DE102014114673A1 - Arrangement for closing grooves - Google Patents

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DE102014114673A1
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slot closure
closure arrangement
longitudinal axis
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Guido Meier
Wilhelm Liebl
Anastasia Peitz
Claudio Schödler
Joel Hochreutener
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Hitachi Energy Ltd
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ABB Schweiz AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
    • H02K3/487—Slot-closing devices

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Abstract

Nutverschlussanordnung (1) mit einem Nutenstein (2) und einem Druckstück (3), die sich in Richtung einer Längsachse (5) erstrecken, sowie einem vorspannbaren Federelement (4), welches zwischen dem Nutenstein (2) und dem Druckstück (3) angeordnet ist. Das Federelement (4) ist in Richtung der Längsachse (5) aus mindestens zwei benachbarten Federsegmenten (6) zusammengesetzt. In Richtung der Längsachse (5) ist zwischen den zwei benachbarten Federsegmenten (6) ein Zwischenstück (7) angeordnet, das dicker als die Federsegmente (6) ist.Slot closure arrangement (1) with a sliding block (2) and a pressure piece (3) which extend in the direction of a longitudinal axis (5) and a prestressable spring element (4) which is arranged between the sliding block (2) and the pressure piece (3) is. The spring element (4) is composed in the direction of the longitudinal axis (5) of at least two adjacent spring segments (6). In the direction of the longitudinal axis (5), an intermediate piece (7), which is thicker than the spring segments (6), is arranged between the two adjacent spring segments (6).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fixierung von Leitern oder Wicklungsstäben in Nuten von elektrischen Maschinen oder von Generatoren sowie eine dazu geeignete Vorrichtung beziehungsweise Anordnung.The present invention relates to a device for fixing conductors or winding bars in grooves of electric machines or of generators as well as a device or arrangement suitable for this purpose.

TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIKTECHNOLOGICAL BACKGROUND AND PRIOR ART

Auf die in den Nuten elektrischer Maschinen angeordneten Leiterstäbe und Spulen, nachstehend vereinfachend Wicklungen genannt, wirken unter der Wechselwirkung des die Wicklungen durchfliessenden elektrischen Stromes und des magnetischen Feldes im Luftspalt Kräfte wechselnder Richtung ein. Darüber hinaus soll die Wicklung selbst bei Vibrationen und Setzerscheinungen der Wicklung zuverlässig in der Nut gehalten werden. Es ist daher notwendig, diese Wicklungen im Wesentlichen spielfrei in den Nuten zu halten.On the arranged in the grooves of electrical machines conductor bars and coils, hereinafter referred to simplifying windings, act under the interaction of the windings flowing through the electric current and the magnetic field in the air gap forces changing direction. In addition, the winding should be held reliably in the groove even with vibration and subsidence of the winding. It is therefore necessary to keep these windings substantially free of play in the grooves.

Derzeit sind verschiedene Nutverschlussanordnungen bekannt, die federnde Elemente umfassen, um die Wicklungen zuverlässig in der elektrischen Maschine zu halten.At present, various slot closure arrangements are known which include resilient elements to hold the coils reliably in the electrical machine.

Die CH-A-662911 schlägt in einer ersten Ausführungsform vor, die Vorspannung der Wellfeder mittels einer Verklebung der Wellfeder mit dem Druckstück und dem Nutenstein zu erreichen. In einer alternativen Ausführungsform wird die Vorspannung der Wellfeder über eine thermoaktivierbare Schraubverbindung erzeugt, welche nach dem Positionieren der Nutverschlussanordnung einer Wärmebehandlung ausgesetzt wird, wodurch die Vorspannwirkung der Schraubverbindung aufgehoben werden soll.The CH-A-662 911 proposes in a first embodiment to achieve the bias of the wave spring by means of a gluing of the wave spring with the pressure piece and the sliding block. In an alternative embodiment, the bias of the wave spring is generated via a thermally activatable screw which is subjected to a heat treatment after the positioning of the slot closure arrangement, whereby the biasing action of the screw is to be canceled.

Einen weiter entwickelten Lösungsansatz offenbart die EP2187504A1 . Die Nutverschlussanordnung weist ein Federelement auf, welches zwischen einem Druckstück und einem Nutenstein angeordnet ist. Beim Einführen der Nutverschlussanordnung in eine Nut sind zwei in Nutquerrichtung gebogene Blattfedern des Federelementes mit einem thermoaktivierbaren Klebstoff zusammengeklebt. Nach dem Positionieren der Nutverschlussanordnung in der Nut wird die Klebverbindung einer Wärmequelle oder Schockwellen oder elektromagnetischen Wellen oder einer chemischen Reaktion derart ausgesetzt, dass die Klebverbindung zumindest aufgebrochen und die Federkraft des Federelementes wieder hergestellt wird.A further developed solution discloses the EP2187504A1 , The slot closure arrangement has a spring element which is arranged between a pressure piece and a sliding block. When inserting the slot closure arrangement into a groove, two leaf springs of the spring element bent in the groove transverse direction are glued together with a thermoactivatable adhesive. After positioning the slot closure assembly in the groove, the adhesive bond is exposed to a heat source or shockwaves or electromagnetic waves or chemical reaction such that the adhesive bond is at least broken and the spring force of the spring member restored.

In der Praxis hat sich nun gezeigt, dass das Federelement gemäss der EP2187504A1 beispielsweise bei starken Vibrationen im Betrieb der elektrischen Maschine bricht und dadurch zu einem Versagen der Spannwirkung führt. Das Federelement gemäss der EP2187504A1 weist eine Vielzahl von elektrisch isolierenden, unidirektional ausgerichteten Fasern auf, welche durch ein warmfestes Harz miteinander verbunden sind. Beim Einbau des Federelements in die Nut der elektrischen Maschine wird das Federelement so ausgerichtet, dass sich die Fasern quer (also in Querrichtung) zur von der Nut definierten Längsrichtung erstrecken. Die Nutbreite erstreckt sich in Richtung einer Querachse, während die Nuttiefe eine Hochachse definiert. Auf diese Weise entsteht ein Federelement, mit welchem sich entlang der Querachse in Richtung der Hochachse wirkende Federkräfte aktivieren lassen. Die Querachse und die Hochachse verlaufen in einer gedachten Ebene, welche einen Querschnitt der Nut und der Nutverschlussanordnung wiedergibt. Ein maximaler Federweg des Federelementes stellt sich demnach etwa quermittig über eine Linie in Richtung der Hochachse ein.In practice, it has now been shown that the spring element according to the EP2187504A1 For example, breaks in heavy vibration during operation of the electric machine and thereby leads to a failure of the clamping effect. The spring element according to the EP2187504A1 comprises a plurality of electrically insulating, unidirectionally oriented fibers which are interconnected by a heat-resistant resin. When installing the spring element in the groove of the electric machine, the spring element is oriented so that the fibers extend transversely (ie in the transverse direction) to the longitudinal direction defined by the groove. The groove width extends in the direction of a transverse axis, while the groove depth defines a vertical axis. In this way, a spring element is created with which spring forces acting along the transverse axis in the direction of the vertical axis can be activated. The transverse axis and the vertical axis extend in an imaginary plane, which represents a cross section of the groove and the slot closure arrangement. A maximum spring travel of the spring element is therefore approximately transversely about a line in the direction of the vertical axis.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das Federelement gemäss der EP2187504A1 derart weiterzuentwickeln, dass die Nutverschlussanordnung dauerfester wird.It is an object of the present invention to provide the spring element according to the EP2187504A1 such that the slot closure arrangement becomes more durable.

Dieses Ziel wird durch eine Nutverschlussanordnung gemäss Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a slot closure arrangement according to claim 1.

Die erfindungsgemässe Nutverschlussanordnung umfasst in einer Basisausführungsform einen Nutenstein und ein in montiertem Zustand einer Wicklung einer elektrischen Maschine zugewandtes Druckstück. Der Nutenstein und das Druckstück definieren durch ihre längliche Form eine Längsachse beziehungsweise erstrecken sich in Richtung der Längsachse. Zwischen dem Nutenstein und dem Druckstück ist mindestens ein Federelement angeordnet. Je nach Ausführungsform kann das Federelement beispielsweise als Blattfeder oder als Wellfeder ausgebildet sein.In a basic embodiment, the slot closure arrangement according to the invention comprises a sliding block and a pressure piece facing a winding of an electric machine in the assembled state. The sliding block and the pressure piece define by their elongated shape a longitudinal axis or extending in the direction of the longitudinal axis. Between the nut and the pressure piece at least one spring element is arranged. Depending on the embodiment, the spring element may be formed, for example, as a leaf spring or a corrugated spring.

Das Federelement ist in Richtung der Längsachse aus mindestens zwei benachbarten Federsegmenten zusammengesetzt. Dadurch, dass das Federelement nicht aus einem einzigen, sondern aus mehreren Federsegmenten zusammengesetzt ist, wird auf einfache und dennoch wirkungsvolle Weise vermieden, dass Aussparungen zur Durchführung eines Befestigungsmittels zum Vorspannen des Federelements durch das Federelement hindurch geführt werden müssen. Das Befestigungsmittel kann je nach Ausführungsform beispielsweise Schrauben, abreissbare Nieten oder dergleichen umfassen.The spring element is composed in the direction of the longitudinal axis of at least two adjacent spring segments. The fact that the spring element is not composed of a single, but of several spring segments, is avoided in a simple yet effective manner that recesses must be performed for carrying out a fastener for biasing the spring element through the spring element. Depending on the embodiment, the fastening means may comprise, for example, screws, tear-off rivets or the like.

Ein weiterer Vorteil der Vielzahl von Federsegmenten gegenüber den bekannten, masslich eher langen Federelementen liegt darin, dass sich das Federelement in Richtung der Längsachse gesehen endseitig beim Vorspannen und anschliessenden Aktivieren/Freisetzen der Federwirkung viel weniger ausdehnt beziehungsweise zusammenzieht. Solch verhältnismässig kurze Wege sind vorteilhaft, weil sie den Vorspannvorgang und das Freisetzen der Federwirkung weniger behindern, als bei den bekannten, eher langen Federelementen. Zudem wird durch die verringerte Längsbewegung der Federsegmente im Vergleich zu bekannten Federelementen die Federsegmente mechanisch auch federintern weit weniger beansprucht.Another advantage of the plurality of spring segments over the known, rather long spring elements is that the Seen spring element in the direction of the longitudinal axis ends when biasing and subsequent activation / release of the spring action much less expands or contracts. Such relatively short distances are advantageous because they hinder the biasing process and the release of the spring action less than in the known, rather long spring elements. In addition, as a result of the reduced longitudinal movement of the spring segments, compared to known spring elements, the spring segments are subjected to much less mechanical stress also inside the spring.

Die Nutverschlussanordnung lässt sich mit vorgespanntem Zustand des Federelements leicht in die Nut einer elektrischen Maschine einführen und positionieren, weil eine sich in Richtung der Hochachse erstreckende Einbauhöhe geringer ist, als bei aktiviertem Zustand des Federelementes in der Nut der elektrischen Maschine.The slot closure arrangement can be easily inserted and positioned with biased state of the spring element in the groove of an electric machine, because a height extending in the direction of the vertical axis installation height is lower than when activated state of the spring element in the groove of the electric machine.

Die Basisausführungsform zeichnet sich weiter dadurch aus, dass in Richtung der Längsachse zwischen den zwei benachbarten Federsegmenten ein Zwischenstück angeordnet ist, welches in Richtung der Hochachse dicker als die Federsegmente ist.The basic embodiment is further characterized in that in the direction of the longitudinal axis between the two adjacent spring segments, an intermediate piece is arranged, which is thicker in the direction of the vertical axis than the spring segments.

