DE2817660A1

DE2817660A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung gewundener magnetleiter fuer elektrische maschinen

Info

Publication number: DE2817660A1
Application number: DE19782817660
Authority: DE
Inventors: Valerij Aleksandrovits Kulikov
Original assignee: KULIKOV VALERIJ ALEKSANDROVITSCH; STEPANJAN ERNST ARAKELOVITSCH; STEPANJANC EMILEN ARAKELOVITSCH
Current assignee: KULIKOV VALERIJ ALEKSANDROVITSCH; STEPANJAN ERNST ARAKELOVITSCH; STEPANJANC EMILEN ARAKELOVITSCH
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1979-10-31
Also published as: GB1598406A

Description

_SCH|_{FF v}. FDNER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK *- ^v

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Slektromaschinenbaues und bezieht sich insbesondere auf Herstellungsverfahren für gewundene Magnetleiter von Elektromaschinen und auf Einrichtungen zu deren Durchführung.

^Die Erfindung kann mit Erfolg bei der

-Fertigung von Ständern und Läufern elektrischer Maschinen ausgewertet werden.

Es ist ein Herstellungsverfahren für gewundene Magnetleiter von Elektromaschinen durch Hochkantwickeln eines kontinuierlichen Bandes zu einer Spirale mit maximaler Verlängerung des Bandes an einer den Außendurchmesser der Spirale bildenden Kante und mit einer gleichmäßig abnehmenden Verlängerung in Richtung der gegenüberliegenden Kante vorgeschlagen. Das kontinuierliche Band wird zu einer Spirale durch Streckung einer iMut unter Beibehaltung einer geradlinigen Hiciitung in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen gebogen. Zuerst werden im kontinuierlichen Band durch Streckung JSuten unter Beibehaltung seiner geradlinigen dichtung ausgebildet, .üann werden die Nuten ausgerichtet,

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weshalb sich, eine op ir ale ausbildet.

iiei uer Streckung von Nuten erfolgt aber eine Verlängerung der .Fasern des Baxidmaterials, d.h. es besteht eine direkte Abnangigkeit zwischen den geometrischen Parametern der -iagnetleitir und aem Betrag der relativen Verlängerung des u-terials. Die größte Verlängerung der fasern des riandniaterials liegt in der Zone des Außendurchmessers der Spirale vor, die den zulässigen 'Hext der relativen Verlängerung des eingesetzten liaterials nicht überschreiten darf, denn sonst kann das Material in der Zone maximaler Verformung zerstört werden.

Die Möglichkeit einer Zerstörung des Materials niramt mit der Steigerung der Höhe des Joches und mit der Verringerung des Durchmessers der Spirale zu_?*.vas die I:ioglicnkeit der Ausnutzung des betreffenden Verfahrens einschränkt. uas betreffende Verfahren gibt keine Möglichkeit, magnetleiter für elektrische i/iascninen aller 'i'ypengrößen zu erhalten.

üs isü ist eine ii'inrichtung zur Herstellung ge wundener Aiagnetleiter von lilektromaschinen bekannt, die ein Gestell enthält, an dem eine Spanneinrichtung für das Band,eine geradlinige und eine bogenförmige .Führung, zwischen denen sich ein formbildendes üleuient befindet, und eine Drehscheibe, auf der gleichmäßig Stifte angeordnet sind und die in einer Vertiefung des uesteils liegt, befestigt sind. Die

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.Einrichtung weist IPührungskanäla auf, deren einer geradlinig und durch das Gestell und die geradlinige .s'ührung, und de ren anderer "bogenförmig und durch einen Teil der Drehscheibe und die bogenförmige Führung gebildet ist, sowie ein Messer zur Abtrennung der Spirale von der Drenscheibe und einen Nocken für eine hin- und hergehende Bewegung der Stifte auf.

Bei der vorliegenden Einrichtung gibt es auf der wirksamen Stirnfläche der Drehscheibe Sinsenkungen, die in .Form von Kegeln und Pyramiden ausgeführt sind, deren Spitzen nach der Seite des maximalen Durchmessers der Drehscheibe zeigen. Das formbildende Element ist in Gestalt einer Drehrolle ausgeführt, auf deren Außenfläche Ansätze ausgebildet sind. Die Eorm der auf der Drehrolle gleichmäßig angeordneten Ansätze entspricht der Form der auf der Drehscheibe befindlichen iiinsenkungen.

Bei der Arbeit der bekannten Einrichtung treten die Ansätze der Drehrolle in die Sinsenkungen der Drehscheibe ein, zwischen denen sich das Band verformt.

