Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur räumlichen Fixierung und Isolierung der Wickelköpfe und Wicklungsenden von Statorspulen eines Elektromotors, insbesondere eines Aussenläufermotors, mit stirnseitig auf dem Statorpaket angeordneten, aus Isolierstoff bestehenden Endscheiben, welche die Zwischenstege der Wicklungsnuten des Statorpakets abdeckende, radiale Stege aufweisen.
Bei solchen Vorrichtungen haben die aus Isolierstoff bestehenden Endscheiben die Aufgabe, die auf den Stirnseiten des Statorblechpaketes liegenden Wickelköpfe der Statorspulen bzw. deren innenliegende Windungen gegen das Blechpaket zu isolieren. Trotz des Vorsehens solcher Endscheiben bereitet die räumliche Fixierung und Isolierung der Wickelköpfe und der Wicklungsenden erhebliche fabrikationstechnische Schwierigkeiten, da es beim maschinellen Wickeln der Statorspulen nicht möglich ist, den Wickelköpfen die erforderliche kompakte Form bleibend zu verleihen. Es sind deshalb nach dem Wickeln noch weitere Arbeitsgänge und Massnahmen erforderlich, um die Wickelköpfe einerseits in die erforderliche Form zu bringen und anderseits in der erforderlichen Form zu stabilisieren.
Dies geschieht in der Regel bei der Verwendung herkömmlicher Deckscheiben durch Formen, Pressen, anschliessendes Zusammenbinden und ggf. Festigen mittels eines Lacküberzuges. Insbesondere beim Formen und Pressen und ebenso beim Binden der Wickelköpfe tritt sehr häufig eine Beschädigung der Wicklungsdrähte bzw. deren Isolation auf, so dass verhältnismässig hohe Ausschusszahlen in Kauf zu nehmen sind.
Ein weiteres Problem bei der Fertigung solcher Statorspulen besteht in der Erreichung einer wirksamen Zugentlastung der Anschlusslitzen und deren Befestigung am Stator.
Aus der DT-OS 2 136 170 ist es bereits bekannt, zur geschützten zugentlasteten Unterbringung der miteinander verbundenen Wicklungs- und/oderLitzenenden an einem am Stator befestigten Teil taschenartige Hohlräume vorzusehen und die Anschlusslitzen von diesen Hohlräumen mehrfach abgewinkelt durch den Stator nach aussen zu führen. Dort sind die taschenartigen Hohlräume zur Aufnahme der Wicklungsenden entweder an einer Deckscheibe oder am zylindrischen Innenkragen einer Endscheibe angeordnet. Die Wicklungsenden und die Litzenenden sind mittels Klemmschuhen miteinander verbunden, welche in die taschenartigen Hohlräume eingesteckt werden können. Die dabei verwendeten Deckscheiben dienen zugleich zur Fixierung und Isolierung der Wickelköpfe sowie zur zugentlasteten Führung der Anschlusslitzen. Die Isolierung der Wickelköpfe mittels deren Deckscheiben erfolgt jedoch nur in axialer Richtung.
Die Verwendung solcher Deckscheiben ist jedoch insbesondere bei leistungsstarken Motoren, bei denen es auf eine gute Kühlung der Wicklungen bzw. der Wicklungsköpfe ankommt, nicht geeignet.
Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sowohl die räumliche Fixierung der Wickelköpfe als auch die zugentlastete Unterbringung der Wicklungsenden sowie die Befestigung der Anschlusslitzen auf einfache Weise möglich ist.
Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, dass wenigstens die eine Endscheibe auf der Aussenseite eines zylindrischen, axial nach aussen gerichteten Kragens mehrere Stecktaschen zur Aufnahme der mit den Anschlusslitzen verbundenen Wicklungsenden aufweist und radiale Stege beider Endscheiben an ihren äusseren Enden mit axial nach aussen gerichteten Rückhaltefingern versehen sind.
Dadurch ist es möglich, ohne die Verwendung von Deckscheiben, welche die Kühlung der Wickelköpfe beeinträchtigen würden, die Wickelköpfe räumlich ohne die Notwendigkeit eines nachträglichen Abbindens in radialer Richtung zu fixieren und zugleich wirksam gegenüber dem Blechpaket zu isolieren und die mit den Litzenenden verbundenen Wicklungsenden bzw. unter sich miteinander verbundene Wicklungsenden in räumlich günstig angeordneten Stecktaschen isoliert und geschützt unterzubringen und zur Zugentlastung der Anschlusslitzen diese gemeinsam in der Nähe der Stecktaschen mittels einer einzigen Bindung an einem vorzugsweise innen liegenden Wickelkopf zu befestigen.
Dadurch kann die bisher zur Fixierung der Wickelköpfe notwendig gewesene nachträgliche Formung und Umwickelung der Wickelköpfe mittels Schnüren ebenso entfallen wie die umständliche mehrmalige Abwinkelung der Anschlusslitzen zur Erreichung einer Zugentlastung, wodurch erhebliche Lohnkosten eingespart werden.