Dieses Zwischenstück ist dafür verantwortlich, dass das Federelement im vorgespannten Zustand der Nutverschlussanordnung nicht über einen vordefinierten Schwellwert durchbiegbar bzw. zusammendrückbar ist. Dabei ist der Schwellwert masslich geringer als ein durch das Druckstück und den Nutenstein bestimmten maximal möglicher Federweg des Federelementes. Der maximale Federweg des Federelementes wird dabei von einer dem Druckstück zugewandten Kontur des Nutensteins und einer dem Nutenstein zugewandten Kontur des Druckstücks bestimmt. Durch eine korrekte Dimensionierung des Zwischenstückes kann vermieden werden, dass das Federelement beispielsweise in Richtung der Hochachse beim Vorspannen derart übermässig durchgebogen wird, dass sich die Verbindung zwischen den Fasern und der Harzmatrix löst, was zu einer Delamination des Federelementes führt. Wenn das Federelement nach dem Biegebalkenprinzip arbeitet, wird das Federelement gemäss der vorliegenden Erfindung also vor einer unerwünschten Überbelastung und damit vor Delamination geschützt, indem in Richtung der Längsachse zwischen den zwei benachbarten Federsegmenten ein Zwischenstück angeordnet ist, welches in Richtung der Hochachse dicker als die Federsegmente ist. Im Querschnitt durch die Nutverschlussanordnung sorgt diese Dicke des Zwischenstückes dafür, dass sich das als Biegebalken wirkende Federsegment lediglich auf ein vordefinierbares, erlaubtes Mass durchbiegen lässt, aber nicht mehr. In anderen Worten ist die maximale Durchbiegung des Federsegments eine Funktion der Dicke des Zwischenstückes. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das Zwischenstück der vorliegenden Lösung im Vergleich zu bekannten Lösungen des Standes der Technik eine präzisere Festlegung der Vorspannung des Federelementes ermöglicht.This intermediate piece is responsible for the fact that the spring element in the prestressed state of the slot closure arrangement can not be deflected or compressed beyond a predefined threshold value. In this case, the threshold is lower than a determined by the pressure piece and the nut maximally possible travel of the spring element. The maximum spring travel of the spring element is determined by a pressure piece facing the contour of the sliding block and a nut facing the contour of the pressure piece. By a correct dimensioning of the intermediate piece can be avoided that the spring element is bent so excessively, for example in the direction of the vertical axis during pretensioning, that the connection between the fibers and the resin matrix dissolves, resulting in a delamination of the spring element. If the spring element works according to the bending beam principle, the spring element according to the present invention is thus protected against undesired overloading and thus delamination by an intermediate piece is arranged in the direction of the longitudinal axis between the two adjacent spring segments, which is thicker in the direction of the vertical axis than the spring segments is. In cross-section through the slot closure arrangement, this thickness of the intermediate piece ensures that the spring segment acting as a bending beam can only be deflected to a predefinable, permitted dimension, but not more. In other words, the maximum deflection of the spring segment is a function of the thickness of the intermediate piece. Another advantage is that the intermediate piece of the present solution allows a more precise determination of the bias of the spring element in comparison to known solutions of the prior art.

Das Zwischenstück aus einem biegeweichen Material wird also als Distanzhalter für die korrekte Verspannung des Nutverschlusssystems während der Montage verwendet. Dadurch, dass das Zwischenstück masslich dicker ist, als das Federelement, wird eine Beschädigung des Federelements infolge Überbeanspruchung durch übermässige Druckkräfte beim Vorspannen zuverlässig vermieden. Wenn das Federelement durch eine Wellfeder gebildet ist, so ist unter dem Begriff „Dicke des Federelements” lediglich die Wandstärke des Federelements zu verstehen und nicht das Mass in Richtung der Hochachse zwischen zwei in entgegengesetzte Richtungen zeigende Wellspitzen (ähnlich elektrischen Amplitudenhöhen).The intermediate piece of a flexible material is thus used as a spacer for the correct tension of the Nutverschlusssystems during assembly. Because the intermediate piece is massively thicker than the spring element, damage to the spring element due to overstressing due to excessive pressure forces during pretensioning is reliably avoided. If the spring element is formed by a corrugated spring, the term "thickness of the spring element" is understood to mean only the wall thickness of the spring element and not the dimension in the direction of the vertical axis between two corrugation points pointing in opposite directions (similar to electrical amplitude heights).

Um zu gewährleisten, dass das Zwischenstück die vordefinierbare Vorspannkraft und Federwirkung des Federelementes im eingebauten Zustand in der Nut der elektrischen Maschine verfälscht, ist das Zwischenstück selber nicht als Federelement ausgelegt.In order to ensure that the intermediate piece falsifies the predefinable biasing force and spring action of the spring element in the installed state in the groove of the electric machine, the intermediate piece itself is not designed as a spring element.

Diese oben genannten zwei Massnahmen unterbrochenes Federelement und spezifische Höhe des Zwischenstückes sind dafür verantwortlich, dass beispielsweise die Vielzahl von elektrisch isolierenden, unidirektional ausgerichteten Fasern der Federsegmente, die durch ein warmfestes Harz miteinander verbunden sind, im Vergleich mit der in der EP2187504A1 vorgeschlagenen Lösung besser gegen Delamination des Faserverbundes geschützt sind. Unter Delamination wird der Verlust der Haftwirkung der Fasern zur Harzmatrix verstanden, welche für den Verlust der Federwirkung des streifenförmigen Federelementes bzw. Federsegmentes verantwortlich ist. Anders ausgedrückt schützt das Zwischenstück das Federelement im vorgespannten Zustand des Federelementes vor mechanischer Überbelastung, welche zu Einbussen oder gar Verlust der Federwirkung im Betrieb der Nutverschlussanordnung führen kann.These above-mentioned two measures interrupted spring element and specific height of the intermediate piece are responsible for, for example, the plurality of electrically insulating, unidirectionally oriented fibers of the spring segments, which are interconnected by a heat-resistant resin, compared with that in the EP2187504A1 proposed solution are better protected against delamination of the fiber composite. Delamination is the loss of the adhesion of the fibers to the resin matrix, which is responsible for the loss of the spring action of the strip-shaped spring element or spring segment. In other words, the intermediate piece protects the spring element in the prestressed state of the spring element against mechanical overload, which can lead to losses or even loss of the spring action during operation of the slot closure arrangement.

Um eine definierte Federspannung und Federkraft zu erzielen, ist der Nutenstein derart biegesteif ausgeführt, dass er sich beim Vorspannen und insbesondere in verbautem Zustand in der Nut nicht oder höchstens unwesentlich verformt.In order to achieve a defined spring tension and spring force, the sliding block is designed so rigid that it does not deform or at least insignificantly during preloading and especially in the installed state in the groove.

Im Vergleich zur Lösung gemäss der EP2187504A1 sind die Federsegmente in Richtung der Längsachse masslich kürzer, da sie lediglich bis zu den Zwischenstücken reichen, aber nicht in den Bereich des Befestigungsmittels zum Aufbringen der erforderlichen Vorspannkraft zum Überführen der Nutverschlussanordnung in den vorgespannten Zustand. Die Federkraft, welche vom Federelement in der Nut der elektrischen Maschine zur Verfügung stehen soll, ist zusammen mit der Steifigkeit von Nutenstein, Druckstück, Federelement, sowie der mechanischen Festigkeit des Befestigungsmittels letztlich für die Dimensionierung und Anzahl des Befestigungsmittels ausschlaggebend. Im Fall von Schrauben als Befestigungsmittel führt dies in der vorliegenden Anmeldung, wie auch in der EP2187504A1 zu einer gewissen Anzahl Schrauben eines gewissen Typs (Grösse und Material), um demnach die Nutverschlussanordnung in den vorgespannten Zustand zu überführen. Das Unterteilen des Federelements in mehrere Federsegmente führt dabei zu einer grösseren Designfreiheit bei gegebenen Abständen eines Befestigungsmittels (etwa einer Schraube) zum nächsten Befestigungsmittel (etwa einer weiteren Schraube), wobei durch die verhältnismässig kurzen Längen der Federsegmente auf ein ungünstige Kerbwirkungen verursachende Durchdringungen des Federelementes zur Durchführung des Befestigungsmittels elegant verzichtet werden kann.Compared to the solution according to the EP2187504A1 the spring segments are massively shorter in the direction of the longitudinal axis, since they only reach up to the intermediate pieces, but not in the region of the fastener for applying the required biasing force for transferring the Nutverschlussanordnung in the prestressed state. The spring force, which should be available from the spring element in the groove of the electric machine, together with the stiffness of the sliding block, pressure piece, spring element, and the mechanical strength of the fastener ultimately for the dimensioning and number of fasteners crucial. In the case of screws as fasteners this leads in the present application, as well as in the EP2187504A1 to a certain number of screws of a certain type (size and material), so as to convert the slot closure assembly to the prestressed state. The subdivision of the spring element into a plurality of spring segments leads to a greater design freedom at given distances of a fastener (such as a screw) to the next fastener (such as another screw), which caused by the relatively short lengths of the spring segments on unfavorable notch effects penetrating the spring element Implementation of the fastener can be elegantly omitted.

Ein weiterer Vorteil eines Zwischenstücks liegt darin, dass es ein unerwünschtes Verschieben der Federsegmente während des Betriebes der elektrischen Maschine zuverlässig verhindert hilft.Another advantage of an intermediate piece is that it reliably prevents unwanted displacement of the spring segments during operation of the electric machine.

Falls der maximale Federweg im Betriebszustand der Nutverschlussanordnung nur verhältnismässig gering ist, beispielsweise lediglich im Bereich von Millimeterbruchteilen und wenn die Nutbreite verhältnismässig schmal ist, beispielsweise weniger als 20 mm, so können als Federsegmente Abschnitte einer Wellfeder (englisch ripple springs genannt) eingesetzt werden. Solche Wellfedern sind beispielsweise aus der EP0601827A1 bekannt. Um eine maximale Federwirkung in Längsrichtung zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Wellfeder entlang der Richtung der Längsachse gewellt ist. Anders ausgedrückt misst sich der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellen bei dieser Ausführungsform in Richtung der Längsachse. Dabei zeigen Ausführungsformen von Wellfedern das beste Verhalten, wenn sie eine Vielzahl von elektrisch isolierenden, unidirektional in Richtung der Längsachse ausgerichteten Fasern aufweisen, die durch ein warmfestes Harz miteinander verbunden sind.If the maximum travel in the operating state of the slot closure arrangement is only relatively small, for example only in the range of millimeter fractions and if the groove width is relatively narrow, for example less than 20 mm, sections of a corrugated spring can be used as spring segments. Such corrugated springs are for example from the EP0601827A1 known. In order to achieve maximum spring action in the longitudinal direction, it is advantageous if the wave spring is corrugated along the direction of the longitudinal axis. In other words, the distance between two adjacent shafts in this embodiment is measured in the direction of the longitudinal axis. In this case, embodiments of corrugated springs show the best behavior when they have a plurality of electrically insulating, unidirectionally aligned in the direction of the longitudinal axis fibers which are interconnected by a heat-resistant resin.

