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Aus einzelnen Blechsegmenten geschichteter Läufer elektrischer Großmaschinen
Gegenstand der PatentanmeldungL40728VIIlb/ 21 d 1 (deutsche Auslegeschrift 1140
638) ist ein aus einzelnen Blechsegmenten geschichteter Läufer elektrischer Großmaschinen,
bei welchem mehrere Blechlagen der Blechsegmente eine Schicht, mehrere Schichten
die Pakethöhe des Läufers ergeben, wobei die Blechsegmente mittels Bolzen, welche
durch in jenen angeordnete Löcher gesteckt sind, untereinander fest verbunden sind,
wobei fernerhin die Blechsegmente mit ihren Stoßstellen von Blechlage zu Blechlage
zueinander um einen Lochabstand oder ein ganzzahliges Vielfaches davon versetzt
sind und so eine Lagenfolge bilden (nämlich die fortlaufend gezählte Nummer der
Blechlage, bei der die nächste, also nur um einen Lochabstand versetzte Stoßstelle
angeordnet ist), wobei die Anzahl der Löcher bzw. Lochgruppen pro Blechsegment gleich
der Anzahl der Lagen pro Schicht ist, und weiterhin die Lagenfolge innerhalb einer
Schicht dem Gesetz nachstehender Folgen gehorcht: entweder für die Anzahl der Lagen
n = gerade Zahl: 1, 3 ... (n-1), n,
(n-2) ... 2 oder
für n = ungerade Zahl: 1, 3 ... n,
(n-1), (n -3) ...
2, und wobei die jeweils nachfolgende Schicht mit der gleichen Lagenfolge ausgebildet
ist wie die vorhergehende.
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Die Fertigung und der Zusammenbau derartiger Blechsegmentanordnungen
kann dann in an sich bekannter Weise etwa wie folgt vorgenommen werden: Nach dem
Stanzen der einzelnen Segmente werden diese geschichtet und die dann in achsparalleler
Richtung fluchtenden Löcher bzw. Lochgruppen beispielsweise so weit aufgerieben,
daß die durch sie hindurchzuführenden Bolzen genügend Platz, wenn auch mit enger
Toleranz, haben. Nach dem Einführen der Bolzen wird dann das Blechpaket durch geeignete
Maßnahmen mit der Läuferwelle verbunden und so alles zusammengehalten.
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Es können jedoch auch die Löcher bzw. Lochgruppen von vornherein so
groß ausgeführt werden, daß auch nach erfolgtem Zusammenbau und trotz der dabei
entstehenden Fertigungsungenauigkeiten noch die Bolzen hindurchgeführt werden können.
Auch in diesem Falle kann danach der Läufer einer Schleuderprobe unterworfen werden,
bei welcher sich die einzelnen Blechsegmente mit einem Teil ihrer Lochwandungen
einseitig und mehr oder weniger eng an die Bolzen anlegen, während auf der anderen
Seite des Bolzens ein relativ großer Zwischenraum zwischen diesem und der Lochwandung
entsteht. Die bereits vor der Schleuderprobe eingetriebenen Keile werden dann zum
Ausgleich der so entstandenen Zwischenräume in bekannter Weise nachgetrieben. Allen
diesen Fertigungsverfahren haften folgende Nachteile an: Das Aufreiben sämtlicher
Löcher verlangt einen erheblichen Arbeitsaufwand und demgemäß eine Verteuerung der
elektrischen Maschine, wobei noch nicht einmal ein sattes Anliegen sämtlicher Blechsegmente
bzw. der Lochwandungen an den Bolzen gewährleistet ist. Ähnliches gilt auch für
die Fertigung nach dem Prinzip des Nachkeilens.
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Allen den soeben geschilderten Fertigungsverfahren haftet jedoch noch
ein weiterer Nachteil an, der an Hand der Zeichnung weiter unten beschrieben wird
und zusammen mit den soeben genannten Nachteilen als Aufgabe der Erfindung beseitigt
werden soll.
