DE1479655A1

DE1479655A1 - Method for producing a pre-tensioned frictional connection of parts, in particular of an electrical machine

Info

Publication number: DE1479655A1
Application number: DE19611479655
Authority: DE
Inventors: Kurt Schoenfelder; Mertens Dr Phil Willi
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-09-28
Filing date: 1961-09-28
Publication date: 1969-04-03
Also published as: CH443793A

Description

Verfahren zur Herstellung einer unter Vorspannung stehenden kraftschlüssigen-Verbindung von Teilen, insbesondere einer elektrischen Maschine Beim Bau von Maschinen und Geräten ergibt sich oft die Aufgabe, mehrere Teile untereinander zu einer festen, unter Vorspannung stehenden Anlage zu bringen, die eich auch während des Betriebes der Maschine oder des Gerätes möglichst nicht lockern soll. Die unveränderbar feste Anlage ist besonders bei Maschinen oder Geräten wichtig, deren Teile stoßweisen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Zur Lösung dieser Aufgabe ist es bekannt, die elastischen Eigenschaften von Materialien auszunutzen. Dies geschieht durch die Verwendung von ein odermehreren Spannelementen mit elastischen Eigenschaften, z.B. durch Einsetzen von metallischen oder gummi-artigen fiedern. Es ist aber auch beispielsweise für 2uekengleich- richteranordnungen kleiner Bauart, die aus Gleichrichterplatten, Anachlußorganen und elektrisch isolierenden Zwischenlagen bestehen, bekannt, die Anordnung mit einem vorgereckten Kunststoffschlauch, z.B. aus Polyvinylchlorid zu überziehen, der dann durch thermische Entreckung aufgeschrumpft wird. Die hierbei auftretenden Schrumpfkräfte sind jedoch relativ klein, da der Elastizitätsmodul der reckbaren Kunststoffe gering ist.Method for producing a pre-tensioned non-positive connection of parts, in particular an electrical machine When building machines and devices, the task often arises of bringing several parts together to form a fixed, pre-tensioned system that is also calibrated during operation of the The machine or the device should not loosen if possible. The unchangeable fixed system is particularly important for machines or devices whose parts are exposed to intermittent loads. To solve this problem it is known to utilize the elastic properties of materials. This is done by using one or more tensioning elements with elastic properties, for example by inserting metallic or rubber- like feathers. However, it is also known, for example for small rectifier assemblies consisting of rectifier plates, connection organs and electrically insulating intermediate layers, to cover the assembly with a pre-stretched plastic tube, for example made of polyvinyl chloride, which is then shrunk on by thermal removal. The shrinkage forces that occur here are relatively small, however, since the modulus of elasticity of the stretchable plastics is low.

