DD220183A1 - Nutverschluss - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nutverschluss zur Befestigung der Wicklungen elektrischer Maschinen. Ziel der Erfindung ist es, einen Nutverschluss mit einer hohen Waermebestaendigkeit und einer waermeunabhaengigen Festigkeit unter Anwendung optimaler Bindemittel zu schaffen, der eine einfache und rationelle Herstellungstechnologie ermoeglicht. Das Ziel der Erfindung wird durch die raeumliche Anordnung der Armierungsmaterialien in Form verdrillter und verflochtener, flexibler, komprimierbarer und saugfaehiger Straenge eines waermebestaendigen Fasermaterials in Verbindung mit der Traenkung dieser in den Nuten der elektrischen Maschine. Die Erfindung wird bei elektrischen Maschinen verwendet. Fig. 2 und 3

Description

Titel der Erfindung

Nutverschluß

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nutverschluß zur Befestigung der Wicklungen elektrischer Maschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen '

Bs ist bekannt, Nutkeile nach dem Einbringen der Wicklung und der Isoliermaterialien (Nutauskleidung, Deckschieber u,ä*) in die Nut einzubringen» Bei den Nutkeilen handelt es sich um Profile aus festen Werkstoffen, welche durch entsprechende Formgebung wie Zerspanung bzw· Urformung (Strangpressen» Formpressen, Extrusion, Strangziehen u.a.) aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Nachteilig bei den festen Profilen ist die große Vielfalt an Nutkeilen in Abhängigkeit von Nutform, Füllfaktor, Polzahl, Paketlänge, Grenztemperatur, was Lagerprobleme mit sich bringt» Wesentliche Nachteile bei spanend hergestellten Nutkeilen sind außerdem der hohe Aufwand (Arbeitszeit, Energie, Verschleiß der Schnittwerkzeuge) und Verschnitt (Zerspanung sabfall) bis 80 % des hochwertigen Grundmaterials·

Für unmagnetische Nutkeile werden meistens spezielle Plaste verwendet. Den organischen Werkstoffen ist jedoch immer eine natürliche thermische Grenze hinsichtlich der Dauerbelastbarkeit gesetzt. Dies bedeutet, daß für die jeweilige Grenztemperatur das entsprechende Plastprodukt als Bindemittel für die Armierungsstoffe erforderlich ist· Die Aufwendungen für Produkte hoher Grenztemperatur z.B· der Wärmebeständigkeitsklasse F liegen wesentlich über denen niedrigerer Wärmebeständigkeitsklassen*

Die Festigkeit der Nutkeile aus Plaste wird im wesentlichen durch die Art des Bindemittels aber auch durch die Art des Armierungswerkstoffes und ihrer Anordnung be stimmt. Als Armierungswerkstoff werden meistens Faserstoffe in !Form von Monofilenj Rovings, Bändern und Geweben verwendet, die parallel so angeordnet sind₉ daß bei thermisch-mechanischer Belastung die Festigkeit mit Erreichung einer bestimmten Temperatur kritisch abfällt und die Anwendungsmöglichkeit derartiger Nutkei-Ie₉ insbesondere für Läufemuten nicht mehr gewährleistet wird· Dabei führt die lagengerechte Anordnung verschiedener Armierungen (zur Erreichung optimaler Festigkeit und Maßhaltigkeit) zu hohen technologischen Aufwendungen. Trotz dieser Maßnahmen sind als wesentliche Mängel/insbesondere bei stranggezogenen Nutkeilen, das unbefriedigende Festigkeitsverhältnis von Längsund Querfestigkeit (wie 10j1) bereits bei Raumtemperatur bekannt» Mit zunehmender Temperatur wird dieses Verhältnis noch kritischer«, Zur Beseitigung dieser Mängel erfolgt der Einsatz hochwärmebeständiger aber auch teuerer Bindemittel meistens auf spezieller Polyester- oder Epoxidharzbasis·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es_s einen NutverSchluß mit einer hohen Wärmebeständigkeit und einer wärmeunabhängigen Festigkeit unter Anwendung optimaler Bindemittel zu schaffen, der eine einfache und rationelle Herstellungstechnologie ermöglicht·

des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es den Armierungswerkstoff so zu wählen und anzuordnen, daß der Einsatz optimaler Bindemittel und die Anwendung einer einfachen und rationellen Herstellungstechnologie ermöglicht wird·

Bei den bisher bekannten Profilen bestimmt die thermischmechanische Festigkeit des Bindemittels im wesentlichen die Profilfestigkeit· Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dominiert jedoch die thermisch unabhängige Festigkeit des Armierungsmaterials auf Grund seiner Anordnung· Durch die räumliche Anordnung der Armierungsmaterialien in Verbindung mit der Tränkung

dieser in den Nuten wird eine hohe Wärmebeständigkeit des Hut~ verschlusses erreicht· Wesentliches Merkmal dieser Anordnung ist die Verdrillung und Verflechtung in sich selbst bzw. miteinander von flexiblen» komprimierbaren und saugfähigen Strän~ gen, die aus wärmebeständigem Fasermaterial bestehen. Nach der Umwicklung mit einem Band die zur Bildung von Zwischen- und Decklängen führt, entsteht ein Profilstück, das in die Nuten eingezogen wird, Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung entsteht aus der Verdrillung und Verflechtung der Stränge eine Schnur, die durch die Nutschlitze in den Wickelraum eingebracht wird. Als Fasermaterial werden vorzugsweise Glasfasern verwendet« Das Profilstück und die Schnur können in die Wickelkopfbandage zur Wickeikopfabstützung einbezogen werden.

Ausführungsbeispiel .

