DE1188710B - Electric machine with shrunk-on runner cap - Google Patents

Electric machine with shrunk-on runner cap

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DE1188710B
DE1188710B DEG28713A DEG0028713A DE1188710B DE 1188710 B DE1188710 B DE 1188710B DE G28713 A DEG28713 A DE G28713A DE G0028713 A DEG0028713 A DE G0028713A DE 1188710 B DE1188710 B DE 1188710B
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DE
Germany
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cap
rotor
locking ring
lugs
runner
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DEG28713A
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German (de)
Inventor
Hamilton Dana Taylor
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/51Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Description

Elektrische Maschine mit aufgeschrumpfter Läuferkappe Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer die Stimverbindungen der in Nuten im Läufer untergebraühten Leiter abstützenden aufgeschrumpften Kappe, deren eine Randzone das Läuferende überdeckt und mit einer glatten inneren Ringnut zur Aufnahme eines Sperringes versehen ist, der die axiale Verschiebung der Kappe auf dem Läufer begrenzt.Electric machine with a rotor cap shrunk on. The invention relates to an electrical machine with one of the end connections in the grooves in the Runner under-scalded ladder supporting a shrunk-on cap, one edge zone of which the end of the runner covered and with a smooth inner ring groove to accommodate a Lock ring is provided, which limits the axial displacement of the cap on the runner.

Bei einer bekannten Konstruktion der vorgenannten Art hat der Sperring die Form eines biegsamen Drahtes, der nach Aufschrumpfen der Kappe auf den Läufer durch einen in der Kappe vorgesehenen tangentialen Einführungskanal in die dafür vorgesehene Ringnut eingeschoben werden kann. Es können auch mehrere Einführungskanäle vorhanden sein, durch die jeweils ein Teil des Sperringes eingeführt wird. Die tangentialen Einführungskanäle stellen nun Unstetigkeiten dar, an denen bei hohen Beanspruchungen Spannungskonzentrationen entstehen, die zu Rißbildungen führen können. Die Kappe weist auf Grund der tangentialen Kanäle weiterhin eine Unwucht auf, die bei hohen Drehzahlen erhebliche Werte erreichen kann. Damit der Sperrring leicht in die Ringnut eingeschoben werden kann, muß weiterhin der Querschnitt der Ringnut größer ausgebildet sein als der des Sperringes. Der zwischen der Ringnut und dem Sperring vorhandene Spielraum ermöglicht nun also eine unerwünschte axiale Verschiebung der Kappe auf dem Läufer.In a known construction of the aforementioned type, the locking ring in the form of a flexible wire that, after shrinking the cap onto the runner through a tangential introduction channel provided in the cap into the for this purpose provided annular groove can be inserted. There can also be several insertion channels be present, through each of which a part of the locking ring is inserted. The tangential Inlet channels now represent discontinuities where high stresses occur Stress concentrations arise that can lead to the formation of cracks. The cap continues to have an imbalance due to the tangential channels, which occurs at high Speeds can reach considerable values. So that the locking ring easily fits into the ring groove can be inserted, the cross-section of the annular groove must continue to be made larger than that of the locking ring. The one between the ring groove and the locking ring There is now room for an undesired axial displacement of the cap the runner.