Beispielsweise im Elektromaschinenbau wird hingegen häufig eine verhältnismäßig große Verapannkraft zwischen zu verspannenden Teilen verlangt, da die Verspannung der Teile ausreichen muß, um auf Grund von Fliehkraftbeanspruchungen, Wärmeausdehnungen oder Materialschrumpfungen entstehende Verformungen aufnehmen zu können. Eine unter Verspannung stehende kraftschlüssige Verbindung von Teilen, insbesondere einer elektrischen Maschine unter Verwendung eines oder mehrerer Spannelemente wird gemäß der Erfindung dadurch hergestellt, daß die Spannelemente aus vernetztem, thermoelastisch verformbarem, hochmolekularem Stoff bestehen und vor dem Zusammenfügen mit den zu verspannenden Teilen bei einer über der Erweichungstemperatur des hochmolekularen Stoffen liegenden Temperatur in Richtung der zur Herstellung der Verspannung erforderlichen Kraft verformt und in verformtem Zustand eingefroren werden, und dann die Spannelemente mit den zu verspannenden Teilen zusammengefügt und anschließend mit dienen wieder über die Erweichungstemperatur des hochmolekularen Stoffes erwärmt werden. Unter Erweichungstemperatur ist hierbei die Formbeständigkeit in der Wärme nach Martens zu verstehen, wie sie beispielsweise in den Normblättern DIN 53 45$ und DIN 53 462 erläutert ist. Durch die letzte Wärmebehandlung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer unter Vorspannung stehenden kraftschlüssigen Verbindung von Teilen löst eich der eingefrorene Spannungszustand in dem Spannelement und dieses hat das Bestreben, wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen. Das Spannelement legt eich daher an die es umgebenden Teile an, wobei die die Teile verspannende Federkraft durch Wahl der Temperatur der Wärmebehandlung in Bezug auf den Erweichungsbereich des hochmolekularen Stoffes und durch den Grad der vorhergehenden Vorformung einstellbar ist. Bei genügend hoch gewähltem Verformungsgrad lassen sich auf diese Weise ohne weiteres Kräfte erzielen, die in der Größenordnung liegen, wie sie beispielsweise im Blektromaschinenbau benötigt werden. Die so hergestellte kraftschlüssige Verbindung zwischen verschiedenen Teilen hat weiterhin den Vorteil, daß durch die Federkraft des verwendeten Spannelementes auch bei während des Betriebes auftretenden Änderungen der Zage der einzelnen Teile zueinander die kraftschlüssige Verbindung nicht gelockert wird., Um die erforderliche Verformung zu erzielen, kann der das Spannelement bildende hochmolekulare Stoff vor dem Einfrieren bei einer über der Erweichungstemperatur liegenden Temperatur in Richtung der gewünschten Federkraft gestaucht oder gereckt werden. Häufig wird es zweckmäßig sein, das Spannelement aus einem durch Reckung oder Stauchung vorgespannten Halbzeug herzustellen, das dann entsprechend der für das Spannelement gewünschten Form beispielsweise mit einem spanabhebenden Werkzeug nachbearbeitet wird. Beispielsweise durch den Zusatz von in möglichst hohen Maße einbaufähigen Flexibilatoren und Verdünnern lassen sich Elastizitätsmodul und Erweichungsbereich des hochmolekularen Stoffes in weiten Grenzen variieren. Die erreichbare Federkraft des Spannelementes kann also durch geeignete Wahl der Zusätze und Füllstoffe den Anforderungen entsprechend bestimmt, und z.B.For example, in electrical engineering, on the other hand, there is often a proportionate great Verapannkraft required between parts to be braced, since the bracing the parts must be sufficient to cope with thermal expansion due to centrifugal forces or to be able to absorb deformations caused by material shrinkage. One under Restrained frictional connection of parts, in particular an electrical one Machine using one or more clamping elements is according to the invention produced in that the clamping elements are made of cross-linked, thermoelastically deformable, high molecular weight substance and prior to joining with the to be braced Share at a temperature above the softening temperature of the high molecular weight substances Temperature in the direction of the force required to produce the bracing deformed and frozen in the deformed state, and then the clamping elements assembled with the parts to be clamped and then with serve again be heated above the softening temperature of the high molecular weight substance. Under Softening temperature is the dimensional stability under heat according to Martens to understand, for example, in the standard sheets DIN 53 45 $ and DIN 53 462 is explained. By the final heat treatment in the one according to the invention Process for the production of a pre-tensioned non-positive connection of parts, the frozen state of tension in the clamping element is released and this strives to return to its original shape. The clamping element Calibrate therefore to the parts surrounding it, whereby the tensioning the parts Spring force by choosing the temperature of the heat treatment in relation to the softening range of the high molecular weight substance and adjustable by the degree of the previous preforming is. If the degree of deformation selected is sufficiently high, this can be done without achieve further forces that are of the same order of magnitude as they are, for example are required in sheet metal engineering. The frictional connection established in this way between different parts has the further advantage that by the spring force of the clamping element used, even if changes occur during operation the restraint of the individual parts to one another does not loosen the positive connection is. To achieve the required deformation, the clamping element forming the high molecular weight substance before freezing at one above the softening temperature lying temperature compressed or stretched in the direction of the desired spring force will. It will often be expedient to stretch the tensioning element from one by one or compression pre-tensioned semi-finished product, which then according to the for the clamping element desired shape, for example with a cutting tool is post-processed. For example, by adding in as much as possible Flexibilizers and thinners that can be built-in to a high degree can be adjusted to the modulus of elasticity and softening range of the high molecular weight substance vary within wide limits. The achievable spring force of the tensioning element can therefore be determined by a suitable choice of Additives and fillers are determined according to the requirements, and e.g.