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Figo 1i ein Profilstück nach der Erfindung

Fig. 2s den Nutverschluß nach Einziehen des Profilstückes in eine Nut

Fig. 3% einen stark vergrößerten Strang aus dem Fasermaterial

Fig. 4s den Nutverschluß bzw» die Befestigung der Wicklung mit einer Schnür

Fig. 5s den Schnitt nach Fig· 4

Mit 1 ist ein Profilstück gekennzeichnet· Es wird durch verdrillte und verflochtene flexible, komprimierbare und saugfähige Stränge 2 gebildet, die aus wärmebeständigem Fasermaterial 5 bestehen. Die Verflechtung der Stränge 2 gewährleistet die Komprimierbarkeit des Profilstückes 1. Seine Profilinnenform wird durch ein Band als Zwischenlage 3 fixiert. Bei entsprechend größeren Profilquerschnitten werden mehrere Zwischenlagen verwendet. Die Profilaußenform wird durch ein Band als Decklage 4 fixiert. Die Bänder werden um die Stränge gewickelt und können selbstklebend sein, wodurch ein Verschieben der parallel angeordneten Stränge innerhalb des Profilstückes 1 verhindert und die Querfestigkeit erhöht wird.

In Pig· 2 befindet sich, in einem Blechpaket 11 eine Wicklung 7· Zwischen dem Blechpaket 11 und der Wicklung ist eine Nutauskleidüng 8 angeordnet· Unter dem Nutschlitz 6 liegt auf der Wicklung 7 das Profilstück 1. An Stelle des ProfilStückes 1 befindet sich in Fig. 4 eine Schnur 9» die in einer oder mehreren Lagen auf der Wicklung 7 liegt· Die Schnur legt in Verbindung mit den jeweils zwischen zwei Nuten stirnseitig angeordneten Befestigungselementen 10 die Wicklung im Nuträum fest,

Profi!stück 1 und Schnur 9 sind komprimierbar und saugfähig» Diese Eigenschaften hängen mit ihrem Aufbau zusammen· Durch, die parallel© Anordnung von Fasern werden bekanntlich ca· ?0 % des Volumens eines Stranges gefüllt, wobei dieser nicht komprimierbar ist« Bei einer Verdrillung vergrößern sich die Kapillarräume auf 40-50% und bei einer Verflechtung auf mehr als 50 %, Damit nimmt die Komprimierbarkeit des Materials entsprechend zu* Die Anzahl der Monofilaraente für die Stränge 2 und die Art der Verdrillung und Verflechtung hängen vom auszufüllenden Nutverschlußraum ab· Für das Profilstück sind prinzipiell 20 % Übermaß ausreichend für die erforderliche Verfestigung der Wicklung und die Tränkmittelaufnahme· Als Fasermaterial wurden vorzugsweise Glasfasern verwendet, wobei auch organische lonofiIe, mineralische Fasern in Form von Rovingsj Vliesen usw· für den Zweck geeignet sind. Dies© Materialien sind Ausgangsprodukte auch für die Bänder für die Zwischen- und Decklagen·

Der Nutverschluß zur Wicklungsbefestigung wird durch Einziehen der Profilstücke 1 in die Nuten bzw· durch Umschlingen der Wicklung 7 mit der Schnur 9 gebildet. Die Schnur 9 wird an das Befestigungselement 10 an einer der Stirnseiten des Blechpaketes 11 festgebunden. Sie wird dann durch die Nutschlitze 6 in die Nuten eingeführt und bildet unter Einbeziehung der Stirnseiten des Blechpaketes bzw· des Wickelkopfes einen ununterbrochenen Verband der um die Wicklung 7 gespannt wird» Ebenso wie die Schnur in die Wickelkopfbandage einbezogen werden kann, ist dies auch bei den Profilstücken möglich, indem die eingezogenen Profilstücke langer sind als die Nuten, so daß die herausragenden Enden der Profilstücke

an den beiden Stirnseiten in die Wickelkopfbandage einbezogen werden. Zum Schluß erfolgt gleichzeitig die Tränkung der Wicklung und der Profilstücke bzw· der Schnur mit dem Spulentränkmittel» t .,.'..

Die dargestellte Art der Wicklungsbefestigung besitzt gegenüber den bisher bekannten Lösungen durch feste Nutkeile noch folgende Vorteiles

- Verfestigung des Wickelkopfes, ohne zusätzliche Elemente durch die Einbeziehung des Profilstückes bzw· der Schnur in die Wickelkopfbandage

- Verbesserung der Tränkhomogenität und Beduzierung der Tränkdauer als Eolge der Tränkmitteldurchlässigkeit der Profilstücke und der zusätzlichen Bintrittmöglichkeit durch die Efutschlitze

~ Sicherung der entsprechenden Wärmeklasse des ITutverSchlusses durch Einsatz dea speziell der Elektromaschine zugeordneten Spulentränkmittels als Bindemittel für die Profilstücke und die Schnur

- Maximale formschlüssige Verbindung der getränkten Wicklung mit dem Blechpaket und dessen Stoßen

Claims (3)

Erf indunp; san spruch

1. Nutverschluß zur Befestigung der Wicklungen elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Profilstück (1) oder einer Schnur (9) in einer oder mehreren Lagen und aus einem Spulentränkmittel besteht, wobei das Profilstück (1) durch verdrillte und verflochtene flexible, komprimierbare und saugfähige Stränge (2) eines wärmebeständigen Fasermaterials sowie formfixierende Bänder als Zwischen-(3) und Decklagen (4) bzw· die Schnur (9) durch verdrillte und/oder verflochtene Stränge desselben Fasermaterials gebildet werden.

2. Wutverschluß nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasermaterial Glasfasern verwendet werden·

3· Uutverschluß nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstück (1) bzw. die Schnur (9) in die Wickelkopfbandage einbezögen werden· - '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen