DE1122624B - Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlusskeile fuer elektrische Maschinen und Apparate und Nutenverschlusskeil zur Ausuebung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlußkeile für elektrische Maschinen und Apparate und Nutenverschlußkeil zur Ausübung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlußkeile für elektrische Maschinen und Apparate, wobei die Keile ununterbrochene, zum Anliegen an der Nutenwand bestimmte Seitenteile besitzen und Schlitze aufweisen, welche zwecks Anpressung der Seitenteile an den Nutenseitenwänden zumindest in einem Teil ihrer Länge schräg zur Längsachse des Keiles verlaufen. Ferner betrifft die Erfindung einen Nutenverschlußkeil zur Ausübung dieses Verfahrens.
• Es sind bereits Nutenverschlußkeile bekannt, welche ununterbrochene, zum Anliegen an der Nutenwand bestimmte Seitenteile besitzen und Schlitze aufweisen, welche zwecks Anpressung der Keile an den Nutenseitenwänden schräg zur Längsachse des Keiles verlaufen. Sie bestehen aus elastischem Material und haben eine Breite, die im entspannten Zustand der Keile größer als die Breite der durch diese zu verschließenden Nuten ist. Zum Einbringen dieser Keile müßten daher diese bekannten Keile mit einem Spezialwerkzeug auf eine geringere Breite zusammengepreßt werden und so lange zusammengepreßt gehalten werden, bis der Keil in die Nut vollkommen eingeschoben ist. Aus diesem Grund erfordert das Einbringen dieser Keile eine gewisse Geschicklichkeit.
• Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, welches das Einbringen von Nutenverschlußkeilen mit schräg zu ihrer Längsachse verlaufenden Schlitzen vereinfacht und gleichzeitig eine Befestigung ermöglicht, die derart starr ist, daß das bei dem bekannten Nutenverschlußkeil aus elastischem Material gegebene unerwünschte Oszillieren der die Nuten begrenzenden Statorzähne weitgehend ausgeschaltet wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Keil aus plastisch verformbarem Material von kleinerer Breite als die Nut in diese eingeführt und durch Anwendung von in entgegengesetzter Richtung wirkenden, wahlweise an verschiedenen Seitenhälften oder einerseits mittig und andererseits an mindestens je einem links und rechts von der Mitte liegenden Punkt der Breitseiten des Keiles angreifenden Kräften gebreitet und dadurch in der Nut eingeklemmt wird. Durch die Verwendung eines Keiles aus plastisch verformbarem Material und die durch entsprechende Verformung herbeigeführte Verspreizung des Keiles in der Nut wird eine außerordentlich starre gegenseitige Abstützung der Zähne des Stators herbeigeführt, so daß das durch die elektromagnetischen Einflüsse bedingte Oszillieren der Statorzähne oder des gesamten Stators weitgehend vermieden wird. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Befestigungsverfahren auf einfachste Weise durchgeführt werden. Es sind zwar bereits Nutenverschlußkeile bekanntgeworden, welche aus magnetischen Teilen zur Ausbreitung der Kraftlinien aus den Zähnen und aus plastisch deformierbaren Brücken zur Erhaltung der Form bestehen. Diese Keile werden nach Einführung in die Nut durch Auseinanderspreizen festgeklemmt, wobei ihr Profil dabei gestreckt wird. Die Deformierung der Brücke kann in Richtung parallel zur Querschnittsebene des Keiles oder senkrecht zur Querschnittsebene erfolgen. Der erfindungsgemäße Keil unterscheidet sich vorteilhaft gegenüber diesen bekannten Keilen dadurch, daß bei seiner Verformung eine stetig anwachsende Spreizkraft erhalten wird, daß er eine außerordentlich niedere Bauart besitzt und innerhalb der Nut auf besonders einfache Weise festgeklemmt werden kann.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und des zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Nutenverschlußkeiles ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
• Fig. 1 zeigt in Ansicht zwei Nutenabschlußkeile, von denen der eine bereits fixiert ist; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 11-1I der Fig. 1; die Fig. 3 bis 8 zeigen in Ansicht fünf verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Nutenabschlußkeilen; die Fig. 9 bis 14 zeigen sechs mögliche Ausführungsformen von Haltekerben für die Nutenabschlußkeile; die Fig. 15 bis 20 zeigen Schnitte durch sechs verschiedene erfindungsgemäße Nutenabschlußkeile, welche in an sich bekannter Weise Einlagen aus nicht ferromagnetischem Stoff aufweisen; Fig. 21 zeigt in Ansicht einen Nutenabschlußkeil, bei welchem die Klemmwirkung in an sich bekannter Weise in zwei Richtungen erfolgt; die Fig. 22 und 23 zeigen in perspektivischer Ansicht Ausschnitte aus je einer elektrischen Maschine mit Nutenabschlußkeilen, bei welchen die Klemmwirkung in zwei Richtungen erfolgt.
