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Verfahren zum Verschliessen der Nuten elektrischer Maschinen.
Bei elektrischen Maschinen und Apparaten werden vielfach die stromleitenden Wicklungen in Nuten von Eisenkörpern untergebracht. Für das Einbringen einer Wicklung in solche Nuten und für das Auswechseln schadhaft gewordener Wicklungsteile ist es am bequemsten, wenn es sogenannte ,,offene" Nuten sind, also Nuten, deren Profil an der Oberfläche des genuteten Körpers nicht schmäler ist, wie in der Tiefe, weil man den von einer solchen Nut aufzunehmenden Wicklungsteil fertig hineinlegen und im ganzen wieder herausnehmen kann.
Offene Nuten haben aber den Nachteil, dass sie einen grossen Teil der Oberfläche eines genuteten Eisenkörpers, durch die ein magnetisches Feld eintreten und austreten soll, dieser Bestimmung entziehen und dadurch zu einer Vergrösserung des ganzen Eisenkörpers und zu einem Mehraufwand von Amperewindungen für die Erzeugung des Feldes zwingen, in manchen Fällen auch noch andere Unzuträglichkeiten herbeiführen.
Man hat schon versucht, diesen Nachteil der offenen Nuten durch Verschliessen der Nuten mit magnetisierbaren Körpern nach dem Einbringen der Wicklung zu beseitigen und es sind viele Formen und mancherlei Befestigungsarten solcher magnetisierbarer Nuten- verschlusskörper erdacht und angewendet worden. Jedem dieser bekannten Nutenverschlüsse haftet aber noch der eine oder der andere Mangel an ; keiner hat bisher das Bedürfnis der technischen Praxis vollkommen befriedigt.
Aus dem Streben nach besserer Annäherung an dieses Ziel ist nun das neue Ver-
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stand der vorliegenden Erfindung bildet.
Bei diesem Verfahren verwendet man einen Nutenverschluss, der in an sich bekannter
Weise aus magnetischen seitlichen Teilen (Flanken) zur Ausbreitung der Kraftlinien und aus
Brücken zur Erhaltung der Form besteht. Diese Teile werden nach dem Einschieben in die
Nut dadurch mit ihren seitlichen Teilen gegen die Zähne gepresst, dass die Brücken in ebenfalls an sich (bei anderen Konstruktionen des Nutenverschlusses) bekannter Weise gestreckt werden. Der Erfindung gemäss werden zum Verschluss von Nuten Keile von etwa n'eren- förmigem grösstem Profil, bestehend aus seitlichen Wulsten aus magnetischem Material und mittleren, die Wulste fest verbindenden Brücken aus plastischem Material, in zusammen- gebogener Form in die Nut eingeführt und dann durch die Streckung der Brückenwölbungen gespreizt.
Die besondere Wirkung dieses Nutenverschlusses besteht darin, dass die Brücken . zwischen den Wulsten fest angespannt sind, so dass die Brücken nach Art eines eingespannten
Trägers ausserordentlich fest zwischen den Nutenwandungen anliegen.
Zur Veranschaulichung der Verhältnisse möge die Zeichnung dienen.
In den schematischen Figuren i und 2 ist ein Stück eines genuteten Körpers K mit einer Nut N zwischen zwei Zähnen Zv Z2 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Ober- fläche des Körpers K. Fig. l'ein Schn : tt in der Ebene x, x von F. g. 2. D'e Nut N ist e : ne"offene"Nut ; denn die Breite ihres Profils (F : g. 1) an der Oberfläche von K, n, ist nicht kleiner wie ihre Breite in der Tiefe M-D : e Nut ist durch einen nachträglich an- gebrachten Verschlusskörper V verschlossen ; zwei Rillen in den Zähnen Zi und Z2, r1
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wie durch sie die Oberfläche der Zähne für den Kraftliniendurchgang vergrössert wird.
Die Flanken des Verschlusskörpers müssen magnetisierbar sein, um ihre Aufgabe zu erfüllen ; die Brücken haben vor allem eine mechanrsche Aufgabe zu erfüllen, sie brauchen deshalb nicht magnetisierbar zu sein. Sie können also auch aus unmagnetischem Metall bestehen und mit den Flanken in irgendeiner Weise verbunden sein. Bei einem, aus Eisenblättchen aufgeschichteten Verschlusskörper, wie die Fig. 3 und 4 beispielsweise einen darstellen, kann man die mittleren Teile der Blättchen, etwa in dem zwischen den Linien u und v eingegrenzten Bereich, als einzelne Brücken oder alle diese Teile zusammen als eine Brücke ansehen.