Bei Nutbreiten, welche breiter sind, beispielsweise um die 35 mm und/oder wenn grössere Federwege im Betriebszustand der Nutverschlussanordnung erforderlich sind, ist eine alternative Ausführungsform des Federelementes vorteilhafter. In diesem Fall ist das Federelement derart zwischen dem Nutenstein und dem Druckstück angeordnet ist, dass es mit dem Druckstück in Richtung einer sich quer zur Längsachse erstreckenden Querachse eine Biegebalken-Anordnung bildet, so dass das Federelement vom Druckstück in Richtung einer sich quer zur Längsachse und zur quer zur Querachse erstreckenden Hochachse durchbiegbar ist. In solchen Fällen ist das Federelement blattfederartig, das heisst in der Art einer Blattfeder flächig gestaltet.For groove widths which are wider, for example, around the 35 mm and / or when larger spring travel is required in the operating state of the slot closure arrangement, an alternative embodiment of the spring element is more advantageous. In this case, the spring element is arranged between the nut and the pressure piece such that it forms a bending beam arrangement with the pressure piece in the direction of a transverse axis extending transversely to the longitudinal axis, so that the spring element from the pressure piece in the direction of a transverse to the longitudinal axis and is bendable to the transverse axis extending transversely to the vertical axis. In such cases, the spring element is leaf-spring-like, that is designed flat in the nature of a leaf spring.

Versuche haben gezeigt, dass das Federelement einer Nutverschlussanordnung gute Federeigenschaften aufwies, wenn es eine Vielzahl von elektrisch isolierenden, unidirektional in Richtung der Querachse ausgerichteten Fasern umfasst, welche durch ein warmfestes Harz miteinander verbunden sind. Dadurch entsteht ein Federelement, mit welchem sich entlang der Querachse in Richtung der Hochachse wirkende Federkräfte gewünschter Stärke aktivieren lassen. Die Querachse und die Hochachse verlaufen in einer gedachten Ebene, welche einen Querschnitt der Nut und der Nutverschlussanordnung wiedergibt. Ein maximaler Federweg stellt sich bei einer Drei- oder Vierpunkt-Biegung demnach etwa quermittig über eine Linie in Richtung der Hochachse ein. Für die Funktion einer erfindungsgemässen Nutverschlussanordnung sollten die Fasern elektrisch isolierend sein. Als Vertreter einer Vielzahl von dazu geeigneten Materialien seien an dieser Stelle beispielsweise Glasfasern und/oder para-amide Fasern wie etwa Kevlar genannt. In ersterem Fall beträgt der Glasfaseranteil des Federelementes beispielsweise bevorzugt etwa zwei Drittel und der Harzanteil bevorzugt etwa 1/3 Gewichtsprozente.Experiments have shown that the spring element of a slot closure arrangement has good spring properties when it comprises a plurality of electrically insulating, unidirectionally oriented in the direction of the transverse axis fibers, which are interconnected by a heat-resistant resin. This creates a spring element with which spring forces of desired strength acting along the transverse axis in the direction of the vertical axis can be activated. The transverse axis and the vertical axis extend in an imaginary plane, which represents a cross section of the groove and the slot closure arrangement. A maximum spring deflection is therefore approximately transversely about a line in the direction of the vertical axis in the case of a three- or four-point bend. For the function of a slot closure arrangement according to the invention, the fibers should be electrically insulating. Representatives of a large number of materials suitable for this purpose are, for example, glass fibers and / or para-amide fibers such as Kevlar. In the former case, the glass fiber content of the spring element is for example preferably about two thirds and the resin content is preferably about 1/3 weight percent.

Da der für Nutverschlussanordnungen zur Verfügung stehender Einbauraum in der Nut einer elektrischen Maschine zunehmend geringer wird, werden bei nach dem Biegebalkenprinzip arbeitenden Systemen kompakte Nutverschlussanordnungen bevorzugt, die dennoch über einen ausreichend grossen Federweg des Federelementes im Betriebszustand verfügen. Falls also in Richtung der Hochachse gesehen eine besonders flache Lösung erforderlich ist, steht eine Ausführungsform zur Verfügung, bei welcher sich in Richtung der Längsachse erstreckende Aussenkanten der Federsegmente den Nutenstein berühren, während eine in Richtung der Querachse gesehen zwischen den Aussenkanten angeordnete mittige Region der Federsegmente das Druckstück berührt der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass die Biegebalkenbreite maximal ausnutzbar ist.Since the installation space available for slot closure arrangements in the groove of an electrical machine is progressively lower, compact slot closure arrangements are preferred in systems operating on the bending beam principle which nevertheless have a sufficiently large spring travel of the spring element in the operating state. If, therefore, seen in the direction of the vertical axis, a particularly flat solution is required, an embodiment is available in which in the direction of the longitudinal axis extending outer edges of the spring segments contact the sliding block, while viewed in the direction of the transverse axis between the outer edges arranged central region of the spring segments the pressure piece touches the advantage of this solution lies in the fact that the bending beam width is maximally exploitable.

Ein optimales Verhältnis der Federsegmente pro Länge in Längsrichtung beziehungsweise in Richtung der Längsachse gesehen ist erzielbar, wenn eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Länge von einem der Federsegmente maximal zweimal so gross ist, wie eine sich in Richtung der Querachse erstreckende Breite. Der Begriff ,Breite' wird dabei als Breite zwischen den Aussenkanten der Nutverschlussanordnung verstanden, welche typischerweise durch die maximale Breite des Nutensteins definiert wird.An optimal ratio of the spring segments per length seen in the longitudinal direction or in the direction of the longitudinal axis can be achieved if a length of one of the spring segments extending in the direction of the longitudinal axis is at most twice as large as a width extending in the direction of the transverse axis. The term 'width' is used as the width between the outer edges of the Nutverschlussanordnung understood, which is typically defined by the maximum width of the sliding block.

Um eine möglichst gleichmässige und symmetrische Federwirkung der Federsegmente über deren Länge in Richtung der Längsachse zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn in Richtung der Längsachse zwischen zwei benachbarten Zwischenstücken ein Federsegment angeordnet ist. Unter der Voraussetzung, dass das Federelement in Richtung der Längsachse im Wesentlichen von kontanter Dicke ist, ist es sinnvoll, wenn die zwei benachbarten Zwischenstücken in Richtung der Hochachse gesehen masslich identisch sind.In order to achieve the most uniform and symmetrical spring action of the spring segments over their length in the direction of the longitudinal axis, it is advantageous if a spring segment is arranged in the direction of the longitudinal axis between two adjacent intermediate pieces. Provided that the spring element in the direction of the longitudinal axis is substantially of constant thickness, it makes sense if the two adjacent intermediate pieces are massively identical when viewed in the direction of the vertical axis.

Falls der Zusammenbau der Nutverschlussanordnung erleichtert werden soll, kann es sinnvoll sei, wenn das Zwischenstück und die zwei benachbarten Federsegmente vor dem Zusammenbau der Nutverschlussanordnung mit einem sich in Richtung der Längsachse erstreckenden bandartigen Träger zusammengehalten sind. Ein Zusammenfassen der Zwischenstücke und Federsegmente erlaubt einen rationelleren Zusammenbau der Nutverschlussanordnung, weil die Zwischenstücke und Federsegmente dank des bandartigen Trägers zu einer Baugruppe vormontierbar sind. Der bandartige Träger kann beispielsweise ein glasfaserverstärktes Produkt sein. Um die Bildung von unerwünschten Bröseln infolge einer Zersetzung des bandartigen Trägers in der elektrischen Maschine zu vermeiden, sind dauerfeste, warmfeste Trägerlösungen bevorzugt. In einer möglichen Ausführungsform ist der bandartige Träger ein Klebeband, insbesondere ein glasfaserverstärktes Klebeband. In jedem Fall ist der bandartige Träger im Wesentlichen Druckfest in Richtung der Hochachse und dennoch flexibel in Querrichtung, um gewisse Formtoleranzen zwischen Druckstück und Nutenstein ausgleichen zu können. Je nach Bedarf kann sich der bandartige Träger im Zusammengebauten Zustand der Nutverschlussanordnung zum Nutenstein oder zum Druckstück hin gerichtet sein. Das Klebeband erleichtert die Montage der Nutverschlussanordnung beträchtlich, denn es erlaubt eine ausreichend präzise Anordnung mehrerer Zwischenstücke und Federsegmente in einem Arbeitsgang, so dass eine Vormontagebaugruppe entsteht. Diese Vormontagebaugruppe kann anschliessend bequem zwischen den Nutenstein und das Druckstück eingeführt werden, weil die Vielzahl von Zwischenstücken und Federsegmenten am Klebeband festklebt. Bei Bedarf können die Vielzahl von Zwischenstücken und Federsegmenten auch mit einem Haftmittel (z. B. einem Adhäsiv/Klebstoff) am bandartigen Träger befestigt werden.If the assembly of the slot closure arrangement to be facilitated, it may be useful if the intermediate piece and the two adjacent spring segments are held together before the assembly of the slot closure arrangement with a extending in the direction of the longitudinal axis band-like carrier. A summarization of the intermediate pieces and spring segments allows a more rational assembly of the slot closure arrangement, because the intermediate pieces and spring segments are preassembled thanks to the band-like support to an assembly. The tape-like carrier may be, for example, a glass fiber reinforced product. To avoid the formation of undesirable crumbs due to decomposition of the belt-like carrier in the electrical machine, durable, heat-resistant carrier solutions are preferred. In one possible embodiment, the tape-like carrier is an adhesive tape, in particular a glass-fiber-reinforced adhesive tape. In any case, the band-like carrier is substantially compressive in the direction of the vertical axis and yet flexible in the transverse direction to compensate for certain shape tolerances between the pressure piece and sliding block can. Depending on requirements, the band-like support may be directed in the assembled state of the slot closure arrangement for sliding block or to the pressure piece. The adhesive tape facilitates the assembly of the slot closure arrangement considerably, because it allows a sufficiently precise arrangement of several intermediate pieces and spring segments in one operation, so that a pre-assembly is formed. This pre-assembly can then be easily inserted between the nut and the pressure piece, because the plurality of spacers and spring segments stick to the tape. If desired, the plurality of spacers and spring segments may also be secured to the tape-like carrier with an adhesive (eg, an adhesive).

Selbst wenn sogenannt einschlagbare Keilsysteme von Anwendern gewünscht werden, weil sie sich während des Unterhalts der elektrischen Maschine auf einfache Weise wieder anziehen lassen, so ist dies dennoch mit der vorliegenden Erfindung vereinbart. In diesem Fall weist das Druckstück und/oder der nutenstein in Richtung der Querachse gesehen einen keilförmigen Querschnitt auf.Even if so-called wedge-type wedge systems are desired by users because they can be easily put on again during the maintenance of the electrical machine, this is nevertheless agreed with the present invention. In this case, the pressure piece and / or the sliding block seen in the direction of the transverse axis has a wedge-shaped cross-section.

Zum Vorspannen des Federelementes ist ein Befestigungsmittel nützlich, mit welchem das Druckstück gegen den Nutenstein gezogen wird, so dass das Federelement in Richtung der Hochachse bezüglich seinem unbelasteten zustand zusammendrückbar ist. Die Nutverschlussanordnung weist daher ein Befestigungsmittel zum Vorspannen des Federelementes vor einem Einführen der Nutverschlussanordnung in eine Nut einer elektrischen Maschine auf. Dabei ist das Befestigungsmittel nach einer Positionierung der Nutverschlussanordnung in der Nut von einer ersten Position mechanisch in eine kontrollierbare zweite Position überführbar, so dass die Vorspannung des Federelementes lösbar und das Federelement aktivierbar ist.For biasing the spring element, a fastening means is useful, with which the pressure piece is pulled against the nut, so that the spring element in the direction of the vertical axis with respect to its unloaded state is compressible. The slot closure arrangement therefore has a fastening means for biasing the spring element prior to insertion of the slot closure arrangement into a groove of an electrical machine. In this case, after a positioning of the slot closure arrangement in the groove, the fastening means can be mechanically transferred from a first position into a controllable second position, so that the pretension of the spring element can be released and the spring element can be activated.