• Von den in der Fig. 1 in Ansicht dargestellten Nutenabschlußbrücken 1 und 2 ist die erste nur in die beiden Kerben 3 eingeschoben worden. Sie besteht ganz aus Weicheisen und besitzt H-förmige Öffnungen 4, die in der Mitte zwischen den beiden benachbarten Zähnen 5 und 6 liegen und deren Breite der Mittelpartie, in der Richtung von Zahn zu Zahn gemessen, zweckmäßigerweise größer ist als die Breite des Luftspaltes. Die Seitenglieder des so geformten Nutenverschlußkeiles sind mit 7 und die Bindeglieder mit 8 bezeichnet. Nach dem Einschieben des Nutenabschlußkeiles läßt man in Richtung der Pfeile 9 auf den parallelogrammartigen Nutenverschlußkeil eine Kraft einwirken, wodurch sich dieser rechteckig verformt und die geometrische Form des Keiles sich zugunsten der Breite verändert. Die Bindeglieder werden mit hohem Druck gegen die Zahnflanken gepreßt, und die Nutenkeilbahn wird satt ausgefüllt. Der Nutenabschlußkeil2 ist bereits unverrückbar an seinen Ort fixiert dargestellt, und somit ist der Magneteisenkörper auch gegen Schwingungen und Geräusche stabilisiert.
• Der in Fig. 3 gezeigte Nutenabschlußkei110 stellt eine andere Kettenform dar, welche einen verschiebbaren Mittelsteg 11 und auf jeder Seite dieses Steges eine Reihe von Öffnungen 12 aufweist. Wie die zum Verformen nötige Kraft anzulegen ist, zeigen die Pfeile 13. Die Fig. 4 bis 8 zeigen in Ansicht weitere Ausführungsmöglichkeiten von erfindungsgemäßen Nutenabschlußkeilen, und zwar stellen die Fig. 4 und 5 einen Ausschnitt aus demselben Nutenabschlußkeil 14 mit schrägen Schlitzen 15 vor und nach dem Verformen dar. Zwei weitere Nutenabschlußkeile 16 und 17 mit anders geformten Öffnungen sind in den Fig. 6 bzw. 7 dargestellt. Die Fig.8 zeigt einen Nutenabschlußkeil 18 mit Bindegliedern 19 und dreieckigen Seitengliedern 20.
• Der Nutenabschlußkeil 1 in der Fig. 2 ist in Kerben 3 gehalten. Die Form dieser Kerben läßt sich in weiten Grenzen ändern. Die Fig.9 bis 14 zeigen andere mögliche Ausführungsformen der Kerben. In den Fig. 9 und 10 sind Kerben 21 bzw. 22 mit spitzen Winkeln dargestellt. Die in der Fig. 11 gezeigte Kerbe 23 hat einen halbrunden und die Kerbe 24 in der Fig. 12 einen rechteckigen Querschnitt, während die Fig. 13 und 14 Doppelkerben 25 bzw. 26 aufweisen.
• Um eine starke Ausbildung der Nutenstreuung zu verhindern, kann man in an sich bekannter Weise Einlagen aus nicht ferromagnetischem Stoff im erfindungsgemäßen Nutenabschlußkeil vorsehen, wie das in den Fig. 15 bis 20, welche Querschnitte durch Nutenabschlußkeile sind, dargestellt ist. Diese Keile bestehen aus zwei oder mehreren Weicheisenteilen 27 und dazwischenliegenden Einlagen 29 aus elastischem und nichtmagnetischem Material. Diese Keile sind in ihrer Länge mit Öffnungen versehen, so daß sie parallelogrammartig gestaltet sind und in der bereits beschriebenen Weise montiert und demontiert werden können.
