DE1011504B - Aus winkelversetzt angeordneten Teilpaketen von im wesentlichen quadratischen Staenderblechen bestehender Stator elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

• Aus winkelversetzt angeordneten Teilpaketen von im wesentlichen quadratischen Ständerblechen bestehender Stator elektrischer Maschinen Es ist bekannt, das Ständerpaket von elektrischen Maschinen aus gegeneinander winkelversetzt angeordneten Teilpaketen von im wesentlichen quadratischen Ständerblechen zu bilden, wodurch der wirksame ideelle Querschnitt des Ständerpakets sowie auch die Kühlflächen vergrößert werden. Es ist ferner bekannt, derartige Ständerpakete mit einem Ständermantel so zu umgießen, daß die freien Räume zwischen den einzelnen versetzten Teilpaketen voll ausgegossen werden. In einem derartig umgossenen Gehäuse aus Aluminium sind daher keine. Kühlkanäle vorhanden, wodurch die Kühlung beeinträchtigt wird; daher kommt ein derartiger Ständer im -wesentlichen nur für Motoren mit kleiner Leistung in Betracht. Falls ein derartiges Ständerpaket mit einem Gehäuse-aus Alu= minium mit Kühlkanälen umgossen werden soll, ergibt sich anderseits der Nachteil einer verwickelten Gußform mit Gießkernen zum Freihalten der Kühlkanäle. Außerdem ergibt sich bei diesen Ausführungen der weitere Nachteil; daß die am umgossenen Aluminiumgehäuse angeordneten Zentrierränder für die Lagerschilde und die erforderlichen Gewindelöcher, z. B. für die Huböse, nicht die erforderliche Festigkeit aufweisen. Es wurde bereits auch vorgeschlagen, daß umgossene Ständergehäuse mit einer gewellten Oberfläche auszuführen, um eine größere Kühlfläche zu erhalten.
• Die Erfindung betrifft einen Ständer für elektrische Maschinen; dessen Ständerpaket aus winkelversetzt angeordneten Teilpaketen von im wesentlichen quadratischen Ständerblechen besteht, und bezweckt, die Nachteile der bisher bekannten Konstruktionen zu vermeiden und gleichzeitig eine äußerst gute Kühlung des Ständers- zu gewährleisten.
• Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die mit Kanälen zur Kühlluftzuführung und zur Aufnahme der Befestigungsmittel für die Zubehörteile versehenen, durch die Ecken der Ständerbleche gebildeten Vorsprünge des Ständerblechpakets sowie die das Ständerblechpaket abschließenden Preßringe zu einem Teil ihrer radialen Erstreckung in einem durch Schleuderguß hergestellten zylindrischen Mantel eingegossen sind. Es entstehen somit zwischen dem umgossenen Mantel und dem Ständerpaket vielfach unterteilte und versetzt liegende Kühlkanäle. Diese Bauweise des Ständers ermöglicht beispielsweise eine Schleudermasse geringerer Festigkeit, wie z. B. Aluminium oder Beton, deren Anwendung an sich bereits bekannt ist, von größeren mechanischen Beanspruchungen zu entlasten, indem die Füße, Hubösen und der Klemmkasten usw. unmittelbar im Ständerpaket selbst verankert werden; auch diese Maßnahmen sind für Ständerblechpakete ohne umgossenen Mantel an sich bereits vorgeschlagen worden. Ebenso können die Zentrierränder für die Lagerschilde in an sich bekannter Weise in die seitlichen Preßringe aus festerem Baustoff, z. B. Eisen, eingedreht werden. Der umgossene Ständermantel hat daher gegenüber anderen bekannten Ausführungen lediglich nur die Aufgabe, das Ständerpäket über die Preßringe zusammenzuhalten und ist daher keinen größeren örtlichen Beanspruchungen ausgesetzt: Die Ausführung nach der Erfindung ist deshalb auch für größere Maschinen geeignet; der umgossene Ständermantel kann daher aus einem beliebigen Material hergestellt werden, z. B. aus Aluminium oder schnellbindendem Beton.
• Durch Schleuderguß wird ein durchwegs zylindrischer Mantel erhalten, in welchem nur die Vorsprünge des Ständerblechpakets und teilweise die Preßringe eingegossen sind;- wodurch sich eine äußerst einfache Gestaltung des Ständers ergibt: Die Preßringe werden zweckmäßig mit nach außen reichenden Zacken versehen; dann werden nur die Zackenspitzen im Ständermantel eingegossen. Hierbei wird die Anzahl der Zacken der Anzahl der durch die Ansätze der einzelnen Ständerbleche in den winkelversetzten Teilpaketen gebildeten Vorsprünge angepaßt. Diese Preßringe können vor dem Einbau fertig bearbeitet und mit Zentrierrändern oder Zentrieransätzen und Gewindelöchern für die Befestigung der Lagerschilde versehen werden, wodurch sich nach dem Umgießen des Ständermantels jede weitere Bearbeitung des Ständers erübrigt, falls die Preßringe in der Gießform entsprechend zentrisch fixiert werden.. Der umgossene Ständermantel kann, insbesondere falls er aus einem minderwertigen Material besteht, mit einem außen liegenden, an sich bekannten Gehäuse z. B. in Form eines Blechmantels umgeben sein. Dieser Blechmantel- wird vor -dem Umgießen des Ständerblechpakets mit dem Ständermantel in die Schleudergußform eingesetzt.