Bei einem Verschlusskörper der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Art,
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Fig. 6 zusammengehalten werden, sind d'e mittleren Teile b dieser Verbindungsstücke die Brücken,
Zur erfolgreichen Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung sollen in einem
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einer Verbreiterung des Verschlusskörpers mit geeigneten Werkzeugen strecken lassen und dann gestreckt bleiben. Die Brücken sollen also plastisch, nicht elastisch, deformierbar sein. D : ese Deformierbarkeit der Brücken soll nach dr Erfindung zur Befestigung des Verschlusskörpers in seinem Sitz in folgender Weise ausgenutzt werden : Der Verschlusskörper erhält bei der Herstellung eine Breite, die etwas geringer ist wie die Breite seines Sitzes, so dass er sich leicht in seinen Sitz bringen lässt.
Ist dies geschehen, so wird der Verschlusskörper durch Strecken der Brücken verbreitert, bis er fest zwischen den Seitenwänden seines Sitzes eingeklemmt oder richtiger gesagt eingespreizt ist.
Das Material für die Brücken muss bildsam sein. Bei einem aus Weicheisen hergestellten Verschlusskörper nach Art von Fig. 3 und 4 ist diese Bedingung von selbst erfüllt. Bei einem Verschlusskörper mit magnetischen Brücken, beispielsweise nach Fig. 5 bis 7, verwendet man für die Brücken Messing, Neusilber o. dgl. Was die im Sinne der Erfindung zu wählende Gestalt der Brücken anlangt, so ist es am besten, den Brücken eine gewisse Wölbung zu geben, so dass sie durch Eindrücken der Wölbung gestreckt werden können.
Dabei ist es zweckmässig, wenn man die Brücken nach verschiedenen Richtungen wölben kann, wie beispielsweise bei einem Verschlusskörper nach Fig. 5 bis 7, die Brücken an der Seite des Verschlusskörpers auswärts zu wölben, die sich bei dem in seinen Sitz gebrachten Verschlusskörper aussen befindet, weil dann das Strecken der Brücken be'm Festmachen des Verschlusskörpers in einfachster Weise durch Hammerschläge bewerkstelligt werden kann.
Die Fig. 8 veranschaulicht die Erfindung in der zuletzt genannten Ausführung des Verfahrens mit einem Verschlusskörper der in Fig. 5 bis 7 dargestellten Art. Die Brücken b des von der Stirnseite gesehenen Verschlusskörpers V sind an der Aussenseite des Verschlusskörpers nach aussen gewölbt. Der Verschlusskörper liegt noch lose in seinem S : tz, in den er mit einer Bewegung senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 8 eingeschoben zu denken ist. Die Rillen rl'r1 sínd, wie üblich, mit isolierenden Blättern il und i2, beispielsweise Papierblättern, ausgelegt. Zur Befestigung des Verschlusskörpers werden die gewölbten Brücken b gestreckt durch Schlag oder Druck, der in Richtung des Pfe. les p angreift.
Dabei gehen die Flanken al, a2 in Richtung der Pfeile Q, R auseinander und pressen sich fest in die Rillen rl, und)'s.
Bei der Beurteilung des durch die Erfindung gebrachten Fortschrittes muss berücksichtigt werden, dass geblätterte Verschlusskörper bekannt sind, und dass es auch bekannt ist, nicht geblätterte Verschlusskörper in der Weise in ihren Sitz einzuspreizen, wie es nach der Erfindung mit Verschlusskörpern, bei denen wenigstens die Flanken geblättert sind, geschehen soll. Der Fortschritt durch die Erfindung liegt darin, dass man die isolierenden Blätter zwischen dem Verschlusskörper und seinem Sitz (Fig. 8 il1 i2,) ausserordentlich dünn wählen kann.
Diese Isolierung muss vorhanden sein, um der Entstehung von Wirbelströmen vorzubeugen, die in den gewöhnlich geblätterten Zähnen des genuteten Körpers beim Betriebe entstehen können, wenn zwischen den einzelnen Blättern der Zähne durch die Blätter des Verschlusskörpers leitende Verbindungen hergestellt werden. Die Isolierung soll dabei so dünn wie möglich sein, damit die magnetischen Kraftlinien bei ihrem Übergang aus den Flanken des Vei schlusskörpers in die Zähne des genuteten Körpers möglichst geringen Widerstand finden. Treibt man den Verschlusskörper von der Seite her in seinen Sitz hinein, so wird die Isolierung sehr stark beansprucht, besonders wenn der Verschlusskörper geblättert ist, weil die Grate der Blätter wie die Zähne einer Feile wirken. Die Isolierung muss deshalb verhältnismässig stark sein.
