DE2617156B2 - Klemmenplatte für Wicklungen - Google Patents

Klemmenplatte für Wicklungen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmenplatte zur Aufnahme der Enden von auf eine Halterung aufgewikkelten Wicklungen, mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Wicklungsenden, Flügeln zum Zurückhalten der einzelnen Windungen der Wicklung in einem vorbestimmten Bereich sowie einer Halteeinrichtung zum Verbinden der Klemmenplatte mit der Halterung nach Aufwickeln der Wicklung um die Anordnung aus Halterung und Klemmenplatte.
Eine derartige Klemmenplatte ist aus der US-PS 27 475 bekannt. Bei der bekannten Lösung ist auf beiden Stirnseiten eines Blechstapels jeweils eine zweiteilige Klemmenplatte vorgesehen, deren einzelne Teile einem faltbaren Isolierstück angehören, das von außen über beide Stirnseiten des Blechstapels umfaltbar ist. Nach dem Aufwickeln der Wicklung bilden die Klemmenplattenteile zwar eine feste Einheit mit der Halterung bzw. dem Blechstapel. Vor dem Aufwickeln ist eine derartige zuverlässige Verbindung jedoch nicht gegeben, da sich die Klemmenplattenteile sowohl gegeneinander als auch in bezug auf die Halterung verschieben können. Daher müssen zusätzliche Maßnahmen zum vorübergehenden Verbinden der Klemmenplatte und der Teile vor dem und zu Beginn des Wickelvorganges oder Fehler bei der Herstellung in Kauf genommen werden.
Aus der GB-PS 8 98 998 ist es für die spezielle Form
einer zylindrischen Wicklungshalterung bekannt, ringförmige IClemmenplatten zu verwenden, die auf die zylindrische Wicklungshalterung beiderseits der Wicklung aufgeschoben sind. Diese Ausführungsform läßt sich auf Wicklungen anderer Form nicht anwenden.
Aus der DE-OS 15 38 919 ist eine Klemmenplatte zur Aufnahme der Enden von Wicklungen, die auf einer Halterung aufgewickelt sind, bekannt, bei der Ausnehmungen zur Aufnahme der Wicklungsenden jeweils aus zwei trichterförmigen Schlitzen bestehen, die in gegenüberliegenden Wänden eines eine Klemme aufnehmenden Sackloches angeordnet sind. Darüber hinaus besteht jedoch keine Beziehung zu der vorliegenden Erfindung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmen platte der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß Wicklungen mit üblichen Wickelmaschinen und mit möglichst wenig Handarbeit genau und mit geringer Fehlerquoie hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Klemmenplatte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Klemmenplatte im wesentlichen die Form des ümfangs der Halterung aufweist und daß zum Festlegen der Klemmenplatte an der Halterung vor dem Wickeln der Wicklung eine Hilfs-Halteeinrichtung vorgesehen ist, die einen Ansatz an der Klemmenplatte umfaßt, der in eine Bohrung in der Halterung einpreßbar ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Klemmenplatte die Form des Umfangs der Halterung aufweist und somit keinerlei Hindernisse beim Aufbringen der Wicklung oder beim Einbringen der Anordnung aus Halterung und Klemmenplatte in ein Gehäuse bietet. Die Klemmenplatte ist in einem Stück ausgebildet und enthält keinerlei Teile, die sich gegeneinander verschieben können. Der Ansatz, der in eine Bohrung der Halterung einpreßbar ist, gewährleistet vor dem Wicklungsvorgang eine feste Verbindung zwischen der Halterung und der Klemmenplatte, so daß weder zusätzliche äußere Halteorgane verwendet werden müssen, die den Wicklungsvorgang behindern können, noch die Gefahr eines ungenauen Sitzes der Klemmenplatte besteht.