auf einen höheren Elastizitätsmodul als den des reinen Materials eingestellt werden. Durch Beimengung geeigneter Füllstoffe kennen aber auch andere physikalische Eigenschaften des hochmolekularen Stoffes verändärt werden.So kann der hoch= molekulare Stoff durch Beimengung von Füllstoffen auf eine hohe Wärmeleitfähigkeit eingestellt werden, was im Elektromaschinenbau häufig erwünscht ist.adjusted to a higher modulus of elasticity than that of the pure material will. By adding suitable fillers, however, other physical fillers are also known Properties of the high molecular weight substance can be changed, so the high = molecular Fabric adjusted to high thermal conductivity by adding fillers which is often desired in electrical engineering.

Soll die Erweichungstemperatur auf eine bestimmte Höhe eingestellt werden, kann die die Temperaturlage des Erweichungspunktes des hochmolekularen Stoffes festlegende Maschensteifigkeit seines Molekülgerüstes beispielsweise durch in das Molekül des hochmolekularen Stoffes einbaufähige, für den Härtungsprozeß bifunktionelle Verbindungen eingestellt werden. Hierfür geeignete bifunktionelle Verbindungen sind beispielsweise Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure, Sebacinsäure oder Dodecenylbernsteinsäure. Aber auch zwei-und höherwertige Alkohole mit langem aliphatischem Molekülteil mit möglichst mehr als vier Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise 1,6-Hexandiol oder 1,4-Butandiol, können hierfür verwendet werden.Should the softening temperature be set to a certain level can be the temperature of the softening point of the high molecular weight substance determining mesh stiffness of its molecular structure, for example, through the Molecule of the high molecular weight substance that can be incorporated, bifunctional for the hardening process Connections are set. Bifunctional compounds suitable for this purpose are for example dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid or dodecenyl succinic acid. But also dihydric and higher alcohols with a long aliphatic part of the molecule if possible more than four carbon atoms, such as 1,6-hexanediol or 1,4-Butanediol can be used for this.

Auch die die thermoelastische Verformbarkeit des hochmolekularen Stoffes festlegende Maschenweite seines Molekülgerüstes läßt sich frei einstellen. Ohne die Maschensteifigkeit zu beeinflussen, können zur Vergrößerung der Maschenweite beispielsgreise zweiwertige Alkchole verwendet werden, die durch Addition einwertiger Phenole, z.B. des Xylenols, an gebräuchliche Epoxydharze,z.B. auf Bisphenol-Basis,im Epoxydzahlbereich von 0,54 bis 0,22 gewonnen werden, wobei an ein Molekül des Epoxydharzes zwei Moleküle des Phenols addiert sind. Zur Vergrößerung der Maschenweite können aber auch Glykole vom Typ des 2,2=Bisparaoxyäthyoxyphenylpro- Pans verwendet werden. Bei Verwendung eines hochmolekularen Stoffes, der aus einem Grundstoff und einem Vernetzer hergestellt wird, kann die Einstellung der laschenweite auch durch Vergrößerung des Grundstoff-Vernetzer-Verhältnisses vorgenommen werden.Also the thermoelastic deformability of the high molecular weight substance defining mesh size of its molecular structure can be freely adjusted. Without Influencing the mesh stiffness can increase the mesh size for example, divalent alkchols are used, which are monohydric by addition Phenols, e.g. of xylenol, to common epoxy resins, e.g. bisphenol-based, im Epoxy number range from 0.54 to 0.22 can be obtained, with one molecule of the epoxy resin two molecules of phenol are added. To enlarge the mesh size you can but also glycols of the 2,2 = bisparaoxyäthyoxyphenylpro- Pans be used. When using a high-molecular substance that consists of a basic material and a crosslinker is produced, the setting of the tab width can also be used by increasing the base-crosslinker ratio.