• Die Fig. 21 bis 23 zeigen drei Ausführungsbeispiele von Nutenabschlußkeilen an elektrischen Maschinen, deren Zähne aus Lamellenpaketen bestehen. Bei diesen Keilen erfolgt die Klemmwirkung in an sich bekannter Weise in zwei Richtungen, d. h. in Querrichtung und in Längsrichtung des Keiles, so daß diese Nutenabschlußkeile gleichzeitig zum Zusammenhalten der Pakete dienen.
• Der in Fig.21 dargestellte Nutenabschlußkei129 besitzt an seinen beiden Enden Erweiterungen 30 und 31, welche durch Klemmwirkung das Lamellenpaket 32 zusammenhalten. Dieser Keil ist für Nuten ohne Kerben vorgesehen. Er weist gleiche Öffnungen wie der Keil gemäß Fig. 8 auf und ist bereits an seinem Ort unverrückbar fixiert dargestellt. In dem in der Fig. 22 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Seitenwände 33 und 34 der Nuten keine Kerben. Hier sind aus den beiden äußersten Lamellen des Lamellenpaketes einzelne Lappen 35 und 36 herausgebogen, von denen die mit 36 bezeichneten dazu dienen, das verbreiterte, sich auf den Lappen 35 abstützende Ende 37 des Nutenabschlußkeiles 38 festzuhalten, während die Enden 37 ihrerseits die Lamellenpakete durch Klemmwirkung zusammenhalten. Der Nutenabschlußkei138 weist gleiche Öffnungen auf wie der Keil gemäß Fig. 1 und ist bereits an seinem Ort unverrückbar fixiert dargestellt. In der Fig. 23 ist eine einfachere Konstruktion gezeigt, in welcher die Endendes Keiles 39 als Klammern für die die Nut begrenzenden Lamellenpakete 41 ausgebildet sind und diese Pakete durch Klemmwirkung zusammenhalten.
• Wie bereits erwähnt, bestehen die einzelnen Pole einer elektrischen Maschine meist nicht aus homogenem Weicheisen, sondern sie sind lamelliert oder aus Sintermaterial angefertigt, damit die durch Wirbelströme bedingten Verluste möglichst gering sind. Durch Nutenabschlußkeile aus reinem Metall würden nun die durch die genannten Maßnahmen verringerten Wirbelstromverluste wieder vergrößert, da ja z. B. durch eine einzige Nutenabschlußbrücke alle Lamellen eines Lamellenpaketes kurzgeschlossen werden könnten. Es ist daher nötig, die Nutenabschlußbrücken mindestens an den Stellen, an denen sie die Pole berühren, mit einem nichtleitenden Überzug zu versehen, was z. B. durch Phosphatieren oder Oxydieren oder durch einen elektrophoretischen Auftrag einer isolierenden Schicht erfolgen kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlußkeile für elektrische Maschinen und Apparate, wobei die Keile ununterbrochene, zum Anliegen an der Nutenwand bestimmte Seitenteile besitzen und Schlitze aufweisen, welche zwecks Anpressung der Seitenteile an den Nutenseitenwänden zumindest in einem Teil ihrer Länge schräg zur Längsachse des Keiles verlaufen, da- durch gekennzeichnet, daß ein Keil aus plastisch verformbarem Material von kleinerer Breite als die Nut in diese eingeführt und durch Anwendung von in entgegengesetzter Richtung wirkenden, wahlweise an verschiedenen Seitenhälften oder einerseits mittig und andererseits an mindestens je einem links und rechts von der Mitte liegenden Punkt der Breitseiten des Keiles angreifenden Kräften gebreitet und dadurch in der Nut eingeklemmt wird.
2. 2. Magnetischer Nutenverschlußkeil zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem dünnen Streifen aus plastisch verformbarem Material besteht, der sich in einer zum Nutboden parallelen Ebene erstreckt und in dieser Ebene verformbar ist.
3. 3. Magnetischer Nutenverschlußkeil zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als in seiner Längsrichtung wirkende Klammer zum Zusammenhalten der die Nut begrenzenden Lamellenpakete ausgebildet ist, so daß die Klemmwirkung in der Längs-und Querrichtung der Keile erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 245 805, 301948, 302 899, 305 398, 444 523, 460124, 570 065, 846 582, 887 675, 888 719, 959 202; französische Patentschrift Nr. 1010 682; britische Patentschriften Nr. 611867, 624 541; USA.-Patentschriften Nr. 1024 572, 1260 674, 1311466, 2 015 554.