Entsprechend einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Ansatz an der Klemmenplatte abbrechbar, da er nach dem Aufbringen der Wicklung, die die Klemmenplatte und die Halterung verbindet, nicht mehr benötigt wird. Er kann beispielsweise als abbrechbarer Zapfen ausgebildet sein, der in eine Bohrung hineingreift, die nach der Fertigstellung der Wicklung zur Aufnahme einer Schraube dient, die die Anordnung aus Halterung und Klemmenplatte in einem Gehäuse festlegt.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Ausnehmungen zur Aufnahme der Wicklungsenden jeweils aus zwei trichterförmigen Schlitzen, die in gegenüberliegenden Wänden eines eine Klemme aufnehmenden Sacklochs angeordnet sind. Sie legen die Wicklungsenden vorübergehend mit Preßsitz fest und gestatten eine Abtrennung von der Lieferspule, bevor die eigentlichen Klemmen in einer anschließenden Station eingesetzt werden.
Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den restlichen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Montage-Untereinheit für einen kleinen Elektromotor;
Fig.2 ist eine Vorderansicht der Untereinheit der F i g. 1, bei der einige Teile aufgebrochen sind;
Fig.3 ist eine Teildarstellung eines Bereiches der Klemmenplatte und zeigt das Wicklungsende und eine Klemme vor dem Einfügen in die Klemmenplatte;
Fig.4 ist ein Schnitt eines Teilbereiches der Klemmenplatte, wobei eine Klemme, das Ende der Wicklung und ein Draht zur Herstellung eines äußeren Anschlusses eingefügt sind;
Fig.5 zeigt einen Teil der Klemmenplatte, der zur Erleichterung der Montage der Untereinheit fortgebrochen werden kann.
Auf einer Montage-Untereinheit, auf die eine Wicklung zu wickeln ist, ist die Klemmenplatte durch eine Hilfs-Halteeinrichtung vor dem Wickeln der Wicklung und durch eine Halteeinrichtung nach dem Wickeln der Wicklung festgelegt Die Klemmenplatte weist Einrichtungen auf, die die Enden und/oder mittlere Anzapfstellen von gewickelten Wicklungen festhalten. Weiterhin ermöglicht die Klemmenplatte einen elektrischen Übergang zwischen den Wicklungsenden und äußeren Anschlußklemmen. Obwohl die Erfindung auf einen weiten Bereich einschließlich Transformatoren, Relais und induktiver Widerstände anwendbar ist, soll sie in bezug auf einen kleinen, universell verwendbaren Motor beschrieben werden.
In F i g. 1 und 2 ist eine Montage-Untereinheit 101 gezeigt, die einen Ankerblech-Stapel 102 umfaßt, der durch zwei Nieten 103 zusammengehalten ist. Der Ankerblech-Stapel 102 ist weiterhin mit Bohrungen 105 versehen, die sich durch den gesamten Stapel 102 erstrecken oder nur zum Teil in diesen eindringen können. Dies hängt von der speziellen Einrichtung ab, die zum Montieren der Untereinheit in einem nicht gezeigten Gehäuse verwendet wird. Der Ankerblech-Stapel 102 weist gemäß F i g. 1 annähernd eine Kreisform auf und umfaßt zwei Pole 106,107, durch die ein magnetischer Fluß durch einen nicht gezeigten Läufer hindurchgeleitet wird, der anschließend in einen Hohlraum 108 eingebracht wird. Zur Erzeugung des magnetischen Flusses werden Wicklungen in die beiden Wicklungsschlitze 109 und 110 gewickelt. Maschinen zum wirkungsvollen und schnellen Wickeln der Wicklungen in die Wicklungsschlitze 109 und 110 sind bekannt.
An dem Ankerblech-Stapel 102 ist eine Klemmenplatte befestigt, die allgemein mit der Bezugsziffer 115 bezeichnet ist und eine Anzahl von Sacklöchern 116 aufweist, die mit einigen zusätzlichen Einzelheiten in F i g. 3 und 4 gezeigt sind. Die Klemmenplatte 115 weist Arme 117 auf, die sich von den Sacklöchern aus erstrecken und der allgemeinen Umfangslinie des Ankerblech-Stapels einschließlich der Wicklungsschlitze 109 und 110 folgen. Die Arme 117 enden in Rippen 118, die mit Flügeln 119 verbunden sind.