Damit eine möglichst hohe Verformung erreicht wird, empfiehlt es sich, einen nicht zu engmaschig vernetzten, hochmolekularen Stoff zu verwenden. Hierfür kommen vernetzte Polymerisate in Frage, also beispielsweise vernetzt polymerisierende Mischungen aus Styrol und Divinylbenzol oder aus Methacrylsäuremethylester und Äthylenglykoldimethacrylat. Aber auch bei Raumtemperatur kautschukelastische Stoffe können verwendet werden, die dann bis zum erfolgten Einbau unter die Erweichungstemperatur gekühlt werden müssen.In order to achieve the highest possible deformation, it is advisable to to use a high molecular weight substance that is not too closely interlinked. Therefor Crosslinked polymers come into consideration, for example crosslinked polymerizing ones Mixtures of styrene and divinylbenzene or of methyl methacrylate and ethylene glycol dimethacrylate. But rubber-elastic materials can also be used at room temperature, which are then cooled below the softening temperature until the installation is complete have to.

Besonders geeignet für die Durchführung des Erfindungsgedankens sind Gießharze, wie beispielsweise Epoxydharze oder ungesättigte Polyesterharze. So kann als Gießharz ein Epoxydharz mit einer Epoxydzahl von 0,2 bis 0,3 verwendet werden, das beispielsweise mit einem Dicarbonsäureanhydrid ausgehärtet wird. Die :Maschenweite eines solchen gehärteten Epoxydharzes ist ausreichend, uni eine große Verformung zu ermöglichen.Are particularly suitable for carrying out the inventive concept Casting resins such as epoxy resins or unsaturated polyester resins. So can an epoxy resin with an epoxy number of 0.2 to 0.3 can be used as casting resin, which is cured, for example, with a dicarboxylic acid anhydride. The: mesh size such a hardened epoxy resin is sufficient to cause a large deformation to enable.

