JP4605814B2 - 界磁コイルのための巻成装置、製造装置および電気機械 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、電気機械に用いられる界磁コイル、特に二層重ね巻線を備えた界磁コイルを製作するための巻成装置であって、界磁コイルが、電気的に直列にかつ／または並列に接続された複数の巻線束から形成されている形式のものから出発する。

さらに、本発明は、電気機械に用いられる界磁コイル、特に二層重ね巻線を備えた界磁コイルを製作するための巻成装置を備えた製造装置であって、界磁コイルが、電気的に直列にかつ／または並列に接続された複数の巻線束から形成されている形式のものから出発する。

さらに、本発明は、電気機械から出発する。

三相電流機械、たとえばモータまたはジェネレータの製造時には、一様のコイル層ひいては最高の効率を得るために、ステータ巻線の３つの相コイルを個々にかつ連続的に瓦状にオーバラップさせてステータ積層鉄芯の溝内に嵌め込まなければならないという問題が生ぜしめられる。それぞれ１つの極に対して１つの相層を巻成し、次いで、この相層の導体線材を中断なしに巻き上げ、第２の線路線材と共に線材オーバクロスを形成し、この相コイルを巻成し、これによって、その後、全過程を再び第３の相コイルに対して繰り返す既知の方法は、大量生産を不経済にする。個々の導体ループが溝内への嵌込み後に接続される差込み巻線は、より高い導体数および／または極数に対して同じく考慮されない。なぜならば、電気的なコンタクティングに対する過度に多数の接続箇所が生ぜしめられるからである。巻線束として形成される個別相の、分離された巻成と、追補的な組合せとを提案する巻線技術は、巻線の斑と、ほとんど不可避の導体交差とによって、機械の出力と、効率と、寿命とに影響を与える欠点を有している。

発明の利点
本発明は、電気機械に用いられる界磁コイル、特に二層重ね巻線を備えた界磁コイルを製作するための巻成装置であって、界磁コイルが、電気的に直列にかつ／または並列に接続された複数の巻線束から形成されている形式のものから出発する。

本発明の巻成装置によれば、軸方向で互いに間隔を置いて配置された少なくとも２つの巻線束を同時に形成することができる巻成心棒が設けられている。

本発明の有利な巻成装置によれば、巻成心棒が、半径方向に外方旋回可能な薄板を有しており、それぞれ１つの巻線束が、２つの薄板の間に設けられた溝内に挿入可能である。

本発明の有利な巻成装置によれば、巻成心棒に供給される線材が、少なくとも２つの軸を中心として旋回可能であるように、線材供給ユニットが設けられている。

本発明の有利な巻成装置によれば、線材供給ユニットが、巻成心棒の長手方向軸線に対して垂直に移動可能である。

本発明の有利な巻成装置によれば、線材供給ユニットと巻成心棒とが、剛性的な軸方向の対応配置で配置されている。

本発明の有利な巻成装置によれば、線材を巻成心棒に位置決めするための位置決め装置が、巻成心棒と連行するように配置されている。

本発明の有利な巻成装置によれば、後続の巻線束を巻成するために、巻成された巻線束が、軸方向に移動可能である。

本発明の有利な巻成装置によれば、巻線束を把持しかつ軸方向に移動させるための送り装置が設けられている。

本発明の有利な巻成装置によれば、線材を巻線束の軸方向の移動時に位置決めするために、巻成心棒に対して半径方向で間隔を置いて配置された案内装置が設けられている。

本発明の有利な巻成装置によれば、巻線束に通じる線材を巻線束の軸方向の移動時に位置固定するための把持装置が設けられている。

本発明の有利な巻成装置によれば、案内装置と線材供給ユニットとが作用結合可能であり、これによって、平行に案内された線材において、外側の少なくとも２つの線材が交換可能であり、内側の１つの線材が、その位置を維持するようになっている。