Es ist weiterhin bereits eine Anordnung für die Befestigung von Läuferkappen an Turbogeneratoren bekannt, bei welcher am Ende der Läuferkappe radiale Zähne vorgesehen sind, die zwecks Befestigung der Kappe in am Ende des Läufers frei gelassene Teile der Keilnuten eingeschoben werden und dann durch Drehung der Läuferkappe um eine halbe Läufernutenteilung sich mit den hinterdrehten Läuferzähnen nach Art eines Bajonettverschlusses verkeilen. Dabei ist unmittelbar hinter den Kappenzähnen und den hinterdrehten Läuferzähnen je ein drehbarer Ring mit gleichmäßig verteilten Füllstücken angeordnet, wobei beim Verdrehen der Läuferkappe am Läufer die Kappenfüllstücke in den Keilnuten des Läufers stehenbleiben, während die Läuferfüllstücke in der Umfangsrichtung hinter die Kappenfüllstücke geschoben werden. An den am einen Ende der Kappe vorgesehenen radialen Zähne treten sprunghafte Querschnittsänderungen der Kappe auf, die höchst unerwünschte Kerbbeanspruchungen zur Folge haben. In den Innenkanten der Zahnlücken der Kappe entstehen daher Kräftekonzentrationen, die zu Rißbildungen führen können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindung zwischen der Kappe und dem Läufer derart auszugestalten, daß die Kappe den bei Betrieb der Maschine auftretenden radikal wirkenden Fliehkräften sicher standhalten kann. Wegen der hohen Drehzahlen erreichen diese Fliehkräfte sehr hohe Werte. Sie führen dazu, daß die Kappe zu den am stärksten beanspruchten Teilen dynamoelektrischer Maschinen gehört. Außer den Fliehkräften wirken auf die Kappe noch axiale Schubkräfte, die von Wärmedehnungen der im Läufer vorgesehenen Leiter herrühren. Es kommt noch hinzu, daß die Kappe bereits im Ruhezustand der Maschine vorgespannt ist, da sie ja auf den Läufer aufgeschrumpft ist.Furthermore, an arrangement for attaching rotor caps to turbo-generators is already known, in which radial teeth are provided at the end of the rotor cap which, for the purpose of attaching the cap, are inserted into parts of the keyways left free at the end of the rotor and then by rotating the rotor cap half a pitch of the rotor groove is wedged with the back-turned rotor teeth in the manner of a bayonet lock. In this case, is located immediately behind the back teeth and the trepan rotor teeth per a rotatable ring with evenly distributed filling pieces which stand still during rotation of the rotor cap at the rotor, the Kappenfüllstücke in the key grooves of the rotor, while the Läuferfüllstücke be pushed in the circumferential direction behind the Kappenfüllstücke. At the radial teeth provided at one end of the cap, sudden changes in cross-section of the cap occur, which result in highly undesirable notch stresses. In the inner edges of the gaps between the teeth of the cap there are therefore concentrations of forces which can lead to the formation of cracks. The invention is based on the object of designing the connection between the cap and the runner in such a way that the cap can reliably withstand the radically acting centrifugal forces occurring during operation of the machine. Because of the high speeds, these centrifugal forces reach very high values. They lead to the fact that the cap is one of the most stressed parts of dynamo-electric machines. In addition to the centrifugal forces, axial shear forces also act on the cap, which result from thermal expansions of the conductors provided in the rotor. There is also the fact that the cap is already pretensioned when the machine is idle, since it is shrunk onto the runner.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun bei einer elektrischen Maschine der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sperring mit im Abstand angeordneten, nach innen abstehenden Ansätzen versehen ist, die bajonettverschlußartig hinter entsprechende, nach außen abstehende Ansätze des Läufers eingeschoben und durch Verdrehung hinter dem Ansatz kraftschlüssig mit dem Läufer verriegelt sind. Da durch die Ausgestaltung des Sperringes die Möglichkeit besteht, der Kappe einen über den ganzen Umfang hin gleichbleibenden Querschnitt zu geben, durch den alle Kerbwirkungen und Spannungskonzentrationen in der Kappe vermieden werden, kann bei der erfmdungsgemäßen Ausführung die Kappe günstiger bemessen werden, als es bei den bekannten Anordnungen möglich ist, bei denen unerwünschte Spannungskonzentrationen in der Kappe unvermeidlich sind.The object underlying the invention is now in an electrical Machine of the type mentioned above is achieved according to the invention in that the locking ring is provided with spaced, inwardly protruding lugs, the bayonet lock-like inserted behind corresponding, outwardly protruding approaches of the runner and are frictionally locked to the runner by twisting behind the shoulder. Since the design of the locking ring makes it possible to use the cap a to give a constant cross-section over the entire circumference, through which all Notch effects and stress concentrations in the cap can be avoided at the design according to the invention, the cap dimensioned more favorably will, than is possible with the known arrangements in which undesirable stress concentrations are inevitable in the cap.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand von Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigt F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt eines Läufers an der Stelle, an der der Hauptkörper des Läufers in die Lagerzapfen übergeht, wobei auch die Stimverbindungen der Wicklung und die Kappe dargestellt sind, und Fig. 2 eine schaubildliche Schnittansicht, welche die Einzelheiten der Verriegelung erkennen läßt. Der Hauptkörper la des Läufers 1 ist mit Lagerzapfen 1 b versehen. Die auf dem Läufer angeordneten Wicklungen bestehen aus in Längsnuten 15 und 17 des Läufers untergebrachten stabförmigen Leitern und aus Querstegen 2, welche die Stirnververbindungen der Wicklung bilden und sich in Umfangsrichtung erstrecken. Diese Stege 2 legen sich unter dem Einfluß der Fliehkraft an eine auf den Läufer aufgeschrumpfte Kappe3. Die Schrumpfpassung befindet sich zwischen einer Ringflächelc des Läufers und einer Innenfläche 3 b der Kappe 3. Diese ist mit ihrem anderen Ende auf einen Zentrierring 4, und zwar auf dessen Außenfläche 4 a, aufgesehrumpft. Zwischen dem Lagerzapfen 1 b und der Innenfläche 4 b des Zentrierringes 4 befindet sich ein reichlich bemessener Spalt 5, der dem Lagerzapfen 1 b eine geringe Durchbiegung ermöglicht, ohne daß dadurch die Kappe 3 aus ihrer gleichachsigen Lage gegenüber dem Hauptläuferkörper 1 a gebracht würde, auf den die Kappe aufgeschrumpft ist. Von der Kappe 3 sind die Stirnverbindungen 2 durch Zwischenlagen 6 isoliert. Die Paßfläche 3 b an der dem Läufer zugewandten Randzone der Kappe ist durch eine Dämpferwicklung 7 dagegen geschützt, möglicherweise durch starke übergangsströme verbrannt zu werden.An embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to drawings; in these, FIG. 1 shows a partial longitudinal section of a rotor at the point at which the main body of the rotor merges into the bearing journals, the end connections of the winding and the cap are also shown, and FIG. 2 is a diagrammatic sectional view showing the details of the locking mechanism. The main body la of the rotor 1 is provided with bearing journals 1 b . The windings arranged on the rotor consist of rod-shaped conductors accommodated in longitudinal grooves 15 and 17 of the rotor and of transverse webs 2, which form the end connections of the winding and extend in the circumferential direction. Under the influence of centrifugal force, these webs 2 lie against a cap 3 that is shrunk onto the runner. The shrink fit is located between an annular surface 3 b of the rotor and an inner surface 3 b of the cap 3. This is at its other end on a centering ring 4, namely on the outer surface 4 a, butted. Between the bearing pin 1 b and the inner surface 4 b of the centering ring 4 there is a generously dimensioned gap 5, which allows the bearing pin 1 b to bend slightly without the cap 3 being brought out of its coaxial position relative to the main rotor body 1 a that the cap is shrunk on. The end connections 2 are insulated from the cap 3 by intermediate layers 6. The mating surface 3 b on the edge zone of the cap facing the rotor is protected by a damper winding 7 against possibly being burned by strong transient currents.

