DE45079C - Armatur für elektrische Motoren und dynamo-elektrische Maschinen und Bewickelungsvorrichtung für diese Armatur - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

für diese Armatur.

Vorliegende Erfindung hat eine Armatur und die Vorrichtung zum Bewickeln derselben zum Gegenstande.

Fig. ι zeigt die Stirnansicht eines die Neuerungen enthaltenden Motors oder einer dynamoelektrischen Maschine, Fig. 2 eine andere, gegen erstere Figur um 90⁰ verdrehte Ansicht. Fig. 3 ist der Grundrifs der Maschine mit weggenommenem Joch und erregenden Spulen. Fig. 4 zeigt die Seitenansicht mit theilweisem Schnitt der Armatur, bei welcher Figur einige Wickelungen vom Kern weggelassen sind. Fig. 5 zeigt in Endansicht dieselbe Armatur, theilweise im Schnitt.

Fig. 6 und 7 zeigen die Aufwickelungsmaschine; dieselben geben gleichzeitig die Bildung der Armaturbewickelungen an. Fig. 8 und 9 zeigen andere Formen der Armaturbewickelungen.

Die dargestellten Neuerungen sind an einer Armatur von der Gramme-Ringform dargestellt. Der Eisenkern oder Ring der Armatur, auf welchem die neue Bewickelung angebracht wird, kann in beliebiger Weise aufgebaut sein. So kann er beispielsweise aus einer Gruppe von Eisenringen oder Scheiben KKK beliebiger Gröfse und Stärke bestehen, die behufs Verhinderung der Bildung Foucault'scher Ströme durch Zwischenräume oder isolirendes Material von einander getrennt sind; der Kern kann auch durch eine Gruppe halber, mit ihren Enden abwechselnd in einander greifender Eisenringe gebildet sein, welche durch Bolzen und Augen mit einander verbunden sind, die nach Fig. 5 an verschiedenen Seiten eines Durchmessers liegen. Derartige Ringe können aus Eisenblech ausgestanzt werden; eine sehr einfache und leichte Bildungsweise des Kernes besteht in der Anordnung einer jeden Kernhälfte aus einer Gruppe halber, neben einander liegender Ringe, so dafs die Ringe an jedem Ende abwechselnd vorstehen und bei der Vereinigung beider Ringhälften diese Enden in einander greifen und durch Bolzen k verbunden werden. Die Ringe einer jeden Kernhälfte können durch Niete oder Stifte A¹ k^l zusammengehalten werden. Auf den so gebildeten Eisenkern wird der Draht oder Leiter L von gewünschter Gröfse aufgewickelt, welcher aus einem übersponnenen oder unbedeckten Draht bestehen kann. Erfinder stellen denselben aus einer continuirlichen, ununterbrochenen Bewickelung her, ohne besondere Enden zur Verbindung mit den getrennten Commutatorbürsten anzuordnen, welche Anordnung aus den Figuren deutlich ersichtlich ist. Diese Bewickelung kann mit der Hand oder mit der Maschine erfolgen; es kann der Ring rund herum continuirlich bewickelt werden, in welchem Falle die Enden an ihrer Berührungsstelle elektrisch verbunden werden. Wird der Eisenring aus zwei Hälften hergestellt, die nach Art der Fig. 5 verzapft sind, so können die beiden Ringhälften getrennt bewickelt, dann vereinigt und durch Bolzen k k befestigt, worauf die Bewickelungs-

