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Aus Blechen geschichteter Magnetkörper für elektrische Maschinen Die
Erfindung betrifft aus Blechen geschichtete Magnetkörper für elektrische Maschinen
mit ausgeprägten Polen.
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Magnetkörper, also ein Magnetjoch, ein Jochkranz oder ein Polkern
elektrischer Maschinen mit ausgeprägten Polen werden heute sehr häufig aus gestanzten
Blechen hergestellt. Die Bleche werden bei der Fabrikation über Tragbolzen geschichtet,
zusammengepreßt und zur Aufrechterhaltung der Pressung mit den Bolzenenden verschweißt
bzw. durch Nieten, die in eingestanzte Bohrungen geschoben sind, zusammengehalten.
Zur Befestigung der Polkerne am Magnetjoch sind die Polkerne mit Gewindelöchern
versehen, in die die Befestigungssehrauben eingeschraubt sind. Beim Bohren der Gewindelöcher
in die geblechten Polkerne bzw. in ein geblechtes Magnetjoch oder einen geblechten
Jochkranz des Läufers einer Synchronmaschine treten häufig Schwierigkeiten auf,
die z. B. im Verlaufen des Bohrers, Ausreißen von Gewindegängen und Zerbrechen von
Gewindebohrern bestehen können.
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Es ist bereits bekannt, in die Magnetbleche, z. B. die Polkerne, Magnetjoche
oder Jochkränze elektrischer Maschinen öffnungen für Befestigungsschrauben und Bolzen
senkrecht zur Blechebene in Stanzarbeit herzustellen. Es ist auch bekannt, die Polkerne
elektrischer Maschinen mit ausgeprägten Polen mit einer axialen Bohrung zu versehen,
in die ein mit in radialer Richtung angeordneten Gewindelöchern versehener Tragbolzen
eingelegt ist. Durch in radialer Richtung angeordnete Bohrungen, die in spanabhebender
Bearbeitung in die Polkerne eingebracht sind, werden dann die Polkerne mittels Befestigungssehrauben,
die in Bohrungen des Magnetjoches geführt sind und in die radialen Gewindelöcher
des obenerwähnten Tragbolzens eingeschraubt sind, am Magnetjoch befestigt (deutsche
Auslegeschrift 1104 044, britische Patentschrift 629 038 und USA.-Patentschrift
1014 904).
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Es ist auch bereits eine Polbefestigungsanordnung einer elektrischen
Maschine mit einem massiven Polschaft und einem lamellierten Polschuh bekannt. In
dem Polschuh sind Ausnehmungen senkrecht zur Blechebene der Polschuhbleche
- also in axialer Richtung der Maschine - ausgestanzt, in die ein
mit Gewindelöchern versehener Befestigungsbolzen eingelegt ist, in den wiederum
Schrauben zur Befestigung des ebenfalls mit Bohrungen versehenen Polschaftes am
Magnetjoch eingeschraubt sind (deutsche Patentschrift 935 983). Bei einer
anderen bekannten Polschuhbefestigungsanordnung einer elektrischen Maschine sind
schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen an der dem Magnetjoch zugewandten Fläche des
Polkernes senkrecht zur Blechebene ausgestanzt, so daß sich entsprechende axiale
Nuten ergeben. In diese Nuten ist ein im Querschnitt trapezförmiger Eisenstab eingelegt
und mit den Flanken der schwalbenschwanzförmigen Nut im Polkörper verschweißt. Im
Magnetjoch sind zur Befestigung des Polkörpers am Magnetjoch Befestigungsschrauben
angeordnet, die in radiale Gewindelöcher des trapezförmigen Eisenstabes eingeschraubt
sind. Diese Gewindelöcher sind durch spanabhebende Bearbeitung eingebohrt bzw. eingeschnitten
(s. Patentanmeldung S 24892/21 dl, bekanntgemacht am 11. 12.
1952).