Vor dem Aufwickeln der Wicklungen in den Wicklungsschlitzen 109 und 110 ist es üblich, eine isolierende Schlitzauskleidung in den Wicklungsschlitzen 109 und 110 unterzubringen. Zur Verdeutlichung der Zeichnung sind diese Auskleidungen fortgelassen worden, da sie als solche bekannt sind. Wenn die Wicklung 120, die in F i g. 1 und 2 nicht gezeigt, jedoch in F i g. 3 und 5 dargestellt ist, in die Wicklungsschlitze 109 und UO gewickelt worden ist, berühren ihre einzelnen Windungen die Rippen 118, so daß sie dazu beitragen, die Klemmenplatte 115 an dem Ankerblech-Stapel 102 festzuhalten. Die Flüge! 119 dienen dazu, die Wicklung 120 von dem Hohlraum 108 fernzuhalten.
Die Klemmenplatte 115 umfaßt zwei Ansätze 121, die sich in die entsprechenden Bohrungen 105 mit Preßpassung erstrecken und die Klenimenplatte 115 auf dem Stapel 102 festhalten, bevor dies durch die Windungen der Wicklung 120 in den Wicklungsschlitzen 109 und 110 geschieht. Wie später erläutert werden soll, können die Ansätze 121 abgeschlagen werden, nachdem die Klemmenplatte 115 in ihrer Position durch die Wicklung 120 festgelegt worden ist. Die Ansätze weisen Bohrungen 104 auf.
Wie aus F i g. 3 deutlicher hervorgeht, ist jedes Klemmen-Sackloch 116 im Querschnitt rechtwinklig und mit einem Y-förmigen Schlitz 126 in den gegenüberliegenden Wänden 127 und 128 versehen. Der untere Bereich 129 des Y-förmigen Schlitzes 126 ist so breit, daß er ein Ende 130 der Wicklung 120 fest erfaßt. Seine Breite ist daher etwa so breit, wie der Durchmesser des Drahtes des Endes 130 oder einer mittleren Anzapfung des Drahtes der Wicklung 120.
M Wenn die nicht gezeigte Wickelmaschine mit dem Aufwickeln der Wicklung beginnt, wird das anfängliche Ende 130 der Wicklung in einen der Y-förmigen Schlitze 126 eines der Sacklöcher 116 der Klemmenplatte gelegt. Die Maschine wickelt die Wicklung 120, und wenn eine mittlere Anzapfstelle verwendet wird, wird eine Schleife des Drahtes nach außen geführt und in einen weiteren unteren Bereich 129 eines Schlitzes 126 eines anderen Sackloches 116 gelegt. Wenn die Wicklung 120 vollständig gewickelt ist, wird das abschließende Ende des Drahtes, das dem anfänglichen Ende 130 entspricht, in einen weiteren Schlitz 126 gelegt und in den unteren Bereich 129 eines anderen Sackloches 120 gedrückt. Anschließend an diese Anbringung wird das Wicklungsende 130 von der Lieferspule getrennt. Der enge Sitz zwischen dem Ende 130 und dem unteren Bereich 129 des Schlitzes 126 führt dazu, daß das Ende 130 in seir.er Position zuverlässig festgehalten wird und die letzten wenigen Windungen der Wicklung 120 nicht gelöst werden können. Die Festlegung des Wicklungsendes und die Aufrechterhaltung der Lage der Wicklung 120 machen es unnötig, einen anschließenden manuellen Arbeitsvorgang durchzuführen, durch den die letzten wenigen Windungen der Wicklung 120 festgelegt werden. Ferner ist es nicht notwendig, Hilfsmittel zum Festlegen der Wicklung 120 zu verwenden.
