Umlaufender zylindrischer Feldmagnet für elektrische Maschinen mit quer über die Stirnseiten des Ilagneticörpers fortgesetzten Wicklungsnuten. Bei Leistung raschlaufender .elektrischer Maschinen ist im wesentlichen :durch die Ab messungen des umlaufenden Feldmagnetes begrenzt. Die Steigerung der Leistung der Maschineneinheiten bringt es mit sich, dass die Unterbringung der Erregerwicklung mit der erforderlichen Amperewindungszahl auf ,dem Feldmagnet immer mehr auf Schwierig keiten stösst. Um letztere zu umgehen, hat man bereits zylindrische umlaufende Feld magnete mit verhältnismässig feiner Nuten teilung hergestellt.
Bei diesen ist die Wicklung nicht nur in axial verlaufende Nuten am äussern Umfange fles Magnetkör pers, sondern auch in quer über die Stirnsei ten des letzteren verladende Nuten einge bettet. Diese Anordnung gestattet die Un terbringung der Erregerwicklung in - be quemer Weise und ermöglicht trotzdem die Ausbildung breiter Polflächen.
Eine ältere bekannte Anordnung weist aber den Nachteil auf, dass die-Welle des um.- laufenden Feldmagnetes zwischen den Win dungen der Wicklung hindurchgeführt wer den muss, wodurch ein erheblicher Teil des Wickelraumes verloren geht. Eine ebenfalls bekannte Verbesserung .dieser Anordnung be nutzt keine durchgehende Welle, sondern die an sich bekannte Verbindung von Wellen zapfen mit dem Magnetkörper durch ange schraubte Flansche.
Bei dieser Anordnung kann der gesamte zur Verfügung stehende Wickelraum voll ausgenutzt -werden. Die Anordnung der Bolzen zur Befestigung der Wellenflansche bringt aber hier gewisse konstruktive Schwierigkeiten mit sich, weil die Anzahl und Stärke .dieser Bolzen gross sein muss und ihre Lage nicht beliebig ge wählt werden kann.
Man hat diese Schwierigkeiten bei der zuletztgenannten Anordnung dadurch zu um gehen versucht, dass man die Bolzen zur- Be festigung der Wellenflansche teils in die zwischen den stirnseitigen Wicklungsnuten stehen gebliebenen, aus dem massiven Mate rial des Magnetkörpers gebildeten Zähne. teils in .die zwischen die Zähne einzetrie- benen Nutenverschlusskeile eingreifen liess.
Diese Kon!stiaktion hat jedoch den Nach teil, dass die Gefahr der Lockerung der Schmaubverbindungen verhältnismässig gross ist, da die Schraubverbindungen nicht in ein einheitliches Material, sondern in zwei neben einander liegende Teile verschiedenen Mate rials eingreifen. Ferner bestehen grosse Schwierigkeiten, die Versthlusskeile, falls sie einmal wegen einer Reparatur aus den Nuten herausgenommen sind, wieder so einzutrei ben, dass die Gewindegänge der beiden Teile richtig zusammen passen.
Gemäss der Erfindung werden idiese Schwierigkeiten in einfacher und zuverläs siger Weise dadurch überwunden, dass in die stirnseitigen NTUten des Magnetkörpers Ver- schlussstücke eingeschoben sind, welche die zwischen den Nuten befindlichen Zähne des Magnetkörpers überdecken und das Gewinde für die Befestigungsbolzen der Wellen flansche im Bereich der Stirnnuten auf nehmen.
In den Fig. 1 bis 9 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes -dargestellt.- Ein erstes Beispiel zeigen die Fig. 1 und 2. Die rechte Seite der Fig. 1. zeigt in ihrer obern Hälfte einen Schnitt in Richtung E-F der Fig. 2, die den Feld magnet im Querschnitt nach A-B der Fig. 1. -darstellt. Die untere Hälfte rechts zeigt den Feldmagnet in der Ansicht.
Die linke Seite der Fig. 1 ist um 90 gedreht ge- dassht und zeigt in der übern Hälfte einen Schnitt nach der Linie C-D der Fia. 2, in ,der untern Hälfte die Ansicht des Feldmag netes. Dieselbe Darstellungsweise ist mich bei den später folgenden Fig. 3 und 5 bei behalten.