本発明の有利な巻成装置によれば、案内装置と送り装置とが、共通の送りキャリッジに配置されている。

本発明の有利な巻成装置によれば、巻成心棒が、完全な界磁コイルと、それぞれ１つの極に対して、先行する個別巻条および後続する個別巻条とに相当する長さを有している。

さらに、本発明は、電気機械に用いられる界磁コイル、特に二層重ね巻線を備えた界磁コイルを製作するための巻成装置を備えた製造装置であって、界磁コイルが、電気的に直列にかつ／または並列に接続された複数の巻線束から形成されている形式のものから出発する。

本発明の製造装置によれば、前述した巻成装置が形成されている。

本発明の有利な製造装置によれば、巻線束を、巻成心棒に対して設定された順序で嵌め込むことができると共に交差させることができる交差工具が設けられている。

さらに、本発明は、電気機械から出発する。

本発明の電気機械によれば、前述した巻成装置によって製作された界磁コイルが設けられている。

本発明は、特にいわば連続的に三相の界磁コイルをエンドレス法で同時に形成することを可能にし、したがって、経済的な大量生産のために使用可能となる。任意の極数および導体数が可能となり、個々の巻線束における導体分配は対称的であってもよいし、非対称的であってもよい。これによって、たとえばモータまたはジェネレータの全プログラムに対して、種々異なる界磁コイルの大きなスペクトルを形成することが可能となる。

有利な構成では、巻成心棒が、半径方向に外方旋回可能な薄板を有しており、それぞれ１つの巻線束が、２つの薄板の間に設けられた溝内に挿入可能である。外方旋回させられた薄板によって、目下巻成したい巻線束が軸方向で巻成心棒に位置決めされている。薄板が再び内方旋回させられると、巻線束を軸方向で巻成心棒の長手方向軸線に沿って移動させることができる。

有利な構成では、巻成心棒に供給される線材が、少なくとも２つの軸を中心として旋回可能であるように、線材供給ユニットが設けられている。線材供給ユニットが、巻成心棒の長手方向軸線に対して垂直に移動可能であると有利である。したがって、連続的に巻線束または巻線束のグループをそれぞれ異なる回動方向で巻成することができるように、供給線材を折り曲げ、移動させ、交差させることができる。まず、１つの巻線束または１つのグループの巻線束を第１の回動方向で巻成することができ、その後、次いで、巻線束または１つのグループの巻線束を逆の回動方向で巻成することができる。それぞれ異なる回動方向を備えた巻線束は、それぞれ１つのＮ極とＳ極とを界磁コイルの通電時に生ぜしめる。

有利な構成では、線材供給ユニットが、巻成心棒の長手方向軸線に対して垂直に運動可能である。この場合、線材供給ユニットと巻成心棒とが、剛性的な軸方向の対応配置で配置されている。有利には、完全に巻成された巻線束がこの領域から移動させられ、これによって、スペースが新たな巻線束に対して提供されるのに対して、線材供給ユニットと巻成心棒とはその位置にとどまる。巻成装置の構造および運転が簡単になり、機械的に運動させられる部材がほとんど不要となる。

有利な構成では、線材を位置決めするための位置決め装置が、巻成心棒と連行するように配置されている。新たな巻線束を巻成することが開始されると、線材が線材始端部に位置することとなり、そして、この線材始端部を滑抜けに対して自体防護し得るまで、各線材が巻成心棒に確実に保持され得る。したがって、線材の、信頼性の高い確実な巻上げが可能となる。

有利な構成では、後続の巻線束を巻成するために、巻成された巻線束が、軸方向に移動可能である。巻線束はグループ形式で同時に巻成することができ、巻成領域から遠ざけることができ、これによって、後続のグループの巻線束に対するスペースが提供される。こうして、任意に多数の巻線束またはグループの巻線束を、いわば連続的に製作することができる。巻線束を把持しかつ軸方向に移動させるための送り装置が設けられていると有利である。巻線束が、相互の対応配置と、巻線束が製作されたパターンとでとどまっていると有利である。巻線束は、のちに界磁コイルで必要となるような正確に設定された間隔および寸法で形成することができる。