Nunmehr soll genauer auf Fig.4 eingegangen werden, die einen Querschnitt durch das Sackloch 116 in der Mitte des Y-förmigen Schlitzes 126 darstellt. Es ist erkennbar, daß am Boden des Sackloches 116 ein Amboß 132 vorgesehen ist, der im wesentlichen kreisförmig oder oval ausgebildet ist, wie in F i g. 1 gezeigt ist, und dessen obere Oberfläche etwas unterhalb des Bodens im unteren Bereich 129 der Schlitze 126 liegt. Weiterhin geht aus F i g. 4 hervor, daß der untere Bereich 129 des Y-förmigen Schlitzes 126 in der äußeren Wand 128 stufenförmig ausgebildet ist, wobei der niedrigere Teil auf der inneren Seite des Sackloches 116 liegt. Die Funktion dieser Abstufung soll später bei der Beschreibung der Einfügung einer
ω Klemme 135 in das Sackloch 116 genauer erläutert werden
Bei der Fertigstellung der Untereinheit einschließlich des Wickeins der Wicklung 120 und des Einlegens der Wicklungsenden und der mittleren Anschlußstellen in
*·■> die Schlitze 126 kann die Untereinheit der Wickelstation verlassen und an die Station zum Anbringen der Klemmen überführt werden. Wenn die Untereinheit 101 von der Wickelstation zu der Station zum Anbrineen
der Anschlußklemmen gefördert wird, besteht keine Gefahr, daß die Enden der Wicklung 120 gelöst werden, da sie in den unteren Bereich 129 der Y-förmigen Schlitze 126 festgehalten werden. Die Wicklungsenden 130 ragen über die äußere Wand 128 der Klemmen-Sacklöcher 116 hinaus, und der Draht an den Enden 130 weist eine Emaille-Isolierung auf. Die Untereinheit 101 wird in der Station zum Anbringen der Klemmen automatisch ausgerichtet und gehalten, so daß die Klemmen 135 automatisch in ein beliebiges oder alle Sacklöcher 116 eingesetzt werden können, in denen Klemmen 135 vorgesehen werden sollen. Die äußeren Abmessungen der Klemmen 135, sind derart gewählt, daß sie fest in den Sacklöchern 116 sitzen. Außerdem können die Klemmen mit Zähnen 136 ausgerüstet sein, die mit den inneren Oberflächen der Sacklöcher 116 zusammenwirken und die Klemmen 135 innerhalb des Sackloches 116 nach dem Einfügen der Klemme 135 in das Sackloch festhalten. Daher sind die Zähne 136 so gerichtet, daß sie ein Einfügen der Klemme gestatten, einem Herausziehen jedoch entgegenwirken. Die Zähne 136 graben sich selbsttätig in das Kunststoffmaterial ein, aus dem die Klemmenplatte 115 hergestellt ist. Die Klemme 135 weist gemäß der Darstellung etwa eine U-Form auf, wobei sich jedoch ein Ansatz 140 abwärts von einem oberen Arm des U in Richtung des inneren Bodens des anderen Arms des U erstreckt. Daher besteht die Klemme 135 aus einem einzigen Stück aus Metall mit einer ersten Wand 137, einem Boden 138, einer zweiten Wand 139 und dem inneren Ansatz 140. Die Klemme 135 weist einen relativ breiten Ausschnitt
141 in dem Boden 138 auf, der zu Schlitzen 142 und 143 in den Wänden 137 und 139 zusammenläuft. Die Schlitze
142 und 143 sind so geformt und bemessen, daß beim Einpressen der Klemme 135 in das Sackloch 116 diese Schlitze den Draht des Endes 130 erfassen, die Emailleisolierung auf dem Draht durchdringen und einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Draht und der Klemme 135 herstellen. Der Ausschnitt 141 im Boden 138 gestattet ist, daß die Klemme 135 über den Amboß 132 geschoben wird, wenn die Klemme 135 in das Sackloch 116 eingedrückt wird. Da die Schlitze 142 und 143 zunächst den Draht des Endes 130 erfassen, wird das Ende 130 innerhalb