In. Fig. 1 ist mit 1 dem Magnetkörper einer :elektrischen Maschine, mit 2 die in Nuten des Magnetkörpers eingebettete Wicklung, mit 3 eine Platte bezeichnet, ;die mit als Ver- schlussstücke für die Wicklungsnuten dienen den schwalbenschwanaförmig oder in gleich- wertiger Weise unterschnittenen Fussleisten in den obern Teil der stirnseitigen Wick lungsnuten des Magnetkörpers eingreift.
Diese Fussleisten 4 sind mittelst zwischen sie und die Spulen eingetriebener geile 5 gegen den Magnetkörper fest verspannt. Nach dem Einbringen der Platte wird diese in ihrer Lage am Magnetkörper durch einen Schrumpfring 6 gesichert, der seinen Sitz auf einer Zylinderfläche hat"die durch Abdrehen des Umfanges der Platte 3 und eines. Vor sprunges- 7 am Magnetkörper auf gemein samen Durchmesser gebildet wird. An Stelle der Schrumpfringe können auch andere gleichwertige Sicherungen verwendet wer den.
Die Platte 3 überdeckt erTindungs- gemäss die zwischen den Wicklungsnuten stehenden Zahnköpfe 8 des Magnetkörpers, so dass in ihr die Gewindelöcher für die zur Befestigung des Wellenflansches 9 dienen .den Bolzen 10 Platz finden.
Der Wellenflansch 9 ist durch eine auf ,dem Rande der Platte 3 aufliegende Zen trierleiste 11 gegen seitliche Verschiebung g<B>Y</B> Sichert. Die untere HäIfte" der rechten e Seite der Fig. 1 zeigt in Ansicht .den Magnet körper 1 mit den die axialen Wicklungs nuten verschliessenden Keilen 12, -dem Schrumpfrine: 6 und dem Wellenflansch 9.
Die Verschlusskeile 12 der axialen Wick lungsnuten stehen unter Keilverspannung mit der keilförmigen Beilage 13.
Um die magnetische Streuung an der Stirnseite des Magnetkörpers nach Möglich keit zu unterdrücken, wird zweckmässiger weise zwischen den Magnetkörper 1 und den Wellenflansch 9 ein unmagneti@sierbares Zwischenstück eingeschaltet, Dies geschieht gemäss Ausführungsform nach Fig. 1 in einfacher Weise dadurch, dass sowohl die als Verschlussstückdienende Platte 3, als auch der Schrumpfring 6 aus unmagnetisierbarem oder wenig magnetisierbarem Material,
bei spielsweise aus unmagnetisiembarem Stahl hergestellt wird.
Fi,g. 2 zeigt einen Schnitt, nach A-B in Fig. 1., und es bedeutet hier 1 den Magnet- körpern, 3 die Vers.chlussplatte, 6 den Schrumpfring. Wie die Fig. 2 zeigt, können die Schraubenbolzen 10 für,die Befestigung des Wellenflansches infolge der Ausbildung des Verschlussstück -es 3 als volle Platte <B>c</B> e ichmässig um den Umfang des letzteren verteilt sein.
Statt dass die Platte 3 aus einem Stück hergestellt ist, kann sie auch beispielsweise durch einen nach der Linie E-F geführten Schnitt in zwei Hälften unterteilt sein. Dies bietet den Vorteil, dass man die beiden Plat tenhälften von je einer Seite her gegen die Gegenkeile 5 eintreiben kann, so dass man hierbei eine festere Verspannung zwischen Platte und Magnetkörper erhält. Allerdings muss dann der Schrumpfring in Rücksicht darauf, dass die Fliehkräfte der beiden Hälf ten sich nicht mehr aufheben, stärker aus geführt sein.
Statt die Platte 3 durch einen Vertikal schnitt E-F in zwei Hälften zu zerteilen, wobei der Schnitt quer zu den stirnseitigen Wicklungsnuten verläuft, kann man sie auch durch parallel zu diesen Nuten geführte Schnitte in eine Mehrzahl streifenförmiger Teile zerlegen. Ein solches Ausführungsbei spiel zeigen die Fig. 3 und 4, von denen wie der Fig. 3 Längsschnitt und Ansicht, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie G-H der Fig. 3 zeigt.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Teile wie in der Darstellung nach Fig. 1. Es erübrigt sich daher im allgemeinen eine Wiederholung. Es sei nur erwähnt, dass .sich infolge der Unterteilung die Platte 3 in dem Schnitt L-12 nach Fig. 3 als eine An zahl schmaler Streifen !darstellt.