Außer durch die Schrumpfpassung ist nun die Kappe 3 auf dem Läufer 1 durch einen Sperring 9 gegen axiale Verschiebung verriegelt. Dieser Sperrring 9 sitzt in einer inneren Ringnut 3 a der Kappe, und er hat innere Ansätze 12, 13, die in Aussparungen 1 d, 1 g des Läufers eingreifen. Sein Querschnitt ist ungefähr rechteckig, und er ist bei 11 durchschnitten, so daß man seine Enden übereinanderschieben und ihn zusammendrücken und ihn in diesem Zustande in die Kappe3 in axialer Richtung einschieben kann, bis er in die innere Nut 3 a der Kappe einschnappt, die keinerlei Bohrungen, axiale Schlitze oder andere Unstetigkeiten ihres Querschnitts aufweist, an denen sich Spannungskonzentrationen ergeben würden. Um jede Kerbwirkung zu vermeiden, ist die Ringnut 3 a an ihrer inneren Kante bei 3 c abgerundet. Die äußere Kante 9a des Sperringes ist abgeschrägt, so daß der Sperring beim Einschnappen in die Nut 3 a zu einer satten Anlage an deren Grundfläche gelangt.In addition to the shrink fit, the cap 3 is now locked on the rotor 1 by a locking ring 9 against axial displacement. This locking ring 9 sits in an inner annular groove 3 a of the cap, and it has inner lugs 12, 13 which engage in recesses 1 d, 1 g of the rotor. Its cross-section is approximately rectangular, and it is cut through at 11 , so that you can push its ends over one another and compress it and push it in this state into the cap 3 in the axial direction until it snaps into the inner groove 3 a of the cap, which does not have any Has bores, axial slots or other discontinuities in their cross-section where stress concentrations would arise. In order to avoid any notch effect, the annular groove 3 a is rounded at its inner edge at 3 c. The outer edge 9a of the locking ring is beveled so that the locking ring, when it snaps into the groove 3 a, comes to rest against its base.