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Gegenstand der Erfindung ist ein aus einzelnen Blechsegmenten geschichteter
Läufer elektrischer Großmaschinen, bei welchem mehrere Blechlagen der Blechsegmente
eine Schicht, mehrere Schichten die Pakethöhe des Läufers ergeben, wobei die Blechsegmente
mittels Bolzen, welche durch in jenen angeordnete Löcher gesteckt sind, untereinander
fest verbunden sind, wobei fernerhin die Blechsegmente mit ihren Stoßstellen von
Blechlage zu Blechlage zueinander um einen Lochabstand oder ein ganzzahliges Vielfaches
davon versetzt sind und so eine Lagenfolge bilden (ähnlich die fortlaufend gezählte
Nummer der Blechlage, bei der die nächste, also nur um einen Lochabstand versetzte
Stoßstelle angeordnet ist), wobei die Anzahl der Löcher bzw. Lochgruppen pro Blechsegment
gleich der Anzahl der Lagen pro Schicht ist, und weiterhin die Lagenfolge
innerhalb
einer Schicht- dem .Gesetz nachstehender Folgen gehorcht: entweder für die Anzahl
der Lagen n=gerade Zahl: 1, 3 ... (n-1.), n, (n -2) . .. 2
oder für
n =ungerade Zahl: 1, 3 ... n, (n-1),
(n-3) ... 2, und
wobei die jeweils nachfolgende Schicht mit der gleichen Lagenfolge -ausgebildet
-ist wie die vorhergehende, nach Patentanmeldung L 40728 VIII b / 21 d1, (deutsche
Auslegeschrift 1140 638). Erfindungsgemäß sind nur die den Stoßstellen der
Blechsegmente benachbarten Löcher bzw. Lochgruppen mit enger Toleranz zu den in
ihnen angeordneten Bolzen ausgebildet, und die Bolzen in den übrigen Löchern bzw.
Lochgruppen liegen durch vergrößerte Ausbildung der jeweiligen Lochdurchmesser an
den Lochwandungen nicht an.
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In einer Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß nur die den Stoßstellen benachbarten Löcher bzw. Lochgruppen vor dem Schichten
enger als die entsprechenden Bolzen ausgebildet sind und erst nach dem Schichten
gemeinsam so weit aufgerieben werden, daß die entsprechenden Bolzen mit enger Toleranz
an den Lochwänden anliegen.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben, bei welcher
Fig. 1 ein aufgeschnittenes Paket von Blechsegmenten nach dem Erfindungsvorschlag
der Hauptpatentamneldung darstellt, Fig. 2 dasselbe, jedoch nach der Erfindung dieser
Patentanmeldung ausgebildet und Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2; Fig. 4 zeigt dann
noch eine Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung.
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In Fig. 1 sind die Blechsegmente 1 bis 5 mit ihren Stoßstellen 6 von
Blechlage zu Blechlage versetzt angeordnet. Die einzelnen Bohrungen, durch welche
Bolzen 8 bis 16 hindurchgeführt werden, sind (zur besseren Erläuterung in vergrößerter
Form gezeichnet) aus Fertigungsgründen in ihrem Durchmesser nie so genau ausführbar,
daß sie von allen Seiten eng an den jeweiligen Bolzen 8 bis 16 anliegen.
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Außerdem werden insbesondere durch mechanische Beanspruchungen die
Blechsegmente 1 bis 5 in Umfangsrichtung, d. h. nach links oder rechts, geschoben,
so daß die in ihnen angeordneten und jeweils einem der Bolzen 8 bis 16 zugeordneten
Löcher zueinander auch nicht exakt fluchten. Es ergibt sich dann also ein entweder
nur einseitiges Anliegen eines der Blechsegmente 1 bis 5 an den Bolzen 8 bis 16,
z. B. Blechsegment 1 von rechts am Bolzen B. Aus der Fig. 1 ist auch ersichtlich,
daß zu einem definierten Anliegen eines Loches an einen Bolzen jeweils zweckmäßigerweise
nur das Loch vorzusehen ist, welches den Stoßstellen 6 am nächsten liegt; im anderen
Falle treten, ebenfalls aus Fertigungsgründen, insbesondere Verwölbungen als unerwünschte
Nebenerscheinungen auf.