In einer besonders einfachen Ausführungsform umfasst das Befestigungsmittel mindestens eine Schraube, welche sich durch den Nutenstein und das Zwischenstück hindurch in ein im Druckstück angeordnetes Gewindeloch erstreckt. Durch die Unterteilung des Federelementes in Federsegmente vermieden, dass die unidirektional ausgerichteten Fasern des Federelementes im Bereich der Befestigungsmittel örtlich durchtrennt werden müssen (wie etwa bei der EP2187504A1 ), so dass schädliche Kerbeffekte aufgrund des Durchdringung des Federelementes gänzlich vermeidbar sind. Solche Kerbeffekte begünstigen bei Federelementen mit unidirektional ausgerichteten Fasern eine Bruchbildung der Fasern in der Zone der Unterteilung. Überdies vereinfacht die vorliegende Erfindung die Geometrie des Federelementes im Vergleich mit der Lösung gemäss der EP2187504A1 beträchtlich, da keinerlei Durchdringungen im Federelement für die Durchführung eines Befestigungsmittels erforderlich sind.In a particularly simple embodiment, the fastening means comprises at least one screw, which extends through the sliding block and the intermediate piece into a threaded hole arranged in the pressure piece. By dividing the spring element into spring segments avoided that the unidirectionally oriented fibers of the spring element in the region of the fastening means must be severed locally (such as in the EP2187504A1 ), so that harmful notch effects due to the penetration of the spring element are completely avoidable. Such notch effects favor spring breakage with unidirectionally oriented fibers to fracture the fibers in the subdivision zone. Moreover, the present invention simplifies the geometry of the spring element in comparison with the solution according to FIG EP2187504A1 considerably, since no penetrations in the spring element for the implementation of a fastener are required.

Die oben genannte Schraube ermöglicht es beispielsweise, während der Vormontage der Nutverschlussanordnung zu einem Set oder einer Baugruppe zusammenzufassen und alle Bauteile zusammenzuhalten. Bei dieser Ausführungsform dient der Schraubenkopf oder eine vorgängig aufgeschraubte Mutter als Gegenhalter zum Aufbringen der erforderlichen Vorspannkraft des Federelementes in Richtung der Hochachse.The above-mentioned screw makes it possible, for example, during the pre-assembly of the slot closure arrangement to combine a set or assembly and hold all components together. In this embodiment, the screw head or a previously screwed nut serves as a counter-holder for applying the required biasing force of the spring element in the direction of the vertical axis.

In einer geometrisch besonders einfachen Ausführungsform weist das Druckstück ein Gewindeloch zur Aufnahme eines Gewindeabschnitts der Schraube auf.In a geometrically particularly simple embodiment, the pressure piece has a threaded hole for receiving a threaded portion of the screw.

Um die sich in Richtung der Hochachse erstreckende Gesamtbauhöhe der Nutverschlussanordnung im eingebauten Zustand in einer elektrischen Maschine möglichst gering halten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Schraube bei gelöster Vorspannung des Federelementes aus der Nutverschlussanordnung entfernbar ist. Diese Lösung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Schrauben metallisch sind, da diese sonst nicht in der elektrischen Maschine verbleiben können, weil sie den Betrieb stören.To the extending in the direction of the vertical axis overall height of the Groove closure assembly to keep as low as possible in an installed state in an electric machine, it is advantageous if the screw with dissolved bias of the spring element from the Nutverschlussanordnung is removable. This solution is particularly advantageous when the screws are metallic, otherwise they can not remain in the electrical machine, because they interfere with the operation.

Wenn das Befestigungsmittel bei Erreichung der zweiten Position (also der Aktivierung/Freisetzung der Federwirkung des Federelementes) aus der Nutverschlussanordnung entfernt wird, ermöglicht dies eine optische Kontrolle der Nutverschlussqualität auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise. Vorteile dieser Ausführungsform ergeben sich in der ohne weitere Hilfsmittel erfordernden, raschen und zuverlässigen Ausführbarkeit der optischen Kontrolle.When the fastening means is removed from the slot closure arrangement upon reaching the second position (ie the activation / release of the spring action of the spring element), this enables a visual inspection of the slot closure quality in a particularly simple and economical manner. Advantages of this embodiment result in the need for further aids, rapid and reliable feasibility of optical control.

Entfernbare Befestigungsmittel ermöglichen eine wirtschaftliche Wiederverwendung derselben für weitere Nutverschlussanordnungen.Removable fasteners allow for economical reuse of the same for further slot closure arrangements.

Bei einer Entfernung der Befestigungsmittel aus der elektrischen Maschine nach erfolgter Montage der Nutverschlussanordnung ist die Gefahr von unkontrolliert in der elektrischen Maschine verbleibenden Befestigungsmitteln oder deren Fragmenten im Vergleich zu bekannten Nutverschlussanordnungen weiter verringert.Upon removal of the fastening means from the electric machine after assembly of the slot closure arrangement, the risk of uncontrolled remaining in the electrical machine fasteners or their fragments in comparison to known Nutverschlussanordnungen is further reduced.

Sowohl um das Risiko von Fehlern bei der Erstmontage zum Vornherein zu vermindern als auch um während des Unterhalts herabzusetzen, etwa durch ein unbeabsichtigt herausgefallenes Befestigungsmittel, ist das Befestigungsmittel bevorzugt aus einem nichtmetallischen Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, hergestellt.Both in order to reduce the risk of errors in the initial assembly at the outset as well as to reduce during maintenance, such as by an accidentally dropped fastener, the fastener is preferably made of a non-metallic material, such as plastic.

Besonders in denjenigen Fällen, in welchen kein bandartiger Träger eingesetzt wird, kann es sachdienlich sein, wenn eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Länge des Zwischenstücks derart bemessen ist, dass das Zwischenstück die zwei benachbarten Federsegmente bei gelöster Vorspannung des Federelementes in der Nut der elektrischen Maschine positioniert hält. Dabei werden die Federsegmente in der gewünschten Positionierung gehalten, ohne dass eine Fixation zwingend erforderlich ist, indem eine Verschiebbarkeit der Federsegmente im Betrieb der elektrischen Maschine in Richtung der Längsachse begrenzt ist. Dies kann besonders dann vorteilhaft sein, wenn sich aufgrund des Setzverhaltens der Wicklungen bestimmte Federsegmente aufgrund ungenügender Federwirkung sonst innerhalb der Nut zwischen den Nutenstein und dem Druckstück relativ ungehindert bewegen könnten.Particularly in those cases in which no band-like carrier is used, it may be useful if a length of the intermediate piece extending in the direction of the longitudinal axis is dimensioned such that the intermediate piece, the two adjacent spring segments with dissolved bias of the spring element in the groove of the electric Machine stops positioned. In this case, the spring segments are held in the desired position, without a fixation is mandatory by a displacement of the spring segments during operation of the electric machine is limited in the direction of the longitudinal axis. This may be particularly advantageous if due to the setting behavior of the windings certain spring segments could move due to insufficient spring action otherwise unhindered within the groove between the nut and the pressure piece.

Eine besonders rationelle und wirkungsvolle Ausführungsform ist dann erreichbar, wenn das Befestigungsmittel oder ein Platzhalter sich durch das Zwischenstück hindurch erstreckt, wie dies oben beschrieben worden ist.A particularly rational and effective embodiment is achievable when the fastener or a spacer extends through the spacer, as described above.

Falls die Befestigungsmittel in Form von entfernbaren Schrauben ausgeführt sind, kann es sinnvoll sein, nach dem Einbau der Nutverschlussanordnung in die elektrische Maschine Platzhalter in Form von Gewindestöpseln oder dergleichen in die Löcher der Schrauben eingedreht werden, um die Zwischenstücke und die Federsegmente im Betrieb der elektrischen Maschine ortsfest positioniert zu halten. Diese Platzhalter oder Gewindestöpsel können beispielsweise aus einem Isoliermaterial, beispielweise Textolite gefertigt sein.If the fastening means are designed in the form of removable screws, it may be useful, after installing the slot closure assembly in the electric machine placeholders in the form of threaded plugs or the like are screwed into the holes of the screws to the intermediate pieces and the spring segments in the operation of electrical Keep the machine stationary. These placeholders or threaded plugs can for example be made of an insulating material, for example Textolite.

Alternativ oder in Ergänzung dazu sind Ausführungsformen realisierbar, bei welchen das Zwischenstück derart geformt ist, dass es die zwei benachbarten Federsegmente bei gelöster Vorspannung des Federelementes in der Nut der elektrischen Maschine formschlüssig positioniert hält. Dabei wird der Begriff ,formschlüssig' nicht als festklemmend verstanden, sondern so dass ein gewisses Spiel zwischen Federsegment und Zwischenstück vorhanden sein darf und sein sollte. In einer exemplarischen Ausführungsform weist das Zwischenstück in Richtung der Hochachse gesehen einen H-förmigen Querschnitt auf, bei welchem die Schenkel der H-Form die benachbarten Federsegmente im erforderlichen, vordefinierbaren Mass positioniert halten lassen.Alternatively or in addition, embodiments are feasible, in which the intermediate piece is shaped such that it holds the two adjacent spring segments with dissolved bias of the spring element in the groove of the electric machine positively locked. The term 'positive fit' is not to be understood as clamping, but so that a certain amount of play between spring segment and intermediate piece may and should be present. In an exemplary embodiment, the intermediate piece in the direction of the vertical axis has an H-shaped cross-section, in which the legs of the H-shape keep the adjacent spring segments positioned in the required, predefinable measure.

Besonders dann, wenn das Federelement blattfederartig – also planar gestaltet ist, lassen sich mehrere Federelemente bei Bedarf mit einfachsten Mitteln zu einer sich in Richtung der Hochachse erstreckenden Federpackung stapeln. Unter dem Begriff ,planar' wird dabei eine flächige Ausdehnung des Federelementes verstanden, wobei die Federdicke in Richtung der Hochachse wesentlich geringer als seine Breite in Richtung der Querachse und Länge in Richtung der Längsachse ist. Die Tatsache, dass das Federelement in unbelastetem, d. h. unvorgespanntem Zustand im Wesentlichen flach ist, ermöglicht einen Einsatz für verschiedene Nutbreiten, ohne dass aufwändige Modifikationen des Druckstückes und/oder des Nutensteins erforderlich sind. Überdies begünstigt eine derartige Form eine wirtschaftliche Herstellung, indem mehrere streifenartige Federelemente aus einer Halbzeugplatte heraustrennbar sind. Wenn der Faserverbund aus den Fasern in Richtung der Hochachse abrasionsfreie oder -arme Deckschichten eingesetzt werden, erleichtert dies ein Nachverkeilen zusätzlich.Especially when the spring element leaf spring-like - that is designed planar, several spring elements can be stacked if necessary with the simplest means to a spring in the direction of the vertical axis extending spring pack. The term "planar" is understood to mean a planar expansion of the spring element, wherein the spring thickness in the direction of the vertical axis is substantially less than its width in the direction of the transverse axis and length in the direction of the longitudinal axis. The fact that the spring element in unloaded, d. H. Unbiased state is substantially flat, allows use for different Nutbreiten without elaborate modifications of the pressure piece and / or the sliding block are required. Moreover, such a shape favors an economical production in that a plurality of strip-like spring elements are detachable from a semi-finished slab. If the fiber composite from the fibers in the direction of the vertical axis abrasion-free or poor cover layers are used, this facilitates additional post-wedging.

Die Möglichkeit der Stapelung von mehreren Federelementen ermöglicht zudem eine Konfektionierung von verschiedenen Spannkräften unter Beibehalten desselben Grundaufbaus der Nutverschlussanordnung.The possibility of stacking several spring elements also allows one Assembly of various clamping forces while maintaining the same basic structure of the slot closure arrangement.