Die innen vorspringenden Ansätze des Sperringes 9 umfassen zwei verschiedene Arten von Ansätzen, nämlich Ansätze 12 mit einer der Breite des Sperrringes entsprechenden axialen Länge und Ansätze 13, die länger bemessen sind, als es der Breite des Sperrringes 9 entspricht. Die Ansätze 12 sind über den größten Teil des Umfanges des Sperringes herum im Abstand voneinander angeordnet. Der Hauptteil la des Läufers bildet Pole le, die von den Wicklungen umgeben sind. Diese sind in Nuten 17 untergebracht, die sich in den Bereichen lf der Läuferoberfläche befinden. Die Pole 1 e nehmen dabei einen viel kleineren Teil des Umfanges ein als die Bereiche lf. Handelt es sich um einen Stromerzeuger mit einem zweipoligen Läufer, dann liegt dem Pol 1 e ein entsprechender Pol um 180' versetzt gegenüber. Bei einer vierpoligen Maschine indessen ist der Läufer mit vier um 90' gegeneinander versetzten Polen 1 e versehen. Die zwischen den Wicklungsnuten 17 verbleibenden Zähne 16 sind ebenso wie die Polzähne 14 am Ende des Läuferkörpers auf einen geringeren Durchmesser abgedreht, um die Sitzflächen lc für die Schrumpfpassung vorzusehen. Die Gegenfläche 3 b der Kappe 3 hat eine lichte Weite, die etwas kleiner als der Durchmesser der Sitzfläche lc bemessen ist und sich beim Erwärmen der Kappe 3 weit genug dehnt, damit man die beiden Sitzflächen aufeinanderschieben kann. Nach dem Abkühlen der Kappe ergibt sich dann die Schrumpfpassung, durch die die Kappe fest auf dem Läuferkörper la gehalten wird.The inwardly projecting lugs of the locking ring 9 comprise two different types of lugs, namely lugs 12 with an axial length corresponding to the width of the locking ring and lugs 13 which are longer than the width of the locking ring 9 . The lugs 12 are spaced from one another over most of the circumference of the locking ring. The main part la of the rotor forms poles le, which are surrounded by the windings. These are accommodated in grooves 17 which are located in the areas lf of the rotor surface. The poles 1 e take up a much smaller part of the circumference than the areas lf. If it is a power generator with a two-pole rotor, a corresponding pole is opposite the pole 1 e offset by 180 '. In the case of a four-pole machine, however, the rotor is provided with four poles 1 e offset from one another by 90 ' . The teeth 16 remaining between the winding grooves 17 , like the pole teeth 14 at the end of the rotor body, are turned to a smaller diameter in order to provide the seating surfaces 1c for the shrink fit. The opposite surface 3 b of the cap 3 has a clear width that is slightly smaller than the diameter of the seat lc and when the cap 3 is heated, it expands enough so that the two seat surfaces can be pushed onto one another. After the cap has cooled down, the result is the shrink fit, by means of which the cap is held firmly on the rotor body la.

