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Verfahren zur maschinellen Herstellung einer Einschichtendrehstromständerwicklung
für elektrische Maschinen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum maschinellen
Herstellen einer Einschichtendrehstromständerwicklung für elektrische Maschinen.
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Für die Ausübung des Verfahrens wird eine Wickelmaschine benutzt,
die im folgenden kurz an Hand von Fig. i erläutert werden soll.
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Der zu bewickelnde Ständer einer elektrischen Maschine ist mit i bezeichnet.
2 ist ein Dreharm, der über ein Zahnradgetriebe 3 und über die Achse q. angetrieben
wird. Der dem Dreharm zugeordnete Drehkopf 12 ist in dem Maschinengestell 5 gelagert:
6 ist der zu verarbeitende Draht, der über eine aus einem Arm 23 sowie einerLeitrolle
22 bestehende Spannvorrichtung 7 und eine die Vorspannung des Drahtes gleichhaltende
Zuführungsvorrichtung B dem Drehkopf 12 zugeführt wird. Diese Zuführungsvorrichtung
besteht aus einer Leitrolle mit einem Bremsband i9, dessen Spannung durch einen
Stößel geregelt wird, der von der Nockenscheibe 2o gesteuert wird. Der Ständer der
Maschine i ist auf der als Schlitten ausgebildeten verschiebbaren Platte 9 angeordnet,
die durch den Kurbeltrieb io auf der Grundplatte 13 axial 'hin und her bewegt wird.
Beim Umlauf des Dreharmes 2 würden, ein ruhender Ständer vorausgesetzt, innerhalb
der Ständerbohrung runde Drahtschlingen erzeugt werden. Da aber auf die zu bewickelnde
Stelle des Ständerumfangs eine Einwindeform i i aufgesetzt ist, um die der Draht
herumgeführt wird, und dadurch, daß der Ständer selbst eine hin und her gehende
Bewegung ausführt, entstehen Rechteckspulen mit entsprechend abgerundeten Wickelköpfen,
für
deren Abmessungen die Form der Stirnflächen der Einwindeform bestimmend ist. Die
Einwindeform i i wird in dem Maschinengehäuse durch wechselweise wirksame Führungsstößel
24 gehalten, die in eine Nut 25 der Einwindeform eingreifen. Der in der Zeichnung
links dargestellte Führungsstößel 24 ist unwirksam, wenn der Dreharm: 2 den Draht
um das auf dieser Seite :gelegene Ende der Einwindeform i i schlingt. Während dieser
Zeit ist der in der Zeichnung rechts gelegene, nicht dargestellte Führungsstößel
im Eingriff. Umgekehrt greift der Stößel 24 in die Einwindeform i i ein, wenn der
Dreharm die am entgegengesetzten Ende liegende Stirn der Einwindeform umfährt. Beim
Umfahren des Einwindekopfes wird der zu verarbeitende Draht zunächst auf einen kleinen
Wulst der Einwindeform abgelegt, und bei dem nachfolgenden Eintreten des abgeschrägten
Führungsstößels springt der Draht in den Grund der Ständemut ab, wobei die entsprechend
konisch ausgebildeten Frontflächen der Einwindeform das Abgleiten in die Ständernut
erleichtern. Beider vorbezeichneten Maschine wird also nach jeder halben Windung
der Draht in den Notengrund abgelegt; die fertige Spule liegt demnach sofort in
ihrer vorgeschriebenen Lage. Bemerkenswert ist des weiteren, daß der Drehkopf der
Maschine auf Rechts-und Linkslauf umsteuerbar ist und der Ständer von Hand oder
selbsttätig um eine 1Vut- oder Polteilung weitergedreht werden kann. Bekannt ist
ein Verfahren zum Herstellen einer konzentrischen Wicklung mit Hilfe einer Maschine,
die den Draht als fortlaufenden Leiter über alle Pole einwindet. Das bekannte Verfahren
hat den Nachteil, daß, sofern fortlaufend gewickelt wird, nach dem Einlegen der
Wicklung diese in Phasen, unterteilt werden muß. Es läßt sich mit der bekannten
Maschine, bei der an den abgelegten Spulen keine Wickelköpfe ausgebildet und diese
nicht abgekröpft werden, nicht eine Wicklung einlegen, die in mehreren Ebenen übereinander
angeordnet ist. Eine solche Wicklung bietet aber den Vorteil, daß jeweils. ein Phasenstrang
als fortlaufender Leiter aufgebracht werden kann. Außerdem wird die Isolierung der
fertigen Wicklung erleichtert, weil jeweils die Phasenstränge durchgehend gegeneinander
abisoliert werden können.
