind, sie in allen ihren Teilen vollständig symmetrisch sind und an jenen Punkten, wo sie miteinander verflochten sind, wie bei der Herstellung der Spule auseinandergesetzt werden wird, mit achsialen Öffnungen (erzeugt durch die Stifte ft) zum Einsetzen und Sichern der Zeigerachse an den Spulen versehen sind. e sind Drahtklemmschrauben, die an den gegenüberliegenden Enden der vier Eckblöcke α angebracht sind, und k bezeichnet Druckschrauben zum Festhalten der Vorratsspulen m. Eine dieser Spulen läuft immer mit der Wickelvorrichtung um, wenn die andere den Draht für die zu wickelnde Spule liefert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4 wird die Art der Herstellung der neuen Gestalt der Verbundspule nachstehend beschrieben werden. In Fig. 3 ist ein Futter c dargestellt, das in der üblichen Weise auf einer von Hand oder durch Kraftantrieb in Drehung zu versetzenden Welle S befestigt werden kann. Dieses Futter ist an zwei Stellen, die um go^c gegeneinander versetzt liegen, zu dem ⁸°' Zwecke ausgeschnitten, dem bedienenden Arbeiter die Möglichkeit zu geben, die Vorrichtung in der richtigen Stellung im Futter mit Hilfe einer Druckschraube s zusichern.

Bei der Herstellung der Spule befestigt der Arbeiter ein Ende des auf die Spule m gewickelten isolierten Drahts unter der Klemmschraube e auf der linken Seite in Fig. 3, und nachdem die senkrecht zur Welle S liegende Vorratsspule m abgenommen und auf irgendeinem Träger gegenüber der Nut gelagert worden ist, wird die Welle S langsam in Drehung versetzt und der Draht in einer einzigen Lage, die in der Nut von links nach rechts verläuft, aufgewickelt. Wenn die ganze Breite ⁹S der Wickelnut mit Draht ausgefüllt ist, sichert der Arbeiter den Draht unmittelbar unter einer passend liegenden Klemmschraube e und bringt die Spule m, von der der Draht abgewickelt worden ist, wieder in der in Fig. 3 dargestellten Lage an, wobei der lose Drahtüberschuß wieder aufgewickelt wird und die Teile sicher befestigt werden. Das Futter wird hierauf geöffnet, indem die Druckschraube s gelockert wird, und die Spulenwickelvorrichtung wird alsdann um einen Winkel von 90⁰ von links nach rechts gedreht und schließlich in dieser Lage wieder gesichert. Nachdem die andere Spule m von der Spulenwickelvorrichtung gelöst und in geeigneter Weise wie vorher die erste Spule gelagert worden ist, wird die zweite Nut mit dem Draht der zweiten Vorratsspule bewickelt und in.derselben Weise wie vorher verfahren. Die Wicklung wird alsdann fortgesetzt, diesmal jedoch von ^1:t5 rechts nach links. Es ist ferner zu bemerken, daß ein Klebmittel zwischen jeder der aufeinanderfolgenden Lagen der Windungen aufgetragen wird, wenn die Spulen gewickelt werden, oder daß auch, nachdem die Spulen