Die Wicklungszähne 16 und die Polzähne 14 sind mit bogenförmigen Aussparungen ld bzw. lg versehen, die lang und tief genug bemessen sind, um die Ansätze 12 und 13 des Sperringes mit einem gewissen Spielraum aufnehmen zu können, der ein leichtes Drehen des Sperringes 9 bis in die Sperrstellung ermöglicht. In Achsenrichtung betrachtet sind diese Aussparungen 1 d, 1 g außen durch radiale Flanschflächen lh, Ij begrenzt. Der Läufer ist also für jeden Ansatz 13 des Sperringes 9 mit einer Aussparung lg und für jeden Ansatz 12 des Sperringes 9 mit einer Aussparung ld versehen. Die in Umfangsrichtung gemessene Länge der Ansätze 12 und 13 des Sperringes 9 ist so kurz bemessen, daß, wenn man die Kappe 3 mit dem in ihre Ringnut eingeschnappten Sperring 9 ausgehend von der in F i g. 2 gezeigten Lage auf den Läufer 1 aufschiebt, die Ansätze längs der Nuten 15 und 17 auf den Läufer aufgleiten.The winding teeth 16 and the pole teeth 14 are provided with arcuate recesses ld and lg, which are long and deep enough to accommodate the lugs 12 and 13 of the locking ring with a certain margin, which allows easy turning of the locking ring 9 to in the locked position enables. Viewed in the axial direction, these recesses 1 d, 1 g are delimited on the outside by radial flange surfaces lh, Ij. The runner is therefore provided with a recess 1g for each attachment 13 of the locking ring 9 and a recess 1d for each attachment 12 of the locking ring 9 . The length of the lugs 12 and 13 of the locking ring 9 , measured in the circumferential direction, is so short that, when the cap 3 with the locking ring 9 snapped into its annular groove, starting from the position shown in FIG. 2 pushes the position shown on the runner 1 , the lugs slide along the grooves 15 and 17 on the runner.