Eine geometrisch besonders einfache Ausführungsform der Nutverschlussanordnung ist dann erreichbar, wenn das Zwischenstück aus einem Material gefertigt ist, welches eine geringere Biegesteifigkeit (in Richtung der Hochachse) aufweist, als das Federelement. In diesem Fall ist das Zwischenstück ein eigenständiges Bauteil der Nutverschlussanordnung, wie etwa auch der Nutenstein und das Druckstück. Die Aufgabe des Zwischenstückes besteht ausschliesslich darin, im vorgespannten Zustand der Nutverschlussanordnung genügend Druck ausgehend von den befestigungsmitteln aushalten zu können, um die Federsegmente vor Überbelastung schützen zu können. Dazu eignet sich beispielsweise ein Kunststoff mit einer im Verhältnis zum Federelement gesehen geringer Biegesteifigkeit, etwa aus einem Thermoplast.A geometrically particularly simple embodiment of the slot closure arrangement can be achieved if the intermediate piece is made of a material which has a lower flexural rigidity (in the direction of the vertical axis) than the spring element. In this case, the intermediate piece is an independent component of the slot closure arrangement, such as the sliding block and the pressure piece. The object of the intermediate piece is exclusively to be able to withstand sufficient pressure starting from the fastening means in the prestressed state of the slot closure arrangement in order to be able to protect the spring segments against overloading. For this purpose, for example, a plastic is suitable with a lower bending stiffness, for example made of a thermoplastic, compared to the spring element.

Eine alternative Ausführungsform ohne eigenständige Zwischenstücke ist beispielsweise dadurch erzielbar, dass das Zwischenstück zumindest teilweise in den Nutenstein und/oder das Druckstück integriert ist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der weiter reduzierbaren Teileanzahl, welche jedoch zu aufwändigeren Geometrien des Nutensteins und/oder des Druckstückes führt.An alternative embodiment without independent intermediate pieces can be achieved, for example, in that the intermediate piece is at least partially integrated in the sliding block and / or the pressure piece. An advantage of this embodiment lies in the further reducible number of parts, which, however, leads to more complex geometries of the sliding block and / or the pressure piece.

Abschliessend sei erwähnt, dass ein Fachmann auf Grund der vorliegenden Beschreibung fähig ist, eine Kombination zweier oder mehrerer der in dieser Beschreibung genannten Merkmale vorzunehmen, etwa um eine Kombination der damit verbundenen Effekte herbeizuführen.Finally, it should be noted that, based on the present description, a person skilled in the art will be able to carry out a combination of two or more of the features mentioned in this description, for example in order to bring about a combination of the associated effects.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung rein schematisch dargestellt. Dabei zeigt:In the drawing, embodiments of the invention are shown purely schematically. Showing:

1 eine räumliche Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Nutverschlussanordnung; 1 a spatial view of a first embodiment of a slot closure arrangement;

2 einen Schnitt durch die Nutverschlussanordnung von 1 im eingebauten Zustand in einer Nut einer elektrischen Maschine; 2 a section through the slot closure arrangement of 1 when installed in a groove of an electrical machine;

3 eine räumliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Nutverschlussanordnung; 3 a spatial view of a second embodiment of a slot closure arrangement;

4 eine vereinfachte Draufsicht auf zwei Zwischenstücke und ein Federsegment in Richtung der Hochachse gemäss der ersten Ausführungsform nach 1; 4 a simplified plan view of two intermediate pieces and a spring segment in the direction of the vertical axis according to the first embodiment according to 1 ;

5 eine vereinfachte Draufsicht auf zwei Zwischenstücke und ein Federsegment in Richtung der Hochachse gemäss einer weiteren Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform nach 1; 5 a simplified plan view of two intermediate pieces and a spring segment in the direction of the vertical axis according to another embodiment, similar to the first embodiment according to 1 ;

6 eine vereinfachte Draufsicht auf zwei Zwischenstücke und ein Federsegment in Richtung der Hochachse gemäss einer weiteren Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform nach 1; 6 a simplified plan view of two intermediate pieces and a spring segment in the direction of the vertical axis according to another embodiment, similar to the first embodiment according to 1 ;

7 einen im Schnitt gezeigten Ausschnitt durch die Nutverschlussanordnung von 1 entlang einer durch VII-VII symbolisierten Ebene im vorgespannten Zustand des Federelementes; 7 a section shown in section through the slot closure assembly of 1 along a symbolized by VII-VII level in the prestressed state of the spring element;

8 einen im Schnitt gezeigten Ausschnitt durch die Nutverschlussanordnung von 7 im aktivierten/freigesetzten Zustand des Federelementes; 8th a section shown in section through the slot closure assembly of 7 in the activated / released state of the spring element;

9 einen Schnitt analog 8, jedoch mit einer längsgewellten Wellfeder als Federsegment anstelle eines planaren Federsegments, so wie in 8 gezeigt; und 9 a section analog 8th but with a corrugated spring as a spring segment instead of a planar spring segment, as in 8th shown; and

10 einen Längsschnitt in Richtung der Längsachse durch eine weitere Ausführungsform einer Nutverschlussanordnung nach erfolgtem Nachspannen der Nutverschlussanordnung. 10 a longitudinal section in the direction of the longitudinal axis by a further embodiment of a slot closure arrangement after the subsequent retightening of the slot closure arrangement.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Die in 1 dargestellte erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Nutverschlussanordnung 1 zeigt ein zwischen einem Nutenstein 2 und einem Druckstück 3 angeordnetes blattfederartiges Federelement 4 in Explosionsansicht vor dem Zusammenbau der Nutverschlussanordnung. Der Nutenstein und das Druckstück definieren durch ihre längliche Form eine Längsachse 5 beziehungsweise erstrecken sich in Richtung der Längsachse 5, also in X-Richtung. Aufgrund der elektrischen Anforderungen sind der Nutenstein 2 und das Druckstück 3 aus einem Schichtpressstoff mit Glasfasermatten, mineralischen Füllstoffen und Epoxidharz als Bindemittel gefertigt.In the 1 illustrated first embodiment of a slot closure arrangement according to the invention 1 shows one between a nut 2 and a pressure piece 3 arranged leaf spring-like spring element 4 in an exploded view prior to assembly of the slot closure assembly. The sliding block and the pressure piece define by their elongated shape a longitudinal axis 5 or extend in the direction of the longitudinal axis 5 , ie in the X direction. Due to the electrical requirements are the sliding block 2 and the pressure piece 3 made of a laminate with glass fiber mats, mineral fillers and epoxy resin as a binder.

Das Federelement 4 weist eine Vielzahl von Federsegmenten 6 auf, die körperlich vollständig unabhängig voneinander sind. in Richtung der Längsachse 5 ist zwischen zwei benachbarten Federsegmenten 6 je ein Zwischenstück 7 angeordnet ist, welches in Richtung einer sich quer zur Längsachse 5 erstreckenden Hochachse 8 dicker als die Federsegmente 6 ist. Wie aus der Zusammenschau von 1 mit 4 hervorgeht, ist eine sich in Richtung der Längsachse 5 erstreckende Länge 9 des Zwischenstücks 7 derart bemessen, dass das Zwischenstück 7 die zwei benachbarten Federsegmente 6 durch die Form und Nähe seiner den Federsegmenten 6 zugewandten Kanten 11 im Wesentlichen ortsfest in der X-Y-Ebene positioniert hält. Das in der 4 dargestellte Federsegment 6 ist der Einfachheit halber in unbelastetem Zustand dargestellt. Eine Länge 34 des Federsegments 7 ist in dieser Ausführungsform masslich etwa gleich gross, wie eine sich in Querrichtung 12 erstreckende Breite 35 des Federelements 7.The spring element 4 has a plurality of spring segments 6 that are physically completely independent of each other. in the direction of the longitudinal axis 5 is between two adjacent spring segments 6 one intermediate piece each 7 is arranged, which in the direction of a transverse to the longitudinal axis 5 extending vertical axis 8th thicker than the spring segments 6 is. As from the synopsis of 1 With 4 shows, one is in the direction of the longitudinal axis 5 extending length 9 of the intermediate piece 7 such that the intermediate piece 7 the two adjacent spring segments 6 by the shape and proximity of its spring segments 6 facing edges 11 essentially stationary in the X Y-level positions. That in the 4 illustrated spring segment 6 is shown in the unloaded state for the sake of simplicity. A length 34 of the spring segment 7 in this embodiment is approximately the same size as one in the transverse direction 12 extending width 35 of the spring element 7 ,

Aus dem aufgebrochen dargestellten Bereich in 4 geht weiter hervor, dass das elektrisch isolierende Federsegment 6 eine Vielzahl von elektrisch isolierenden, unidirektional in Richtung der Querachse 12 ausgerichteten Fasern 13 auf, welche durch ein warmfestes Harz miteinander dauerhaft verbunden sind. Dadurch entsteht ein flächiges, also planares Federelement, mit welchem sich entlang der Querachse 12 in Richtung der Hochachse 8 wirkende Federkräfte vordefinierbarer Stärke aktivieren lassen. Die Querachse erstreckt sich quer zur Längsachse 5 und quer zur Hochachse 8 in der Y-Richtung. Die elektrisch isolierenden Fasern 13 sind in dieser Ausführungsform des Federsegmentes aus einer Vielzahl von Glasfasern 13 gebildet, wobei der Glasfaseranteil des Federsegmentes etwa zwei Drittel und der Harzanteil bevorzugt etwa 1/3 Gewichtsprozente betragen. Andere Materialien sind selbstverständlich denkbar, solange sie die an sie gestellten Anforderungen erfüllen.From the area shown broken in 4 goes on to show that the electrically insulating spring segment 6 a variety of electrically insulating, unidirectional in the direction of the transverse axis 12 aligned fibers 13 which are permanently connected to each other by a heat-resistant resin. This creates a planar, so planar spring element, with which along the transverse axis 12 in the direction of the vertical axis 8th activate acting spring forces of predefinable strength. The transverse axis extends transversely to the longitudinal axis 5 and across the vertical axis 8th in the Y direction. The electrically insulating fibers 13 are in this embodiment of the spring segment of a plurality of glass fibers 13 formed, wherein the glass fiber content of the spring segment about two thirds and the resin content is preferably about 1/3 weight percent. Other materials are of course conceivable, as long as they meet the requirements placed on them.

Bezugnehmend auf die 1 ist weiter ersichtlich, dass eine Vielzahl von Befestigungsmitteln in Form von Schrauben 14 zum Vorspannen des Federelementes 4 vorhanden ist. Bei vorgespanntem Federelement 4 befindet sich die Nutverschlussanordnung in einem sogenannten ersten Zustand, während der sogenannt zweite Zustand nach dem Aktivieren der Federkräfte des Federelementes 4 in der Nut der elektrischen Maschine erreicht ist.Referring to the 1 It can also be seen that a variety of fasteners in the form of screws 14 for biasing the spring element 4 is available. For prestressed spring element 4 is the slot closure assembly in a so-called first state, while the so-called second state after the activation of the spring forces of the spring element 4 reached in the groove of the electric machine.

Die Zwischenstücke 7 sind aus einem Material gefertigt, welches eine geringere Biegesteifigkeit in Richtung der Hochachse 8 aufweist, als das Federelement 4. In diesem Fall sind die Zwischenstücke 7 aus einem Thermoplast gefertigt. Wie auch aus 4 hervorgeht, weisen die Zwischenstücke 7 je eine Öffnung 15 auf, um jeweils ein Hindurchstecken einer Schraube 14 zu ermöglichen.The intermediate pieces 7 are made of a material which has a lower flexural rigidity in the direction of the vertical axis 8th has, as the spring element 4 , In this case, the intermediate pieces 7 made of a thermoplastic. As well as out 4 shows, have the spacers 7 one opening each 15 in order to insert one screw at a time 14 to enable.

