DE1161637B

DE1161637B - Schichtpolrad fuer elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE1161637B
Application number: DEL41408A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Bobek
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1963-03-07
Filing date: 1963-03-07
Publication date: 1964-01-23

Description

Schichtpolrad für elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein aus starken Stahlblechen (stärker als 2 mm) bestehendes Schichtpolrad für elektrische Maschinen, das aus überlappt zusammengeschichteten, gestanzten Blechsegmenten aufgebaut und mittels in axialer Richtung eingesetzter Bolzen zusammengepreßt ist.
Schichtpolräder sind, insbesondere in Maschinen größeren Durchmessers, mechanisch hoch beansprucht, und es wäre zweckmäßig, wenn man diese Beanspruchungen vor dem Aufbau des Schichtpolrades mit hinreichender Annäherung vorausberechnen könnte. Einer solchen rechnerischen Ermittlung steht jedoch entgegen, daß die Größe der Reibung von Blechschicht zu Blechschicht, also der Reibschluß, den diese Schichten gegeneinander haben, nicht hinreichend genau abgeschätzt werden kann. Man hat in manchen Fällen diesen Reibschluß der Blechschichten gegeneinander der Sicherheit halber aus der Berechnung überhaupt herausgelassen, wodurch es sich aber ergibt, daß die Bolzenbefestigung nur dann eine formschlüssige Verkettung aller Segmente darstellt, wenn jeder einzelne Bolzen in sein Durchgangsloch eingepaßt wird. Dies erfordert, daß die Bolzendurchgangslöcher einzeln aufgerieben werden, was sehr aufwendig ist. Außerdem werden die Bolzen stärker auf Scherung beansprucht, als wenn der Reibschluß der Segmentschichten mit in Ansatz gebracht wird.
Es wurde schon versucht, die aus einzelnen Blechen zusammengesetzten Blechsegmente für den Jochring vom umlaufenden Erregerteil großer Wasserkraftgeneratoren deshalb zu kleben, um die genannten Schwierigkeiten zu überwinden. Das Verfahren des Klebens setzt jedoch absolute Reinheit der Blechflächen voraus, um einwandfreie Verbindungen zu erzielen, was nicht ohne weiteres gegeben und insofern sogar gefährlich ist, da beim Stanzvorgang die Bleche mit einer Ölschicht versehen werden.
Dünne Dynamobleche von Ständerblechpaketen elektrischer Maschinen wurden bekannterweise auch schon mit länglichen Vertiefungen oder Dellen zwischen den Bolzenlöchern versehen, doch war diese Maßnahme nur zur mechanisch axialen Stabilisierung und Schwingungsdämpfung und damit zur Minderung von lästigen, magnetisch verursachten Schallfrequenzen vorgesehen und geeignet.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, einen möglichst großen Wert der Reibung von Blechschicht zu Blechschicht zu erzielen, wobei die Bolzen an sich im wesentlichen nur die axiale Pressung aufzubringen haben, weshalb sie in den Durchgangslöchern mit einer zwar begrenzten, jedoch größeren Toleranz, als bisher verlangt wurde, eingeführt werden können.
Die Aufgabe wird dadurch vorteilhaft und besonders einfach gelöst, daß jedes Blechsegment im Bereich einiger vorgegebener oder aller Bolzendurchgangslöcher jeweils mit einer vorzugsweise kreisförmigen Vertiefung versehen ist und diese Vertiefungen aller übereinanderliegenden Segmentbleche ineinandergreifend angeordnet sind.
Mit dem Schichtpolrad gemäß der Erfindung wird die gesamte Kraft der seitlichen Verschiebung der Blechschichten gegeneinander, die bisher zum Teil in Scherwirkung den Bolzen belastete, von den Blechen selbst aufgenommen. Damit ist der Unsicherheitsfaktor bei der Vorausberechnung entfallen; die Einpassung des Bolzens im Durchgangsloch der Bleche ist von untergeordneter Bedeutung, denn für die Lage der Bleche zueinander ist die Lage der Vertiefungen und nicht mehr die Lage des Bolzens maßgebend. Dabei ist kein zusätzlicher Arbeitsgang notwendig, da die Vertiefungen gleich beim Stanzen der Bleche eingebracht werden können, indem Lochstempel und Matrize des