enden richtig verbunden werden, wodurch ein Ring mit einer continuirlichen Bewickelung gebildet wird. Der so gebildete Ring kann auf verschiedene Weise auf seiner Welle befestigt werden. Die dargestellte Befestigungsweise besteht aus einer Trommel J aus Holz, Faser oder anderem geeigneten Material, welche auf Welle I befestigt und behufs genauen Einpassens in den bewickelten Ring auf seiner Aufsenfläche abgedreht ist. Behufs Verhinderung des Gleitens des Ringes auf der Trommel kann letztere mit Schellack oder einem anderen adhärirenden und isolirenden Stoff bestrichen werden, welche den Ring fest an der Trommel hält. Die eine Stirnseite der Trommel ist zur Lagerung des Commutators ausgeschnitten, der in verschiedener Weise gebildet sein kann, z. B. aus einer Anzahl von kupfernen sectorförmigen Streifen, welche an der Stirnfläche der Trommel J mit ihren äufseren Enden durch Schrauben, mit ihren inneren Enden durch in die Trommel eintretende Bolzen befestigt werden, Fig. 4 und 5. Die Streifen M werden mit Verlängerungen m m ausgestattet, welche bis in die Wickelung hineinragen, um sich an diese in geeigneter Weise anzuschliefsen. Besteht die Bewickelung aus einem übersponnenen oder isolirten Draht, so wird die Isolirschicht an diesen Stellen weggekratzt, so dafs der Draht auf dem kupfernen Commutatorstreifen direct aufliegt; behufs guten Contactes kann die Verbindung verlöthet werden.

Um den Commutator schnell und sicher mit der Bewickelung verbinden zu können, besteht die Bewickelung aus einem in einer Lage um den Kern gewickelten flachen Draht, Band oder anderen Leiter.

Die mit den Commutatorlamellen verbundenen Windungen stehen über die anderen Windungen vor, Fig. 4 und 5.

Jeder Commutatorstreifen M ist mit einem gabelförmigen oder gespaltenen Ansatz m m versehen, welcher den überstehenden Theil der Windung umfafst.

In Fig. 4 und 5 ist an Stelle eines flachen Drahtes oder Bandes von rechteckigem Querschnitt ein Draht oder Band von trapez- oder sectorförmigem Querschnitt so gewickelt, dafs dessen breitere Kante stets auf den Kern zu liegen kommt. Bei einer derartigen Bewickelung stehen die gegenüberliegenden Seitenflächen der Windungen an dem äufseren Umfange des Ringkernes in einem Winkel zu einander, der von der Drahtstärke gegenüber dem Ringdurchmesser abhängt; an dem inneren Umfange des Ringkernes dagegen stehen die benachbarten Seitenflächen der Bewickelung parallel zu einander und legen sich mit zwischengelegter Isolirschicht auf dem ganzen inneren Umfang des Ringes gegen einander an. Hierdurch soll die Gefahr des Durchbrechens der Isolirung und der Berührung der benachbarten Drähte wesentlich vermindert werden.

Fig. 8 zeigt eine Abänderung dieser continuirlichen Bewickelungsart, die in der Anordnung von zwei Wickelungslagen über einander besteht. Bei dieser Anordnung wird die eine Lage jeder Spule aufgewickelt, worauf der Draht nach dem Anfangspunkt der Spule zurückgeführt und eine zweite Lage in derselben Weise wie die erste auf diese aufgewickelt wird. Beim Aufwickeln der ersten Lage verbleiben mehr oder weniger breite Spalten zwischen den Umwickelungen auf der Ringaufsenfläche, da die Ringaufsenfläche etwas gröfser als die Ringinnenfläche ist. Demzufolge kann beim Aufwickeln der zweiten Lage auf die erste der Draht so gelegt werden, dafs die Umwickelungen auf der Ringaufsenfläche in diese Zwischenräume zu liegen kommen. Nachdem auf diese Weise eine zweite Lage aufgewickelt ist, wird die nächste Spule in gleicher Weise gewickelt, wobei der Draht der vorherigen Spule direct und ohne Unterbrechung von der äufseren Schicht der einen Spule nach der innen liegenden Lage der nächsten Spule geführt wird.

In Fig. 9 ist noch eine anderweite Abänderung einer ununterbrochenen Bewickelung dargestellt. Die Wickelung ist wie folgt hergestellt: Die eine Lage jeder Spule ist zuerst von links nach rechts gewickelt, dann ist die zweite Lage in entgegengesetzter Richtung, also von rechts nach links, auf die erste gewickelt; hierauf wird eine dritte Lage auf die zweite wieder von links nach rechts gewickelt, welche den Draht nach dem Ende dieser Spule führt, von der der Draht direct nach der inneren Lage der nächsten Spule führt, welche in gleicher Weise gebildet wird. Statt drei Lagen in jeder Spule können fünf, sieben oder mehr ungerade Lagen in gleicher Weise aufgewickelt werden; wird eine gerade Zahl von Lagen gewünscht, so kann der Draht nach Aufwickelung der letzten Lage am Ringende entlang nach dem Anfang der nächsten Spule geleitet werden, wie dies Fig. 8 zeigt.

Die Herstellung der Bewickelung erfolgt in der Weise, dafs der Kupferdraht oder das Band auf einen Dorn oder eine Form von geeigneter Gestalt gewickelt wird, von dem Dorn abgestreift und auf den Eisenkern geschoben wird, welcher zur Aufnahme der Wickelung dient.

Die hierzu verwendete Bewickelungsvorrichtung ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt.

P ist der geeignet gestaltete Dorn von einem dem Armatureisenkern entsprechenden Querschnitt. Dieser Dorn wird in eine Drehbank eingesetzt und mit beliebiger Geschwindigkeit um seine Achse gedreht. An der einen Fläche

des Domes sitzt ein Ansatz, gegen welchen der Draht sich zu wickeln beginnt. Die Maschine ist mit einem Schlitten R versehen, auf dem ein Arm Q. drehbar angeordnet ist und der sich mit geeigneter Geschwindigkeit parallel zum Dorn auf den Führungen r r nach Art eines Supportes bewegen kann. Arm Q., welcher über den Dorn reicht und auf diesem aufruht, wird durch Feder T niedergedrückt und legt sich seitlich gegen die Drahtwickelungen auf dem Dorn an. Im Arm Q. ist eine Nuth /angebracht, vor der eine schmale Zunge q liegt, welche beim Aufwickeln sich zwischen den Draht und die vorhergehende Bewickelung einlegt, gegen die der Arm durch die Reibung des Supportes auf den Schienen r r beständig angeprefst wird. Dieser Schlitz im Arm Q dient zur Führung des aufrecht stehenden Drahtes und zwingt denselben, beim Aufwickeln in dieser Stellung zu verbleiben. Da sich Zunge q zwischen die benachbarten Windungen legt, so verbleibt stets ein Raum zwischen den Wickelungen von einer der Zungendicke entsprechenden Breite.

Um gewisse Theile der Bewickelung vortreten zu lassen, an welche die Commutatorstreifen sich anschliefsen, ist ein Vorsprung s angeordnet, der in dem Augenblick unter dem Draht eintritt, in welchem der Arm die mit dem Commutatorstreifen zu verbindende Umwickelung bildet, so dafs diese Umwickelung, anstatt den Dorn zu berühren, auf den Vorsprung s gewickelt und demzufolge erhöht wird und über die übrigen Umwickelungen um die Höhe des Vorsprunges s vorsteht. Dieser Vorsprung wird auf einer auf dem Dorn verschiebbaren Scheibe 5 befestigt, der zu geeigneter Zeit in Längenrichtung verschoben werden kann.

Soll die Maschine zu dieser Bewickelungsart verwendet werden, so verfährt man auf folgende Weise:

Nach dem Umwickeln einer gewissen Anzahl von Lagen auf dem Dorn, sowie während der Drehung des Domes wird die Scheibe S so verschoben, dafs sich Vorsprung s gegen die zuletzt gebildete Umwickelung und unter den Arm Q. legt. Dies geschieht unmittelbar vor der in Fig. 6 ersichtlichen Stellung des Domes, d. h. stets dann, ehe sich der Draht über die Kante des Domes mit dem Vorsprung zu legen beginnt. Bei der beständigen Drehung des Domes wird der Vorsprung s mitgenommen, der Draht wickelt sich auf dessen Oberfläche auf, nimmt die Gestalt der letzteren an, so dafs sich diese Umwickelung erhöht und über die anderen Umwickelungen vorsteht, die hinsichtlich ihrer Gestalt derjenigen des Domes entsprechen.