Entsprechend sind im Druckstück Gewindelöcher 16 zum Eingreifen der Schrauben 14 angeordnet, um das Druckstück 3 in Richtung der Hochachse 8 an den Nutenstein 2 heran zu ziehen und das Federelement 4 vorzuspannen. Um eine Zentrierung zu erreichen, sowie um die Schrauben 14 aufnehmen zu können, weist der Nutenstein ebenfalls eine Anzahl Durchgangslöcher 17 auf.Accordingly, threaded holes are in the pressure piece 16 to engage the screws 14 arranged to the pressure piece 3 in the direction of the vertical axis 8th to the nut 2 pull up and the spring element 4 pretension. To achieve centering and around the screws 14 To be able to record, the sliding block also has a number of through holes 17 on.

Um die beim Vorspannen des Federelementes 4 Kräfte der Schrauben 14 optimal aufnehmen zu können, ist gleichmässiger aufnehmen zu können, ist zwischen den Köpfen der Schrauben 14 und dem Nutenstein 2 ein Druckstreifen 18 angeordnet. Dieser Druckstreifen 18 wird nach dem Einbringen und positionieren der Nutverschlussanordnung in eine Nut der elektrischen Maschine zusammen mit den Schrauben 14 entfernt. Die dem Nutenstein zugewandten Schultern der Schrauben 14 dienen beim Vorspannen als Anschlag. Aus Sicherheitsgründen sind die Schrauben 14 ebenfalls aus einem Schichtpressstoff mit Glasfasermatten, mineralischen Füllstoffen und Epoxydharz als Bindemittel gefertigt. Andere Materialien sind selbstverständlich denkbar, solange sie die an sie gestellten Anforderungen erfüllen.To the when biasing the spring element 4 Forces of screws 14 to be able to absorb more optimally is to be able to take up more uniformly between the heads of the screws 14 and the nut 2 a pressure stripe 18 arranged. This print strip 18 After inserting and positioning the slot closure assembly in a groove of the electric machine together with the screws 14 away. The nuts of the facing shoulders of the screws 14 serve as a stop when preloading. For safety reasons, the screws are 14 also made of a laminate with glass fiber mats, mineral fillers and epoxy resin as a binder. Other materials are of course conceivable, as long as they meet the requirements placed on them.

Die in der 2 dargestellte Schnittansicht durch die Nutverschlussanordnung 1 von 1 im eingebauten Zustand in einer Nut 19 einer elektrischen Maschine in der Y-Z-Ebene. Diese Y-Z-Ebene wird durch die Hochachse 8 und eine Querachse 12 definiert. In 2 ist die Nutverschlussanordnung 1 im zweiten Zustand gezeigt, wobei die Schrauben 14 bereits entfernt, der Druckstreifen 18 jedoch noch im Schnitt gezeigt ist. Der zweite Zustand ist erreicht, wenn die als Set oder Vormontageeinheit konzipierte Nutverschlussanordnung 1 beispielsweise in eine Statornut eines Generators eingeschoben und in Richtung der Längsachse 5 der Nut positioniert ist, und nachdem die Schrauben 14 zumindest gelöst, noch besser jedoch entfernt worden sind. Bei dieser Ausführungsform wurden die Schrauben 14 nach Erreichen des zweiten Zustands aus der Nutverschlussanordnung 1 herausgeschraubt. Beim Verlassen eines entsprechenden Innengewindeabschnitts 16 im Druckstück 3 durch den Gewindeabschnitt der Schraube 14 sind vordefinierte Federkräfte des Federelementes 4 aktiviert worden. Dadurch dass die Schraube 14 fehlt, ist eine zuverlässige Kontrolle der erfolgten Aktivierung des Federelementes 4 von blossem Auge erkennbar.The in the 2 illustrated sectional view through the slot closure arrangement 1 from 1 when installed in a groove 19 an electric machine in the YZ plane. This YZ plane is through the vertical axis 8th and a transverse axis 12 Are defined. In 2 is the slot closure arrangement 1 shown in the second state, with the screws 14 already removed, the pressure strip 18 but still shown in section. The second state is achieved when designed as a set or Vormontageeinheit slot closure assembly 1 for example, inserted into a stator of a generator and in the direction of the longitudinal axis 5 the groove is positioned, and after the screws 14 at least solved, but even better have been removed. In this embodiment, the screws were 14 after reaching the second state of the slot closure arrangement 1 unscrewed. When leaving a corresponding internal thread section 16 in the pressure piece 3 through the threaded section of the screw 14 are predefined spring forces of the spring element 4 been activated. By doing that the screw 14 is missing, is a reliable control of the successful activation of the spring element 4 recognizable by the naked eye.

Die genannten Federkräfte gewährleisten ein zuverlässiges Festhalten einer isolierten Wicklung 37 in der Nut 19, indem die Wicklung 37 gegen einen Nutgrund 21 gepresst wird. Die Federkräfte sind entsprechend den Einbau- und Betriebsanforderungen der Nutverschlussanordnung 1 ausgelegt.The said spring forces ensure a reliable holding an insulated winding 37 in the groove 19 by changing the winding 37 against a groove bottom 21 is pressed. The spring forces are according to the installation and operating requirements of the slot closure arrangement 1 designed.

Zwischen der Wicklung 37 und dem Druckstück 3 ist eine Gleitunterlage 22 aus einem Schichtpressstoff mit Glasfasermatten, mineralischen Füllstoffen und Epoxidharz als Bindemittel angeordnet.Between the winding 37 and the pressure piece 3 is a sliding pad 22 arranged from a laminate with glass fiber mats, mineral fillers and epoxy resin as a binder.

Aus 2 geht hervor, dass das Federelement 4 beziehungsweise das entsprechende Federsegment 6 derart zwischen dem Nutenstein 2 und dem Druckstück 3 angeordnet ist, dass es mit dem Druckstück 3 in Richtung der Querachse 12 eine Dreipunkt-Biegebalken-Anordnung bildet. In der Folge ist das Federsegment 6 vom Druckstück 3 in Richtung der Hochachse 8 durchbiegbar. Die einander zugewandten Konturen des Nutensteins 2 und des Druckstückes 3 wurden dabei bewusst konkav beziehungsweise konvex gewählt und so aufeinander abgestimmt, dass sich in der Nut 19 die erwünschte Durchbiegung des Federsegments 6 und damit die gewünschte Freisetzung von dessen Federkraft ergibt.Out 2 shows that the spring element 4 or the corresponding spring segment 6 so between the nut 2 and the pressure piece 3 It is arranged with the pressure piece 3 in the direction of the transverse axis 12 forms a three-point bending beam arrangement. In the consequence is the spring segment 6 from the pressure piece 3 in the direction of the vertical axis 8th bendable. The mutually facing contours of the sliding block 2 and of pressure piece 3 were deliberately concave or convex chosen and coordinated so that in the groove 19 the desired deflection of the spring segment 6 and thus gives the desired release of its spring force.

Die Querachse 12 und die Hochachse 8 verlaufen in einer gedachten Ebene X-Y, welche einen Querschnitt der Nut 19 und der Nutverschlussanordnung 1, wiedergibt. Ein maximaler Federweg stellt sich demnach idealerweise etwa quermittig in Richtung der Hochachse 8 ein. Bei einer Nutbreite von zirka 35 mm wurde bei einer Federbreite von etwa 33 mm in Richtung der Querachse 12 und einer Federdicke 28 von etwa 1.3 mm in Richtung der Hochachse 8 ein ausgezeichneter Federweg von etwa 2.5 mm erreicht.The transverse axis 12 and the vertical axis 8th extend in an imaginary plane XY, which has a cross section of the groove 19 and the slot closure assembly 1 , reproduces. A maximum spring travel thus ideally arises approximately transversely in the direction of the vertical axis 8th one. With a groove width of about 35 mm was at a spring width of about 33 mm in the direction of the transverse axis 12 and a spring thickness 28 of about 1.3 mm in the direction of the vertical axis 8th achieved an excellent travel of about 2.5 mm.

2 zeigt weiter, dass sich die in Richtung der Längsachse 5 erstreckenden Aussenkanten 23 des Federsegments 6 den Nutenstein in ihrem Randbereich berühren, während eine in Richtung der Querachse 12 gesehen zwischen den Aussenkanten 23 angeordnete quermittige Region 24 des Federsegments 6 das Druckstück 3 berührt. 2 further shows that in the direction of the longitudinal axis 5 extending outer edges 23 of the spring segment 6 Touch the sliding block in its edge area while one in the direction of the transverse axis 12 seen between the outer edges 23 arranged transversal region 24 of the spring segment 6 the pressure piece 3 touched.

In der 3 ist eine zweite Ausführungsform 10 der erfindungsgemässen Nutverschlussanordnung mit vorgespanntem Federsegment 6 dargestellt. Da der konzeptionelle Aufbau ähnlich wie bei der in 1 dargestellten, ersten Ausführungsform ist, wurden identische Elemente mit denselben Bezugszeichen und gleich/ähnlich wirkende Elemente mit denselben oder zumindest ähnlichen Bezugszeichen versehen. Aufgrund der analogen Wirkungsweise der Elemente der Nutverschlussanordnung gemäss der zweiten Ausführungsform zur ersten Ausführungsform wird nachfolgend lediglich auf die Unterschiede zwischen den zwei Ausführungsformen 1, 10 eingegangen. Im Gegensatz zur aus 1 bekannten Schraube 14 ist das Befestigungsmittel 25 in diesem Fall durch eine längere Schraube 140 und eine Mutter 26 gebildet. Das Befestigungsmittel 25 wird nach einer Positionierung der Nutverschlussanordnung in der Nut 19 mechanisch von einer ersten Position in eine kontrollierbare zweite Position überführt, so dass die Vorspannung des Federelementes 4 lösbar und das Federelement 4 aktivierbar ist. Der Gewindeabschnitt der Schraube 140 auf der linken Seite der Nutverschlussanordnung 10 greift dabei ebenfalls in das Gewindeloch 16 des Druckstückes 3 ein. Bei dieser Ausführungsform dient die Schulter der vorgängig aufgeschraubten Mutter 26 als Gegenhalter zum Aufbringen der erforderlichen Vorspannkraft des Federelementes 4 in Richtung der Hochachse 8. Aus Sicherheitsgründen sind sowohl die Schraube 140 als auch die Mutter 26 ebenfalls aus einem Schichtpressstoff mit Glasfasermatten, mineralischen Füllstoffen und Epoxydharz als Bindemittel gefertigt. Andere Materialien sind selbstverständlich wiederum denkbar, solange sie die an sie gestellten Anforderungen erfüllen.In the 3 is a second embodiment 10 the inventive slot closure arrangement with prestressed spring segment 6 shown. As the conceptual design similar to that in the 1 illustrated, first embodiment, identical elements with the same reference numerals and the same / similar elements with the same or at least similar reference numerals. Due to the analogous operation of the elements of the slot closure arrangement according to the second embodiment of the first embodiment is hereinafter only on the differences between the two embodiments 1 . 10 received. Unlike to out 1 known screw 14 is the fastener 25 in this case by a longer screw 140 and a mother 26 educated. The fastener 25 is after positioning the slot closure assembly in the groove 19 mechanically transferred from a first position to a controllable second position, so that the bias of the spring element 4 detachable and the spring element 4 is activatable. The threaded section of the screw 140 on the left side of the slot closure arrangement 10 it also engages in the threaded hole 16 of the pressure piece 3 one. In this embodiment, the shoulder of the previously screwed nut is used 26 as a counter-holder for applying the required biasing force of the spring element 4 in the direction of the vertical axis 8th , For safety reasons, both the screw 140 as well as the mother 26 also made of a laminate with glass fiber mats, mineral fillers and epoxy resin as a binder. Of course, other materials are conceivable as long as they meet the requirements placed on them.