Ein aus einem solchen gehärteten Gießharz bestehendes Spannelement kann dadurch hergestellt vrerden, daß ein aus diesem gehärteten Gießharz bestehender Formkörper bei einer oberhalb des Erweichungspunktes des gehärteten Gießharzes liegenden Temperatur in Richtung der erwünschten Federkraft verformt, also beispielsweise gestaucht oder gereckt wird. Nach dem Abkühlen unter die Erweichungstemperatur läßt sich der so bei-gestellte Formkörper bearbeiten, also beispielsweise schleifen und sägen, ohne daß Risse auftreten. Der Grad der Verformung wird so gewählt, daß er innerhalb des elastischen Bereiches liegt.A tensioning element made of such a hardened casting resin can be produced in that a cast resin made of this hardened Molded body at one above the softening point of the hardened one Cast resin deformed temperature in the direction of the desired spring force, so, for example, is compressed or stretched. After cooling below the softening temperature the shaped body provided in this way can be processed, for example ground and saw without cracks appearing. The degree of deformation is chosen so that it lies within the elastic range.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, den hochmolekularen Stoff der Spannelemente so auszuwählen, daß die Betriebstemperatur der zu verspannenden Teile unterhalb der Erweichungstemperatur des Gießharzes liegt. Nach dem Zusammenfügen der Spannelemente mit den zu verspannenden Teilen wird dann durch Erwärmen über die Erweichungstemperatur die Federkraft des in verformtem Zustand eingefrorenen, hochmolekularen Stoffes ausgelöst und die gewünschte feste Anlage bzw. kraftschlüssige Verbindung hergestellt. Anschließend läßt man-die Anordnung wieder abkühlen. Da die Betriebstemperatur hierbei stets unter der Erweichungstemperatur liegt, wird die auf diese Weise erzielte Verspannung zwischen den zu verspannenden Teilen durch den Betrieb der Maschine bzw. des Gerätes nicht beeinflußt.To carry out the method according to the invention, it is expedient to select the high molecular weight substance of the clamping elements so that the operating temperature of the parts to be clamped is below the softening temperature of the casting resin. After joining the clamping elements with the parts to be clamped, then by heating above the softening temperature the spring force of the in the deformed state frozen, high molecular weight substance triggered and the desired fixed plant or positive connection established. Then leave the arrangement cool down again. Since the operating temperature is always below the softening temperature is, the tension achieved in this way between the to be braced Sharing is not influenced by the operation of the machine or device.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch so durchgeführt werden, daß die Betriebstemperatur der zu verspannenden Teile im Bereich der Erweichungstemperatur des hochmolekularen Stoffes der Spannelemente und darüber liegt. Hierbei bleibt dann auch während des Betriebes die elastische Federkraft der Spannelemente wirksam. 909814/1043 Da die beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Spannelemente aus vernetztem, hochmolekularem Stoff im allgemeinen sehr gute Isolationswerte aufweisen, lassen sie sich besonders günstig beim Bau von elektrischen Maschinen und Geräten einsetzen. So können mit solchen Spannelementen beispielsweise die Wickelköpfe einer elektrischen Maschine versteift werden. Hierzu wurden bisher Zwischenlagen aus Hartpapierplättchen verwendet, die durch eine Verschnürung in ihrer Lage festgehalten wurden. Dieses bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß durch das Austrocknen der Hartpapierplättchen und durch das Nachgeben der Wickelkopfisolierung eine Lockerung auf eintritt, so daß keine ausreichende Versteifung mehr gewährleistet ist. Versteift man jedoch die Wickelköpfe einer elektrischen Maschine mit dem Verfahren gemäß der Erfindung, so läßt sich durch die Ausnutzung der Federkraft des im verformten Zustand eingefrorenen, hochmolekularen Stoffes eine einwandfreie Versteifung der Wickelköpfe erzielen.However, the method according to the invention can also be carried out in such a way that that the operating temperature of the parts to be clamped is in the range of the softening temperature of the high molecular weight substance of the clamping elements and above. Here remains then the elastic spring force of the clamping elements is also effective during operation. 909814/1043 As those used in the method according to the invention Tensioning elements made of cross-linked, high molecular weight material generally have very good insulation values have, they can be particularly cheap in the construction of electrical machines and use devices. For example, the winding heads can be used with such tensioning elements be stiffened by an electrical machine. So far, intermediate layers have been used for this purpose made of laminated paper, which is held in place by a lacing became. However, this known method has the disadvantage that by drying out the hard paper platelets and a loosening due to the yielding of the winding head insulation occurs, so that sufficient stiffening is no longer guaranteed. Stiffened However, the end windings of an electrical machine with the method according to the Invention, so can be made by utilizing the spring force of the deformed state frozen, high molecular weight material a perfect stiffening of the winding heads achieve.