有利な構成では、線材を巻線束の軸方向の移動時に位置決めするために、巻成心棒に対して半径方向で間隔を置いて配置された案内装置が設けられている。この場合、巻線束に通じる線材を巻線束の軸方向の移動時に位置固定するための把持装置が、有利には線材に対して垂直に方向付けられた棒の形で設けられていると有利である。これによって、線材を、正確に規定された形式で巻成心棒の一方の側に不動に保持することができ、かつ／または変向させることができ、線材供給装置を巻成心棒の一方の側から他方の側に移動させることができ、これによって、逆方向の巻成方向を備えた１つの巻線束または１つのグループの巻線束に対する規定された巻成開始が可能となる。線材の交換が可能となるように、案内装置が線材供給手段に作用結合可能であると特に有利である。この場合、特に平行に案内された線材において、外側の少なくとも２つの線材が交換可能であり、内側の１つの線材はその位置を維持する。したがって、二軸方向に可動な線材供給手段により、１８０゜だけ引出し平面の変更が行われることによって、自動化して線材の相変化を達成することができる。これによって、巻線束の相適正な位置を達成することができる。なぜならば、交互に左右の巻成方向を備えた三相コイルを形成することができるからである。この場合に形成される、１つのグループの巻線束から次のグループの巻線束への線材のループは、曲げ加工装置によって、薄板の間に設けられた溝内に嵌め込むことができ、これによって、ループを次のグループの巻線束の巻成時に重ね巻きすることができる。このようなループ曲げ加工装置は、有利には、巻成心棒の各側に設けられている。相変化を伴った、いわばエンドレスなループ形成によって、同時に形成される任意の個数のグループの巻線束の自動化された製造が可能となる。

有利な構成では、案内装置と送り装置とが、共通の送りキャリッジに配置されている。この共通の送りキャリッジによって、巻線線材の折曲げおよび交差を、正確に規定された量で巻成心棒および軸方向の移動に対して行うことができる。

有利な構成では、巻成心棒が、完全な界磁コイルと、それぞれ１つの極に対して、先行する個別巻条および後続する個別巻条とに相当する長さを有している。個別巻条は、伸ばされた状態で界磁コイルから導出することができ、給電線路として使用することができる。両個別巻条の間では、第１の界磁コイルの巻線束を後続の界磁コイルの巻線束から分離することができる。界磁コイルは、それぞれ２つの極を備えた、個々の巻線束に分割された、有利には３つの相コイルを有していて、三相電流機械のために使用することができる。

本発明による巻成装置を備えた本発明による製造装置では、巻線束を、巻成心棒に対して設定された順序で嵌め込むことができる交差工具が設けられている。巻線束相互の間隔と、巻線束の空間的な配置形式とは維持されたままである。巻線束は、瓦状に互いに重なり合って配置されているように、規定された形式で傾けられてよい。この構成では、界磁コイルを、たとえば平らな金属薄板積層体の相応の溝内に嵌め込むことができる。その後、金属薄板積層体が丸く曲げられ、これによって、中空円筒状のステータが形成される。

界磁コイルの巻成および交差は連続的であり、手による余分な介入なしに、大きな個数の同様の界磁コイルの生産を可能にする。

本発明による電気機械では、前述した本発明による巻成装置によって製作された界磁コイルが設けられている。

本発明のさらなる構成、観点および利点は、以下に図面につき説明する本発明の実施例から明らかである。

実施例の説明
図１には、電気機械に用いられる界磁コイル３０を製作するための有利な巻成装置が分解図に類似して示してある。図２には、同時に製作可能である概略的に示した巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｊ，３２ｊ，３３ｊを備えた界磁コイル３０が示してある。この場合、第１の相コイル３１の巻線束３１ａ〜３１ｊ、第２の相コイル３２の巻線束３２ａ〜３２ｊおよび第３の相コイル３３の巻線束３３ａ〜３３ｊがそれぞれ生ぜしめられる。図４ａ〜図４ｅには、以下に記載する線材案内の詳細が示してある。