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Alle diese bekannten Polkernbefestigungsanordnungen sind relativ aufwendig
in der Herstellung. Bei der Herstellung ist es nämlich erforderlich, in die fertigen
Polkerne mittels spanabhebender Bearbeitung Bohrungen einzubringen, wozu es eines
Transportes zur Anreißplatte, der Vornahme des Anreißvorganges, des Transportes
zur Bohrmaschine und des Bohrvorganges selbst bedarf, bei dem zudem die obenerwähnten
Schwierigkeiten auftreten. Bei den vorbekannten Befestigungsanordnungen für Polkerne
elektrischer Maschinen sind also neben dem Stanzen und Blechen mehrere zusätzliche
Arbeitsgänge erforderlich.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, die erwähnten zusätzlichen Arbeitsgänge
zu vermeiden, und zwar vor allem das Bohren von Löchern und das Gewindeschneiden
in geblechte Magnetkörper elektrischer Maschinen, wie z. B. geblechte Polkerne,
geblechte Magnetjoche oder geblechte Jochkränze. Die Lösung der Aufgabe besteht
bei einem aus Blechen geschichteten Polkern für eine elektrische Maschine mit ausgeprägten
Polen, deren Befestigung am Magnetjoch durch Polbefestigungsschrauben und mit entsprechenden
Gewindelöchern
versehene, in axiale öffnungen des Polblechpaketes eingeschobene Tragbolzen erfolgt,
gemäß der Erfindung darin, daß die im Bereich der Polbefestigungsschrauben liegenden
Polbleche mit ausschließlich in Stanzarbeit hergestellten Ausschnitten versehen
sind, die sich von den für die Aufnahme der Tragbolzen versehenen öffnungen bis
zum jochseitigen Rand der Polbleche erstrecken und die im fertigen Polkern rechteckige
Ausnehmungen für die Polbefestigungssehrauben bilden.
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Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einem aus Blechen
geschichteten Magnetjoch oder geschichteten Jochkranz einer elektrischen Maschine
mit ausgeprägten Polen, die mittels durch das Joch hindurchgehenderPolbefestigungsschrauben
befestigt sind, erfindungsgemäß darin, daß die zur Aufnahme der Polbefestigungsschrauben
nötigen radialen Ausnehmungen im Magnetioch bzw. Jochkranz durch ausschließlich
in Stanzarbeit hergestellte Ausschnitte in den an den betreffenden Stellen liegenden
Blechgruppen gebildet sind, durch die im fertig geschichteten Magnetjoch rechteckige
Ausnehmungen für die Schrauben entstehen.
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Nach dem Festdrehen der Polbefestigungsschrauben werden die mit geringem
Spiel in die axialen öffnungen eingesteckten Tragbolzen an die Polkerne angepreßt
und pressen diese dadurch gegen das Magnetjoch.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen Querschnitt eines Polkernes der erfindungsgemäßen
Ausführung, während in F i g. 2 ein Schnitt des Polkernes in axialer Richtung
dargestellt ist; F i g. 3 zeigt eine Ansicht des Polkernes von der Magnetjochseite
gesehen; F i g. 4 zeigt eine Magnetpolbefestigung im Querschnitt bei einer
Gleichstrommaschine mit einem geblechten Magnetjoch, in das die Löcher für die Polbefestigungsschrauben
in gleicher Weise wie bei den Magnetpolen eingebracht sind; F i g. 5 zeigt
einen Ausschnitt aus dem Läufer einer Synchronmaschine, bei der die Löcher für die
Aufnahme der Polbefestigungsschrauben in dem geblechten Jochkranz in der gleichen
Weise eingebracht sind wie oben beschrieben bei den Magnetpolkernen.
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Der Magnetkörper gemäß der Erfindung ist anschließend an Hand des
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Mit 1 ist der aus einem
Blechpaket bestehende Polkern und mit 2 eine Öff-
nung in axialer Richtung
im Polkern für die Aufnahme des den Polkern tragenden Tragbolzens 3 bezeichnet.
Die Bleche, aus denen der Polkern 1 zusammengesetzt ist, sind durch Bolzen
6 und 8 zusammengehalten, die in entsprechende öffnungen des Polkernes
1 eingesteckt und dann entweder mit den Polblechen verschweißt oder vernietet
sind. Die axialen Öffnungen 2 im Polkern 1 können kreisrund oder rechteckig
sein, sie können aber auch irgendeine andere Querschnittsform aufweisen, wobei die
der öffnungen 2 und der Tragbolzen 3 nicht übereinzustimmen braucht. Die
öffnung 2 im Polkern 1 wird zweckmäßigerweise bereits beim Ausstanzen der
Einzelbleche mitgestanzt. Mit 4 ist eine Ausnehmung im Polkem 1 in radialer
Richtung bezeichnet, durch die die Polbefestigungsschrauben 5 bei der Montage
einsteckbar sind. In die Tragbolzen 3 sind Bohrungen 7
eingebracht,
in die Gewinde eingeschnitten sind. In diese Gewindelöcher sind die Polbefestigungsschrauben
5 eingeschraubt, so daß der Tragbolzen 3 radial nach außen gezogen
und damit der Polkern an das Magnetjoch 14 angepreßt wird, das massiv oder geblecht
sein kann.