Dabei ist es zweckmässig, die Stecktaschen gruppenweise nebeneinander anzuordnen und in der Nähe der Stecktaschen einen radialen Steg ohne Rückhaltefinger vorzusehen, welcher dünner ist als die benachbarten Stege und dessen stirnseitige Aussenfläche in der Nähe des Kragens bogenförmig ausläuft.
Diese Ausgestaltung der Neuerung hat den Vorteil, dass der zur zugentlasteten Befestigung der Anschlusslitzen an einem innen liegenden Wickelkopf notwendige Binder in Form einer Schnur oder eines am einen Ende mit einer Rastöse versehenen Kunststoffbandes leicht von aussen unter dem betreffenden Wickelkopf hindurchgeschoben und in entsprechender Lage angebracht werden kann.
Anhand der Zeichnung wird nun im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Endscheibe nach der Neuerung in Draufsicht,
Fig. 2 einen Schnitt A-A durch die Endscheibe der Fig. 1,
Fig. 3 einen Teilschnitt B-B durch die Endscheibe der Fig. 1 mit den an einem Wickelkopf angebundenen Anschlusslitzen,
Fig. 4 die Vorrichtung der Fig. 3 in der Ansicht C-C gemäss Fig. 1.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Endscheibe 1 ist ein aus thermoplastischem Kunststoff hergestelltes Spritzteil und besteht aus einem Ringkörper 2 mit einem sich über die Höhe des Wickelkopfraumes der Statorspulen 6 erstreckenden Innenkragen 7 mit sternförmig angeordneten radialen Stegen 8 und 9. Die radialen Stege 8 und 9 haben jeweils voneinander den gleichen Winkelabstand. Sie sind gleich lang und gleich breit und dienen zur Isolierung der Wickelköpfe der Statorspulen 6 gegenüber dem in den Fig. 3 und 4 angedeuteten Blechpaket 3.
Sie decken zu diesem Zweck die zwischen den Wicklungsnuten des Blechpaketes 3 befindlichen Stege stirnseitig ab, um die Wickelköpfe der Spulen 6 gegenüber dem Blechpaket zu isolieren. An den freien Enden der Stege 9 sind jeweils axial verlaufende Rückhaltefinger 11 angeordnet, welche die Wickelköpfe der Statorspulen 6 auf beiden Stirnseiten des Blechpaketes 3 radial nach aussen begrenzen. Am radialen Steg 8 fehlt der Rückhaltefinger. Ausserdem ist der radiale Steg 8, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, dünner als die radialen Stege 9, so dass zwischen den unteren Windungen des die beiden benachbarten radialen Stege 9 übergreifenden Wickelkopfes der betreffenden Spule 6 und dem Steg 8 ein Zwischenraum entsteht, durch welchen radial nach innen ein bandförmiger Binder 12 eingeschoben werden kann.
Damit das eingeschobene Ende des bandförmigen Binders 12 beim radialen Einschieben auf dem Steg 8 in der Nähe des Kragens 7, d. h. innerhalb des zu umschlingenden Wickelkopfes der betreffenden Spule 6, axial nach aussen geführt wird, ist das innere Ende der äusseren Stirnfläche des Steges 8, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bogenförmig ausgebildet. Auf diese Weise wird das Umschlingen des betreffenden Spulenkopfes wesentlich erleichtert.
In der Nähe des nicht mit einem Rückhaltefinger ausgerüsteten radialen Steges 8 sind auf der Aussenseite des Kragens 7 vier Stecktaschen 13 zur Aufnahme der mit den Enden der Anschlusslitzen 14 verbundenen Wicklungsenden angeordnet. In diesen Stecktaschen 13 können die miteinander verbundenen Wicklungs- und Litzenden isoliert und geschützt untergebracht werden. Zur Erreichung einer Zugentlastung der Anschlusslitzen 14, die in üblicher Weise mit einem Schutzschlauch versehen sind, werden die Anschlusslitzen 14 gemeinsam mittels des bandförmigen Binders 12, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, an dem den radialen Steg 8 und die beiden benachbarten Stege 9 übergreifenden Wickelkopf der betreffenden Spule 6 festgebunden.
The invention relates to a device for the spatial fixation and isolation of the winding heads and winding ends of stator coils of an electric motor, in particular an external rotor motor, with end plates made of insulating material and arranged on the end face of the stator core, which have radial webs covering the intermediate webs of the winding grooves of the stator core.
In such devices, the end disks made of insulating material have the task of isolating the winding heads of the stator coils or their inner windings from the laminated core lying on the end faces of the stator core. Despite the provision of such end plates, the spatial fixation and isolation of the winding heads and the winding ends creates considerable manufacturing difficulties, since it is not possible to permanently give the winding heads the required compact shape when the stator coils are wound by machine. Therefore, after winding, additional work steps and measures are necessary to bring the winding heads into the required shape on the one hand and to stabilize them in the required shape on the other.
When using conventional cover disks, this is usually done by molding, pressing, then tying and, if necessary, fixing by means of a lacquer coating. Damage to the winding wires or their insulation occurs very frequently, particularly when forming and pressing and also when binding the winding heads, so that relatively high numbers of rejects have to be accepted.