Die betreffende Einrichtung verwirklicht das bekannte Herstellungsverfahren für einen gewundenen uagnetleiter, darin bestehend, daß das Band mit Hilfe der i'ormung von Quernuten durch Biegen ohne Änderung der Bandstärke hochkant gewickelt wird.Die Nuten in der Spirale weisen den größten Umfang seitens des Innendurchmessers auf, der gleicnmäJiig mit der Annäherung an die Außenkante abnimmt.

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ueirn Zusa^menüau des Blechpakets eines Magnetleiters aus derartigen bpiralentreten die Ansätze der Hüten der einen tVindung in die Einsenkungen der !Taten der benachbarten bindung ein. Das Vorhandensein der Waten im fertigen Paket verhindert eine satte Anlage der Windungen der Spirale des iJagnetleiters. Zwischen den Eisenblechen bilden sich auf den geraden dtrecken beträchtliche Spalte aas, die durch Umpressen des Pakets nicht zu beheben sind. Die elektrische Aiaschine mit solch einem "lockeren" Paket besitzt eine vergrößerte Länge, einen erhöhten Kupferverbrauch, einen erniedrigten 7/irkungsgrad und ein starkes magnetisches Geräusch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für gewundene lAagnetleiter von iilektroüiaschinen und eine Einrichtung zu dessen

Durchführung zu schaffen, die es gestatten, die Verformungsfrequenz des Bandes bezüglich seiner ßewegungsgescnwindigkeit zu variieren.

Dies wird dadurch erreicht, deui im Herst eil ungsverfahren für gewundene ;,iagnetleiter von Elektromaschinen durch Hochkantwickeln eines kontinuierlichen Bandes zu einer Spirale mit maximaler Verlängerung des Bandes an einer den Außendurchmesser der Spirale bildenden Kante und mit einer gleichmäßig abnehmenden Verlängerung in Sichtung der gegenüberliegenden Kante, das kontinuierliche Band gemäß der

Erfindung zu einer Spirale unter Ausbildung von radial gerichteten Vertiefungen auf mindestens einer Bancieeite gebogen wird.

Die gestellte Aufgabe wird auoii dadurch gelöst, daß bei einer Einrichtung zur Herstellung gewundener Magnetleiter, die ein Spannmittel für das kontinuierliche Band, eine geradlinige und eine bogenförmige j?ührung mit einem zwischen ihnen befindlichen formbildenden Element und eine in einer in einem Gestell ausgeführten Vertiefung untergebrachte Drehscheibe mit darauf gleichmäßig angeordneten Stiften, Führungskanäle, deren einer geradlinig und durch das Gestell und die geradlinige Führung und deren anderer bogenförmig und durch einen Teil der Drehscheibe und die bogenförmige Führung gebildet ist, ein Messer zur Abtrennung aer Spirale von der Drehscheibe und einen Nocken zur Sicherung einer hin- und hergehenden Bewegung der Stifte, die im Gestell befestigt sind, enthält, das formbildende Element gemäß der Erfindung in form eines Stempels ausgeführt ist, der einen Kopf aufweist, der in Gestalt eines Keiles ausgebildet ist, dessen wirksame Kante radial und unter einem Winkel zur stirnfläche aer Drehscheibe liegt, während die Einrichtung selbst zusätzlich einen Antrieb zur Sicherung einer nin- und nergehenden Bewegung des formbildenden Elements enthält.

Die Ausnutzung des vorliegenden Verfahrens und der Einrichtung zur Herstellung gewundener ,.iagnetleiter für

elektrische Maschinen gestattet es, Magnetleiter für Elektromaschinen aller Typengrößen und mit den erforderlichen Energiekennwerten zu schaffen.

Das vorliegende Herstellungsverfahren für gewundene Magnetleiter und die Einrichtung zu dessen Verwicklichung werden nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung gewundener Magnetleiter;

Fig. 2 den Schnitt H-II der Fig. 1; Fig. 3 den Schnitt IH-III der Fig. 1; Fig. h den Schnitt IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht des Bandes vor und nach der Verformung ;

Fig. 6 die Ansicht des Bandes vor und nach der Verformung mit vorher ausgestanzten Nuten;

Fig. 7 verschiedene Querschnitte des Bandes in der Zone der Einwirkung des formbildenden Elements auf das Band;

Fig. 8 den Schnitt durch das Band und das formbildende Element im Augenblick der Verformung des Bande s; und

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Fig. 9 eine Draufsicht des Bandes mit dem formbildenden Element von unten.

Die Einrichtung zur Herstellung gewundener Liagnet-Ie it er aus einem kontinuierlichen Band 1 (5¹Ig, 1) enthält eine Drehscheibe 2, deren Arbeitsfläche glatt ausgeführt und die auf einer Welle J angeordnet ist. Auf der Scheibe

sind. Stifte 4 gleichmäßig verteilt, deren Zahl beim Wickeln des -.-·■■-". . ;

Bandes 1 mit vorher ausgestanzten iiuten gleich der Nut erzähl in einer vollen Ständerwindung ist.