des Sackloches 116 nach unten gegen die obere Oberfläche des Ambosses 132 und den unteren Bereich 129 der Schlitze 126 gedrückt. Eine weitere Bewegung der Klemme 135 in das Sackloch 116 bewirkt, daß die Emailleisolierung in bereits erwähnter Weise durchdrungen wird. Außerdem wird vor dem vollständigen Einfügen der Klemme 135 in das Sackloch 116 der Bereich des Endes 130, der sich aus der äußeren Wand 128 heraus erstreckt, durch eine nicht gezeigte Einrichtung abgeschnitten. Beim abschließenden Einpassen der Klemme 135 in das Sackloch 116 wird das Ende 130 des Drahtes in Richtung des Inneren des Sackloches 116 gezogen. Daher ragt das Ende 130 nicht über die äußere Wand 128 der Klemmplatte 115 hinaus. Dadurch wird eine unbeabsichtigte Berührung des Endes 130 durch ein Metallgehäuse verhindert, in dem die Untereinheit 101 untergebracht sein kann. Die abgestufte Form im unteren Bereich 129 des Y-förmigen Schlitzes 126 in der Wand 128 trägt dazu bei, daß das Ende 130 des Drahtes hineingezogen wird. Wenn die Klemme 135 vollständig in das Sackloch 116 eingesetzt ist, liegt ein Teil des Endes 130 auf dem Amboß 132. Weiterhin wird das Ende 130 durch die Schlitze 142 und
143 der Klemme 135 festgehalten, so daß ein guter elektrischer Kontakt mit diesen entsteht. Gewünschtenfalls kann der Amboß 132 einen Schlitz aufweisen, dessen Breite etwa gleich dem Drahtdurchmesser ist.
Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer äußeren Stromquelle und der Wicklung 120 wird ein Draht 145 in die Klemme 135 eingesetzt, wie in F i g. 4 gezeigt ist. Das freigelegte und mit Zinn versehene Ende 146 des Drahtes 145 wird innerhalb der Klemme 135 durch die Federwirkung des Ansatzes 140 festgehalten. Das Ende 147 des Ansatzes 140 liegt so
ίο dicht an der Wand 137, daß bei Einfügung des Draht-Endes 146 zwischen beide das Ende 147 des Ansatzes 140 von der Wand 137 fortgedrückt wird, und durch die Federwirkung des Ansatzes 140 wird das Ende 146 des Drahtes 145 in seiner Position festgehalten. Die
is Form und der Berührungswinkel des Ansatzes 140 mit dem Ende 146 des Drahtes 145 sind so gewählt, daß es schwierig ist, den Draht 145 herauszuziehen, wenn sein Ende 146 einmal in die Klemme 135 eingefügt ist. Der Amboß 132 stützt das Ende 130 ab und verhindert, daß der Draht 145 das Ende 130 beschädigt. Das besagt, daß der Amboß 132 unci das Ende 130 des Drahtes auf dem Amboß einen unteren Anschlag für das Draht-Ende 146 bilden.
Wie zuvor erwähnt wurde, wird die Klemmenplatte 115 zunächst auf dem Ankerblech-Stapel 102 mit Hilfe der Ansätze 121 festgehalten, die mit Preßsitz in die Bohrungen 105 eingreifen (F i g. 2 und 5). Anschließend bilden die Windungen der Wicklungen 120 auf den Rippen 118 eine andere Einrichtung zum Halten der Klemmenplatte in ihrer Position auf dem Stapel 102. Nach dem Wickeln der Wicklung 120 können die Ansätze 121 von der Klemmenplatte 115 abgeschlagen werden. Wenn es daher praktisch oder zweckmäßig ist, dies zum Montieren der Untereinheit 101 an einem Rahmen oder innerhalb eines nicht gezeigten Gehäuses zu tun, kann eine Schraube 150 in die Bohrungen 104 der Klemmenplatte eingesetzt und angezogen werden, so daß die Ansätze 121 der Klemmenplatte 115 abgestoßen und durch die Bohrungen 105 des Stapels 102 hindurchgeschoben und ausgestoßen werden. Die Schraube 150 kann sodann dazu verwendet werden, die Montageeinheit 101 an einem Gehäuse zu befestigen.