Die zur Aufnahme der Wicklungen dienenden Läufernuten 17 sind in der üblichen Weise durch Keile 18 verschlossen, die verhindern, daß die Wicklungsstäbe aus den Läufernuten 17 durch die Fliehkraft herausgeschleudert werden. In entsprechender Weise sind die Dämpferwicklungen.7 in den Polnuten 15 durch Keile 19 gesichert. Die Keile 18 und 19 sind nur an ihren Enden bei 18 a und 19 a dünner bemessen und bilden dort Flächen, auf welche die Ansätze 12 und 13 bei der axialen Verschiebung der Kappe 3 aufgleiten können. Nach diesem Aufgleiten muß man den Sperring bajonettverschlußartig drehen, .bis die Ansätze 12 und 13 in der Aussparung 1 d und lg zu liegen kommen und sich an den radialen Flanschflächen lh und li abstützen. Alsdann setzt man z. B. eine Sicherungsschraube 21 ein, die in eine Gewindebohrung eines Polzahnes 14 eingesehraubt wird, um eine ungewollte Verdrehung des Sperringes 19 gegenüber dem Läuferkörper la zu verhindern. Die Schraube 21 greift dabei in eine Aussparung 13 a, die in dem Ende eines der Ansätze 13 vorgesehen ist, und in eine entsprechende Aussparung 14 a des entsprechenden Polzahnes. Eine entsprechende Sperrschraube ist auf dem in Durchmesserrichtung gegenüberliegenden Pol des Läufers vorgesehen, um sicherzustellen, daß der Sperring zuverlässig gegen Drehung gesichert ist. Das Einschrauben der Schraube 21 erfolgt aber erst dann, wenn die Kappe mit dem Sperring bajonettverschlußartig auf den Läufer aufgeschoben ist. Die Ansätze 13 sind so lang bemessen, daß sie in Achsenrichtung über den Abschnitt 3d der Kappe 3 an deren Stirnseite vorspringen. Das bietet die Möglichkeit, nach dem Aufschieben des aus der Kappe 3 und dem Sperring 9 bestehenden Aggregats auf den Körper 1 des Läufers und nach dem Festschrumpfen der Kappe 3 auf diesem den Sperring 9 für sich allein gegenüber dem Läufer zu verdrehen.Serving for receiving the windings rotor slots 17 are closed in the usual manner by wedges 18 , which prevent the winding bars from being thrown out of the rotor slots 17 by centrifugal force. The damper windings.7 are secured in the pole grooves 15 by wedges 19 in a corresponding manner. The wedges 18 and 19 are only thinner at their ends at 18 a and 19 a and there form surfaces on which the lugs 12 and 13 can slide during the axial displacement of the cap 3. After this sliding on you have to turn the locking ring like a bayonet lock. Until the lugs 12 and 13 come to rest in the recess 1 d and lg and are supported on the radial flange surfaces lh and li. Then one sets z. B. a locking screw 21 which is inserted into a threaded hole of a pole tooth 14 to prevent unwanted rotation of the locking ring 19 relative to the rotor body la. The screw 21 engages in a recess 13 a, which is provided in the end of one of the lugs 13 , and in a corresponding recess 14 a of the corresponding pole tooth. A corresponding locking screw is provided on the opposite pole of the rotor in the diameter direction to ensure that the locking ring is reliably secured against rotation. The screw 21 is only screwed in when the cap with the locking ring is pushed onto the runner like a bayonet lock. The lugs 13 are so long that they protrude in the axial direction over the section 3d of the cap 3 on the end face. This offers the possibility, after sliding the assembly consisting of the cap 3 and the locking ring 9 onto the body 1 of the rotor and after shrinking the cap 3 onto it, to rotate the locking ring 9 on its own relative to the rotor.