• Der Ständermantel kann ferner mit länglichen Öffnungen versehen sein, die gegebenenfalls mit Blech abgedeckt werden und eine Reinigung der Kühlkanäle zwischen dem Ständerpäket und dem umgossenen Mantel ermöglichen. Diese Öffnungen im Ständermantel werden durch' eine entsprechende Gestaltung der. Schleudergußform erreicht.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Ständers wird die Herstellung elektrischer Maschinen bedeutend vereinfacht und verbilligt, da ein geringerer Aufwand für die Bearbeitung erforderlich ist als bei den jetzt bekannten Ausführungen: ..
• Ein Ausführungsbeispiel eines-nach der Erfindung ausgebildeten Ständers für elektrische Maschinen wird an Hand der- Zeichnungen näher beschrieben. Es- zeigt Fig. 1 ein Detail eines zur Verwendung kommenden Ständerblechs, - .
• Fig. 2 ein aus derartigen Ständerblechen in winkelversetzt angeordneten Teilpaketen zusammengesetztes Ständerblechpaket, Fig. 3 in Ansicht und Fig. 4 im teilweisen Querschnitt einen Preßring für dieses Ständerblechpaket, Fig. 5 eine Vorrichtung zum Schleudergießen des Ständermantels, _ - Fig. 6 im Querschnitteine Befestigungsmöglichkeit der Ständerfüße und _ . _-Fig. 7 in schaubildlicher Ansicht einen fertigen Ständer mit teilweise ausgeschnittenem Ständermantel. Ein Ständerblech 1 ist innen wie üblich mit Nuten 2 versehen, während an den Eckteilen je ein spitzer Ansatz 3 mit einem länglichen Loch 4 und mit gegebenenfalls in Richtung auf, die Nuten -weisenden Einschnitt-en 5 angeordnet ist. Wenn diese Ständerbleche 1 zu einzelnen Teilpaketeri 6 zusammengesetzt und diese Teilpakete 6 um einen entsprechenden Winkel, z. B. 30°, versetzt angeordnet werden, wird ein Ständerblechpaket 7 -.erhalten, das an seinem Umfang zwölf axial verlaufende, unterbrochene Reihen von Vorsprüngen 8 aufweist, die -durch die in den Teilpaketen 6 versetzt angeordneten Ansätze 3 der einzelnen Ständerbleche 1. entstehen und zwischen denen sich durchlaufende offene Kanäle 9 und unterbrochene geschlossene Kanäle 10 bilden.
• Ein derartiges Ständerblechpaket 7 wird zwischen zwei Preßringen nach Fig. 3 und 4. durch Schleuderguß mit einem -Aluminiummantel- versehen. Jeder dieser beiden Preßringe 11 besteht aus einem ringförmigen Teil 12, der am Ständerblechpaket 7 anliegt, und einem an diesen sich rechtwinklig anschließenden Kranz 13, welcher mit radial nach außen abstehenden, beliebig geformten Zacken 14 versehen ist: Die Anzahl dieser Zacken 14 entspricht zweckmäßig der Anzahl oder doppelten Anzahl der durch die Ansätze 3 der einzelnen Ständerbleche 1 in den winkelversetzten Teilpaketen 6 gebildeten Vorsprünge 8 des Ständerpakets 7 (Fig. 2).
• Das Ständerblechpaket 7 wird mit den beidseitig angeordneten Preßringen 11 durch Schleuderguß z. B. mit einem Aluminiummantel versehen, wofür z. B. die Vorrichtung nach Fig. 5 dient. Das zwischen den Preßringen 11 liegende. und innen an einem Hohlkörper 15 anliegende Ständerblechpaket 7 wird zwischen zwei ringförmigen Preßstücken 16 zusammengepreßt, die am Unterteil 17 bzw. an einer Druckplatte 18 aufliegen. In einem zylinderförmigen Außenteil 19 wird ein sich außen nach unten zu etwas verjüngender Zylinder 20 eingesetzt, der unten auf einem Zwischenring 21 aufliegt und oben an einem mit einem Zuleitungskanal 23 versehenen Zuleitungsstück 22 anliegt. Durch Schleuderguß wird der zylindrische-Ständermantel 24, z. B. aus Aluminium, angegossen. Der Ständer mit dem angegossenen Aluminiummantel wird aus der Gußvorrichtung mit dem konischen Zylinder 20 herausgehoben und dann von diesem gelöst. Hierbei werden nur die äußeren Teile der Vorsprünge B (Fig.2), das sind die äußeren Spitzen der Ansätze 3 der einzelnen Ständerbleche 1, und die Enden der Zacken 14 der Preßringe 11 eingegossen, da in diesem Falle zwischen dem Aluminiummantel 24 und dem Ständerblechpaket 7 zwischen den einzelnen versetzt liegenden Vorsprüngen 8 an seiner Oberfläche gebrochen verlaufende Kühlkanäle 25 entstehen, wie sie z. B. in Fig. 6 und 7 gezeigt sind.