Auf dem Gestell 5 sind eine geradlinige !führung 6, auf der ein Spannmittel 7 für das Band 1 liegt, und eine bogenförmige Führung 8 angeordnet. Am Gestell 5 ist auch das Gehäuse eines Antriebs 9 befestigt, der das formbildende Element IO in eine Pendelbewegung versetzt.

Zur Abtrennung des zu einer Spirale gewickelten Bandes 1 von der Scheibe 2 ist auf dem Gestell 5 ein abnehmbares Messer 2 befestigt.

Das kontinuierliche Band 1 bewegt sich über Führungskanäle 12, 13, deren einer 12 (Fig. 2) eine bogenförmige Gestalt aufweist und durch einen Teil der -urehscheibe 2 und die bogenförmige Führung 8 gebildet ist. Der andere Führungskanal IjS (Fig. ^); ist geradlinig und durch das Gestell 5» die geradlinige Führung 6 und das Spannmittel 7" für das Band 1 gebildet. ;

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Zur Hin- und Herbewegung

der dtifte 4 (Fig· 4) giut es einen Hocken 14, der am Gestell 5 befestigt wird. Der Kopf der stifte 4 ist ständig in Kontakt mit einer iiut 15 des Dockens 14, dessen Breite die Höhe des Kopfes der Stifte ^ geringfügig übertrifft und der eine geschlossene Bann aufweist.

Die i'/elle 3 wird durch einen Antrieb 16 in Bewegung gesetzt. Die auf der tfelle 3 sitzende Buchse 17 stellt einen Anschlag für die urenscheibe 2 dar, wodurch deren Steifigkeit vergrößert wird. Die Buchse 17 und die Scneibe 2 werden auf der Welle 3 Eti^ Hilfe einer Scheibe 18 und einer Mutter 19 befestigt.

Jig. 5 und 6 zeigen die Ansichten von zu einer Spirale gewickelten Bändern 1, STach jedem Verforuiungszyklus ist die Verlängerung des Bandes 1 an der den Außendurchiaesser der Spirale bildenden Kante 20 am größten und an der den Innendurchmesser bildenden Kante 21 am geringsten. Das B_and 1 (Flg. 5) kann durchgehend sein oder vorher ausgestanzte iiuten 22 (.Fig. 6) aufweisen.

J?ig. 7 zeigt mögliche querschnittsformen a,b,c,d des Bandes 1, die sich bei dessen Verformung durch das formbildende Element 10 (.fig. 4) ergeben.

£ur Erzielung des '^uerscnnitts a des Bandes 1 wird das formbilü'ende Element 10 (j?ig. 8)in itorm eines Stempels mit einem Kopf 23 benutzt. Der Kopf 23 weist die Gestalt eines Keiles auf, dessen wirksame Kante 24 radial und unter einem

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- 11 Winkel zur Stirnfläche 23 der Drehscheibe 2 liegt.

Zur Erzielung eines Blechpakets des lüagnetleiters mit einer satten Anlage von anstoßenden Windungen in der Gesamthohe und zur qualitätsmäßigen Kopplung des Blechpakets mit dem Gestell des Elektromotors ist es notwendig, daß zwischen elementaren Abschnitten 26 (Fig. 9) in der Zone der Kante 20 (Fig. >»o) die ursprüngliche Stärke des Bandes 1 aufweisende Abschnitte 2? vorliegen.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt. Das Band 1 (J?ig..6)" mit den ausgestanzten Nuten 22 oder das kontinuierliche Band 1 (Fig. 5) wird durch das Spannmittel y (Fig. 1) für das Band durchgelassen und stellt sich mit seinem Snde zwischen der geradlinigen Führung 6 und der bogenförmigen Fünrung 8 ein. Der Stift 4 (Fig. 4) tritt infolge einer mittels des Nockens 14 zustande kommenden Pendelbewegung in die Nut 22 (Fig. 6) des Bandes 1 ein, worauf die Einrichtung betätigt wird. Die Krümmung des Bandes 1 erfolgt im Ergebnis einer Verformung des massiven ±eiles des Bandes 1 in Querrichtung aufeinanderfolgend in dessen ganzer Länge mit Hilfe des formbildenden Elements 10 (Fig. 9) unter Ausbildung der elementaren abschnitte 26, deren Geometrie die -Erhaltung der Spirale in Form eines konzentrischen Kreises mit den erforderlichen Parametern sichert.Nach jedem Verf ortung szykl us muli die uennung der Fasern i;a massiven Teil aes JBan^ues 1 (Fi.j;. 6) an der den Auiiendurchmesser der Spirale bildenden Kante 20 am größten und an der Kante 21 am klein-