Der Zusammenbau der Teile verläuft also wie folgt: Zunächst läßt man den Sperring, wenn er als Sprengring ausgebildet ist, in die Innennut 3a der Kappe einspringen, indem man die Enden des Sprengringes 9 an der Fuge 11 übereinanderschiebt und den Ring zusammendrückt und ihn dann in die Kappe 3 einschiebt. Alsdann wird die Kappe gleichmäßig so weit erwärmt, daß man sie auf den Läuferkörper 1 in Achsenrichtung aufschieben kann, bis die Paßflächen 3b und lc übereinanderliegen. Bei diesem Aufschieben der Kappe auf den Läufer gleiten die Ansätze 13 des Sprengringes in Achsenrichtung in die Polnuten 15 hinein, während sich die Ansätze 12 des Sprengringes in die Wicklungsnuten 17 hineinschieben. Die Kappe 3 wird in Achsenrichtung so weit aufgeschoben, bis die Ansätze 13 zu den Enden der Aussparungen lg der Polzähne 14 ausgerichtet sind. Ist diese Ausrichtung auf den in Durchmesser einander gegenüberliegenden Seiten des Läufers erreicht, dann ist damit sichergestellt, daß Ae nunmehr verdeckt liegenden Ansätze 12 auch gegenüber den Aussparungen 1 d der Wicklungszähne 16 ausgerichtet sind. Alsdann dreht man den Sprengring 9 entweder für sich allein oder zusammen mit der Kappe3 in Umfangsrichtung gegenüber dem Läuferkörper la. Durch diese Drehung werden die Ansätze 13 in die Aussparungen 1 g eingeschoben, und die Ansätze 12 gelangen in die Aussparungen ld. Das richtige Winkelmaß der Drehung ergibt sich dabei von selbst, weil der letzte Ansatz 13 in der Drehrichtung betrachtet an den Anschlag 1 k des Polzahnes stößt und dadurch eine zu weite Drehung verhindert. Nach dieser Drehung sind die Aussparungen 13 a und 14 a für die Sicherungsschraube 21 miteinander ausgerichtet, so daß man diese Sicherungsschraube nunmehr einsetzen kann. Die Ansätze 12 und 13 begrenzen dann die axiale Verschiebbarkeit der Kappe, weil sie an die Gegenflächen 1 h und 1 i an dem äußeren Ende der Aussparung ld und lg anstoßen. Die Kappe wird dann in Achsenrichtung etwas zurückgeschoben, bis sich der Sprengring 9 an diese Anschlagflächen anlegt. Alsdann läßt man die Kappe sich so weit abkühlen, daß ihre Paßfläche 3b die Fläche Ic des Läufers mit Schrumpfpassung ergreift. Gleichzeitig erfolgt das Aufschrumpfen der Kappe 3 mit deren äußerer Randzone auf dem Zentrierring 4, auf den beim Abkühlen des Aggregats eine ihn an den radialen Flansch 3 e der Kappe andrückende Kraft ausgeübt wird. Dieselbe axiale Kraft bringt die Kappe 3 mit der einen Flanke ihrer Nut 3 a zur Anlage an dem Sperring 9. The assembly of the parts is as follows: First you let the locking ring, if it is designed as a snap ring, jump into the inner groove 3a of the cap by sliding the ends of the snap ring 9 at the joint 11 and compressing the ring and then in the cap 3 pushes in. The cap is then heated evenly to such an extent that it can be pushed onto the rotor body 1 in the axial direction until the mating surfaces 3b and 1c are superimposed. When the cap is pushed onto the rotor, the lugs 13 of the snap ring slide in the axial direction into the pole grooves 15 , while the lugs 12 of the snap ring slide into the winding grooves 17 . The cap 3 is pushed on in the axial direction until the lugs 13 are aligned with the ends of the recesses 1g of the pole teeth 14. If this alignment is achieved on the opposite sides of the rotor in terms of diameter, then it is ensured that Ae now concealed lugs 12 are also aligned with respect to the recesses 1d of the winding teeth 16. Then you rotate the snap ring 9 either alone or together with the cap3 in the circumferential direction with respect to the rotor body la. As a result of this rotation, the lugs 13 are pushed into the recesses 1 g , and the lugs 12 get into the recesses ld. The correct angular dimension of the rotation results automatically because the last extension 13, viewed in the direction of rotation, strikes the stop 1 k of the pole tooth and thereby prevents excessive rotation. After this rotation, the recesses 13 a and 14 a for the locking screw 21 are aligned with each other, so that this locking screw can now be used. The lugs 12 and 13 then limit the axial displacement of the cap, because they h at the mating surfaces 1 and 1 i ld at the outer end of the recess and abut lg. The cap is then pushed back somewhat in the axial direction until the snap ring 9 rests against these stop surfaces. The cap is then allowed to cool to such an extent that its mating surface 3b engages the surface Ic of the rotor with a shrink fit. At the same time, the cap 3 with its outer edge zone is shrunk onto the centering ring 4, on which a force pressing it against the radial flange 3 e of the cap is exerted as the unit cools. The same axial force brings the cap 3 with one flank of its groove 3 a to bear against the locking ring 9.