• Falls an der Innenseite des konischen Zylinders 20 ein in Fig. 5 angedeuteter Stahlblechzylinder 26 .oder dieser anstatt- des konischen Zylinders 20 selbst angeordnet wird, erhält man durch Schleuderguß um das Ständerblechpaket 7 ein Aluminiumgehäuse mit einem Stahlblechmantel.
• Die Ständerfüße werden an dem mit dem umgossenen Mantel 24 versehenen Ständerblechpäket 7 nach Fig. 6 befestigt. Die z. B. gegossenen Füße 27 haben einen -an dem zylinderförmigen Ständermantel 24 anliegenden konkav gebogenen Teil 28, der mit einer Bohrung 29 versehen ist. Koaxial mit dieser Bohrung erhält der Ständermante1 24 eine Bohrung 30 gleichen Durchmessers. Im mit Unterbrechungen axial verlaufenden Kanal 10; der durch die Löcher 4 der einzelnen Ständerbleche 1 entsteht, ist eine Mutter oder eine mit einem Muttergewinde versehene Eisenplatte 31 angeordnet, in welche eine Schraube 32 eingreift, unter deren Kopf 33 ein Sprengring 34 angeordnet ist.
• Der fertige Ständer ist in Fig. 7 dargestellt. Die ringförmigen Zentrierflächen für die Lagerschilde werden an den- aus Eisen bestehenden Preßringen 11 ausgebildet. Derart wird eine starre Verbindung zwischen dem Ständerblechpaket 7 und den nicht dargestellten Lagerschilden erreicht.
• Durch eine entsprechende Gestalt des Zylinders 20 (Fig. 5) können beim Angießen des Ständermantels 24 an diesen entsprechende; vorteilhafterweise axial verlaufende unterbrochene Öffnungen 35 (Fig. 7) oder durchlaufende Öffnungen 36 gebildet werden. Diese ermöglichen eine leichtere Reinigung des Zwischenraumes zwischen dem-umgossenen Mantel 24 und dem Ständerpaket 7 und werden zweckmäßig mit Blech abgedeckt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Aus winkelversetzt angeordneten Teilpaketen von im wesentlichen quadratischen Ständerblechen bestehender Ständer elektrischer Maschinen;' da-'zur durch Kühlluftführung gekennzeichnet, und daß zur die mit Aufnahme Kanälen der (9; .10)' Befestigungsmittel für Zubehörteile versehenen, durch die Ecken (3) der Bleche gebildeten' Vorsprünge (8) des Stäiiderblechpäkets (7) sowie die das Ständerblechpaket abschließenden Preßringe (11) zu einem Teil ihrer radialen Erstreckung in einem durch Schleuderguß hergestellten zylindrischen Mantel (24) eingegossen sind.
2. 2. Ständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßringe (11) mit nach außen reichenden Zacken (14) versehen sind, deren einfache oder doppelte Anzahl der Anzahl der durch die Ansätze (3) der einzelnen Ständerbleche (1) in den winkelversetzten Teilpaketen (6) gebildeten Vorsprünge (8) der Ständerblechpakete (7) entspricht, wobei nur die Zackenspitzen im umgegossenen Ständermantel (24) eingegossen sind.
3. 3. Ständer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umgossene Ständermantel (24) mit einem außenliegenden, vor dem Guß in die Schleudergußform eingesetzten Gehäuse, z. B. in Form eines Blechmantels (26), umgeben ist.
4. 4. Ständer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßringe (11) mit vorbearbeitetenZentrierrändern oder -ansätzen und mit Gewindelöchern für die Befestigung der Lagerschilde versehen sind.
5. 5. Ständer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der. Ständermantel (24) durch entsprechende Gestaltung der Schleudergußform mit Öffnungen (35, 36) versehen ist.
6. 6. Ständer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ständermantel (24) des Ständerblechpakets (7) anliegenden Ständerfüße (27), Hubösen usw. mittels entsprechender Befestigungsmittel unmittelbar am Ständerpaket (7) verankert sind, z. B. mittels Schrauben (32) und Muttern (33) in einem durch die Löcher (4) der Ansätze (3) der einzelnen Ständerbleche (1) gebildeten unterbrochenen Kanal (10). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 340445, 431844, 570 064, 662 218, 669 305, 671271, 703 574, 816113, 873 272, 899 224; österreichische Patentschriften Nr.100424,136346; schweizerische Patenschrift Nr. 15 850; britische Patentschrift Nr. 102 406; französische Patentschrift Nr. 736 474. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 945 775.