Da die Klemmenplatte 115 zunächst an dem Stapel 102 mit Hilfe der Ansätze 121 und der Bohrungen 105 festgehalten wird, später jedoch durch die Wicklung 120 im Zusammenwirken mit den Rippen 118 festgelegt wird, besteht keine Notwendigkeit, daß sich irgendein Bereich der Klemmenplatte 115 über die Grenzen des Stapels 102 hinaus erstreckt. Folglich gibt es keine überhängenden Teile, Arme, Schenkel oder Stützen, die die Wicklungsschlitze 109 oder 110 und den Hohlraum 108 übergreifen und das Formen der Klemmenplatte 115 erschweren und/oder das Wickeln 120 behindern würden. Da sich kein Teil der Klemmenplatte 115 über den äußeren Umfang des Ankerblech-Stapels 102 erstreckt, sind keine besonderen Vorkehrungen in dem Gehäuse erforderlich, in dem die Untereinheit montiert wird.
Wenn die erfindungsgemäße Klemmenplatte im
wi Zusammenhang mit kleinen Motoren verwendet wird, kann eine Hilfs-Klemmenplatte zum Aufnehmen der Bürsten vorgesehen sein, die den Läufer berühren. Vorsprünge von der Hilfs-Klemmenplatte können direkt in eine oder mehrere Klemmen 135 eingefügt
>>'y sein, die in das Sackloch eingesetzt sind, so daß eine Verbindung zwischen den Bürsten und der Wicklung hergestellt ist.
Wenn es die Umstände als zweckmäßig erscheinen
lassen, kann eine: Klemmenplatte 115 auf beiden Seiten des Ankerblech-Stapels 102 vorgesehen sein. Unter normalen Bedingungen wird jedoch nur eine Klemmenplatte verwendet. Da die Klemmenplatte aus einem einzigen Stück einschließlich der Sacklöcher 116, der Arme 117, der Rippen 118 und der Flügel 119 besteht, muß nur ein Teil in Position auf dem Ankerblech-Stapel 102 gebracht werden, so daß die Montage einfacher und wirtschaftlicher möglich ist. Die Montagekosten werden
weiterhin dadurch reduziert, daß die Enden der Wicklung in ihrer Position festgelegt sind, bevor die Klemme 135 eingefügt wird, und die Klemme 135 muß nicht an der Wicklungsstation eingesetzt werden. Die Klemmenplatte kann zur Verwendung für einen Transformator-Blechstapel, eine Spule oder andere Einrichtungen ausgebildet sein, die eine Wicklung umfassen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Klemmenplatte zur Aufnahme der Enden von auf eine Halterung aufgewickelten Wicklungen, mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Wicklungsenden, Flügeln zum Zurückhalten der einzelnen Windungen der Wicklung in einem vorbestimmten Bereich sowie einer Halteeinrichtung zum Verbinden der Klemmenplatte mit der Halterung nach Aufwickeln der Wicklung um die Anordnung aus Halterung und Klemmenplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenplatte (115) im wesentlichen die Form des Umfanges der Halterung (102) aufweist und daß zum Festlegen der Klemmenplatte (115) an der Halterung vor dem Wickeln der Wicklung eine Hilfs-Halteeinrichtung vorgesehen ist, die einen Ansatz (121) an der Klemmenplatte (115) umfaßt, der in eine Bohrung (105) in der Halterung (102) einpreßbar ist.
2. Klemmenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (121) an der Klemmenplatte (115) abbrechbar ist.
3. Klemmenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (105) in der Halterung (102) eine Befestigungseinrichtung (150) zum Befestigen der Halterung in einem Gehäuse aufnimmt.
4. Klemmenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen zur Aufnahme der Wicklungsenden jeweils aus zwei trichterförmigen Schlitzen (126) bestehen, die in gegenüberliegenden Wänden (127) eines eine Klemme (135) aufnehmenden Sackloches (116) angeordnet sind.
5. Klemmenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (102) ein Magnetkern ist.
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