Zum Thema: Höchsteffiziente elektrische Maschinen, wie Energiesparmaschinen und höchstdynamische Maschinen




8. Deutsche Patentanmeldung DE 10 2004 034 611

Titel: Herstellungsverfahren von hocheffizienten elektrischen Spulen und Wicklungen des Luftspulenprinzips und deren Montage innerhalb der elektrischen Maschine

(Einleitung, Zusammenfassung, Patentansprüche für alle 12 Herstellungsverfahren)



Einleitung

Die Erfindung betrifft elektrische zweipolige Spulen oder Wicklungen mit solchen Spulen für rotierende elektrische Maschinen, die zur Energieumsetzung zwischen mechanischer und elektrischer Energie verwendet werden und die Spulen im Schnitt quer zur Bewegungsrichtung so gebogen oder gefaltet sind, dass sie sich mindestens an einer Stelle einer Achse oder Welle der elektrischen Maschine annähern.
Diese Spulen oder Wicklungen können in Nuten eines Eisenblechpaketes eingelegt oder als Luftspulen mit einem Rückschluss im Kontakt stehen oder als Luftspulen frei beweglich relativ zum Feld sein.

Hierbei handelt es sich um offene oder geschlossene zweipolige Spulen, die separat oder innerhalb einer Wicklung mit anderen Spulen verwendet werden, wobei eine zweipolige geschlossene Spule mit mehreren Windungen im folgenden als Einzelspule bezeichnet wird.
Zweipolige Spulen sind Spulen, die sich gleichzeitig im Wirkungsbereich beider magnetischer Pole befinden, im Gegensatz zu einer Ringspule (Spule z.B. einer Ringwicklung). Oder anders gesagt, handelt es sich um Spulen, deren Spulenseiten in Bewegungsrichtung versetzt zueinander liegen, wobei die Spulenseiten durch Wickelkopfleiter oder vorwiegend unwirksame Leiter, oder im Falle von Schrägleitern, direkt zu einer Spule verbunden sind. Die Spulenseiten dieser Spulen werden im Falle von Luftspulen von einem Feld entgegengesetzter Polarität durchdrungen oder im Falle von in Nuten eingelegten Spulenseiten mit einem Feld entgegengesetzter Polarität gekoppelt und letztendlich auf dem Umweg über das Eisen auch von diesem durchdrungen.

Diese Spulen sind in unterschiedlicher Form aus EP99 08683 bekannt, wobei kein Herstellungsverfahren für gefaltete Spulen angegeben wurde. Ein Herstellungsverfahren für gefaltete Spulen ist für einen scheibenförmigen Motor aus DE 26 50 510 bekannt. Dieses Herstellungsverfahren besteht darin, dass die Spulen in einer Ebene (Fig.3c,4c in DE 26 50 510) um einen rautenförmigen Körper (Fig.3b,4b) in herkömmlicher Form gewickelt und anschließend um eine schmale Kante x-x herumgefaltet werden. Zwei Probleme treten bei dieser Faltung auf:

Das erste Problem ist, dass eine ebene Spule, die gefaltet wird, eine gerade Faltkante x-x der Spule erzeugt (Fig.3b), so dass die Windungen der Spulen im Außenumfang der Spule unterschiedliche Abstände zu einer innenliegenden umfassten Scheibe einer rotierend arbeitenden Maschine haben. Dies ist in Fig.3a und 4a durch die dreieckigen Wicklungsabschnitte im Umfangsbereich angedeutet.
Diese für die Energieumwandlung unvorteilhaft großen Abstände haben hohe Kupferverluste zur Folge, da dieser Wicklungsteil außerhalb des Luftspaltes verläuft. Zum anderen kann der Umfangsbereich der Spule nicht in der in EP99 8683 in Fig.3,4,5 angegebenen Weise durch zusätzliche Magnete im Umfangsbereich genutzt werden, da der Luftspalt im Umfangsbereich zu groß und damit unwirtschaftlich wäre.
Das zweite Problem dieser Faltung wurde in DE 26 50 510 nicht angesprochen oder gezeigt. Eine derartige Faltung hat die Eigenschaft, dass die der mittleren Scheibe 9 in Fig.1 von DE 26 50 510 naheliegende Windungen eine kürzere Windungslänge haben als die gegenüber der Scheibe 9 außen liegenden. Wird die Spule in der in Fig.3c, 4c angegebenen Weise gewickelt, sind die angesprochenen Windungslagen gleich lang gewickelt, so dass bei der Faltung eine starke Verschiebung der Wicklungslagen gegeneinander auftreten würde, was zu einer Verschiebung der äußeren Windungslagen gegenüber der inneren Windungslagen vom achsnahen Bereich hin zum Umfangsbereich führt, wobei die Verschiebung im achsnahen Bereich sich am stärksten auswirkt. Darüber hinaus würde das Spulenbündel sich in Luftspaltrichtung aufdehnen, wenn die Spulenlagen vorher ineinander verzahnt gewickelt wurden (Normalfall), da die Verzahnung ineinander gewickelter Spulenlagen sich bei der Faltung aneinander vorbeischieben müssen und dabei insbesondere im achsnahen Bereich aus der Verzahnung springen. Dies führt zu einer Aufweitung des Spulenbündels in Luftspaltrichtung und zu einer Verbreiterung des Spulenbündels insgesamt, so dass ein größerer Luftspalt die Folge ist und stärkere Magnete für die zu erreichende Luftspaltinduktion nötigt werden.
Ein weiteres (drittes) Problem kommt insbesondere bei Luftspulen noch hinzu. Bei herkömmlicher Wickelmethode wird die Spule auf einen Dorn gewickelt, wobei der Spulenanfang innerhalb der Spule liegt und der Spulenausgang außerhalb dieser. Um die Spule mit anderen Spulen zu verbinden muss der innenliegende Leiter das gesamte Spulenbündel kreuzen, was den Luftspalt um einen Leiterdurchmesser verlängern würde. Deshalb wird bei herkömmlichen Scheibenmaschinen der achsnahe Bereich der Spulen ausgespart, um hier die Leiterquerung zu ermöglichen. Dadurch geht der achsnahe Bereich der Spule als wirksamer Leiter für die Energieumsetzung verloren und die Kupferverluste steigen. So soll das zu findende Herstellungsverfahren eine hohe Effizienz der Spule und der elektrischen Maschine fördern.

Aus DE 26 50 510 ist lediglich eine Gleichstromwicklung bekannt, bei der die Spulen in einer Einschichtwicklung nebeneinander über den Umfang des Kreises angeordnet sind. Für diese Wicklung ist die Montage relativ einfach, da die Einzelspulen separat angefertigt und dann einzeln über die Scheibe gestülpt werden können. Jedoch ist die Flächenausnutzung der Maschine und der Magnete mit Spulen bei dieser Maschine sehr gering, so dass auch ein Herstellungsverfahren angestrebt wird, welches die Verwendungen von Wicklungen ermöglicht, die eine bessere Flächenausnutzung haben.
Aus EP99 086 83 sind weitere Konstruktionsformen und Wicklungsarten bekannt, für die noch kein Herstellungsverfahren angegeben wurde insbesondere für Spulen, die sich gegenseitig überlappen, wie in Fig.12,13,14,15 der Patentanmeldung, jedoch auch für glockenförmige Ausführungen der Fig.22,23 oder für Magnetläufer der Fig.24,25, so wie für Flachspulen die durch ätzen, stanzen, fräsen gefertigt werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, Herstellungsmethoden anzugeben, die eine Herstellung und/oder Montage der Spulen und/oder Wicklungen von rotierenden elektrischen Maschinen mit einem oder zwei sich der Achse oder Welle annähernden Spulenbereich für die bekannten Konstruktionsformen und Wicklungsschema ermöglicht. Die erfundene Spulenherstellung sollte mindestens eines der beiden angesprochenen Probleme der Faltung lösen und das weitere (dritte) Problem der Leiterquerung für die Weiterbildungen lösen, so dass die jeweilige Herstellungsmethode Spulen und Wicklungen von Maschinen hervorbringt, die einen hohen Anteil an wirksamem, hocheffizientem Leiter aufweisen und dass im Fall von Einzelspulen diese ein kompaktes Spulenbündel mit hohem Füllfaktor haben, wobei die Einzelspulen zumindest in Weiterbildungen ihre Leiterzu- und Leiterabführung im Umfangsbereich des Spulenbündels haben sollen.
Auch sind für die Konstruktionsformen und Wicklungsarten für rotierende elektrische Maschinen aus EP99 086 83 für die noch kein Herstellungsverfahren angegeben wurde eine Herstellungsmethode zu finden.
Auch sind Herstellungsmethoden für Wicklungsarten zu finden, die zu Maschinen mit einer hohen Maschinenflächen und Magnetflächenausnutzung führen. Auch für eine Drehfeldwicklung mit derartig hohen Flächennutzung ist eine Herstellungsmethode zu finden.