Zur Erläuterung der Erfindung sei eine solche Versteifung der Wickelköpfe anhand des in den Figuren 1 bis 3 dargestellen Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Die Wickelköpfe 1 der Nutstäbe einer elektrischen Maschine, von der lediglich das Blechpaket 2 schematisch angedeutet ist, können eine maximale Wickelkopftemperatur von 800C erreichen. Zur Versteifung sind die Wickelköpfe 1 durch rechteckförmige, aus einem vernetzten Gießharz bestehende Spannelemente 3 abgestützt, deren Höhe a gleich dem Abstand zwischen zwei benachbarten Wickelköpfen ist, während ihre Grundfläche der Höhe und Länge der aus der Nut herausragenden geraden Teile der Nutstäbe entspricht. Das Gießharz der Spannelemente 3 ist ein Bisphenol-Epoxydharz mit einer Epoxydzahl von 0,23 bis 0,26, das mit einer auf die Epoxydzahl abgestimmten Härtermischung kombiniert ist, die hälftig aus Hexahydrophthalsäureanhydrid und Adipinsäure besteht. Die Erweichungstemperatur des Gießharzes der Spannstücke 3 ist auf etwa 70°C eingestellt. Durch das Verändern des Verhältnisses zwischen Hexahydrophthalsäureanhydrid und Adipinsäure läßt sich die Erweichungstemperatur des Gießharzes variieren. Zum Versteifen der in der Figur 1 dargestellten Wickelköpfe geht man in der Weise vor, daß man zunächst aus der angegebenen Gießharzmischung die in der Figur 2 perspektivisch angedeuteten rechteckförmigen Formkörper mit der Höhe b herstellt. Diese Formkörper werden dann auf eine oberhalb ihres Erweichungspunktes liegende Temperatur, also beispielsweise auf 90°C, erhitzt und an den Seiten, mit denen sie später an den Wickelköpfen anliegen, gestaucht, so daß ihre Höhe, wie in der Figur 3 angedeutet, auf den Wert a -£ verformt wird, wobei C Z a ist. Anschließend läßt man die Körper in verformtem Zustand auf eine unter der Erwreichungstemperatur des Gießharzes liegende Temperatur abkühlen, so daß der verformte Zustand eingefroren wird. , .Da die Höhe a - t ',kleiner als die Entfernung gw,ischen zwei benachbarten Wickelköpfen ist, lassen sich die Formkörper als Spannelemente 3 leicht in die Zwischenräume der zu versteifenden Wickelköpfe einfügen. Nach dem Einfügen werden die Spannelemente 3 gemeinsam mit den Wickelköpfen 1 auf eine oberhalb des Erweichungspunktes des Gießharzes liegende Temperatur, also beispielsweise auf 80°C, erhitzt, so daß die Federkraft der in ihrer Höhe gestauchten Spannelemente 3 wirksam wird. Die Spannelemente 3 pressen sich daher gegen die Wlickelköpfe 1 an,so daß diese versteift werden. Der Preßdruck bzw. die Federkraft der Spannelemente 3 hängt von dem Verformungsgrad ab. Im allgemeinen empfiehlt es sich, b = 2a zu wählen.To explain the invention, such a stiffening of the winding heads may be considered described in more detail with reference to the embodiment shown in Figures 1 to 3. The winding heads 1 of the slot bars of an electrical machine, of which only the Laminated core 2 is indicated schematically, a maximum end winding temperature reach from 800C. To stiffen the winding heads 1 are rectangular, consisting of a cross-linked casting resin clamping elements 3 supported, their height a is the distance between is two adjacent winding heads, while its base is the height and length of the straight line protruding from the groove Parts of the slot bars corresponds. The casting resin of the clamping elements 3 is a bisphenol epoxy resin with an epoxy number of 0.23 to 0.26, the one with one matched to the epoxy number Hardener mixture is combined, half of which is hexahydrophthalic anhydride and Consists of adipic acid. The softening temperature of the casting resin of the clamping pieces 3 is set to about 70 ° C. By changing the ratio between hexahydrophthalic anhydride and adipic acid, the softening temperature of the casting resin can be varied. To the Reinforcement of the winding heads shown in Figure 1 is done in the way, that you first of the specified casting resin mixture in the figure 2 in perspective indicated rectangular shaped body with the height b produces. These moldings are then to a temperature above their softening point, that is for example to 90 ° C, and heated on the sides with which they will later be attached to the The winding heads are in contact, compressed, so that their height, as indicated in FIG. 3, is deformed to the value a - £, where C Z is a. Then the bodies are left in the deformed state to a temperature below the attainment temperature of the casting resin Cool down temperature so that the deformed state is frozen. , .As the height a - t ', smaller than the distance gw, is two neighboring Is winding overhangs, the shaped bodies can be easily inserted into the spaces as clamping elements 3 of the winding heads to be stiffened. After inserting the clamping elements 3 together with the winding heads 1 to one above the softening point of the Cast resin lying temperature, for example to 80 ° C, heated so that the Spring force of the clamping elements 3 compressed in their height becomes effective. The clamping elements 3 therefore press against the winding heads 1, so that these are stiffened. The pressing pressure or the spring force of the clamping elements 3 depends on the degree of deformation away. In general, it is advisable to choose b = 2a.

Da die maximale Wickelkopftemperatur der in der Figur 1 dargestellten Wickelköpfe im Bereich der Erweichungstemperatur des Gießharzes der Spannelemente 3 liegt, wird bei Überlastung der Maschine, bei denen die Wickelkopf temperatur ihren maximalen Wert erreicht, stets die Federkraft der Spannelemente wirksam, so daß sich die Spannelemente auch bei Verformungen der Wickelköpfe eng an diese anpressen und mithin die Versteifung der Wickelköpfe erhalten bleibt.Since the maximum end winding temperature is that shown in FIG Winding heads in the range of the softening temperature of the casting resin of the clamping elements 3 is, if the machine is overloaded, at which the winding head temperature reaches its maximum value, the spring force of the clamping elements is always effective, so that the clamping elements press tightly against deformations of the winding heads and consequently the stiffening of the winding heads is retained.