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Man wird also nur die den Stoßstellen 6 am nächsten liegenden Löcher
mit zum Bolzen enger Toleranz ausführen, während die übrigen Löcher mit einem wesentlich
größeren Durchmesser auszubilden sind und dadurch nicht an den entsprechenden Bolzen
zur Anlage gelangen. Eine derartige Ausbildung ist in der Fig. 2 dargestellt, bei
welcher z. B. der Bolzen 11 nur die Blechsegmente 4 und 7 trägt, also ausschließlich
über die der Stoßstelle 6 benachbarten Löcher. Die übrigen an dem Bolzen 11 angeordneten
Blechsegmente 1, 3 sowie das an das Blechsegment 2 rechts anstoßende Blechsegment
liegen dagegen nicht an-Hierdurch wird also vermieden, daß an den Bolzen 8 bis 16
undefinierte Kräfte angreifen und daß außerdem, z. B. bei zu engem Lochabstand,
ein Verwölben der zwischen zwei Bolzen angeordneten Teile eines Blechsegmentes und
damit eine zusätzliche unnötige Beanspruchung verursacht wird.
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Eine Draufsicht auf die Fig. 2, ungeschnitten, zeigt die Fig. 3, bei
welcher jedoch die Bolzen 8 bis 16 weggelassen wurden. Nur die unmittelbar der Stoßstelle
6 benachbarten Löcher 19, 20 des Blechsegmentes haben einen Durchmesser mit enger
Toleranz zu den entsprechenden Bolzen, während die darunterliegenden Löcher der
weiteren Bleche an den Bolzen wegen ihres vergrößerten Durchmessers nicht anliegen.
Das Loch 21 ist zumindest hinsichtlich des sichtbaren, oberen Blechsegmentes mit
einem größeren Durchmesser ausgebildet, und erst der Durchmesser eines oder mehrerer
Löcher in darunterliegenden Blechsegmenten ist, sofern es sich jeweils um ein einer
Stoßstelle benachbartes Loch handelt, mit eng toleriertem Durchmesser ausgebildet.
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Bei der Fertigung ist es in Weiterbildung der Erfindung außerdem zweckmäßig,
die Bleche vor dem Schichten hinsichtlich ihrer Löcher geringeren Durchmessers so
auszubilden, daß der Durchmesser kleiner ist als der des entsprechenden Bolzens.
Nach dem Schichten der einzelnen Blechsegmente wird man diese Löcher aufreiben und
somit ein Hindurchführen der jeweiligen zugeordneten Bolzen ermöglichen. Da jedoch
im Gegensatz zu dem Aufreiben in bekannten Ausführungen in der nach der Erfindung
vorgeschlagenen Weise jeweils nur eine geringere Anzahl von Löchern pro Blechsegment
aufgerieben werden muß, also z. B. in der Fig. 2 hinsichtlich des den Bolzen 11
umgebenden und achsparallel fiuchtensollenden Loches nur die Löcher der Blechsegmente
4, 7, wird erheblicher Arbeitsaufwand eingespart.
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Bildet man die Löcher nicht, wie in Fig. 3 angegeben, lediglich in
Umfangsrichtung hintereinander, sondern auch in radialer Richtung hintereinander
aus (s. Fig. 4), so daß also insoweit Lochgruppen 22 bis 24 entstehen, so sind statt
der den Stoßstellen 6 benachbarten Löcher 19, 20 (Fig. 3) nunmehr die den Stoßstellen
6 benachbarten Lochgruppen 22, 23 (Fig. 4) in Weiterbildung des Gegenstandes der
Erfindung mit kleinerem Durchmesser auszubilden. Diese Anordnung wird besonders
vorteilhaft bei Wasserkraftgeneratoren mit senkrechter Welle angewandt, wo große
Kräfte zu beherrschen sind und daher eine große Zahl von Bolzen und Löchern anzuordnen
sind.