Die einzelnen Lösungen der Aufgabe finden Sie nun in den 12 Herstellungsverfahren beschrieben, die auf der Übersichtsseite zu den Patentanmeldungen abrufbar sind.



Zusammenfassung

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Herstellungsverfahren von elektrischen Spulen und Wicklungen einer elektrischen Maschine und deren Montage innerhalb der elektrischen Maschine.
Die Spule oder die Wicklung ist, im Schnitt quer zur Bewegungsrichtung der Rotation der elektrischen Maschine, in die sie eingebaut wird, gebogen oder gefaltet ausgeführt und nähert sich, von ihrem Umfangsbereich ausgehend, mindestens einseitig der Achse oder Welle der Maschine. Diese Spule und Wicklung haben eine besonders hohe Effizienz im Magnetfeld und deren Einsatz führt zu hocheffizienten elektrischen Maschinen.
Es werden zwölf Herstellungsverfahren angegeben, die die Herstellung von gebogenen oder gefalteten Spulen und Wicklungen für unterschiedliche Maschinentypen ermöglichen, ohne dass zusätzliche, durch die Herstellung bedingte Kupferverluste in diesen entstehen, und die eine Montage der Spule und Wicklung ermöglichen, die einen mittleren magnetischen Körper der elektrischen Maschine dabei mindestens teilweise umfasst.

Figur zur Zusammenfassung: Fig.4



Neue Patentansprüche

1. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3), die zu einer elektrischen Maschine gehört und die im Schnitt quer zur Bewegungsrichtung um einen mittleren, magnetischen, rotationssymmetrischen Körper (25) gebogen oder gefaltet ist, und sich mindestens einseitig von diesem Körper einer Achse oder Welle (31) der Maschine annähert, und/oder die Montage innerhalb einer elektrischen Maschine

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spule (3) eine Einzelspule ist, die sich beidseitig des mittleren magnetischen Körpers (25) der Achse oder Welle (31) der elektrischen Maschine annähert, und
die Spule zunächst auf einen Wickeldorn (2) und/oder Wickelkörper (1) mit mehreren Windungen und Spulenlagen gewickelt wird und dann die so entstandene noch ungefaltete Spule (3a) auf einem Faltkörper (11), zwischen dessen äußeren Begrenzungskörpern (8) und dessen Faltkörperkern (9), um den Faltkörperkern (9) und um Faltkanten oder -pfosten (10), die zwischen den Begrenzungskörpern (8) und Faltkörperkern (9) verlaufen, in Achsrichtung der späteren elektrischen Maschine (Faltachsrichtung) gesehen, zu einer allgemein V- oder U-förmigen Spule (3b) gebogen oder gefaltet wird, die sich beidseitig des Umfangsbereichs der Spule, mit V- oder U-förmigen Spulenteilen, der späteren Maschinenachse oder Welle (31) annähert.

2. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spule (3) eine Einzelspule mit mehreren Windungen und Spulenlagen ist, und diese Spule auf einen Wickeldorn (2) und/oder Wickelkörper (1) gewickelt wird und danach quer zur Bewegungsrichtung der späteren Rotation der elektrischen Maschine zu einer, in Achsrichtung der späteren, elektrischen Maschine gesehen, allgemein V- oder U-förmigen Spule (3b) mit mindestens einem sich der Achse oder Welle (31) annäherndem V- oder U-förmigen Spulenbereich gebogen oder gefaltet wird, und dass die einzelnen Spulenlagen sich quer zur Bewegungsrichtung der späteren Rotation der elektrischen Maschine unterscheiden und zunächst in Achsrichtung (31) der späteren, elektrischen Maschine zueinander versetzt und mit unterschiedlicher Windungslänge gewickelt werden und/oder dass auf dem Wickeldorn (2) oder Wickelkörper (1), innenliegende Windungen gegenüber der jeweiligen äußeren Windung mit längerer Teilwindungslänge im späteren Faltbereich der Spule (3) gewickelt werden, wobei die Verlängerung der Wicklungen im späteren Faltbereich erzeugt wird.

3. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung der Teilwindungslänge im späteren Faltbereich der Spule erzeugt wird, in dem im späteren Faltbereich die Windungen längs der Wickelachse verschoben gewickelt werden, wobei die Verschiebung größer ausgeführt wird, je weiter die Windung innen liegt.

4. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung der Teilwindungslänge im späteren Faltbereich erzeugt wird, in dem die Windungen Richtung Wickelachse verlängert gewickelt werden, in dem jede Windung während des Wickelvorganges Richtung Wickelachse um eine definierte Länge nach innen gebogen wird, wobei die dadurch entstehende Verlängerung der Windung innerhalb einer Spulenlage gleich ist, aber kontinuierlich von innen nach außen abnimmt und die äußere Windung unverformt bleibt.

5. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spule (3) als Einzelspule auf einen Wickeldorn (2) und/oder Wickelkörper (1) mit mehreren Windungen und Spulenlagen gewickelt wird, und dass Windungen verschiedener Wicklungslagen im Querschnitt des späteren Spulenbündels gesehen radial übereinander oder teilweise in schräger Richtung zur Wickelachse übereinander gewickelt werden und diese übereinanderliegenden Windungen in Wickelachsrichtung beidseitig mindestens teilweise durch einen Rahmen, der den jeweiligen Spulenaufnahmebereich (54) bevorzugt in Form von radial oder schräg zur Wickelachse verschiebbaren Trennschiebern (21) begrenzt, und nacheinander gewickelte Windungen, mit Ausnahme der Randwindungen des späteren Spulenbündels, in einem benachbarten Spulenaufnahmebereich (54) liegen, wobei diese Spulenaufnahmebereiche bevorzugt mindestens teilweise im späteren Falt- und achsnahen Bereich liegen und der Rahmen der Spulenaufnahmebereiche (54), bevorzugt in Form von Trennschiebern (21) nach der Wicklung aus der Spule entnommen wird und die Windungen der Spule (3) dann zu einem kompakten Spulenbündel zusammengeschoben werden und diese vorgefertigte Einzelspule bevorzugt erst anschließend in ihre Endform gebogen oder gefaltet wird.

6. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spule (3) eine Einzelspule ist, die sich beidseitig des mittleren magnetischen Körpers (25) der Achse oder Welle (31) der elektrischen Maschine annähert, und diese Spule auf einen Wickeldorn (2) und/ oder Wickelkörper (1) mit mehrere Windungen und Spulenlagen gewickelt wird und dass die Spule (3) im Querschnitt des Spulenbündels gesehen in mindestens zwei Spulenaufnahmebereichen (54) gewickelt wird, wobei zunächst eine Leiterlänge der Gesamtleiterlänge der Spule dazu verwendet wird eine vorzugsweise spiralförmige vorzugsweise kreiszyklische Teilspule, von der Verbindungsstelle mit der restlichen Leiterlänge der Spule an, bis zum physischen Leiterende A' um den Wickelkörper oder Wickeldorn in einen Spulenaufnahmebereich 54 zu wickeln bis das Leiterende A' im Umfangsbereich der Spule (3) zum Liegen kommt, wobei die erste Windung dieser Teilspule mit der Restleiterlänge verbunden bleibt und dieser Leiter anschließend in dem zweiten Spulenaufnahmebereich 54 mit umgekehrtem Wickelsinn vorzugsweise zu einer spiralförmigen, einlagigen und vorzugsweise kreiszyklischen Spule gewickelt wird bis sie den vorgesehenen Umfangsbereich der Spule erreicht, danach werden entweder beide Teilspulen in dem ersten Spulenaufnahmebereich zusammengefasst, in dem die, die Spulenaufnahmebereiche, abgrenzenden Trennschieber (21) entfernt werden, und die Spulen in Wickelachsrichtung zusammengeschoben werden, was bei jeder weiteren sich anschließenden, gewickelten Teilspule wiederholt wird oder jede weitere Teilspule wird in seinem eigenen Spulenaufnahmebereich (54) gewickelt, wobei die, die Spulenaufnahmebereiche (54), abgrenzenden Trennschieber (21) nach Abschluss der Wicklung entfernt werden und dann die einzelnen Teilspulen in axialer Richtung der Wickelachse durch eine Spulenbündelpressvorrichtung (24), wie ein Stempel (20), zusammengeschoben werden, und im Fall der Verwendung von Spiralspulen, diese abwechselnd von außen nach innen und dann von innen nach außen mit einem ununterbrochenen Draht gewickelt werden und die Wicklung vorzugsweise unter zu Hilfenahme einer Wickelhilfe, wie Schiebe- und/oder Haltevorrichtungen, wie seitliche Schieber (6b), Haken (6a) oder Treppenschieber (23) geschieht, wobei die letzte Teilspule vorzugsweise von innen nach außen gewickelt wird, so dass das zweite Spulenende A'' auch im Außenumfang des Spiralbündels zu liegen kommt.

7. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1,5,6, dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung der späteren Rotation der elektrischen Maschine benachbarte Teilspulen der Einzelspule in Richtung späterer Umfangsbereich der elektrischen Maschine zueinander versetzt liegen und/oder mit unterschiedlicher Windungslänge gewickelt werden, wobei unterschiedliche Biegeradien für die anschließende Biegung oder Faltung der Spule berücksichtigt werden.

8. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1,2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelleiterspulen (Windungen) der Einzelspule mindestens in einem späteren Umfangsbereich der Spule, im Querschnitt längs der Wickelachse, sowohl Richtung dieses Umfangsbereiches, als auch in Wickelachsrichtung zueinander verschoben oder verdreht und mit unterschiedlichen Windungslängen gewickelt werden, so dass die Einzelleiterspulen sich mindestens in einem späteren Umfangsbereich und/oder achsnahen Bereich auffächern, wobei die Windungslängen so gewählt werden, wie sie der entsprechenden Windungslänge der fertig gefalteten kompakten Spule entspricht, wobei mindestens ein Spulenbereich eng und kompakt gewickelt wird.

9. Herstellungsverfahren von einer elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit solchen Spulen (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Spulenlagen der Einzelspule sich quer zur späteren Bewegungsrichtung der Rotation der elektrischen Maschine unterscheiden und in mindestens einem späteren achsnahen Bereich der Maschine entweder in Achsrichtung des Wickeldornes (2) oder Wickelkörpers (1) V-förmig verschoben zueinander oder in Ausrichtung des Wickeldorns und quer dazu aufgefächert, mit unterschiedlicher Wicklungslänge, gewickelt werden und im späteren Umfangsbereich der elektrischen Maschine als kompaktes Bündel gewickelt werden.

10. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1,5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelleiterspulen der Einzelspule auf einen Wickelkörper (1) gewickelt werden, der zwei Begrenzungskörper (5) für den Spulenaufnahmebereich (54) der Spule hat, von denen aus oder zwischen die Schiebe- und/oder Haltevorrichtungen (6) in den Spulenaufnahmebereich (54) ragen, auf die die Einzelleiterspulen gewickelt werden und/oder die zur Wicklungsführung dienen,
und dass die fertig gewickelte Spule (3a) anschließend um ein oder mehrere Wickelpfosten (10) oder Faltkörperkanten gebogen oder gefaltet werden, die parallel versetzt zur späteren Rotationsachse der elektrischen Maschine verlaufen, die aber Teil des Wickelkörpers (1) oder Teil einer speziellen Biege- oder Faltvorrichtung (11) sind, auf die die vorgefertigte Spule (3a) zur Biegung oder Faltung geschoben wird.

11. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelleiterspulen zunächst über Schieber (6b) unterschiedlicher Querschnittsform gewickelt werden, dann auf Schiebern/Haltern (6a) einheitlicher Querschnittsform abgelegt werden und dass die Querschnitte der Schieber den für die kompakte Endspule notwendigen Biegeradien der Einzelleiterspulen entsprechen oder die Einzelleiterspulen auf radial zur Wickelachse oder zur späteren Maschinenachse arbeitenden Schiebern (6b) oder Treppenschieber (23) gewickelt werden, deren Stirnkanten die unterschiedlichen Biegeradien der einzelnen Einzelleiterspulen vorgeben.

12. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelleiterspulen direkt über Halter (6c) oder Schieber/Halter (6a) mit einer einheitlichen Querschnittsform gewickelt werden und die unterschiedlichen Windungslängen benachbarter Spulen im späteren kompakten Spulenbündel durch eine Verschiebung und die Einstellung des Neigungswinkels der Halter zur Wickelachse erreicht wird.

13. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelleiterspulen der Einzelspule auf dem Wickelkörper (1) so gewickelt werden, dass sie mindestens an einer Stelle der Gesamtspule ein kompaktes Spulenbündel ergeben, dass dem Querschnitt der Endspule (3b) entspricht, wobei diese Stelle vorzugsweise im späteren achsnahen Bereich oder in einem späteren Umfangsbereich der elektrischen Maschine liegt.

14. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Legung der aufeinanderfolgenden Windungen bei der Spulenwicklung der Einzelspule, im Querschnitt des Spulenbündels gesehen, entweder
im späteren achsnahen Bereich in Richtung Wickelachse und im späteren Umfangsbereich schräg dazu verläuft,
und/oder
im achsnahen Bereich quer zur Wickelachsrichtung verläuft, wie auch im Umfangsbereich und/oder
im späteren achsnahen Bereich und Umfangsbereich zick-zackförmig verläuft,
oder
die Spule kaotisch vorwiegend von kleiner Windungslänge zur größeren gewickelt wird.

15. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung der Einzelleiterspule an der Außenkante des Spulenbündels der späteren fertigen Spule (3b) mit dem Spulenanfang A' begonnen wird und auch hier mit dem Spulenende A'' endet, wobei dies vorzugsweise für eine gerade Anzahl an Wicklungslagen, die sich in späterer Luftspaltrichtung unterscheiden, dadurch erreicht wird, dass zunächst vom Außenbereich des späteren Spulenbündels angefangen eine Windungslage aus Einzelleiterspulen gelegt wird und dann rückwärts von innen nach außen eine zweite Windungslage gelegt wird usw., wobei dies für eine ungerade Anzahl an Wicklungslagen in späterer Luftspaltrichtung dadurch erreicht wird, in dem wie zuvor verfahren wird, aber mindestens eine Windungslage aus Einzelleiterspulen, im Schnitt gesehen, zick-zackförmig gewickelt wird.

16. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 9,13,14,15, dadurch gekennzeichnet, dass die V-förmig zueinander verschobenen oder aufgefächerten Leiter um Wickelpfosten (10), eine Schiebe- und/oder Haltevorrichtung (6) oder ähnliches gewickelt werden und im späteren Umfangsbereich durch eine nutenförmige Aufnahme mit seitlicher Begrenzung (5) zu einem kompakten Bündel begrenzt wird, wobei die Spule (3a) nach dieser Wicklung gebogen oder gefaltet wird in dem sie vorzugsweise auf einen Faltkörper (11) geschoben wird, und die Spule dann entweder durch Halterung des späteren achsnahen Bereichs und gleichzeitig gezieltes Bewegen des Umfangsbereiches oder durch gezielte Bewegung des achsnahen Bereichs und Halterung des Umfangsbereichs die Spule ihre Endform (3b) bekommt.

17. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 9,13,14,15, dadurch gekennzeichnet, dass die V-förmig zueinander verschobenen oder aufgefächerten Leiter durch Schieber und/oder Halter (6), die beidseitig des Spulenbündels angebracht sind, in Position gebracht und gehalten werden und auf diese Weise eine Spulenlage nach der anderen vorzugsweise verzahnt gewickelt wird, wobei die Schieber und/oder Halter (6) vorzugsweise motorisch betrieben werden.

18. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Spulenbündel im späteren Umfangsbereich der elektrischen Maschine, dass, im Querschnitt gesehen, kompakt gewickelt ist und zur Wickelachse um einen Winkel insgesamt gekippt wird.

19. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Wicklungslagen der Einzelspule im Querschnitt des Spulenbündels gesehen im späteren Umfangsbereich der fertigen Spule (3b) exakt übereinander liegend (Windung über Windung, unverzahnt) ausgeführt werden, wobei der Leiter einen rechteckigen oder runden Querschnitt hat.

20. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungslagen der Einzelspule im Querschnitt des Spulenbündels gesehen mindestens in einem späteren Umfangsbereich der fertigen Spule (3b) ineinander verzahnt ausgeführt werden, wobei die Leiter einen runden Querschnitt haben.

21. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spule (3) eine Einzelspule mit mehreren Windungen und Spulenlagen ist, die zunächst auf einen Wickeldorn (2) und/oder Wickelkörper (1) in einer Ebene zu einer Spule (3a) gewickelt wird und anschließend längs einer Symmetrieachse der Spule quer zur späteren Bewegungsrichtung der Rotation der elektrischen Maschine um einen Kernkörper (9) eines Faltkörpers (11) gebogen oder gefaltet wird, und die Spule (3b) nach der Faltung im Umfangsbereich dem Umfang des innenliegenden Kernkörpers (9) angepasst geformt wird, in dem eine radiale Kraft F über einen drehbaren Stempel (20) oder Ähnliches auf die Spulenlagen im Umfangsbereich ausgeübt wird, so dass die Spulenlagen sich gegeneinander vorwiegend in Richtung späterer Achse oder Welle der elektrischen Maschine verschieben, und nach der Formung die Spulenlagen in späterer Achsnähe mindestens in Teilbereichen in einem Abstand zueinander liegen, dazu wird die vorgefertigte, also gewickelte und gefaltete Spule (3) auf einen Kernkörper (9) der formgebenden Vorrichtung (11), der die Kontur des mittleren magnetischen Körpers (25) der elektrischen Maschine zuzüglich der mechanischen Luftspaltlänge (36) hat, geschoben oder gesetzt, so dass die schon gefaltete Spule (3b) vor der Formung im Umfangsbereich nur mit einer innenliegenden Windung und im sich der Achse annähernden allgemein U- oder V-förmigen Bereich mit allen dem Körper zugewandten Windungen den innenliegenden Kernkörper (9) der formgebenden Vorrichtung (11) berührt, wobei nach der Formung alle dem innenliegenden Kernkörper (9) zugewandten Windungen der Spule (3c) des Umfangsbereiches den innenliegenden Körper (9) berühren, und damit die radial ausgeübte Kraft F sich als Verschiebung der Windung zueinander im achsnahen Bereich auswirkt, werden die Spulenschenkel zumindest in späterer Achsrichtung (späterer Luftspaltrichtung) durch eine Spulenbegrenzung vorzugsweise in Form von Begrenzungsscheiben (8a) begrenzt und vorzugsweise auch mindestens spulenaußenseitig in späterer Bewegungsrichtung der Rotation der elektrischen Maschine durch eine Spulenbegrenzung (8b) begrenzt, so dass sich die Windungen gegeneinander zunächst Richtung Achse verschieben und dort Freiräume füllen.

22. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Formung ein willkürliches Ausweichen der Leiter zur späteren Achse der elektrischen Maschine hin im achsnahen Bereich begrenzt wird, in dem dort ein Körper (8c) vorzugsweise mittig der Spule (3) oder längs einer quer zum Radius verlaufenden Linie E-E im Luftspalt angebracht ist, der die Achsannäherung der Windung begrenzt und die Windung bei weiterer Radialverschiebung seitlich dieser Begrenzung (8c) ausweicht, so dass sich vorzugsweise eine mehr U-förmige Spule (3) im achsnahen Bereich nach der Formung ergibt.

23. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 2 bis 7,13,14,15,21,22, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgefertigte noch ungefaltete Spule (3a) im Schnitt quer zur Bewegungsrichtung um die Außenkante eines Kernkörpers (9) eines Faltkörpers (11) herumgebogen oder gefaltet wird und danach die im Umfangsbereich der Spule (3b) verbundenen Schenkel der allgemein U- oder V-förmig gebogenen oder gefalteten Spule (3b) in Bewegungsebene im Winkel zueinander auf- oder zugebogen werden, so dass sie anschließend auf dem Radius des mittleren inneren Rotationskörpers verlaufen oder sich an ihn anlehnen und das die Spule (3c) ergibt.

24. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spule (3) eine Einzelspule mit mehreren Windungen und Spulenlagen ist, und diese Spule auf einem Wickelkörper (1) gewickelt wird, in dem die Spule vorzugsweise lagenweise abwechselnd von außen nach innen und dann von innen nach außen usw. gewickelt wird, wobei auf dem Wickelkörper (1) mindestens im Faltbereich und/oder achsnahen Bereich der Spule, innerhalb und/oder außerhalb des Spulenaufnahmebereichs (54), Schiebe- und/oder Haltevorrichtungen (6) angebracht sind, die die Leiterführung jeder Windung steuern und die vorzugsweise motorisch betrieben werden.

25. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 21,24, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper (1) beidseitig eines Spulenaufnahmebereiches (54) über Schiebe- und/oder Haltevorrichtungen (6) verfügt, die eine lagenweise Wicklung ermöglichen, wobei im späteren Umfangsbereich der Spule (3b) vorzugsweise jeweils ein hakenförmiger Schieber/Halter (6a) agiert, der schon verlegte, vorzugsweise auf einer treppenförmigen Grundlage, Windungen in Position hält, und ihm gegenüberliegende Schieber (6b) die Position vorgeben, in den die jeweilige Windung gelegt wird, wobei die Schieber (6b) an ihrer Spitze einen Schlitz aufweisen, in den der Haken (6a) eingreift, wenn er dem Schieber eine verlegte Leiterspule abnimmt und diese anschließend in Position hält.

26. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Wicklung eine zweite Teilleiterlänge der Spule mit dem einen Leiterende A'' zurückgelassen wird und die Spule (3) mit der damit verbundenen ersten Teillänge der Spule innerhalb eines Spulenaufnahmebereichs (54) lagenweise gewickelt wird, bis die so entstehende erste Teilspule im Außenumfang des späteren Spulenbündels der Spule (3) mit dem Spulenende A'endet, anschließend oder gleichzeitig zur Wicklung dieser ersten Teilspule wird die zurückgelassene zweite Teilleiterlänge, die zu Beginn der Wicklung aus dem Spulenaufnahmebereich (54) der ersten Teilleiterlänge herausgeführt wurde, mit umgekehrtem Wickelsinn zur ersten Teilspule gewickelt, bis sie ebenfalls den Umfangsbereich des späteren Spulenbündels der Spule (3) mit dem zweiten Leiterende A'' erreicht, und die Spulenaufnahmebereiche (54) der beiden so entstehenden Teilspulen zunächst durch eine Trennvorrichtung (21) getrennt sind, die dann zwischen den Teilwicklungen entfernt wird und die Teilspulen zu einer ersten Gesamtspule axial zusammengeschoben werden, wobei vorzugsweise die erste Teilleiterlänge zu einer einschichtigen spiralförmigen vorzugsweise kreiszyklischen Spule aufgewickelt wird, und die Trennvorrichtung (21) entweder ein Schieber (6b) oder der Rücken des hakenförmigen Schieber/Halters (6a) oder die seitlichen Schieber (6b), die auch zur Wicklung der ersten Teilspule dienen, oder ein Schieber (6b), der von innen nach außen radial schiebbar ist, ist.

27. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule eine Einzelspule mit mehreren Windungen und Spulenlagen ist, und diese Spule auf einem Wickelkörper (1) sofort in die gebogene oder gefaltete Endform gewickelt wird.

28. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Umfangsbereich jede Spulenlage in Bewegungsrichtung der späteren Rotation der elektrischen Maschine erstreckt und in jedem Umfangsbereich und achsnahen Bereich jeweils eine Schiebe- und/oder Haltevorrichtungen (6) mit mindestens einem Schieber/Halter (6a) innen und außen vom Spulenbündel angebracht ist, die jeweils höhenverstellbar sind und jeder Schieber/Halter (6a) das volle Spulenbündel überschieben kann, und bei der Spulenlage, die von innen nach außen gewickelt wird, Windung für Windung nebeneinander gelegt wird, bis die volle Spulenbündelbreite in Bewegungsrichtung erreicht ist, wobei die innen liegenden Schieber/Halter (6a) eine Haltefunktion ausüben, um die schon gelegte Windung in Position zu halten, und der außen liegende Schieber/Halter das Spulenbündel nach jeder neuen Windung kompakt zusammenschiebt, und bei der Spulenlage, die von außen nach innen gewickelt wird, die erste Windung um die innenliegenden Schieber/Halter in der exakten, für die Endspule verlangten Windungslänge, gelegt wird und die zweite Windung zunächst locker zwischen die dann gelösten inneren Schieber/Halter (6a) und die erste Windung gelegt wird um im nächsten Moment mit den inneren Schiebern/Haltern (6a) die zweite Windung gegen die erste innenseitig zu pressen und die erste Windung dabei so lange von den äußeren Schiebern/Haltern (6a) in Position gehalten wird, bis die zweite Windung anliegt und so wird fortgefahren bis die Spulenlage komplett ist und mit der nächsten Lage von innen nach außen, wie oben beschrieben, begonnen wird.
29. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Umfangsbereich jede Spulenlage in Bewegungsrichtung der späteren Rotation der elektrischen Maschine erstreckt und in jedem Umfangsbereich und achsnahen Bereich jeweils eine Schiebe- und/oder Haltevorrichtung (6) mit mindestens einem Schieber (6b) oder Schieber/Halter (6a) vorzugsweise innen und außen von Spulenaufnahmebereich (54) angebracht ist, die jeweils höhenverstellbar sind und die Schieber (6b) oder Schieber/Halter (6a) das volle Spulenbündel überschieben können, und bei der Spulenlage, die von innen nach außen gewickelt wird, Windung für Windung nebeneinander gelegt wird, bis die volle Spulenbündelbreite in Bewegungsrichtung erreicht ist, und dass die innerhalb der Spule liegende Schieber (6b) eine Treppenform (23) haben, die von außen nach innen ansteigt, wobei die Windungslage, die von außen nach innen gewickelt wird, auf diese Treppen von unten ausgehend nach oben gelegt wird, und die Stufen so bemessen sind, dass jede Windung die exakte nötige Windungslänge der fertigen Spule (3) aufweist, so dass, wenn die Treppenschieber (23) nach innen aus den Spulenbündelbereich gezogen werden, die Windungen durch die Schwerkraft und/oder mit Hilfe von Schiebern- und/oder Haltern, vorzugsweise im achsnahen Bereich, auf eine Lagenebene gebracht werden und die Windungen dann in dem Fall, dass sofort in die Endform gewickelt wurde, sie exakt ineinander liegen.

30. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass im Umfangsbereich die Spulenlagen sich radial erstrecken und dass die Windungslagen abwechselnd radial von innen nach außen und dann von außen nach innen gewickelt werden, wobei ein oder beidseitig vom Spulenbündel Schiebe- und/oder Haltevorrichtungen (6) angebracht sind, die die Wicklung im Spulenbündelbereich steuern.

31. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass im Umfangsbereich der gebogenen oder gefalteten Spule die Spulenlagen sich radial zur späteren Achse oder Welle der elektrischen Maschine erstrecken und dass die zwischen den beiden Umfangsbereichen der Spule liegende Schiebe- /Haltevorrichtung (6) im Umfangsbereich eine Hakenform (6a) aufweist und die Schiebe- /Haltevorrichtung im Umfangsbereich so viele Schieber (6b) plus einen aufweist, wie es unterschiedliche Windungsradien in der Spulenlage, die radial von außen nach innen gewickelt wird, gibt, wobei die Schieber jeweils den entsprechenden Biegeradius zur Verfügung stellen und zwiebelschalenartig übereinander liegen, und im achsnahen Bereich sich jeweils innenseitig und außenseitig des Spulenbündels Schiebe- und/oder Haltevorrichtungen (6) befinden, und die erste Spulenlage radial von innen nach außen gewickelt wird, in dem alle äußeren Schieber im Umfangsbereich gleich weit ausgeschoben werden, so dass ein schmaler Schlitz zwischen den Schiebern und der äußeren Grenze des Spulenbereichs zur Aufnahme für die erste Windungslage zur Verfügung steht, und die zweite radial verlaufende Lage wird radial von außen nach innen gewickelt, in dem die äußeren Windungen im Umfangsbereich auf den entsprechenden Schieber mit dem geeigneten Biegeradius gewickelt werden und anschließend mit dem innen liegenden hakenförmigen Halter (6a) in Position gehalten werden, so wird fortgefahren, bis die innerste Windung gelegt und die Lage damit komplett ist, danach wird wieder von innen nach außen gewickelt usw. bis die volle Spulenbündelbreite in Bewegungsrichtung der späteren Rotation der elektrischen Maschine erreicht ist, und das eine Ende A' der Spule im äußeren Bereich des Spulenbündels liegt, abschließend wird vorzugsweise ein aufgesparter Leiter mit der Länge für eine Spulenlage in Bewegungsrichtung, die während der Wicklung im Innenbereich der Spule lag, spiralförmig in Bewegungsrichtung von innen nach außen gelegt, so dass das zweite Ende A'' der Spule dann auch im Außenbereich des Spulenbündels zum liegen kommt.

32. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,6 bis 10,13 bis 15,18 bis 27,30,31, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb des Wickelkörpers (1) eine Schiebe- und/oder Haltevorrichtung (6) in Form von Schiebern (6b) oder Schiebern/Haltern (6a) befinden, die sich in radialer Richtung zur Wickelachse oder zu der späteren Achse der elektrischen Maschine ausschiebbar und höhenverstellbar sind oder statt dessen sich ein Treppenschieber (23), der vorzugsweise nach Art einer Rolltreppe (23c) in der Höhe zusammenschiebbar ist und die Schieberichtung radial zur späteren Achse oder Welle der elektrischen Maschine ist, und außenseitig des Spulenbündels mindestens ein Schieber, der in Bewegungsrichtung der späteren Rotation der elektrischen Maschine schiebbar angebracht ist, der den Wickelraum begrenzt oder die Spulenlagen zu einem kompakten Spulenbündel zusammenschiebt und die Einzelleiterspule über die radial ausschiebbaren Schieber (6b) oder Treppenschieber (23) gelegt werden, deren Stirnkanten die unterschiedlichen Biegeradien der Einzelleiterspule vorgeben.

33. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 29,32, dadurch gekennzeichnet, dass der Treppenschieber (23) aus einer Anzahl einzelner Schieber (6b), von denen jeder eine Stufe bildet, besteht oder die Treppe (23c) in Bewegungsrichtung oder in Umfangs- oder in Achsrichtung nach Art einer Rolltreppe zu einer Ebene zusammengeschoben wird, um die Teilspule auf eine Ebene zu bringen.

34. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen zweier Spulenlagen dazu mindestens in einem Faltbereich verzahnt ineinander gelegt werden und dass die Windungen spiralförmig und vorzugsweise kreiszyklisch gewickelt werden und der Übergangsbereich vorzugsweise in einem Umfangsbereich der Spule angesiedelt ist.

35. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wicklung aus gedruckten, gestanzten, geätzten oder gefrästen Spulen in starrer und/oder flexibler Form bestehen, die entweder leiter- oder leiterschichtweise um den Umfangsbereich des mittleren magnetischen Körpers herumgebogen oder gefaltet werden und anschließend mindestens in einem achsnahen Bereich mit einer anderen Spule und/oder einem Kollektor verbunden werden oder zu mindestens zwei Scheibenkörpern (26) gehören, die sich beidseitig des mittleren magnetischen Körpers (25) der Achse oder Welle (31) annähern und die Spulenseiten der beiden Scheibenkörper (26) im Umfangsbereich miteinander elektrisch und mechanisch durch Schweißen, Nieten, Kleben, Verschrauben, Löten oder Ähnlichem oder durch flexible Leiterbahnschichten, die vorzugsweise unterbrechungslos an den sich der Achse oder Welle (31) annähernden Bereich anschließen, verbunden werden, und der mittlere magnetische Körper (25) durch die Biegung oder Faltung der Leiter oder durch die Verbindung der zwei Scheibenkörper (26) im Umfangsbereich umgeschlossen wird.

36. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scheibenkörper (26), die sich jeweils auf einer Seite des inneren Körpers (25) der Achse oder Welle (31) in jeweils einem Luftspaltbereich (36'oder 36'') annähern, mindestens zwei Leiterschichten enthalten, wobei die Spulenseiten der beiden Leiterschichten (26a' und 26b' oder 26a'' und 26b'') im achsnahen Bereich eines jeden Scheibenkörpers (26',26'') elektrisch miteinander verbunden sind und Spulenseiten der beiden Schichten eines Scheibenkörpers (26') schichtweise mit denen des zweiten Scheibenkörpers (26'') im Umfangsbereich verbunden sind.

37. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Leiterschichten (26a'und 26b' oder 26a''und 26b'') eine eigene Trägerscheibe hat, wobei zuerst die dem mittleren magnetischen Körper (25) am nächsten liegenden Leiterschichten (26b',26b'') samt Trägerscheibe im Umfangsbereich miteinander verbunden werden und danach die äußeren Leiterschichten samt Trägerscheibe miteinander im Umfangsbereich verbunden werden, wobei die äußeren Leiterschichten (26a',26a'') samt Trägerscheibe einen größeren Durchmesser haben und diese die inneren Leiterschichten (26b',26b'') samt Trägerscheibe umfassen, und die beiden Leiterschichten (26a',26b' oder 26a'',26b''), die auf einer Seite des mittleren magnetischen Körpers (25) liegen im achsnahen Bereich miteinander verbunden werden und die Leiter vorzugsweise auf dem gleichen Radius im Umfangsbereich und die Spulenseiten im achsnahen Bereich evolvent oder schräg und im Umfangsbereich, vorzugsweise radial, verlaufen, wobei die Leiter zum Umfang hin breiter werdend ausgeführt sind und vorzugsweise sich in schmale, parallele Leiter aufgliedern, die im Umfangsbereich und achsnahen Bereich verbunden elektrisch parallel geschaltet sind und jede Einzelleiterspule sich über alle vier Leiterschichten (26a',26b' oder 26a'',26b'') erstreckt.

38. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Scheibenkörper (26) innerhalb eines Luftspaltabschnittes, mindestens zwei Leiterschichten (26a',26b' oder 26a'',26b'') enthält, die auf einer gemeinsamen Trägerscheibe jeweils auf einer Seite aufgebracht sind, und vorzugsweise die Leiterbahnbreite im Umfangsbereich der äußeren Leiterscheiben (26a',26a'') auf ca. die Hälfte gemindert ist und die andere Hälfte der Fläche der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung der nach außen geführte Leiter der inneren Leiterscheiben (26b',26b'') dient.

39. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmigen Körper der beiden sich der Achse oder Welle annähernden Bereiche im Umfangsbereich durch Abstandsnieten oder Nieten mit Abstandshülsen verbunden werden, die vorzugsweise auch als elektrische Leiter dienen.

40. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterenden der inneren Leiterschichten (26b',26b'') elektrisch durch Durchkontaktierungen (Leiterhülsen) oder das Umbiegen von Leiterzungen (41), die über das Trägermaterial der Trägerscheibe hinaus ragen, um die Außenkante des Scheibenkörpers (26), oder durch Vernieten oder Ähnlichem, auf die Außenseite der Scheibenkörper (26) gelegt werden und die Leiter der beiden Scheibenkörper (26',26'') der Luftspaltbereiche 36',36'' direkt oder durch einen Hohlzylinder (58) der außenseitig vorzugsweise axial verlaufenden Leiterstreifen (38) trägt, verbunden werden, in dem die Leiter der Scheibenkörper direkt miteinander oder mit den Leitern des Zylinderkörpers (58) elektrisch und mechanisch fest durch Nieten, Löten, Schweißen oder Ähnliches verbunden werden, so dass eine kompakte Spulentrommel entsteht.

41. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder nutenförmige Aussparungen (40) an beiden Außenkanten aufweist, durch die Leiterzungen (41) der innenliegenden Scheibenwicklung (26b' oder 26b'') direkt nach außen geführt werden und mit den Leiterstreifen (38) des Hohlzylinders (58) direkt durch ein mechanisches Umbiegen und anschließende elektrische Verbindung verbunden werden und die Spulenseiten der äußeren Leiterscheiben (26a',26a'') mit den Leiterstreifen (38) des Hohlzylinders durch extra Leiterwinkel (39) oder durch überständige und umgebogene Leiterzungen (41) im Umfangsbereich der Scheibenwicklung oder durch umgebogene überständige Leiterzungen der Leiterstreifen des Hohlzylinders (58) verbunden werden.

42. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 35 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Nieten (27) als Senkkopfnieten, in Voll- oder Hohlform ausgeführt werden, die in der Leiter und Trägerplatte konisch nach außen im Durchmesser zunehmend verlaufen.

43. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wicklung mit den Spulen (3) um den mittleren magnetischen Körper (25) gewickelt oder aus Einzelspulen zusammengesetzt wird und diesen mindestens teilweise umfasst und dabei durch Abstand erzeugende Mittel (44) einen Abstand, in Bewegungsrichtung der Rotation der elektrischen Maschine, zwischen benachbarten und/oder nacheinander gewickelten Spulen im Umfangsbereich der Wicklung, erzeugt wird.

44. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung mit den Spulen über einen Rahmen (43) gewickelt oder zusammengesetzt wird, der den mittleren magnetischen Körper (25) mindestens teilweise umfasst und dass auf dem Rahmen (43) und/oder zwischen Rahmen und mittleren magnetischen Körper (25) im Umfangsbereich Abstand erzeugende Mittel (44) in Form von Wicklungshalterungen (46), wie Wickelpfosten (10), Nuten (54) oder Ähnliches, angebracht oder eingeprägt sind, um oder in die die Spulen (3) mindestens teilweise gelegt oder gewickelt werden.

45. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 43,44, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung in Form einer Gleichstromwicklung als Wellen- oder Schleifenwicklung, deren Spulen um einen Wicklungsschritt zueinander versetzt gewickelt werden und sich gegenseitig zweischichtig überlappend, hergestellt wird, und die Spulen über einen Rahmen (43) gewickelt werden, der den mittleren magnetischen Körper (25) der Maschine umgibt, wobei der Rahmen im achsnahen Bereich entweder Haken oder Wickelpfosten (10) enthält, um die die Spulen (3) gewickelt werden oder dass die Spulen über einen einfach oder mehrfach geteilten spiralförmigen Ring (42) gewickelt werden oder die Spulen im achsnahen Bereich durch eine Haltevorrichtung (24), wie ein Stempel (20) oder eine Fixiernadel, kurzzeitig bei der Wicklung fixiert werden und die Spulen im sich der Achse oder Welle (31) annähernden Bereich allgemein V- oder U-förmig verlaufen und vom Umfangsbereich kommend mit dem Knie des V's oder U's Richtung Achse oder Welle (31) zeigen.

46. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wicklung die Form einer Gleichstromwicklung als Wellen- und/oder Schleifenwicklung hat mit Spulen (3), die um einen Wickelschritt zueinander versetzt gewickelt werden und sich gegenseitig, vorzugsweise zweischichtig überlappen, wobei die Spulen um den mittleren, rotationssymmetrischen, magnetischen Körper (25) gewickelt werden, und dieser insgesamt während der Wicklung exzentrisch gelagert und verdreht wird, wobei die Abweichung von der zentrischen Achse der Wicklung ca. der mechanischen Luftspaltlänge (36) der Maschine entspricht, und während der Wicklung die Stelle des größten Radius des exzentrisch rotierenden mittleren magnetischen Körpers (25) an die Umfangsstelle der Wicklung gedreht wird, über die in dem Moment der Leiter gewickelt wird, und während dessen, an der zuvor bewickelten Stelle des Umfangsbereiches oder im achsnahen Bereich eine von außen angreifende Haltevorrichtung (24), wie ein Stempel (20), eine Fixiernadel oder eine Schiebe- und/oder Haltevorrichtung (6) die Spule kurzzeitig in Position halten, bis die Wicklung fortschreitet und der nächste Punkt fixiert wird, und vorzugsweise die Wicklung über einen Rahmen (43), vorzugsweise einen schmalen nicht magnetischen Hohlzylinder (58) mit der Höhe der axialen Länge des mittleren magnetischen Körpers (25) plus der doppelten mechanischen Luftspaltlänge erfolgt und der zwischen Wicklung (3) und mittleren magnetischem Körper (25) liegt und dieser bei der Bewicklung durch die Hinterlagerung des mittleren magnetischen Körpers (25) mit einem Unterlegwinkel (47)gestützt wird, und die Wicklung im Umfangsbereich mit dem Rahmen (43) oder insbesondere dem hohlzylindrischen Körper (58) während der Wicklung oder anschließend verklebt wird.

47. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere magnetische Körper (25) axial geteilt ist und während der Wicklung in axialer Richtung um ca. die doppelte mechanische Luftspaltlänge der elektrischen Maschine auseinander bewegt wird, wobei vorzugsweise entweder während der Verdrehung des exzentrisch gelagerten mittleren Körpers (25) die axiale Auseinanderbewegung beider Teilkörper (25a,25b) des mittleren magnetischen Körpers (25) gemindert wird, oder umfangsseitig Abstandhalter 44b in Form von Stiften in den Rahmen radial eingelassen werden, die bis zwischen die Teilkörper (25a,25b) des mittleren Körpers ragen und dass die beiden Teilkörper (25a,25b) des mittleren magnetischen Körpers über ein Gewinde, schräge, oder plane ineinander versenkbare Ebenen, eine Passung (56), einen Bajonettverschluss oder Ähnliches, welches eine axiale Verschiebung oder Verdrehung und/oder Arretierung der beiden Scheibenteile ermöglicht, miteinander verbunden sind.

48. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wicklung mit Draht über einen Rahmen (43) gewickelt oder aus Draht gewickelten zweipoligen Einzelspulen (3) über diesen zusammengesetzt wird, die den mittleren magnetischen Körper (25) mindestens im Umfangsbereich mindestens teilweise umfasst, und dass zwischen Rahmen (43) und mittlerem Körper (25) Abstandhalter (44) in Form von Stiften, Streifen, Schrauben, eines Kamms oder Ähnlichem eingebracht sind, die den Rahmen und den mittleren magnetischen Körper während des Wickelns oder der Spulenmontage zueinander auf Abstand fixiert halten und vorzugsweise gleichzeitig als Wicklungshalterung (46) und/oder Wicklungsführung dienen und die Abstandhalter (44) nach der Wicklung mindestens zum Teil entnommen werden.

49. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 43,43,48, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung aus kompakten sich gegenseitig überlappenden Einzelspulen um den mittleren magnetischen Körper (25) zusammengesetzt wird, wobei entweder jede Einzelspule so vorgeformt wird, dass ein Spulenschenkelpaar, welches im Umfangsbereich verbunden ist, für die Lage in einer zweiten Spulenschicht aufgeweitet hergestellt wird oder die achsnahen Leiterbereiche zumindest einiger Spulen der Wicklung für die Lage in einer zweiten Spulenschicht aufgeweitet für den Einsatz in einem staffelförmigen Wicklungsaufbau hergestellt werden, und die so vorgefertigten Spulen vom Umfangsbereich kommend über den mittleren magnetischen Körper (25) und mindestens teilweise übereinander gestülpt werden, und durch eine Zentriervorrichtung (49) in Position gehalten werden und anschließend durch Verkleben oder Vergießen fixiert werden.

50. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 43 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere magnetische Körper (25) entweder als Ganzes jeweils einseitig beim Wickeln und/oder beim Fixieren und Vergießen der Wicklung als Wickel- oder/und Vergießgrenze in einem der Scheibenbereiche der Wicklung dient, in dem er axial verschoben bis an die Grenze der Spulenschenkel herangeschoben wird und diese als Anschlagfläche dient oder der mittlere magnetische Körper axial (25) zweigeteilt und auseinandergeschoben gleichzeitig als Grenzfläche für beide Scheibenbereiche der Wicklung beim Wickeln und/oder beim Fixieren und Vergießen dieser dient, wobei ein Vergussrahmen (50) die Vergießgrenze im Umfangsbereich beim Vergießen bildet.

51. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 43,44,45,48,49, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (44) ein Material ist, welches sich nach der Wicklung durch Erwärmen oder chemische Reaktion Verflüssigen oder Vergasen lässt, wie es bei Wachs, vorzugsweise Stearin, oder Eis der Fall ist und dies nach der Wicklung getan wird und das Abstandsmaterial daraufhin im wesentlichen aus der Wicklung verschwindet, so dass der mittlere magnetische Körper (25) wieder frei beweglich ist, relativ zur Wicklung.

52. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Wicklung mit den Spulen (3) um den mittleren, rotationssymmetrischen, magnetischen Körper (25) gewickelt oder als Einzelspulen zusammengesetzt wird, wobei dieser in zwei Teilkörper (25a,25b) axial geteilt ist und diese während der Wicklung oder des Zusammensetzens der Wicklung in axialer Richtung um ca. die doppelte mechanische Luftspaltlänge (36) der elektrischen Maschine auseinander bewegt werden und die Wicklung über einen nicht magnetischen Hohlzylinder (58) mit der Höhe der axialen Länge des auseinandergeschobenen mittleren magnetischen Körpers (25) und der diesen umgibt, erfolgt und die beiden Teilkörper (25a,25b) zueinander und im Bezug auf den Hohlzylinder durch Abstandhalter in definierter arretierter Position gehalten werden, wobei entweder der Hohlzylinder (58) selbst oder Teile von ihm Abstandhalter sind oder die Teilkörper (25a,25b) selbst Abstandhalter enthalten oder zusätzlich Abstandhalter (44a,44b,44c,44d) eingebracht werden.

53. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 44,48,52, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (44)
entweder
radial arbeitende Schieber (44b) sind, die im Umfangsbereich durch den Hohlzylinder (58) hindurch bis zwischen die Teilkörper (25a,25b), vorzugsweise in schlitzförmige Führungen der Scheiben (25a,25b), eingesetzt werden, die den Abstand der Teilkörper (25a,25b) zueinander und den des Hohlzylinders (58) im Bezug auf die Teilkörper (25a,25b) fixieren
oder
kammförmige Mittel (44b) sind, die radial im Umfangsbereich aufgesteckt werden oder im axialen Bereich seitlich, wie ein Schlüssel ins Schloss eingeschoben und dann gedreht werden, wobei der "Schlüsselkamm" die Teilkörper (25a,25b) zueinander in Position hält
oder
radial eingeschobene Abstandsstifte (44b), die im Umfangsbereich zwischen die Teilkörper (25a,25b) eingeschoben werden, wobei deren Position zu den Teilkörper in axialer Richtung durch zusätzliche Mittel, vorzugsweise Schraubverbindungen oder kammförmige Mittel (44c), in Achsnähe, während der Wicklung fixiert werden,
oder
ein Hohlzylinder (44d) mit mindestens teilweise T-Profil im Querschnitt ist, der aus durch Erwärmung oder eine chemische Reaktion zu verflüchtigendem Material, wie Wachs oder Eis, besteht.

54. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 52,53, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder (58), die Abstandhalter selbst enthält in dem er im Schnitt seinen Innenradius in axialer Richtung an beiden Außenrändern verkleinert (Brückenprofil), so dass Auflagestützen vorhanden sind, die auf den auseinanderbewegten Teilkörpern (25a,25b) des mittleren magnetischen Körpers (25) aufliegen, die aber kontaktfrei zu diesen sind, wenn die Teilkörper wieder zusammengeschoben werden.

55. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 1 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (4) des Wickelkörpers (1) oder Wickeldorns (2), um den die Spule gewickelt wird im Schnitt quer zur Wickelachse eine schmale Streifenform, eine achteckige Form, eine rechteckige Form, eine Sechseckform, eine Rautenform, eine Kreisform oder eine elliptische Form hat.

56. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 43,46,48,52, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung eine einseitige Achsannäherung hat und in einer Glockenform gewickelt und selbsttragend verfestigt wird und über den Magnetkern (28), der auf einer Hohlachse (51) aufgebracht ist, geschoben wird, so dass die Hohlachse durch die Wicklung in den sich der Achse annähernden Wicklungsteil ragt, und deren Außenwandung die Grenze für eine Passung (56) bildet, über die ein Scheibenkörper mit einer kurzen Hohlachse (51) eingepasst wird, der einen magnetischen Scheibenkörper und die eine Lagerung (32) für die Welle enthält, wobei im darauffolgenden Fertigungsschritt die Welle (31) mit der zweiten Lagerung (32) in die Hohlachse (51) eingepasst wird, wobei die Welle (31), die einseitig fest mit der Wicklungsträgerscheibe (52), die den Kollektor (29) enthält, verbunden ist, und die Wicklungsträgerscheibe (52) in die Wicklung (3) eingepasst und mit ihr verklebt wird, wobei die Wicklungsenden (53) mit dem Kollektor (29) verbunden werden, und zum Schluss wird das trommelförmige Gehäuse (57), welches gleichzeitig den magnetischen Rückschluss der Maschine bildet, über das gesamte so bis jetzt vorgefertigte Teil axial gestülpt und mit einem scheibenförmigen Gehäusekörper, der die Bürsten (30) und elektrischen Anschlüsse enthält, in axialer Richtung fest verbunden, so dass der hohlzylindrische Gehäuseteil (57) mit den gelagerten scheibenförmigen Gehäuseteilen fest verbunden ist und so die Wicklung mit der Welle verbunden frei im axialen und radialen Luftspalt rotieren kann.

57. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach einem der Ansprüche 43,44,45,46,48,52,56, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach der Wicklung die Leiter im sich der Achse oder Welle (31) annähernden Bereich in Luftspaltrichtung durch eine Pressvorrichtung (24) gepresst und dann gefestigt werden, wobei dies im Umfangsbereich der sich der Achse oder Welle annähernden Spulenteile zu einer geringeren Spulenbündeldicke in Luftspaltrichtung führt, als im achsnahen Bereich, so dass die Wicklung im Schnitt gesehen ein oder mehrere Stufen in jedem der Achse annäherndem Spulenbereich hat, deren Leiterabschnitte zwischen den Absätzen der Stufen, dann in einem gleichmäßigen Luftspaltabschnitt liegen können.

58. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder Wicklung mit solchen Spulen (3) nach dem Oberbegriff,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Spule eine Einzelspule ist, die auf einen Wickelkörper (1) gewickelt wird, wobei die Teilspulen (3-1, 3-2, 3-x, wobei ) lagenweise abwechselnd vom Spuleninneren nach außen und dann vom Spulenaußenrand zum Spuleninneren gewickelt werden, wobei die Teilspulen der jeweiligen Lage kreiszyklisch gewickelt werden, was bedeutet, dass jede Spulenlage (3-1,3-2 oder 3-x) einschichtig und im Prinzip spiralförmig verläuft mit der Besonderheit, dass jede einzelne Windung im Windungsverlauf so verläuft, als wenn die Windung zu ihrem Ausgangspunkt zurückkehrt und erst kurz bevor dies geschehen würde ihre Position durch einen leicht abknickenden Verlauf innerhalb eines Übergangsbereichs Ü verändert und anschließend die nächste Windung, in der neuen, um einen Wicklungsschritt veränderten Position, beginnt und in diesem kurzen Übergangsbereich Ü, in dem die Richtungsänderung der Windung stattfindet, die Windung Leiter, benachbarter Windungslagen (3-1,3-2), kreuzt, und vorzugsweise die Spulenlagen im überwiegenden Teil des Wicklungsumlaufs verzahnt ineinander greifen.

59. Herstellungsverfahren von einer hocheffizienten elektrischen zweipoligen Spule oder einer Wicklung mit mindestens einer dieser Spulen (3) und/oder deren Montage nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, das der mindestens eine Übergangsbereich Ü, in dem sich Leiter benachbarter Spulenlagen kreuzen im Umfangsbereich oder im achsnahen Bereich der Spule 3 liegt und die Einzelspule vorzugsweise sofort in die gebogene oder gefaltete Endform gewickelt wird.