<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlusskeile von bestimmter Ausführung für elektrische Maschinen und Apparate
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlusskeile von bestimmter Ausführung für elektrische Maschinen und Apparate.
In elektrischen Maschinen, deren Wirkung auf Wechselinduktion beruht, werden üblicherweise die in
Nuten montierten Wicklungen durch Nutenverschlu8keile aus magnetisch und elektrisch nichtleitendem
Material festgehalten. Es Ist bekannt, diese Verschlusskeil aus magnetisch leitendem Material herzustel- len, so dass sie eine Verbreiterung der freien Enden zweier nebeneinanderliegender Zähne oder Po1stilcke bewirken und durch Steuerung des magnetischen Flusses eine gewisse Änderung der Charakteristik der Ma- schine verursachen. Bei Maschinen mit kleinem Luftspalt, z. B. bei Induktionsmaschinen, die zur guten
Ausnutzung meist halb geschlossene Nuten verlangen, kennen bei Verwendung magnetischer Keile die
Nuten offen ausgeführt werden. Das Einlegen der Wicklung wird dadurch wesentlich erleichtert.
Diese
Keile müssen so montiert sein, dass sie die Wicklungen in den Nuten sicher festhalten und sich unter dem Einfluss der Zentrifugal-, magnetischer oder anderer Kräfte nicht verschieben. Es ist sehr wichtig, um die Herstellungskosten einer elektrischen Maschine mit guter Ausnutzung niedrig zu halten, dass diese Keile einfach, widerstandsfähig und leicht zu montieren und demontieren sind. Die magnetischen Keile dürfen gute magnetische Eigenschaften aufweisen, d. h. dass sie die nebeneinanderliegenden Zähne nicht kurzschliessen aber den Nutzfluss doch möglichst gross halten dürfen. Auch dürfen die in den Keilen entstehenden Energieverluste durch Wirbelströme nicht gross sein.
Ein aus Metallpulver im Sinterverfahren hergestellter Nutenverschlusskeil ist in der österr. Patentschrift Nr, 176605 beschrieben. Dieser Keil ist aus magnetisch leitfähigem und magnetisch nichtleitfähigem Metall zusammengesetzt. Der Keil weist einen bogenförmigen Querschnitt-auf und seine Breite ist etwas geringer als die Nutenbreite. Nach dem Einsetzen wird der Keil durch Druck oder Schlag so in die Nut eingepresst, dass er sich nach der entgegengesetzten Seite durchwölbt. Dadurch wird erreicht, dass der Keil sich unter elastischer Spannung an die Nutenwandungen anlegt und in der Nut festsitzt.
Die deutsche Patentschrift Nr. 831113 hat einen Nutenverschlusskeil zum Gegenstand, welcher aus magnetisierbarem Material besteht. Dieser Keil ist innerhalb der Nutenüberdeckung mit entsprechenden Längsschlitzen versehen, die durch Stege unterbrochen sind. Der Keil wird in die kleinen seitlichen Nuten des Nutenzahnes eingeschoben, oder als Blechzylinder ausgebildet und montiert.
Ein etwa nierenförmige grösstes Profil aufweisender Nutenverschlusskeil ist in der deutschen Patentschrift Nr. 301948 beschrieben. Dieser Keil besteht aus zwei seitlichen Wulsten aus magnetischem Material und mittleren, die Wulste fest verbindenden Brücken aus plastischem Material. Dieser Keil wird in zusammengebogener Form in die Nut eingeführt und dann durch Streckung der 8Iückenwölbung gespreizt.
Die deutsche Patentschrift Nr. 245805 hat einen federnden Nutenverschlusskeil zum Gegenstand. Dieser Keil weist zwei Seitenteile auf, welche durch schräg zur Längsachse angeordnete Stege verbunden sind.
Um die Bahn für die Wirbelströme zu unterbrechen und auch eine Federung in der Längsrichtung des Keiles zu erreichen, ist der eine Seitenteil jeweils zwischen zwei Stegen ganz durchgeschnitten. Die an der Nutenwand anliegenden Seitenteile des Keiles können ihre gegenseitige Lage sowohl in der Längsrichtung des Keiles als auch quer dazu innerhalb gewisser Grenzen ändern, so dass der Keil sich eintreiben lässt und sich an die angrenzenden Seitenwände anschmiegt.
In der USA-Patentschrift Nr. 1, 260, 674 ist ein magnetischer Nutenverschlusskeil beschrieben, welcher
<Desc/Clms Page number 2>
aus elastischem Material hergestellt ist. Dieser Keil besteht aus zwei Seitenteilen, welche durch schräge Stege elastisch miteinander verbunden und im entspannten Zustand breiter als die Nut sind in welcher er eingesetzt werden soll. Der Keil wird in seiner Breite zusammengedrückt, bis er schmäler als die Nut ist, Hierauf wird er in die Nut eingesetzt und freigegeben, wodurch er aufspringt und sich an die Nutenwän- de anlegt.