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Erfindungsgemäß wird eine konzentrische Einschichtendrehstromwicklung
in drei Ebenen übereinander angeordnet.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorteilhaft die Wicklung
fortlaufend für alle Pole eines jeden Phasenstrangs ohne Zwischenverbindungen eingelegt
werden. Die Fertigungszeit wird verkürzt durch eine erhöhte Wickelgeschwindigkeit,
@die zulässig ist infolge der spannungsfreien und stetigen Drahtzuführung, weshalb
auch Drähte geringerer mechanischer Festigkeit verarbeitet werden können. Eine weitere
Zeitersparnis wird dadurch erzielt, daß zum Einlegen voneinander abweichender Spulen
lediglich ein Wechsel der Einwindeformen nötig ist. Ein Nachpressen der Wickelköpfe
kann entfallen, weil der einzuwindende Draht nach jeder halben Windung direkt im
Nutengrund abgelegt und entsprechend gekröpft wird. Der Füllfaktor beträgt mehr
als 550/0. Infolge der einwandfreien Drahtführung können auch zwei parallele
Drähte gleichzeitig eingelegt werden.
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Das Verfahren nach der Erfindung soll beispielsweise für eine vierpolige
konzentrische in drei Wicklungsebenen angeordnete Einschichtendrehstromwi.cklung
gemäß Fig. 2 näher erläutert werden.
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Zu Beginn des Verfahrens werden in die Nuten des in der Spannvorrichtung
9 angeordneten Ständers gegen axiale Verschiebung gesicherte Notenkästen eingelegt.
Der Wicklungsanfang wird am Ständer oder Spannschlitten befestigt. Nunmehr wird
auf die zu bewickelnde Stelle des Ständerumfangs eine Einwindeform bestimmter
Ab-
messungen aufgelegt, z. B. die kleinste Form, mit der die Spule :geringsten
Durchmessers, also die erste Spule eines Pols,. hergestellt wird. Der Draht wird
um die Einwindeform geführt und jede halbe-Windung von dieser durch die Führungsstößel
abgestreift, @so @daß er sofort in den Notengrund abgleitet. Das Nachziehen des
Drahts erfolgt selbsttätig und stetig durch die hin und her gehende Bewegung des
Ständers und die Drahtregelung, so daß keine ruckweise Beanspruchung ausgeübt wird..
Nach Fertigstellung der ersten Spule, deren Windungszahl beliebig gewählt und durch
ein Zählwerk überwacht werden kann, wird die kleinste Einwindeform entfernt und
die nächst größere eingeführt. Bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten Vierlochwicklung
werden also nach dem Wickeln der zweiten Spule, was in gleicher Weise vor sich geht
wie :das der ersten, anschließend die dritte und vierte Spule mit der größten Einwindeform
als letzte Spulen des ersten Pols eingebracht.
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Das Wickeln der Spulen pro Pol muß nicht stets mit der kleinsten Einwindeform
begonnen und mit der größten beendet werden. Die Reihenfolge kann an sich beliebig,
jedoch stetsi so gewählt werden, daß konzentrisch liegende Spulen entstehen.
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Nach Fertigstellen des ersten Pols wind der Ständer von Hand oder
selbsttätig in eine neue Pollage gedreht. Nun wird mit den gleichen Einwindeformen,
aber mit umgekehrtem Drehsinn mit dem Wickeln der Spulen des nächsten Pols der ersten
Phase begonnen. Nach Aufbringen aller Spulengruppe n bzw. Pole der ersten Phase
und Abisolieren ihrer Wicklung, wobei inzwischen eine völlige Drehung des Ständers
um 360'' erfolgt ist, kann das Aufbringen der Spulengruppen der zweiten Phase erfolgen,
was in der gleichen vorbeschriebenen Weise vorgenommen wird. Nach einer weiteren
völligen Umdrehung des Ständers um 36o°' ist die dritte Phase eingelegt.
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Für die Herstellung der verschiedenen Spulen werden Einwindeform@en
verschiedener Weite benötigt, die so ausgebildet sind, daß die Wickelköpfe der mit
ihnen erzeugten Spulen durchgekröpft sind. Durch Anwendung einer weiteren
Einwindeform
werden Spulen erzeugt, die nur nach, einer Seite hin durchgekröpft sind. Darüber
hinaus wird eine Einwindeform benötigt, die keine wesentliche Kröpfung der Wickelköpfe
vornimmt, diese also oben liegen.läßt.
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Für das Aufbringen vorbezeichneter Wicklung besteht eine weitere Möglichkeit.
Man könnte nämlich alle direkt benachbarten Spulengruppen ungeachtet ihrer Phasenzugehörigkeit
überlappt und als fortlaufender Leiter einwickeln. In diesem Falle wäre für die
Erzeugung,der gesamten Wicklung nur eine einzige Ständerumdrehung um 36ö° nötig.
Hierbei wären; zunächst vier konzentrische Spulen aufzubringen und nach Einlegen
dieser der Ständer um eine Polteilung zu drehen. Daran anschließend werden überlappt
zur ersten Spulengruppe vier weitere Spulen konzentrisch eingewickelt und nach deren
Aufbringen der Ständer wiederum um eine Polteilung gedreht. Dieser Vorgang wiederholt
sich so oft, bis die gesamte Wicklung im Ständereisen untergebracht ist. Es ist
jedoch, jetzt ein Erfordernis, die zusammenhängend als fortlaufender Leiter eingelegte
Wicklung in einzelne Phasen und Pole zu trennen und die entsprechenden Zwischenpolverbindungen
vorzunehmen.