長手方向軸線ｘを備えた巻成心棒１０は方形の横断面を有している。この横断面は、界磁コイル３０の、形成したい巻線束の寸法を規定している。巻成心棒１０には、軸方向で互いに間隔を置いて配置された少なくとも２つの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａが同時に形成可能である。巻成心棒１０はその縁部に、外方旋回可能な扇形の薄板１１を備えている。この薄板１１は内部から軸（図示せず）を介して操作可能である。薄板１１はその分離形状によって巻成心棒１０の滑らかな表面を、薄板１１の間に設けられた溝１２を備えた環状溝積層体に変換する。図面には、便宜上、これらのエレメントの個々のエレメントしか例示的に符号を備えて示していない。このように形成された溝１２内には、同時に相コイル線材の線材ｕ，ｖ，ｗが巻成され、したがって、各溝１２内に第１のグループの３つの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａが形成される。

この過程は、たとえばＮ極Ｎの巻線に対して時計回り方向に行われる。この場合、Ｓ極Ｓは逆方向に巻成される。このためには、巻成心棒１０が片側で、詳しく記載しない適切なサーボ駆動装置２９を介して長手方向軸線ｘを中心として回動可能である。このサーボ駆動装置２９によって、同時に巻成される巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａのグループにおける任意の巻数を設けることが可能となる。さらに、一方向および他方向への１回転時の種々異なる巻数によって、非対称的な導体数を形成することができる。

線材ｕ，ｖ，ｗは、三重線材ノズルとして形成された線材供給ユニット１８によってノズル２０，２１，２２を介して巻成心棒１０に供給される。斜線で示した領域１７は線材供給ユニット１８の実際の位置を示している。この線材供給ユニット１８は、図面には、便宜上、巻成心棒１０とその実際の位置とから遠ざけて示してある。線材供給ユニット１８と巻成心棒１０とは、剛性的な軸方向の対応配置で配置されている。線材供給ユニット１８はその実際の位置において巻成心棒１０の上方で、２つの三重線材クランプを有するクランプ装置１３の近くに位置している。

時計回り方向における巻線に対して、線材供給ユニット１８はキャリッジ１９によって巻成心棒１０の長手方向軸線ｘに対して垂直に、図面では、たとえば巻成心棒１０の左側に位置する位置に走行させられ、逆方向に対しては右側に走行させられる。これによって、巻成方向の変化時に、供給された線材ｕ，ｖ，ｗが引張り応力下にあることが確保される。たとえば時計回り方向での３つの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの巻成には、反時計回り方向での３つの巻線束３１ｂ，３２ｂ，３３ｂの巻成が続いている。

巻成心棒１０には、クランプ装置１３が、連行するように組み付けられている。このクランプ装置１３は、１８０゜だけずらされた２つの三重線材クランプ（一方しか認めることができない）を有している。３つの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの三重に平行な巻線の開始時には、第１の三重線材クランプ２７が線材ｕ，ｖ，ｗを最大１８０゜の回動角まで固く保持し、その後、第２の三重線材クランプ（図示せず）に引き渡し、この場合、第１の三重線材クランプが線材ｕ，ｖ，ｗから解離される。接触する第２の三重線材クランプによって、第１の巻条が完成させられる。その後、第２の三重線材クランプも線材ｕ，ｖ，ｗから解離され、所望の回数の後続の巻条を第１の巻条の静摩擦によって巻き上げることができる。

３つの同時の巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａ、すなわち、三相の極コイルが完成させられている場合には、巻成心棒１０の回動が停止され、巻成心棒１０の左側または右側での線材供給ユニット１８の目下の位置決めに応じて、まず、案内ブロックとして形成された案内装置１５が、降下させられた位置から上昇させられる（図４ａ参照）。同様の案内装置１５が巻成心棒１０の両側に配置されている。これによって、３つの線材ｕ，ｖ，ｗの背後に、段状に形成された、案内ピンとして形成された把持装置もしくは成形ブロック１５ａ，１５ｂ，１５ｃが位置決めされる。