sten sein. Iia Augenblick der Betätigung der Einrichtung beginnt sich die Scheibe 2 (Fig. 4) zu drehen, es erfolgt eine Verschiebung des Bandes 1, und die Stifte 4 kommen aufeinanderfolgend in Eingriff mit den Nuten 22 (Fig. 6) des Bandes 1 als Folge der Einwirkung auf die Kopfe der Stifte 4 (Fig. 4) seitens des ifockens 14 in der Zone zwiscnen der geradlinigen Führung 6 und der bogenförmigen Führung 8. Die Stifte 4 sind im Eingriff und begrenzen den Führungskanal 12 von einer beite auf einem Abschnitt gleich ISO⁰. Zur Abtrennung der Spirale von der Drehscheibe 2 dient das abnehmbare Messer 11 (Fig. 1).

In Abhängigkeit von den erforderlichen geometrischen Parametern der Magnetleiter der elektrischen Maschinen kann man in der Einrichtung die Verformungsfrequenz des 13_andes 1, d.h. die Frequenz der Hin- und Herbewegung des formbildenden Elements lü und die Bewegungsgeschwindigkeit des Bandes 1, d.h. die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 2, variieren. Dies wird dadurch erreicht, daß das formbildende Element 10 und die Scheibe 2 über die individuellen Antriebe 9 und 10 (Fig. 4) verfugen.

Die Ausnutzung des vorliegenden Verfahrens und der Einrichtung zur Herstellung der magnetle iter der elektrischen Maschinen bietet gegenüber den bestehenden folgende Vorteile:

- Bei der Fertigung der Spiralen der gewundenen netleiter kann der Querschnitt des massiven Teiles des

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Bandes 1 praktisch eine uneingeschränkte Zahl von Profilformen haben. Dieser Vorteil gibt die Möglichkeit, optimale "Varianten der Geometrie der Querschnittsprofile der Spiralen beim Entwerfen von Elektroniaschinen zur Erzielung hoher Snergiekennwerte zu ermitteln;

- Ermöglichung Jer Erhaltung der Blechpakete der Magnetleiter aller Typengrößen der elektrischen Maschinen;

- Einfachheit des technologischen Prozesses;

- hoher Ausnutzungsfaktor des aufwendigen Elektrobleches; ■ ·

- hone Leistungsfähigkeit mit der Brmöglichung der Automatisierung des gesamten technologischen Ablaufes der Herstellung der Blechpakete der Magnetleiter der Elektromaschinen.

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Leerseite

Claims

P_a t e n_t ans P_r_ü c h_e

1.!Herstellungsverfahren für gewundene Magnetleiter elek-""" trischer Maschinen durch Hochkantwickeln eines kontinuierlichen Bandes (1) zu einer Spirale mit maximaler Verlängerung des Bandes (1) an einer den Außendurchmesser der
Spirale bildenden Kante (20) und mit gleichmäßig abnehmender Verlängerung in Richtung der gegenüberliegenden Kante (21),dadurch gekennze i chnet, daß das kontinuierliche Band (1) under Ausbildung von radial gerichteten Vertiefungen auf mindestens einer Seite des Bandes (1) zu einer Spirale gebogen wird.

2. Einrichtung zur Herstellung gewundener Magnetleiter, mit einer Spanneinrichtung (7) für das Band (1), einer geradlinigen und einer bogenförmigen Führung (6 bzw. 8) mit

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ORfGiSMAL iHSPECTED

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mit einem zwischen ihnen befindlichen formbildenden Element (10) und einer in einer in einem Gestell (5) ausgeführten Vertiefung untergebrachte Drehscheibe (2) mit darauf gleichmäßig angeordneten Stiften (4), Führungskanälen (12, 13), deren einer geradlinig und durch das Gestell (5) und die geradlinige Bohrung (6) und deren anderer bogenförmig und durch einen Teil der Drehscheibe (2) und die bogenförmige Führung (8) gebildet ist, einem Messer (11) zur Abtrennung der Spirale von der Drehscheibe (2) und einem Nocken (12) zur Hin- und Herbewegung der Stifte (4), die am Gestell (5) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das formbildende Element (10) in Form eines Stempels ausgeführt ist, der einen Kopf (23) aufweist, der in Gestalt eines Keiles ausgebildet ist,dessen wirksame Kante (24) radial und unter einem Winkel zur glatten Stirnfläche (2 5) der Drehscheibe (2) liegt, während die Einrichtung selbst zusätzlich einen Antrieb (9) für eine hin- und hergehende Bewegung des formbildenden Elements (10) enthält.

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