Im Unterschied zu 4 sind die zwei Zwischenstücke 7 und das Federsegment 6 der Ausführungsform in 5 mittels eines bandartigen Trägers 27 miteinander verbunden. Der bandartige Trägers 27 ist dabei durch ein glasfaserverstärktes Klebeband gebildet, welches im Bereich der Öffnungen 15 des Zwischenstücks 7 ebenfalls durchbrochen ist, um ein Durchstecken der Schrauben zu ermöglichen.In contrast to 4 are the two intermediate pieces 7 and the spring segment 6 the embodiment in 5 by means of a band-like carrier 27 connected with each other. The band-like carrier 27 is formed by a glass fiber reinforced adhesive tape, which in the region of the openings 15 of the intermediate piece 7 is also broken to allow insertion of the screws.

Im Unterschied zu 4 weisen die Zwischenstücke 70 der Ausführungsform in 6 in Richtung der Hochachse 8 (also in Z-Richtung) gesehen einen H-förmigen Querschnitt auf, bei welchem die Schenkel der H-Form die benachbarten Federsegmente im erforderlichen, vordefinierbaren Mass auf einfache, aber dennoch wirkungsvolle Weise positioniert halten lassen. Dies erfolgt dadurch, dass die Zwischenstücke 70 die Aussenkanten 23 des Federsegmentes 6 zumindest in einem Längsabschnitt umgreifen.In contrast to 4 have the spacers 70 the embodiment in 6 in the direction of the vertical axis 8th (ie, in the Z direction) seen in an H-shaped cross-section, in which the legs of the H-shape can keep the adjacent spring segments positioned in the required, pre-definable Mass in a simple, yet effective manner. This is done by the intermediate pieces 70 the outer edges 23 of the spring segment 6 surround at least in a longitudinal section.

Aus der 7 geht im Zusammenhang mit 8 näher hervor, wie sich die in Richtung der Hochachse 8 erstreckende Dicke 29 der Zwischenstücke 7 auf die Belastung des Federsegments 6 auswirkt. In den 7 bis 9 erstreckt sich die Schnittebene in der X-Z-Richtung. Insbesondere aus der 8 geht hervor, dass die Zwischenstücke 7 in Richtung der Hochachse 8 jeweils masslich dicker sind, als das Federsegment 6. In der Folge kann beim Vorspannen des Federelementes das Druckstück bedenkenlos auf Anschlag gegen den Nutenstein gezogen werden, ohne eine Überlastung des Federsegments 6 zu riskieren. Dabei ist das Zwischenstück derart druckfest gestaltet, dass es beim Festziehen seine Dicke 29 im Wesentlichen behält, ohne seitlich wegzufliessen. Auf diese Weise wird zuverlässig vermieden, dass das Federsegment 6 übermässig stark durchgebogen wird, so dass es an einer dem Druckstück 3 zugewandten Nutensteinkontur 31 und einer dem Nutenstein 2 zugewandten Druckstückkontur 32 eingeklemmt wird. Aus 8 ist gut ersichtlich, dass die Dicke 28 des Federsegments 6 deutlich geringer ist, als die Dicke 29 des Zwischenstücks 7. Dementsprechend verbleibt selbst im vorgespannten Zustand nach 8 eine in Richtung der Hochachse (Z-Richtung) genügend grosse Lücke 39 frei, welche das planare Federsegment 6 ausreichend vor Überlastung schützt.From the 7 goes in connection with 8th closer to how the direction of the vertical axis 8th extending thickness 29 the intermediate pieces 7 on the load of the spring segment 6 effect. In the 7 to 9 the cutting plane extends in the XZ direction. In particular from the 8th it turns out that the intermediate pieces 7 in the direction of the vertical axis 8th each are massively thicker than the spring segment 6 , As a result, the pressure piece can be pulled without hesitation to stop against the nut when biasing the spring element, without overloading the spring segment 6 to risk. The intermediate piece is designed so pressure-resistant that it is when tightening its thickness 29 essentially retains, without laterally wegzufliessen. In this way it is reliably avoided that the spring segment 6 is deflected excessively so that it is at a pressure piece 3 facing Nutensteinkontur 31 and one of the nut 2 facing pressure piece contour 32 is trapped. Out 8th it is obvious that the thickness 28 of the spring segment 6 is significantly less than the thickness 29 of the intermediate piece 7 , Accordingly remains even in the prestressed state 8th a sufficiently large gap in the direction of the vertical axis (Z-direction) 39 free, which is the planar spring segment 6 sufficiently protects against overload.

In 9 ist eine Variante im Schnitt analog zu 8 gezeigt. Im Unterschied zum flächigen (planaren) Federsegment 6 weist die Ausführungsform gemäss 9 jedoch ein Federelement in Form einer längsgewellten Wellfeder auf, welche eine Vielzahl von Wellfedersegmenten 60 umfasst. Die Wellfeder weist wiederum eine Vielzahl von elektrisch isolierenden, unidirektional ausgerichteten Fasern aufweisen, die durch ein warmfestes Harz mit-einander verbunden sind. Diesmal sind die Fasern jedoch in Richtung der Längsachse 5 entlang der Wellung ausgerichtet. Da eine Biegung der Wellfeder in Richtung der Querachse 12 ungünstig wäre, sind die dem Druckstück 30 zugewandte Nutensteinkontur 31 und die dem Nutenstein 20 zugewandte Druckstückkontur 32 bei dieser Ausführungsform eben, das heisst planar und parallel zueinander verlaufend angeordnet und nicht so, wie in der Ausführungsform gemäss 8. Die Zwischenstücke 7 verhindern dabei zuverlässig, dass das Wellfedersegment 40 in Richtung der Hochachse (Z-Richtung) beim Vorspannen über einen bestimmten Schwellwert hinaus zusammengedrückt werden kann, so dass das Wellfedersegment 40 zuverlässig vor Schäden zur übermässiger Druckbeanspruchung und daraus folgender Delamination geschützt werden kann. Aus 9 ist gut ersichtlich, dass die Dicke 28 des Federsegments 60 deutlich geringer ist, als die Dicke 29 des Zwischenstücks 7. Dementsprechend verbleibt selbst im vorgespannten Zustand nach 9 eine in Richtung der Hochachse (Z-Richtung) genügend grosse Lücke 39, welche das Wellfedersegment 60 ausreichend vor Überlastung schützt.In 9 is a variant on average analogous to 8th shown. In contrast to the flat (planar) spring segment 6 has the embodiment according to 9 However, a spring element in the form of a corrugated corrugated spring on which a plurality of Wellfedersegmenten 60 includes. The Corrugated spring in turn has a plurality of electrically insulating, unidirectionally oriented fibers, which are connected by a heat-resistant resin with each other. This time, however, the fibers are in the direction of the longitudinal axis 5 aligned along the corrugation. As a bend of the corrugated spring in the direction of the transverse axis 12 would be unfavorable, are the pressure piece 30 facing Nutensteinkontur 31 and the nut 20 facing pressure piece contour 32 planar in this embodiment, that is arranged planar and parallel to each other and not so, as in the embodiment according to 8th , The intermediate pieces 7 reliably prevent the corrugated spring segment 40 can be compressed in the direction of the vertical axis (Z direction) when biasing beyond a certain threshold, so that the corrugated spring segment 40 can be reliably protected against damage to excessive compressive stress and consequent delamination. Out 9 it is obvious that the thickness 28 of the spring segment 60 is significantly less than the thickness 29 of the intermediate piece 7 , Accordingly remains even in the prestressed state 9 a sufficiently large gap in the direction of the vertical axis (Z-direction) 39 which the corrugated spring segment 60 sufficiently protects against overload.

Die 10 zeigt eine Nutverschlussanordnung 100 ähnlich derjenigen von 1 entlang einer durch VI-VI symbolisierten Ebene in einem nachverkeilten Zustand in einer (nicht gezeigten) Nut einer elektrischen Maschine. Das Federelement 4 ist wieder ein nach dem Biegebalken-Prinzip arbeitenden, planares Federelement, so wie in den 7 und 8 gezeigt. Der in 10 gezeigte Zustand mit in Längsrichtung (X-Richtung) zueinander versetzten Druckstück 300 und Nutenstein 200 entsteht nach einer Nachverkeilung, etwa in Richtung des Pfeils 36 anlässlich eines Unterhalts/Services an der elektrischen Maschine, um ein Setzverhalten der Windungen auszugleichen. Aus der 10 geht weiter hervor, dass das Druckstück 300 und der Nutenstein 200 als Keil-Gegenkeil-Kombination mit einem Neigungswinkel 33 von etwa einem Grad ausgebildet sind (in 10 stark vergrössert gezeichnet), wobei das Druckstück 300 an dessen Oberseite in Richtung einer Hochachse zusätzlich konvex gewölbt ist, um einen linienförmigen Kontakt mit dem konkav gewölbten Nutenstein 200 an dessen Unterseite zu ermöglichen. Die durch die Wölbung der Keilflächen bedingten Kanten sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. In dieser Ansicht sind die gegeneinander verschobenen Innengewindeabschnitte der Gewindelöcher 16 und die Durchgangslöcher 17 sichtbar, welche zum Zeitpunkt des ursprünglichen Vorspannens zur Durchführung des Befestigungsmittels gedient haben.The 10 shows a slot closure arrangement 100 similar to that of 1 along a plane symbolized by VI-VI in a post-keyed state in a groove (not shown) of an electric machine. The spring element 4 is again a working according to the bending beam principle, planar spring element, as in the 7 and 8th shown. The in 10 shown state with in the longitudinal direction (X direction) staggered pressure piece 300 and nut 200 arises after a Nachverkeilung, approximately in the direction of the arrow 36 on the occasion of a maintenance / service on the electric machine to compensate for a setting behavior of the windings. From the 10 goes on to show that the pressure piece 300 and the nut 200 as a wedge counter wedge combination with a tilt angle 33 formed by about one degree (in 10 greatly enlarged drawn), wherein the pressure piece 300 at its upper side in the direction of a vertical axis is additionally convexly curved in order to form a linear contact with the concavely curved sliding block 200 to allow at the bottom. The conditional by the curvature of the wedge surfaces edges are not shown for reasons of clarity. In this view, the mutually displaced female threaded portions of the threaded holes 16 and the through holes 17 visible, which served at the time of initial preloading to perform the fastener.