線材供給ユニット１８は回動可能であり、相並んで位置する３つの線材ｕ，ｖ，ｗの平面を−４５゜だけｚ軸を中心として旋回させる。ノズル２０，２１，２２が同時に−４５゜だけｙ軸を中心として旋回させられる。線材ｕ，ｖ，ｗは、いま、空間対角線に位置する平面を展開している（図４ｂ参照）。把持装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、これに対応して配置されている。これによって、各把持装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃが、この把持装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃに対応配置された線材ｕ；ｖ；ｗを把持する。

巻成心棒１０に、いま、送り装置２３が接近させられる。この送り装置２３は、たとえば上側の送りコーム２４と、この上側の送りコーム２４に対して１８０゜だけずらされた下側の送りコーム２５とを有している。両送りコーム２４，２５は、すでに巻成された巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの位置決めを保証している。送りコーム２４，２５がコイル位置決めを引き受けた場合には、薄板１１が巻成心棒１０内に戻し旋回させられる。これによって、巻成心棒１０が滑らかな表面を獲得する。いま、送りキャリッジ２６が走行させられ得る。この送りキャリッジ２６には、第１の案内装置１５だけでなく、第２の案内装置１６も配置されている。この第２の案内装置１６に対して、同じく対応する案内装置（図示せず）が巻成心棒１０の他方の側に存在する。この間、巻成心棒１０と線材供給ユニット１８とはその位置を維持している。

送りは、３つの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの幅、すなわち、薄板１１によって生ぜしめられる相応の中間室を備えた３つの極コイルの幅に相当している。この場合、線材ｕ，ｖ，ｗが案内装置１５によってｘ方向に変向させられる（図４ｃ参照）。

送り運動後、薄板１１が再び巻成心棒１０から外方旋回させられ、送り装置２３が再び離反させられる。界磁コイル３０は、いま、巻線心棒１１に設けられた巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａから成る界磁コイル一巻きだけｘ方向で右向きにずらされている。送り運動と同期的に、同じく送りキャリッジ２６に支承された案内装置１５，１６の運動が行われる。送り運動の間、線材供給ユニット１８がその方向付けをｚ軸を中心として−４５゜から＋４５゜に変化させ、ｙ軸を中心として同じく−４５゜から＋４５゜に変化させる。これによって、ｘ方向への送り運動と一緒に、線材ｕ，ｖ，ｗの交換もしくは入換えが行われる。すなわち、中間の相の線材ｖがその位置を維持し、外側の両線材ｕ，ｗがその位置を互いに交差を介して交換することによって、Ｎ極コイル巻成時にｘ方向で前方に位置する線材ｕがＳ極コイル巻成時にこの位置を維持する（図４ｃ参照）。送り運動の最後には、線材ｕ，ｖ，ｗが引張り・送り方向でこの位置を通過した後、第２の案内装置１６が上昇させられ、その後、線材ｕ，ｖ，ｗが左方へのキャリッジ１９の走行によって再びｘ方向からｙ方向に逸らされる（図４ｄ参照）。

キャリッジ１９が線材供給ユニット１８と共に巻成心棒１０にわたって運動させられる間、線材供給ユニット１８とノズル２０，２１，２２とが再び各軸において、それぞれ＋４５゜だけその中立位置に戻し旋回させられる。こうして巻成心棒１０にわたって、外方旋回させられた薄板１１によって形成された溝１２内に平らに延びる線材ｕ，ｖ，ｗが、再び、位置決め装置１３の、上方に位置する三重線材クランプによって位置決めされる。次いで、両案内装置１５が再び降下させられる。

要するに、すなわち、まず、１つのグループの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの巻成終了後、案内装置１５が上昇させられ、その後、３つの線材ｕ，ｖ，ｗが４５゜だけｙ軸において旋回させられて、その近傍を通過し、いま、同時に、すでに巻成された巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの送りのために、３つの線材ｕ，ｖ，ｗがｘ方向に線材供給ユニット１８から引っ張られる。この場合、１８０゜だけ線材の引出し平面の相変化が生ぜしめられる。このことは、二軸方向に可動な線材供給ユニット１８によって生ぜしめられる。中間の線材ｖはその位置を維持するのに対して、線材ｕ，ｖは場所を交換する（入れ代わる）。送り運動後もしくは相変化運動後、案内装置１６が上昇し、案内装置１５と同じ過程が逆の順序で行われる。こうしてしか、巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの相適正な位置を形成することができない。なぜならば、三相コイルが交互に左右の巻成方向に形成されるからである。