Stanzwerkzeuges mit tellerförmigen Ansätzen versehen sind. Das fertig geschichtete Polrad wird mittels der üblichen Axialbolzen verspannt, wobei unter den Muttern entsprechend geformte Füllstücke vorgesehen sein müssen, die die Vertiefung auf beiden Seiten entsprechend und in an sich bekannter Weise ausgleichen. Die Vertiefung kann einfach konisch oder trichterförmig gedrückt werden. Es empfiehlt sich jedoch, die Vertiefung so weit auszulegen, daß die unmittelbare Randzone des Durchgangsloches wieder eben ist. Damit wird unnötigen Randspannungen, die im Bereich des Durchgangsloches auftreten und zu Rissen führen können, entgegengewirkt.
Der Gegenstand der Erfindung eignet sich für alle Schichtpolräder elektrischer Maschinen. Die Vertiefungen müssen dabei nicht konzentrisch zu den Durchgangslöchern liegen, sondern können auch außerhalb derselben angeordnet sein, wenn auch der konzentrischen Lage unbedingt der Vorzug zu geben ist.
Die Figuren erläutern den Gegenstand der Erfindung.
F i g. 1 zeigt den Ausschnitt eines Polrades in der Ansicht und F i g. 2 den Schnitt durch die Blechschichten in der Umgebung eines Bolzens.
In den Figuren, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, ist 1 ein Arm des Armsternes, 2 ist der Ring, der aus einzelnen Blechen geschichtet und bei 3 mit den Halterungen für Pole versehen ist. Der Ring ist bei 4 mit dem Armstern zum Polrad verbunden. Die einzelnen Blechsegmente 5, die beispielsweise von 5a bis 5b reichen und überlappt geschichtet sind, sind mit Durchgangslöchern 8 versehen, die ein axiales Verspannen des Ringes mittels der Bolzen 6 mit Muttern 7 erlauben. Gemäß der Erfindung ist nun jeweils in diesem Ausführungsbeispiel das Blechsegment in der Umgebung eines Durchgangsloches 8 mit einer Vertiefung 9 versehen, die unmittelbar am Lochrand jedoch wieder eben ausläuft. In dieser Weise greifen diese Vertiefungen der übereinanderliegenden Bleche ineinander und verhindern absolut seitliche Verschiebungen in Umfangsrichtung, ohne daß der Bolzen 6 in den Löchern 8 an den Blechen 5 anzuliegen braucht. An den Enden des Bolzens 6 ist jedoch unter den Muttern 7 jeweils ein Füllstück 10 anzuordnen, das für jede Seite entsprechend ausgebildet ist.
Mit der Erfindung ist ein an sich einfacher und sehr wirtschaftlicher Vorschlag gegeben, mechanische Beanspruchungen in Schichtpolrädern zu ermitteln und zu beherrschen, wobei die besonderen Beanspruchungsarten eleminiert darstellbar und die Durchgangsbolzen von direkten Scherbeanspruchungen freigestellt sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Aus starken Stahlblechen (stärker als 2 mm) bestehendes Schichtpolrad für elektrische Maschinen, das aus überlappt zusammengeschichteten, gestanzten Blechsegmenten aufgebaut und mittels in axialer Richtung eingesetzter Bolzen zusammengepreßt ist. dadurch gekennzeichnet, daß jedes Blechsegment im Bereich einiger vorgegebener oder aller Bolzendurchgangslöcher jeweils mit einer vorzugsweise kreisförmigen Vertiefung versehen ist und diese Vertiefungen aller übereinanderliegenden Segmentbleche ineinandergreifend angeordnet sind.
2. Schichtpolrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Bolzendurchgangsloch konzentrische Vertiefung konisch ausgeführt ist.
3. Schichtpolrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Bolzendurchgangsloch konzentrische Vertiefung in Form einer Einbuchtung mit ebenen Bolzenlochrändern ausgeführt ist.
4. Schichtpolrad nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Bolzenenden angepaßte Füllstücke unter die Mutter gelegt sind.
5. Stanzwerkzeug zur Erzeugung eines Blechsegmentes für ein Schichtpolrad nach Anspruch 1 und Folgeansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Lochstempel und Matrize mit einem tellerförmigen Ansatz in Form der Vertiefung versehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 78 108, 207 596, 660 943, 715 947, 917 626, 974 711.