Wenn man einen Verschlusskörper mit massiven Flanken ein- spreizt, so wird der Druck der Flanken durch die Isolierung hindurch im allgemeinen von einzelnen Blättern der Zähne aufgenommen, die unter der Reihe der übrigen infolge der unvermeidlichen Ungenauigkeiten beim Aufschichten der Blätter etwas hervorragen. Wegen der starken Druckbeanspruchung, der die Isolation an diesen Stellen ausgesetzt ist, muss die Isolation auch wieder verhältnismässig stark gewählt werden.
Wenn man aber nach vorliegender Erfindung einen geblätterten Verschlusskörper einspreizt, so können sich die Flanken den Unebenheiten der Sitzflächen anpassen, weil die Flanken eine gewisse Schmiegsamkeit haben, die durch die Verschieblichkeit der einzelnen Blättchen gegeneinander, im Zusammenwirken mit der Biegsamkeit der Niete, die die Blättchen zusammenhalten und der Möglich- keit, die einzelnen Brücken verschieden stark zu strecken, hervorgebracht wird.
Die Schmieg- samkeit des Verschlusskörpers bewirkt eine gleichmässigere Verteilung des Druckes auf die
Isolation und beseitigt damit den Grund, der zur Verstärkung der Isolation beim Einspreizen
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Verschlusskörpers bietet beim Einspreizen des Verschlusskörpers noch den Vorteil, dass der Verschlusskörper sehr gut gegen das Herausfallen gesichert ist ; denn durch das Eindringen der Flanken in die Vertiefungen des Sitzes und der Erhöhungen des Sitzes in die Flanken entsteht eine Art von Verzahnung zwischen beiden. Für ihr Zustandekommen ist auch gerade der Umstand günstig, dass die Isolierblätter sehr dünn sein und infolgedessen die natürlich nicht bedeutenden Unebenheiten der Sitzflächen sich durch die Isolierblätter nicht ausgleichen können.
Bei der an Hand von Fig. 8 beschriebenen Streckung der auswärts gewölbten Brücken b führen die Flanken al, a2 in der Rillen ra, rs kleine Drehungen aus. Dabei könnten die Isolierblätter il, s durch scharfe Kanten an den Flanken beschädigt werden, Um dem vorzubeugen, rundet man die Profile der Flanken und des Sitzes, wenigstens an den Stellen, die beim Festmachen des Verschlusskörpers aufeinandergleiten können. Fig. 9 mit den Rundungen bei Cj und es gibt dafür ein Beispiel.
Die Niete zum Zusammenhalten der Eisenblättchen, die den Verschlusskörper bzw. seine Flanken bilden, werden aus einem zähen Metall wie Tombak, Bronze, Neusilber o. dgl. hergestellt. Sie erhalten am besten länglichen Querschnitt, wie die Querschnittsfiguren 3, 5 und 9 zeigen. Die Nietköpfe werden am einfachsten durch Umlegen kurzer überstehender Enden gebildet, wie Fig. 8 erkennen lässt.
Die unrunden Nietquerdurchschnitte verhindern nicht nur die Drehung der Eisenblättchen gegeneinander und der Flanken gegen die Brücken bei einem Verschlusskörper nach Art der F : g. 5 bis 8, sondern sie bieten in allen Fällen auch noch den Vorteil, dass sie den Durchgangsquerschnitt der Kraftlinien in den Flanken bei gleicher Festigkeit der Niete weniger verkleinern wie runde Niete, und den weiteren Vorteil einer erhöhten Widerstandsfähigkeit der Niete gegen Biegung in der Richtung, in der sie beim Einspreizen des Verschlusskörpers auf Biegung beansprucht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zum Verschliessen der Nuten elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die an sich bekannten Keile von etwa nierenförmigem grösstem Profil, bestehend aus seitlichen Wulsten'aus magnetischem, gegebenenfalls geblättertem Material und mittleren, die Wulste fest verbindenden Brücken aus plastischem Material, in für andere Nutenver- schlüsse bekannter Weise in zusammengebogener Form in die Nut eingeführt und dann durch
Streckung der Brückenwölbung gespreizt werden.