曲げ加工工具（図示せず）によって、同じ運動軸でＵ字形の３つのループ３９が、第１のコイル巻き３１ａ，３２ａ，３３ａから第２のコイル巻き３１ｂ，３２ｂ，３３ｂに向かってｙ方向での導体交換を含めて巻成心棒１０に当て付けられる。ループ３９の形状もしくは外方旋回させられた薄板の形状もしくは曲げ加工工具の形状によって、この過程が可能となる。こうして達成された位置は、線材供給側と、いま必要となる逆の巻成方向とは別として、３つの第１の巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの巻成開始に対する状況に正確に相当している（図４ｅ参照）。クランプ引受けを伴ったコイル巻線と、別の全ての詳細とは、逆のノズル旋回方向と傾斜方向とは別として、同じく不変である。次の巻線束３１ｂ，３２ｂ，３３ｂは、当て付けられたループ３９を介して巻成される。

非対称的な導体数を形成したい事例では、巻き数が前方／後方に種々異なる形式で調整されさえすればよい。

本来の巻成過程の間、送りキャリッジ２６が再びその出発位置に戻される。こうして、いわば連続的にエンドレスな界磁コイル３０が形成される。完成した各界磁コイル３０により線材ｕ，ｖ，ｗを新たに引き込む必要なしに、規定された極数を備えた界磁コイル３０を形成したいので、第１の巻線束もしくは第１のグループの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａの前方に、それぞれ１つの規定された個別巻条が巻き上げられ、これによって、完全な２つの界磁コイル３０の間に、連続して位置する２つの単導体巻線が位置している。巻成心棒１０は、完全な１つの界磁コイル３０と３つの単巻条とが、薄板１１によって形成されたかもしくは送りコーム２４，２５によって提供された溝１２内に位置するように形成されている。これは、たとえば１６極の三相界磁コイル３０と、前述した３つの単巻条とに対して、Ｎ＝５７（Ｎ＝１６×３＋３×３）個の溝を設けなければならないことを意味している。

先行する単巻条と後続する単巻条とを備えた界磁コイル３０が完成され、線材ループ３９が後続の単巻条のために形成され、線材ｕ，ｖ，ｗが巻成心棒１０に位置決め装置１３によって新たに位置決めされた場合には、移送コーム対の形の移送装置（図示せず）が、たとえば送りコーム対２４，２５に相応するものの、ｘｙ平面に対して平行に位置して接近させられる。いま、切断装置（図示せず）によって、単巻条の間の線材ブリッジを切断することができる。薄板１１が内方旋回させられ、分離された界磁コイル３０を巻成心棒１０からｘ方向に引き抜くことができる。その後、薄板１１が再び外方旋回させられ、巻成過程を継続することができる。

分離された界磁コイル３０は、図２に示したように、交差工具内に挿入される。この交差工具では、上下に位置するコイル導体が溝（図示せず）内に案内される。この溝は旋回ロック（図示せず）によって閉鎖され、これによって、導体順序の維持が保証される。その後、移送コームが離反させられる。

先行する単巻条と後続する単巻条とは、引出し装置によってコイルコアから外方に引き出され、のちの接続線路を形成している。１６極の三相の界磁コイル３０は、いま、斜に交差させられる。これによって、４８個の個別コイルが瓦状に互いに載置することとなる（図２の下側の部分参照）。これによって、二層重ね巻線が形成される。この二層重ね巻線は、たとえば平らな金属薄板積層体の溝内に嵌め込むことができる。この場合、金属薄板積層体は中空シリンダとして丸く曲げられてよく、有利な電気的な三相電流機械のステータを形成することができる。