fertig gewickelt sind, eine Durchtränkung durch Eintauchen vorgenommen wird, wenn dies vorgezogen wird. Diese abwechselnden Lagen werden auf diese Weise in gegenseitiger Verflechtung in der in Fig. 2 dargestellten Art gewickelt und miteinander verbunden, so daß jeder Teil einer jeden der beiden Spulen nach der Fertigstellung vollständig symmetrisch in bezug auf jeden gleichen Teil der anderen Spule ist. Nachdem die Verbundspule in dieser Weise fertiggestellt ist, werden die Klemmschrauben e gelöst und die Enden der Drähte vorübergehend miteinander vereinigt, worauf die Schrauben h, die die Wickelvorrichtung zusammenhalten, herausgeschraubt, die Teile g in der in Fig. 8 dargestellten Teilung aus ihrer Stellung entfernt und die Teile f gegeneinander geschoben werden, was wegen des zwischen ihnen vorhandenen Raumes möglieh ist, worauf sie seitwärts aus den Spulen herausgezogen werden können. Alsdann können auch die Teile d abwärts bzw. aufwärts gegeneinander bewegt und aus den Spulen entfernt werden, nachdem die Stifte ft von den Spulen frei geworden sind, so daß die erwähnten in fertigem Zustande befindlichen Spulen nunmehr bereit sind, die Zeigerachse aufzunehmen, die durch die von den Stiften ft während der Wicklung in der oben beschriebenen Weise ausgesparten Öffnungen eingesetzt werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten besonderen Einzelheiten beschränkt, da eine Anzahl derselben in ihrem Wesen davon abweichen und trotzdem in den Bereich der in nachstehenden Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung fallen können. Beispielsweise kann eine in dieser Weise ausgeführte Verbundspule aus jeder beliebigen Anzahl von miteinander verflochtenen Spulen bestehen, so daß sie für die Anwendung bei elektromotorischen Vorrichtungen allgemein geeignet ist, wo Rotoren unter der Induktionswirkung von Statoren angewendet werden. Die Erfindung ist auch nicht auf irgendeine besondere Gestalt der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Herstellung derartiger Spulen beschränkt, da offenbar die Spulenwickelvorrichtung in verschiedener Weise ausgeführt und trotzdem zum Wickeln oder Zusammenflechten mehrerer Spulen in der angegebenen Weise geeignet sein kann. Obgleich es vorzuziehen ist, die beiden Wicklungen einer solchen Verbundspule in der oben beschriebenen Weise in besonderen einzelnen Lagen herzustellen, weil mit einer solchen Verbundspule die besten Ergebnisse erhalten werden, ist die Erfindung nicht auf eine solche besondere Ausführung der Spulen beschränkt, da offensichtlich bei Anwendung sehr feinen Drahtes zwei oder mehr Lagen auf jeder Spule in abwechselnd verflochtener Beziehung gewickelt werden können, da das Wesen der Erfindung ganz allgemein in einem derartigen Verflechten mehrerer Spulen, wie dies vorstehend auseinandergesetzt ist, und zu den angegebenen Zwecken besteht.

Claims (7)

Patent-An Sprüche:

1. Bewegliches Spulensystem für Meßinstrumente mit mehreren in beliebigem Winkel zueinander angeordneten Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kreuzungsstelle der Spulen Windungslagen der einen Spule mit Windungslagen der anderen abwechselnd aufeinandergewickelt sind.

2. Verfahren zur Herstellung eines Spulensystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwickeln der Drahtlagen auf einem zerlegbaren Rahmen erfolgt, der in einem Futter nach Herstellung jeder Drahtlage leicht derart umspannbar ist, daß eine andere Wickelnut senkrecht zur Drehachse eingestellt wird.

3. Verfahren zur Herstellung von Spulen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der den Draht liefernden Vorratsspulen, während das Wickeln von der anderen Vorratsspule aus erfolgt, mit umläuft, Und umgekehrt.

4. Vorrichtung zum Wickeln eines Spulensystems nach Anspruch 1, bestehend aus einem zerlegbaren, mit in entsprechendem Winkel angeordneten Wickelnuten versehenen Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Wegnahme der äußeren

. Rahmenteile (a) auch die den Kern der Spule bildenden Rahmenteile leicht lösbar sind, so daß hohle, lediglich aus den Wicklungen bestehende Spulen von geringem Gewicht hergestellt werden können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bestehend aus einem kreuzförmigen Rahmen (Fig. 8), dessen Umfangsflächen den Boden der Nuten bilden, in denen die verschiedenen Spulen gewickelt werden, und aus zwischen die Flügel des Kreuzes passenden Eckstücken (Fig. 7), die die Seitenflächen der Wickelnuten enthalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel des kreuzförmigen Rahmens zerlegbar sind, so daß sie aus der fertigen Spule einzeln herausgenommen werden können, und wobei ¹¹S der Grundrahmen (d, f) der einen Spule, der Stifte (ft) zur Bildung von Aussparungen in den Wicklungen enthält, auch in achsialer Richtung mehrteilig ausgeführt ist, zum Zwecke, die Rahmenteile

mit den Stiften einwärts bewegen zu kön- ' den Draht liefernden Vorratsspulen (m)

nen, um sie alsdann aus der Spule heraus- ; enthalten, mittels deren die eine Vorrats-

zuziehen. ; spule an der Wickelform befestigt werden

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, da- und mit ihr umlaufen kann, während der

durch gekennzeichnet, daß die Eckstücke ' Draht zum Wickeln einer Lage einer an-

(a) besondere Tragevorrichtungen für die deren Vorratsspule entnommen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.