Die Kappe 3 ist also durch sehr einfache Mittel am Läufer verriegelt, ohne daß dazu irgendwelche Unstetigkeiten des Querschnittes der Kappe erforderlich würden, die zu Spannungskonzentrationen füh- ren würden. Vielmehr ist die Kappe mit einer glatten Ringnut versehen. Es finden daher keinerlei Kerbwirkungen statt, die zu einem Bruch der Kappe füh- ren könnten. Die Kappenspannung kann daher sehr hoch bemessen werden, ohne die Betriebssicherheit zu gefährden.The cap 3 is therefore locked on the runner by very simple means, without any discontinuities in the cross section of the cap which would lead to stress concentrations being necessary . Rather, the cap is provided with a smooth annular groove. There are therefore no notch effects whatsoever which could lead to breakage of the cap. The cap tension can therefore be dimensioned very high without endangering operational safety.

Es wäre auch möglich, die Ansätze 12 ebenso auszugestalten wie die Ansätze 13. In diesem Falle müßten die Aussparungen 1 d, ebenso lang bemessen werden wie die Aussparungen lg, was freilich den Nachteil hätte, daß die Schulter 1 k fortfallen würde.It would also be possible to design the projections 12 in the same way as the projections 13. In this case, the recesses 1 d would have to be dimensioned as long as the recesses lg, which of course would have the disadvantage that the shoulder 1 k would be omitted.

Auch könnten alle Ansätze die Gestalt der Ansätze 12 erhalten. Das würde aber die Möglichkeit erschweren, den Sperring 9 für sich allein zu drehen. Dieser müßte daher mit Festsitz in die Nut eingepaßt sein, damit man ihn zusammen mit der Kappe 3 als Ganzes in die Sperrstellung drehen kann. Schließlich bestünde die Möglichkeit, den Sperring aus einzelnen Segmenten zusammenzusetzen.All approaches could also be given the shape of approaches 12. But that would make it more difficult to rotate the locking ring 9 on its own. This would therefore have to be fitted with an interference fit in the groove so that it can be rotated together with the cap 3 as a whole into the blocking position. Finally, there would be the possibility of assembling the locking ring from individual segments.

Claims (1)

Patentanspruch: Elektrische Maschine mit einer die Stirnverbindungen der in Nuten im Läufer untergebrachtenLeiter abstützenden aufgeschrumpften Kappe, deren eine Randzone das Läuferende überdeckt und mit einer glatten inneren Ringnut zur Aufnahme eines Sperringes versehen ist, der die axiale Verschiebung der Kappe auf dem Läufer begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (9) mit im Abstand angeordneten, nach innen abstehenden Ansätzen (12, 13) versehen ist, die bajonettverschlußartig hinter entsprechende, nach außen abstehende Ansätze (1j, Ih) des Läufers (1) eingeschoben und durch Verdrehung hinter diese Ansätze kraftschlüssig mit dem Läufer verriegelt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1753 706; USA.-Patentschrift Nr. 1890 340. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 964 160. Claim: Electrical machine with a shrunk-on cap supporting the end connections of the ladder accommodated in grooves in the rotor, one edge zone of which covers the rotor end and is provided with a smooth inner annular groove for receiving a locking ring which limits the axial displacement of the cap on the rotor, characterized that the locking ring (9) is provided with spaced, inwardly protruding lugs (12, 13) , which is inserted like a bayonet lock behind corresponding, outwardly protruding lugs (1j, Ih) of the rotor (1) and, by twisting, behind these lugs are positively locked with the runner. Considered publications: German utility model No. 1753 706; U.S. Patent No. 1890 340. Earlier Patents Considered: German Patent No. 964 160.
DEG28713A 1958-12-29 1959-12-29 Electric machine with shrunk-on runner cap Pending DE1188710B (en)

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