Die deutsche Patentschrift Nr. 302899 hatzum Gegenstand einen Spreizkeil, welcher aus magnetischen Teilen zur Ausbreitung der Kraftlinien, aus den Zähnen und aus plastisch deformierbaren Brücken zur Erhaltung der Form besteht. Die magnetischen Teile bestehen aus starren Flanken, während die Brücken in Richtung der Längsachse des Keiles ausgebogen sind. Durch Druck gegen diese Ausbiegungen wird das Profil des Keiles gestreckt und der. Keil in der Nut befestigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlusskeile für elektrische Maschinen und Apparate, welche bei befriedigenden magnetischen, elektrischen und me- chanischenEigenschaften In besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt, montiert und demontiert werden können. Eine plastische Verformung des Nütenkeiles, welche das Ergebnis des erfindungsgemässen Verfahrens ist, ermöglicht mit'einfachen Mitteln einen besonders guten Halt des Keiles zu erzielen, wobei auch sein Einführen in die Nut sehr leicht gemacht ist.
Die Nutenverschlusskeile zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens bestehen aus plastisch verformbare Material. Sie besitzen ununterbrochene, zum Anliegen an der Nutenwand bestimmte Teile und weisen Schlitze auf, welche zumindest in einem Teil ihrer Länge schräg zur Längsachse des Keiles verlaufen. Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass ein Keil 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 anderseits an mindestens je einem links und rechts von der Mitte liegenden Punkt der Breitseiten des Keiles angreifenden Kräften der Keil gebreitet und dadurch in der Nut eingeklemmt wird.
Die Erfindung hat ferner zum Gegenstand einen magnetischen Nutenverschlusskeil zur Ausübung des
EMI2.1
gebildet fst, so dass die Klemmwirkung in der Längs-und. Querrichtung erfolgt.
Beim Keil. nach der deutschen Patentschrift Nr. 245805 wäre das erfindungsgemässe Verfahren nicht durchführbar, da'die rechte Seitenwand des Keiles durch Schlitze unterbrochen ist. Demzufolge würde die auf der rechten Hälfte des Keiles einwirkende Kraft ins Leere gehen, so dass kein Stauchen des Keiles eintreten würde.
. Fig. l zeigt in. Ansicht zwei Nutenabschlusskeile, von denen der eine bereits fixiert ist ; Fig. 2 ist ein
EMI2.2
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
;stellt. Die Fig. 7 zeigt einen Nutenabschlusskeil 18 mit Bindegliedern 19 und dreieckigen Seitengliedem 20.
Der Nutenabschlusskeil l in der Fig. 2 ist in Kerben 3 gehalten. Die Form dieser Kerben lässt sich in weiten Grenzen ändern. Die Fig. 8 - 13 zeigen andere mögliche Ausführungsformen der Kerben. In den Fig. 8 und 9 sind Kerben 21 bzw. 22 mit spitzen Winkeln dargestellt. Die in der Fig. 10 gezeigte Kerbe 23 hat einen halbrunden und die Kerbe 24 in der Fig. 11 einen rechteckigen Querschnitt, während die Fig. 12 und 13 Doppelkerben 25 bzw. 26 aufweisen.
Um eine starke Ausbildung der Nutenstreuung zu verhindern, kann man Einlagen aus nicht ferromagnetischem Stoff im erfindungsgemässen Nutenabschlusskeil vorsehen, wie das in den Fig. 14-19, welche Querschnitte durch Nutenabschlusskeile sind, dargestellt ist. Diese Keile bestehen aus zwei oder mehreren Weicheisenteilen 27 und dazwischen liegenden Einlagen 28 aus elastischem und nicht magnetischem Material. Diese Keile sind in ihrer Länge mit Öffnungen versehen, so dass sie parallelogrammartige Getriebe bilden und wie bereits beschrieben montiert und demontiert werden können.
Die Fig. 20 - 22 zeigen drei Ausführungsbeispiele von Nutenabschlusskeilen an elektrischen Maschi- nen, deren Zähne aus Lamellenpaketen bestehen. Bei diesen Keilen erfolgt die Klemmwirkung in zwei
EMI3.1
zeitig zum Zusammenhalten der Pakete dienen.
Der in Fig. 20 dargestellte Nutenabschlusskeil 29 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. 7 auf und ist bereits an seinem Ort unverrückbar fixiert dargestellt. In dem in der Fig. 21 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 Nutenabschlusskeil 38 weist gleiche Öffnungen auf wie der Keil gemäss Fig. 1 und ist bereits an seinem Ort unverrückbar fixiert dargestellt. In der Fig. 22 ist eine einfachere Konstruktion gezeigt, bei welcher die Enden des 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 kataphoretischen Auftrag einer isolierenden Schicht erfolgen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Befestigen magnetischer Nutenverschlusskeile für elektrische Maschinen und Apparate, wobei die Keile aus plastisch verformbarem Material bestehen, ununterbrochene, zum Anliegen an der Nutenwand bestimmte Seitenteile besitzen und Schlitze aufweisen, welche zumindest in einem Teil ihrer Länge schräg zur Längsachse des Keiles verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keil 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 anderseits an mindestens je einem links und rechts von der Mitte liegenden Punkt der Breitseiten des Keiles angreifenden Kräften der Keil gebreitet und dadurch in der Nut eingeklemmt ist.