Im übrigen ist die Konstruktion wie bei der Anordnung nach Fig. 1 beibehalten. Die streifenartigen VErschlussstücke 3 der stirnseitigen Wick lungsnuten überdecken ebenso wie die Platte 3 nach Fig. 1 die Zahnköpfe der. stirnseitigen Wicklungsnuten, so dass die Gewinde der Schraubenbolzen 10 in ihnen Platz finden.
Diese Schraubenbolzen können nun natur gemäss nicht mehr gleichmässig um den Um fang herum verteilt werden, sondern man wird sie zweckmässig so setzen, -dass sie im wesentlichen auf die Mittellinie eines solchen streifenförmigen Verschlussstüekes fallen. Hieraus ergibt sich eine gewisse Ungleich mässigkeit im gegenseitigen Abstand der Bolzen, doch sind die Abweichungen wegen ihres geringen Betrages und der grossen Zahl der Befestigungsbolzen unerheblich.
In ähnlicher Weise wie dies von der Ver- schlussplatte 3 nach Fig. 1 und 2 geschildert wurde, kann man auch hier die streifenför migen Verschlussstücke durch einen quer zur Längsrichtung der stirnseitigen Wicklungs nuten gelegten Schnitt in je zwei Hälften unterteilen. Dies bringt den Vorteil, dass man die streifenförmigen Verschlussstücke von beiden Seiten her gegen Zwischenkeile 5 fest verspannen kann.
Wie. bei der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 ausgeführt, muss dann zur Aufnahme der auftretenden Zentri- fugalkrIfte .der VerschlussstüAhälften der Schrumpfring entsprechend kräftiger bemes sen sein.
Die geile 12 stehen auch bei dieser Aus führungsform. unter Keilverspannung mit Zwischenkeilen 13.
Die Unterteilung !der Versclhlussstücke 3 in- je zwei Hälften ist durch die stark ausge zogene Horizontallinie auf der linken Seite der Fig. 3 zum Ausdruck gebracht. Wie bei der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 er wähnt, sind auch hier die Verschlussstücke und die sie sichernden Schrumpfringe aus unmagnetisierbaram oder wenig magnetisier- barem Material hergestellt.
Die Verschluss- stücke 3 greifen mit einem vorspringenden Ende 17 vor die Enden der Versohlusskeile 12 der axialen Wicklungsnuten am Umfang -des Magnetkörpers und sichern diese gegen axiale Verschiebung.
In den Fig. 5 und 6 ist ein anderes Aus führungsbeispiel nach .der Erfindung dar gestellt. Da. auch hier gleiche Teile durch gleiche Ziffern bezeichnet sind, erübrigt sich eine nochmalige eingehende Beschreibung der Figuren und es soll nur das von den bis her beschriebenen Anordnungen Abweichende behandelt werden.
An Stelle der Schrumpf ringe 6 nach den Fig. 1 bis 4 ist hier ein Zwischenring 14 aus unmag-netisierbarem Material angeordnet, der den Wellenflansch um ein angemessenes: Stück von der Stirn seite des Magnetkörpers trennt und dadurch die Streuung von der Stirnseite des Magnet körpers nach dem Wellenflansch vermindert.
Dieser Ring kann: bei geeigneter Ausbildung der ihm benachbarten Teile auch mit Schrumpfspannung aufgezogen werden und findet im Bereich der Magnetpole unmittel bar auf dem massiven Material des Magnet körpers, im Bereich der Wicklungsnuten da gegen auf der äussern Fläche der Nutenver- schlussstücke 3 sein Widerlager und sichert letzteres -durch eine Schulter 15 gegen seit liche Verschiebung.
Im Bereich der Magnetpole ist .der Ring durch auf der Stirnseite des Magnetkörpers vorgesehene bogenförmige Zentrierleisten 16 gegen seitliche Verschiebung gesichert. Die Verschlussstücke 3 greifen auch hier mit einem vorspringenden Ende 17 vor die En den der Verschlussk:eile der axialen Wick lungsnuten am Umfang des Feldmagnetes und sichern diese gegen axiale Verschiebung.
Der Wellenflansch 9 greift mit einer Zen trierleiste 18 in den Zwischenring 14 ein und ist mittelst der Schraubenbolzen 10 im Be reich der Magnetpole am Magnetkörper selbst, im Bereich der Wicklungsnuten an den Verschlussstücken 3 befestigt. Diese Be festigungsart bedingt, wie bereits bei der Anordnung nach .den Fig. 3 und 4-erwähnt, eine geringe Ungleichmässigkeit in der Tei lung der Befestigungsbolzen, die aber aus. den dort erwähnten Gründen ohne Belang ist.