Another problem in the manufacture of such stator coils is the achievement of effective strain relief for the connecting strands and their attachment to the stator.
From DT-OS 2 136 170 it is already known to provide pocket-like cavities for protected, strain-relieved accommodation of the interconnected winding and / or strand ends on a part attached to the stator and to guide the connecting strands from these cavities to the outside through the stator at multiple angles. There the pocket-like cavities for receiving the winding ends are arranged either on a cover plate or on the cylindrical inner collar of an end plate. The winding ends and the strand ends are connected to one another by means of clamping shoes which can be inserted into the pocket-like cavities. The cover disks used in this case also serve to fix and isolate the end windings and to guide the connecting strands with relief from tension. However, the winding heads are only insulated in the axial direction by means of their cover disks.
However, the use of such cover disks is unsuitable, particularly in the case of powerful motors in which good cooling of the windings or the winding heads is important.
The object of the innovation is to create a device of the type mentioned at the outset, in which both the spatial fixation of the winding heads and the tension-relieved accommodation of the winding ends as well as the fastening of the connecting strands are possible in a simple manner.
This is achieved according to the invention in that at least one end plate on the outside of a cylindrical, axially outwardly directed collar has several plug-in pockets for receiving the winding ends connected to the connecting strands and radial webs of both end plates at their outer ends with axially outwardly directed retaining fingers are provided.
This makes it possible, without the use of cover disks, which would impair the cooling of the end windings, to fix the end windings spatially without the need for subsequent binding in the radial direction and at the same time to effectively isolate them from the laminated core and to isolate the winding ends or ends connected to the stranded ends. insulated and protected under interconnected winding ends in spatially conveniently arranged plug-in pockets, and to relieve strain on the connecting strands, they are fastened together in the vicinity of the plug-in pockets by means of a single binding to a preferably internal winding head.
As a result, the subsequent shaping and wrapping of the winding heads by means of cords, which was previously necessary to fix the winding heads, can be dispensed with, as is the cumbersome repeated angling of the connecting strands to achieve strain relief, which saves considerable labor costs.
It is useful to arrange the pockets next to one another in groups and to provide a radial web without retaining fingers near the pockets, which is thinner than the adjacent webs and whose frontal outer surface tapers off in an arc-shaped manner near the collar.
This refinement of the innovation has the advantage that the tie in the form of a cord or a plastic strap with a snap-in eyelet at one end that is required for tension-relieved attachment of the connecting strands to an internal winding head can be easily pushed through from the outside under the winding head in question and attached in the appropriate position can.
An exemplary embodiment of the invention will now be explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:
1 shows an end disk according to the innovation in plan view,
Fig. 2 shows a section A-A through the end plate of Fig. 1,
3 shows a partial section B-B through the end disk of FIG. 1 with the connecting strands connected to a winding head,
FIG. 4 shows the device of FIG. 3 in view C-C according to FIG. 1.
The end plate 1 shown in FIGS. 1 and 2 is an injection molded part made of thermoplastic material and consists of an annular body 2 with an inner collar 7 extending over the height of the winding head space of the stator coils 6 with radial webs 8 and 9 arranged in a star shape 8 and 9 each have the same angular distance from one another. They are of the same length and width and serve to isolate the end windings of the stator coils 6 from the laminated core 3 indicated in FIGS. 3 and 4.
For this purpose, they cover the webs located between the winding grooves of the laminated core 3 on the end face in order to isolate the winding heads of the coils 6 from the laminated core. At the free ends of the webs 9 each axially extending retaining fingers 11 are arranged, which limit the end windings of the stator coils 6 on both end faces of the laminated core 3 radially outward. The retaining finger is missing on the radial web 8. In addition, as can be seen from FIGS. 3 and 4, the radial web 8 is thinner than the radial webs 9, so that a gap is created between the lower turns of the winding head of the relevant coil 6 and the web 8, which overlaps the two adjacent radial webs 9 , through which a band-shaped binder 12 can be inserted radially inward.
So that the pushed-in end of the band-shaped binder 12 when pushed radially on the web 8 in the vicinity of the collar 7, i.e. H. is guided axially outward within the winding head to be wrapped around the relevant coil 6, the inner end of the outer end face of the web 8, as can be seen from FIG. 3, is arcuate. In this way, looping around the relevant coil head is made much easier.
In the vicinity of the radial web 8, which is not equipped with a retaining finger, four plug-in pockets 13 for receiving the winding ends connected to the ends of the connecting strands 14 are arranged on the outside of the collar 7. The winding and stranded wire ends connected to one another can be housed insulated and protected in these insertion pockets 13. To achieve a strain relief of the connecting strands 14, which are provided in the usual way with a protective hose, the connecting strands 14 are jointly attached to the radial web 8 and the two adjacent webs by means of the band-shaped tie 12, as shown in FIGS. 3 and 4 9 overlapping winding head of the coil in question 6 tied.