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Die rechteckige Ausnehmung 4 entsteht dadurch, daß an der Stelle,
an der die Polbefestigungsschrauben 5 in den Polkem 1 eingesteckt
werden sollen, Bleche verwendet werden, bei denen bei deren Herstellung ein von
der an dem Magnetjoch 14 anliegenden Kante bis zur öffnung 2 reichender Ausschnitt
4 a
ausgestanzt wird. Die übrigen Bleche weisen diesen Ausschnitt 4a nicht
auf. Beim Zusammensetzen der Einzelbleche sind dann, wie aus der F i g. 3
zu ersehen ist, an der Außenseite des Polkernes Einzelbleche ohne einen Ausschnitt
4 a und im Inneren des Polkernes an den Stellen, an denen die Polbefestigungsschrauben
vorgesehen sind, solche mit einem Ausschnitt 4 a vorgesehen, so daß beim Zusammenschichten
der Einzelbleche eine rechteckige Ausnehmung 4 entsteht, durch die die Polbefestigungsschrauben
5 einsteckbar sind.
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Bei dem Polkern gemäß der Erfindung sind bei der Herstellung also
keinerlei Bohrarbeiten an den Polkernen erforderlich, so daß ein Transport zur Anreißplatte,
der Anreißvorgang selbst, der Transport zur Bohrmaschine und der Bohrvorgang in
Wegfall kommen, womit nicht nur der Verschleiß von Bohrwerkzeugen vermieden wird,
sondern auch eine merkbare Einsparung von Arbeitszeit erzielbar ist.
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Von der für die Befestigung der Polkerne dienenden Anordnung kann
auch bei der Befestigung der Polspulen auf dem Polkern Gebrauch gemacht werden.
Eine solche Befestigung ist ebenfalls in der Zeichnung dargestellt. Im unteren Teil
des Polkernes ist in axialer Richtung eine öffnung 115 vorgesehen, in die
ein Bolzen 8 eingeschoben ist. Der Bolzen 8
weist eine oder mehrere
Gewindebohrungen auf, in die Befestigungsschrauben 12 durch im unteren Teil des
Polschuhkernes eingebrachte radiale, in gleicher Weise wie oben beschrieben, durch
Stanzen hergestellte öffnungen 11 eingeschraubt sind. Die Befestigungsschrauben
12 halten einen Spulenrahmen 9, der durch die in eine Bohrung 13 im
Polkern eingesteckte Schraube 10 zusätzlich festgehalten ist.
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Aus befestigungstechnischen und auch aus magnetischen Gründen werden
heute häufig die Magnetjoche von Gleichstrommaschinen sowie die Jochkränze der Läufer
von Synchronmaschinen geblecht ausgeführt. Bei diesen Jochen ergeben sich, wie ein-C
erangs erwähnt, die gleichen Schwierigkeiten beim Einbohren der Löcher für die Polbefestigungsschrauben
parallel zu den Blechschichten wie bereits oben geschildert zu den Magnetpolkernen.
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Bei dem in F i g. 4 dargestellten Magnet och sind die Ausschnitte
15 für die Aufnahme der Polbefestigungsschrauben 5 ebenfalls in der
vorbesehriebenen Weise in Stanzarbeit in den an den betreffenden Stellen liegenden
Blechgruppen hergestellt. Die Bleche sind durch Bolzen 16, die mit den Außenblechen
vernietet oder verschweißt sein können, zusammengehalten. Die das Magnetjoch bildenden
Bleche können aus Blechringen oder auch aus Teilen von solchen, die überlappt geschichtet
sind, bestehen. Die Magnetpole sind in der oben beschriebenen Weise mit axialen
Öffnungen 2 und radialen, gestanzten Ausnehmungen 4 versehen. In die öffnungen 2
sind die Tragbolzen 3 eingeschoben, die wiederum durch in die
Tragbolzen
3 eingebrachte Bohrungen 7 mit Gewinde und eingesehraubte Polbefestigungsschrauben
5 gehalten werden.
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Der in der F i g. 5 dargestellte Jochkranz 17 eines
Läufers einer Synchronmaschine ist auf die gleiche Weise aus Blechen geschichtet
und durch Bolzen 16
zusammengehalten, die wiederum mit den Außenblechen vernietet
oder verschweißt sein können. Die rechteckigen Ausnehmungen zur Aufnahme der Polbefestigungssehrauben
werden gebildet durch ausschließlich in Stanzarbeit hergestellte Ausschnitte
15
in den an den betreffenden Stellen liegenden Blechen. Die Magnetpole sind
ebenfalls wie oben beschrieben mit axialen öffnungen 2 und radialen rechteckigen
Ausnehmungen versehen, wobei die letzteren in der bereits geschilderten Weise durch
gestanzte Ausschnitte 4a entstehen. In die Ausnehmungen sind die Polbefestigungsschrauben
5 eingesteckt und in die mit Bohrungen 7 und Gewinde versehenen Traabolzen
3
eingesehraubt.