Nach einer weiteren vollen Umdrehung des Domes, wobei Arm Q. parallel zu der flachen Seite des Domes zu stehen und gegen den geraden Theil der zuletzt gebildeten Umwickelung zu liegen kommt, der Dorn also die in Fig. 6 angegebene Stellung noch nicht vollkommen erreicht hat, wird Scheibe S mit Vorsprung s unter dem Arm vorgezogen, so dafs dann die zunächst zu bildende, neben der erhöhten Umwickelung liegende Umwickelung direct wieder auf dem Dorn aufliegt.

Bei weiterer Bewickelung wird dann Vorsprung s so lange aus der Bahn gehalten, bis behufs Vollendung einer weiteren Spule genügend viel Umwickelungen gebildet sind, worauf sich der oben geschilderte Vorgang wiederholt.

Die vorbeschriebene Vorrichtung kann auch auf die Bewickelung oder Bildung von Armaturen Anwendung finden, in denen die Bewickelung aus mehr als einer Lage besteht, wie in Fig. 8 und 9 angegeben..

Ist die gehörige Anzahl von Spulen auf den Dorn aufgewickelt, so wird der Draht von letzterem abgestreift und genau wie bei einer Bewickelung von nur einer Lage auf den Armaturkern aufgeschoben.

Da der Draht sich beim Aufwickeln dicht auf den Dorn auflegt, so kommt ein getheilter oder gespaltener Dorn, Fig. 6, zur Verwendung, der in seiner Mitte mit verjüngt zulaufendem Kern versehen ist; derselbe kann von der einen Seite mit Leichtigkeit hinein- oder herausgetrieben werden, um den Dorn aus der Wickelung herausnehmen zu können. Letztere wird dann auf den Kern oder Eisenring aufgeschoben.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine Armatur für elektrische Motoren oder dynamoelektrische Maschinen, bei welcher Armatur folgende Anordnungen in Verbindung mit einander getroffen sind:

   a) auf den aus Ringen zusammengesetzten Kern eine continuirliche, aus zwei oder mehreren Abtheilungen bestehende Bewickelung so aufgeschoben ist, dafs letztere gleichartige, je nach Bedarf rechts oder linksgängige Spulen bildet;

   b) die eine Windung jeder Abtheilung an einer entsprechenden Stelle zur directen Verbindung mit dem Commutator vortretend gewunden ist;

   c) die Bewickelung aus einem Draht oder Leiter von trapez- oder sectorförmigem Querschnitt in der Weise hergestellt ist, dafs behufs Vermehrung der Inductionsfähigkeit die breitere Kante des Drahtes innerhalb und aufserhalb des Kernes dem letzteren zugekehrt ist, so dafs die Drahtseiten

   innerhalb des Kernes parallel zu einander liegen können.

   Zur Herstellung dieser Bewickelung auf dem Armaturkern ein Apparat, in welchem dem dem Armaturkernquerschnitt entsprechenden Dorn der Draht oder Leiter durch einen gleitenden Support zur Bewickelung zugeführt wird, dessen Drahtzuführungsarm Q. mit einer Nuth I und Zunge q zur gleichmäfsigen Wickelung der Windungen des Drahtes auf höher Kante dient, wobei eine auf dem Dorn verschiebbare Scheibe S zeitweilig einen Vorsprung s der Windung entgegenhält, so dafs Erhöhungen in derselben entstehen, die zum elektrischen Anschlufs an den Commutator dienen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.