Falls eine Verkeilung auch unter Einsatz von Wellfedersegmenten erforderlich, so sind die dem Druckstück 300 zugewandte Nutensteinkontur 31 und die dem Nutenstein 200 zugewandte Druckstückkontur 32 bei dieser Ausführungsform eben, das heisst planar und parallel zueinander verlaufend anzuordnen, so wie im Zusammenhang mit 9 beschrieben.If wedging is also required with the use of corrugated spring segments, these are the pressure piece 300 facing Nutensteinkontur 31 and the nut 200 facing pressure piece contour 32 planar in this embodiment, that is, to arrange planar and parallel to each other, as in connection with 9 described.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 10, 1001, 10, 100
Nutverschlussanordnungslot closure arrangement
2, 202, 20
Nutensteinsliding block
3, 303, 30
DruckstückPressure piece
4, 404, 40
Federelementspring element
55
Längsachselongitudinal axis
6, 606, 60
Federsegmentspring segment
7, 707, 70
Zwischenstückconnecting piece
88th
Hochachsevertical axis
99
Länge des ZwischenstücksLength of the intermediate piece
1111
Kante des ZwischenstücksEdge of the intermediate piece
1212
Querachsetransverse axis
1313
Fasernfibers
14, 14014, 140
Schraubescrew
1515
Öffnung im ZwischenstückOpening in the intermediate piece
1616
Gewindeloch im DruckstückThread hole in the pressure piece
1717
Durchgangsloch im NutensteinThrough hole in the sliding block
1818
Druckstreifenpressure strips
1919
Nutgroove
2121
Nutgrundgroove base
2222
GleitunterlageSlider bed
2323
Aussenkanten des FedersegmentsOuter edges of the spring segment
2424
quermittige Region des Federsegmentstransversal region of the spring segment
2525
Befestigungsmittelfastener
2626
Muttermother
2727
bandartiger Trägerband-like carrier
2828
Federdicke/Dicke des FedersegmentsSpring thickness / thickness of the spring segment
2929
Dicke des ZwischenstücksThickness of the intermediate piece
3131
Nutensteinkontur/Kontur des Nutensteins zum Druckstück hinSliding nut contour / contour of the sliding block towards the pressure piece
3232
DruckstückkonturPressure piece contour
3333
Neigungswinkeltilt angle
3434
Länge des FedersegmentsLength of spring segment
3535
Breite des FedersegmentsWidth of the spring segment
3636
Verkeilrichtungwedging
3737
Wicklungwinding
3939
Lückegap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • CH 662911 A [0004] CH 662911 A [0004]
  • EP 2187504 A1 [0005, 0006, 0006, 0007, 0017, 0019, 0019, 0030, 0030] EP 2187504 A1 [0005, 0006, 0006, 0007, 0017, 0019, 0019, 0030, 0030]
  • EP 0601827 A1 [0021] EP 0601827 A1 [0021]

Claims (19)

Nutverschlussanordnung (1, 10, 100), umfassend einen Nutenstein (2, 20, 200), der sich in Richtung einer Längsachse (5) erstreckt, ein Druckstück (3, 30, 300), das sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckt, sowie einem vorspannbaren Federelement (4, 40), welches zwischen dem Nutenstein (2, 20, 200) und dem Druckstück (3, 30, 300) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4, 40) in Richtung der Längsachse (5) aus mindestens zwei benachbarten Federsegmenten (6, 60) zusammengesetzt ist, und dass in Richtung der Längsachse (5) zwischen den zwei benachbarten Federsegmenten (6, 60) ein Zwischenstück (7, 70) angeordnet ist, das in Richtung einer sich quer zur Längsachse erstreckenden Hochachse (8) dicker als die Federsegmente (6, 60) ist.Slot closure arrangement ( 1 . 10 . 100 ), comprising a sliding block ( 2 . 20 . 200 ), which extends in the direction of a longitudinal axis ( 5 ), a pressure piece ( 3 . 30 . 300 ) extending in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) and a pretensionable spring element ( 4 . 40 ), which between the nut ( 2 . 20 . 200 ) and the pressure piece ( 3 . 30 . 300 ), Is arranged characterized in that the spring element ( 4 . 40 ) in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) of at least two adjacent spring segments ( 6 . 60 ) and that in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) between the two adjacent spring segments ( 6 . 60 ) an intermediate piece ( 7 . 70 ) arranged in the direction of a transverse axis extending transversely to the longitudinal axis ( 8th ) thicker than the spring segments ( 6 . 60 ). Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40) eine Wellfeder (60) ist.Slot closure arrangement according to claim 1, characterized in that the spring element ( 40 ) a wave spring ( 60 ). Nutverschlussanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellfeder (60) entlang der Richtung der Längsachse (5) gewellt ist.Slot closure arrangement according to claim 2, characterized in that the corrugated spring ( 60 ) along the direction of the longitudinal axis ( 5 ) is corrugated. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40) derart zwischen dem Nutenstein (2, 200) und dem Druckstück (3, 300) angeordnet ist, dass es mit dem Druckstück (3, 300) in Richtung einer sich quer zur Längsachse erstreckenden Querachse (12) eine Biegebalken-Anordnung bildet, so dass das Federelement (4) vom Druckstück (3, 300) in Richtung der sich quer zur Längsachse (5) und quer zur Querachse (12) erstreckenden Hochachse (8) durchbiegbar ist.Slot closure arrangement according to claim 1, characterized in that the spring element ( 40 ) between the nut ( 2 . 200 ) and the pressure piece ( 3 . 300 ) is arranged so that it with the pressure piece ( 3 . 300 ) in the direction of a transverse axis extending transversely to the longitudinal axis ( 12 ) forms a bending beam arrangement, so that the spring element ( 4 ) from the pressure piece ( 3 . 300 ) in the direction of transverse to the longitudinal axis ( 5 ) and transverse to the transverse axis ( 12 ) extending vertical axis ( 8th ) is bendable. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4) eine Mehrzahl von unidirektional ausgerichteten, elektrisch isolierenden Fasern (13) umfasst, welche sich in Richtung der Querachse (12) erstrecken und durch ein warmfestes Harz miteinander verbunden sind.Slot closure arrangement according to claim 4, characterized in that the spring element ( 4 ) a plurality of unidirectionally oriented, electrically insulating fibers ( 13 ), which extend in the direction of the transverse axis ( 12 ) and are connected by a heat-resistant resin. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckende Aussenkanten (23) der Federsegmente (6) den Nutenstein (2, 200) berühren, während eine in Richtung der Querachse (12) gesehen zwischen den Aussenkanten (23) angeordnete quermittige Region (24) der Federsegmente (6) das Druckstück (3, 300) berührt.Slot closure arrangement according to claim 4, characterized in that in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) extending outer edges ( 23 ) of the spring segments ( 6 ) the nut ( 2 . 200 ), while one in the direction of the transverse axis ( 12 ) seen between the outer edges ( 23 ) arranged transversal region ( 24 ) of the spring segments ( 6 ) the pressure piece ( 3 . 300 ) touched. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckende Länge (34) von einem der Federsegmente (6, 60) maximal zweimal so gross ist, wie eine sich in Richtung der Querachse erstreckende Breite (35) des Federsegments (6, 60).Nutverschlussanordnung according to claim 1, characterized in that in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) extending length ( 34 ) of one of the spring segments ( 6 . 60 ) is twice as large as a width extending in the direction of the transverse axis ( 35 ) of the spring segment ( 6 . 60 ). Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Längsachse (5) zwischen zwei benachbarten Zwischenstücken (7, 70) ein Federsegment (6, 60) angeordnet ist.Slot closure arrangement according to claim 1, characterized in that in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) between two adjacent intermediate pieces ( 7 . 70 ) a spring segment ( 6 . 60 ) is arranged. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (7) und die zwei benachbarten Federsegmente (6) vor dem Zusammenbau der Nutverschlussanordnung mit einem sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckenden bandartigen Träger (27) zusammengehalten sind.Nutverschlussanordnung according to claim 1, characterized in that the intermediate piece ( 7 ) and the two adjacent spring segments ( 6 ) prior to assembly of the slot closure assembly with a direction in the longitudinal axis ( 5 ) extending ribbon-like carrier ( 27 ) are held together. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der bandartige Träger ein Klebeband (27) ist, insbesondere ein glasfaserverstärktes Klebeband.Nutverschlussanordnung according to claim 9, characterized in that the ribbon-like carrier an adhesive tape ( 27 ), in particular a glass fiber reinforced adhesive tape. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (30) in Richtung der Querachse (12) gesehen einen keilförmigen Querschnitt aufweist.Slot closure arrangement according to claim 1, characterized in that the pressure piece ( 30 ) in the direction of the transverse axis ( 12 ) has seen a wedge-shaped cross-section. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutverschlussanordnung (1, 10, 100) ein Befestigungsmittel (25) zum Vorspannen des Federelementes (4, 40) vor einem Einführen der Nutverschlussanordnung (1, 10, 100) in eine Nut (19) einer elektrischen Maschine aufweist, wobei das Befestigungsmittel (25) nach einer Positionierung der Nutverschlussanordnung (1, 10, 100) in der Nut (19) mechanisch von einer ersten Position mechanisch in eine kontrollierbare zweite Position überführbar ist, so dass die Vorspannung des Federelementes (4, 40) lösbar und das Federelement (4, 40) aktivierbar ist.Slot closure arrangement according to claim 1, characterized in that the slot closure arrangement ( 1 . 10 . 100 ) a fastening means ( 25 ) for biasing the spring element ( 4 . 40 ) prior to insertion of the slot closure assembly ( 1 . 10 . 100 ) into a groove ( 19 ) of an electric machine, wherein the fastening means ( 25 ) after a positioning of the slot closure arrangement ( 1 . 10 . 100 ) in the groove ( 19 ) mechanically from a first position into a controllable second position can be transferred, so that the bias of the spring element ( 4 . 40 ) releasably and the spring element ( 4 . 40 ) is activated. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (25) mindestens eine Schraube (14) umfasst, welche sich durch den Nutenstein (2, 20, 200) und das Zwischenstück (7) hindurch in ein im Druckstück (3, 30, 300) angeordnetes Gewindeloch (16) erstreckt.Slot closure arrangement according to claim 12, characterized in that the fastening means ( 25 ) at least one screw ( 14 ), which through the nut ( 2 . 20 . 200 ) and the intermediate piece ( 7 ) through into a pressure piece ( 3 . 30 . 300 ) threaded hole ( 16 ). Nutverschlussanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (14) bei gelöster Vorspannung des Federelementes (4, 40) aus der Nutverschlussanordnung (1, 10) entfernbar ist.Slot closure arrangement according to claim 13, characterized in that the screw ( 14 ) with dissolved bias of the spring element ( 4 . 40 ) from the slot closure arrangement ( 1 . 10 ) is removable. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich in Richtung der Längsachse (5) erstreckende Länge (9) des Zwischenstücks (7, 70) derart bemessen ist, dass das Zwischenstück (7, 70) die zwei benachbarten Federsegmente bei gelöster Vorspannung des Federelementes in der Nut (13) der elektrischen Maschine positioniert hält.Nutverschlussanordnung according to claim 1, characterized in that in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) extending length ( 9 ) of the intermediate piece ( 7 . 70 ) is dimensioned such that the Intermediate piece ( 7 . 70 ) the two adjacent spring segments with dissolved bias of the spring element in the groove ( 13 ) of the electric machine stops. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (70) derart geformt ist, dass es die zwei benachbarten Federsegmente (6) bei gelöster Vorspannung des Federelementes (6) in der Nut (13) der elektrischen Maschine formschlüssig positioniert hält.Nutverschlussanordnung according to claim 1, characterized in that the intermediate piece ( 70 ) is shaped so that it the two adjacent spring segments ( 6 ) with dissolved bias of the spring element ( 6 ) in the groove ( 13 ) holds the electrical machine positioned positively. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4, 40) eine Mehrzahl von in einem entspannten Zustand planaren Federelementen umfasst, die in Richtung der Hochachse aufeinandergestapelt sind.Slot closure arrangement according to claim 1, characterized in that the spring element ( 4 . 40 ) comprises a plurality of planar in a relaxed state spring elements which are stacked in the direction of the vertical axis. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück zumindest teilweise in den Nutenstein und/oder das Druckstück integriert ist.Slot closure arrangement according to claim 1, characterized in that the intermediate piece is at least partially integrated in the sliding block and / or the pressure piece. Nutverschlussanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (7, 70) aus einem Material gefertigt ist, welches eine geringere Biegesteifigkeit aufweist, als das Federelement.Nutverschlussanordnung according to claim 1, characterized in that the intermediate piece ( 7 . 70 ) is made of a material which has a lower bending stiffness, as the spring element.
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