図３には、界磁コイル３０の、逆方向の巻成方向で交互に巻成された巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｅ，３２ｅ，３３ｅが示してある。これによって、交互にＮ極ＮとＳ極Ｓとが界磁コイル３０に形成される。さらに、送りコーム２５の一部が示してある。この送りコーム２５は、巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｅ，３２ｅ，３３ｅを移動させるために設けられている。送りコーム２５の、巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｅ，３２ｅ，３３ｅに面した側の歯は、巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｅ，３２ｅ，３３ｅの間の空所に対応している。図面の背後の領域には、線材ｕ，ｖ，ｗが巻線束３１ｆ，３２ｆ，３３ｆの１回の巻成過程の開始時にどのように提供されているのかを認めることができる。小さな方向矢印は、それぞれ回動方向を示している。この回動方向によって、各グループの巻線束３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｅ，３２ｅ，３３ｅが巻成されている。

図４ａ〜図４ｅには、すでに図１に記載した経過に相俟って実施されたように、界磁コイル３０と線材供給ユニット１８のキャリッジ１９との移動時の線材案内が示してある。図４ｂ〜図４ｅでは、線材案内の詳細しか明らかでない。図４ａには、薄板１１の外方旋回および内方旋回のための駆動装置４０が付加的に示してある。薄板１１は、詳しく図示していない歯車と軸とを介して巻成心棒１０の各縁部で駆動される。この巻成心棒に相対回動不能に出力ホイール３５が位置している。この出力ホイール３５は伝動手段３６、たとえばチェーンまたはベルトを介して軸３８を駆動する。符号２７によって、巻成心棒１０の向こう側の案内装置の１つのエレメントが示してある。このエレメントは案内装置１５，１６に類似して作業する。さらに、軸３８は伝動手段３７を介して中空シリンダ２４に駆動結合されている。この中空シリンダ２４は三重クランプ１３ａ，１３ｂを巻成心棒１０に対して同期的に回動させる。薄板１１および溝１２（多数の同様のエレメントのうち、個々のエレメントにしか符号を付していない）の領域における斜線で示した領域４１は、三重線材クランプ１３ａ，１３ｂの実際の位置を示している。この三重線材クランプ１３ａ，１３ｂは、１８０゜だけずらされて中空シリンダ２４の内側の周面に配置されていて、中空シリンダ２４が線材案内に衝突しない限り、軸方向で中空シリンダ２４を越えて突出する。

有利な巻成装置を分解図に類似して示す図である。 巻線束の交差前後の界磁コイルを示す図である。 移動装置を備えた界磁コイルの巻線束を示す図である。 （ａ）は、Ｎ極の巻成時の巻線線材の経過を示す図であり、（ｂ）は、交差させられた当付けを伴うＳ極の巻線への移行時の巻線線材の経過を示す図であり、（ｃ）は、１８０゜だけ折り曲げられて交差させられた場合の巻線線材の経過を示す図であり、（ｄ）は、４５゜だけ折り曲げられて交差させられた場合の巻線線材の経過を示す図であり、（ｅ）は、Ｓ極の巻成の開始時の巻線線材の経過を示す図である。

符号の説明

１０ 巻成心棒、 １１ 薄板、 １２ 溝、 １３ クランプ装置、 １３ａ，１３ｂ 三重線材クランプ、 １５ 案内装置、 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ 把持装置、 １６ 案内装置、 １７ 領域、 １８ 線材供給ユニット、 １９ キャリッジ、 ２０ ノズル、 ２１ ノズル、 ２２ ノズル、 ２３ 送り装置、 ２４ 送りコームまたは中空シリンダ、 ２５ 送りコーム、 ２６ 送りキャリッジ、 ２７ 三重線材クランプ、 ２９ サーボ駆動装置、 ３０ 界磁コイル、 ３１ 相コイル、 ３１ａ〜３１ｊ 巻線束、 ３２ 相コイル、 ３２ａ〜３２ｊ 巻線束、 ３３ 相コイル、 ３３ａ〜３３ｊ 巻線束、 ３５ 出力ホイール、 ３６ 伝動手段、 ３７ 伝動手段、 ３８ 軸、 ３９ ループ、 ４０ 駆動装置、 ４１ 領域、 Ｎ Ｎ極、 Ｓ Ｓ極、 ｕ，ｖ，ｗ 線材、 ｘ 長手方向軸線

Claims (15)

1. 電気機械に用いられる界磁コイル（３０）、特に二層重ね巻線を備えた界磁コイル（３０）を製作するための巻成装置であって、界磁コイルが、電気的に直列にかつ／または並列に接続された複数の巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｊ，３２ｊ，３３ｊ）から形成されており、軸方向で互いに間隔を置いて配置された少なくとも２つの巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ）を同時に形成することができる巻成心棒（１０）が設けられている形式のものにおいて、巻成心棒（１０）が、駆動装置（４０）によって半径方向に外方旋回可能なかつ内方旋回可能な薄板（１１）を有しており、それぞれ１つの巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ）が、外方旋回させられた２つの薄板（１１）の間に設けられた溝（１２）内に挿入可能であることを特徴とする、巻成装置。
2. 巻成心棒（１０）に供給される線材（ｕ，ｖ，ｗ）が、少なくとも２つの軸（ｙ，ｚ）を中心として旋回可能であるように、線材供給ユニット（１８）が設けられている、請求項１記載の巻成装置。
3. 線材供給ユニット（１８）が、巻成心棒（１０）の長手方向軸線（ｘ）に対して垂直に移動可能である、請求項２記載の巻成装置。
4. 線材供給ユニット（１８）が、巻成心棒（１０）の上方に位置している、請求項３記載の巻成装置。
5. 線材（ｕ，ｖ，ｗ）を巻成心棒（１０）に位置決めするための位置決め装置（１３）が、巻成心棒（１０）と連行するように配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の巻成装置。
6. 後続の巻線束（３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ）を巻成するために、巻成された巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ）が、軸方向に移動可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の巻成装置。
7. 巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ）を把持しかつ軸方向に移動させるための送り装置（２３）が設けられている、請求項６記載の巻成装置。
8. 線材（ｕ，ｖ，ｗ）を巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ）の軸方向の移動時に位置決めするために、巻成心棒（１０）に対して半径方向で間隔を置いて配置された案内装置（１５，１６）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の巻成装置。
9. 巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ）に通じる線材（ｕ，ｖ，ｗ）を巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ）の軸方向の移動時に位置固定するための把持装置（１５ａ〜ｃ，１６ａ〜ｃ）が設けられている、請求項８項記載の巻成装置。
10. 案内装置（１５，１６）と線材供給ユニット（１８）とが作用結合可能であり、これによって、平行に案内された線材（ｕ，ｖ，ｗ）において、外側の少なくとも２つの線材（ｕ，ｗ）が交換可能であり、内側の１つの線材（ｖ）が、その位置を維持するようになっている、請求項８または９記載の巻成装置。
11. 案内装置（１５，１６）と送り装置（２３）とが、共通の送りキャリッジ（２６）に配置されている、請求項８から１０までのいずれか１項記載の巻成装置。
12. 巻成心棒（１０）が、完全な界磁コイル（３０）と、それぞれ１つの極（Ｎ，Ｓ）に対して、先行する個別巻条および後続する個別巻条とに相当する長さを有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の巻成装置。
13. 電気機械に用いられる界磁コイル（３０）、特に二層重ね巻線を備えた界磁コイル（３０）を製作するための巻成装置を備えた製造装置であって、界磁コイルが、電気的に直列にかつ／または並列に接続された複数の巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｊ，３２ｊ，３３ｊ）から形成されている形式のものにおいて、請求項１から１２までのいずれか１項記載の巻成装置が形成されていることを特徴とする、製造装置。
14. 巻線束（３１ａ，３２ａ，３３ａ〜３１ｊ，３２ｊ，３３ｊ）を、巻成心棒（１０）に対して設定された順序で嵌め込むことができると共に交差させることができる交差工具が設けられている、請求項１３記載の製造装置。
15. 電気機械において、請求項１から１２までのいずれか１項記載の巻成装置によって製作された界磁コイル（３０）が設けられていることを特徴とする、電気機械。

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