Bei den bis jetzt beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen wurde die Wicklung an den Stirnnuten als Widerlager für die Verspan nungskeile benutzt. Eine derartige Befesti gung kann aber nach Umständen unzweck mässig sein, weil,die Isolation der Wicklung ,durch die Pressung im Laufe der Zeit mehr und mehr nachgibt und eine Lockerung des. mechanischen Gefüges eintritt.
Um nun den festen Zusammenhalt der Teile auf jeden Fall zu gewährleisten, bilden nach einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nicht .die Wick lungsteile, sondern besondere Auflageflächen an den stirnseitigen Zähnen das Widerlager für diel geile oder für die ihnen gleich- wertigen Mittel, welche Magnetkörper und Verschlussstücke gegeneinander verspannen.
Die Auflageflächen können in den Zahn flanken eingearbeitet sein und senkrecht oder schräg zur Läuferachse verlaufen, dann wer den .die geile für .die Verspannung breiter als die stirnseitigen Nuten bemessen und in den erweiterten Öffnungen der Stirnnuten gelagert. Es- können aber auch :die stirnseiti- gen Endflächen der Zahnköpfe als Wider lager der geile dienen.
In den F'ig. 7 bis; 9 sind beide Ausfüh rungsbeispiele veranschaulicht. Ihnen ist diejenige Anordnung der früher beschriebe nen Ausführungsformen zu Grunde gelegt, bei welcher ein Zwischenring aus. unmagnetisier- ba.rem Material verwendet ist, der den Wel lenflansch von den Stirnseiten des Magnet körpers trennt und die Streuung vermindert.
Die Bezugszeichen stimmen mit denen der Fig. 1 bis 6 überein, und zwar bezeichnet wieder 1 den Magnetkörper, 2 die in Nuten eingebettete Wicklung, 3. die Verschluss- stücka der Stirnnuten, 4 ihre Fussleisten, 8 die stirnseitigen Zahnköpfe, 9 den Wellen flansch, 10 seinen Befestigungsbolzen, 12 die axialen Nutenverschlusskeile, 13 ihre Bei lagen und 14 den Zwischenring aus unmag- netisierbarem Material.
Fig. - 7 zeigt die beiden Stirnenden eines zweipoligen Feldmagnetes, bei dem das Widerlager für :die Verspannungskeile durch. Auflageflächen gebildet ist, welche durch Ausnehmungen an den Flanken der stirn- seitigen Zahnköpfe entstanden sind, wäh rend die Fig. 8 und 9 Ausführungsbeispiele veranschaulichen, bei .denen die Endflächen der Zähne als Widerlager dienen.
In der Fig. 7 sind die beiden Läuferenden um<B>90'</B> in der Umfangsrichtung verschoben dargestellt, so dass linksseitig das Läufer ende von der neutralen Zone her, rechtsseitig vom Pol her betrachtet ist. Die Einzelteile sind so weit ausgebrochen, dass das -wesent liche erkennbar wird. Die vorgesehenen Auflageflächen für die Verspannungskeile 5 an den Flanken der Zahnköpfe 8 sind mit 18 bezeichnet. Der geil 5 liegt also nicht wie vordem auf der Wicklung 2, sondern inner halb der Nutenerweiterung auf den Flächen 18 und ist deshalb breiter als die Nut be messen.
Dadurch ist die Verspannung der Verschlussstücke 3 gegen die Zahnköpfe 8 ohne Gefahr der Lockerung gesichert.
Bei den Fig. 8 und 9 ist die Endfläche <B>18'</B> der Zähne das Widerlager der Verspan nungskeile 5'. Hierbei liegt der geil ent weder über jedem Zahnkopf entsprechend Fig. & oder über einigen Zahnköpfen, zum Beispiel wie in der Fig. 9 dargestellt, auf jedem zweiten Zahnkopf.
Im letzten Falle kann der jeweils das Widerlager des Ver- spannungskeils bildende Zahn der Darstel lung gemäss verkürzt und ohne Unterschnei- dungen ausgeführt sein, so dass der Eingriff zwischen den Fussleisten 4 der Verschluss- stücke 3 und den Zahnköpfen 8 nur bei je dem zweiten Zahn stattfindet.
Auch. hier können die Verschlussstücke zur Erleichterung des Zusammenbaues so wohl in der Querrichtung, a;ls auch in der Längsrichtung unterteilt und gewünschten- falls, auch die: Verschlusskeile selbst in ihrer Längsausdehnung zerlegbar sein.