Der Abstand zwischen benachbarten Wickelköpfen verschiedener Maschinen ist im allgemeinen nicht gleich. Damit die Fertigung der Spannelemente vereinheitlicht werden kann, kann man den Zwischenraum zwischen benachbarten Wickelköpfen abweichend von der schematischen Darstellung der Figuren 1 bis 3 mit mehreren -pannelementen gleicher Größe und Form ausfüllen. Es ist aber auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten Wickelköpfen mit einem Spannelement und zusätzlich mit unelastischen Beilagen auszufüllen, so daß ungeachtet der variablen Maße zwischen benachbarten Wickelköpfen stets Spann-, elemente gleicher Größe und Form verwendet werden können.The distance between adjacent winding heads on different machines is generally not the same. So that the production of the clamping elements is standardized can be, you can deviate the space between adjacent winding heads from the schematic representation of Figures 1 to 3 with several clamping elements fill in the same size and shape. But it is also possible that the Gaps between adjacent winding heads with a tensioning element and in addition to be filled in with inelastic enclosures, so that regardless of the variable dimensions between adjacent winding heads always used clamping elements of the same size and shape can be.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch zum Festlegen der Wicklung einer elektrischen Maschine innerhalb ihrer Nuten verwendet werden. Dies sei an Hand der Figuren 4 und 6 näher erläutert. In der Figur 4 ist im Blechpaket 4 einer elektrischen Maschine die Nut 5 angedeutet, die durch den Nutenverschlußkeil 6 abgeschlossen wird. Der Nutenverschlußkeil 6 besteht aus einem vernetzten Gießharz, dessen Erweichungstemperatur oberhalb der normalen Betriebstemperatur des Nutenverschlußkeiles 6 liegt. In dem dargestellten Beispiel sei angenommen, daß die Betriebstemperatur, die der Nutenverschluß 6 maximal erreichen kann, bei 80 bis 90°C liegt. Als Gießharz ist ein Epoxydharz auf der Basis von Bisphenol mit einer Epoxydzahl von 0,23 bis 0,26 gewählt, dem als Härter Phthalsäureanhydrid zugesetzt ist. Die Erweichungstemperatur dieses Gießharzes ist auf 1000C eingestellt.The method according to the invention can also be used to set the winding an electrical machine can be used within its slots. This is on Hand of Figures 4 and 6 explained in more detail. In FIG. 4, one is in the laminated core 4 electrical machine, the groove 5 indicated, which is completed by the groove locking wedge 6 will. The slot wedge 6 consists of a cross-linked casting resin, the softening temperature of which is above the normal operating temperature of the slot wedge 6. By doing shown example it is assumed that the operating temperature, the the groove lock 6 can reach a maximum of 80 to 90 ° C. As casting resin is an epoxy resin based on bisphenol with an epoxy number of 0.23 to 0.26 selected, to which phthalic anhydride is added as a hardener. The softening temperature this casting resin is set to 1000C.

Zur Herstellung der Nutenverschlußkeile geht man von der in der Figur 5 dargestellten Platte aus, deren Höhe h der Breite der herzustellenden Nutenverschlußkeile 6 und deren Länge der Länge der Nutenverschlußkeile entsprechen. Diese Patte wird, nie durch den eingezeichneten Pfeil angedeutet, in Richtung ihrer Höhe bei einer oberhalb der Erweichungstemperatur liegenden Temperatur, also bei 1300C, verformt, wobei während der Stauchung durch eine Hilfsvorrichtung dafür gesorgt wird, daß die Platte nicht ihre Länge, sondern nur ihre Breite verändern kann. Anschließend läßt man diese Platte in verformtem Zustand auf unterhalb der Erweichungstemperatur liegende Temperaturen abkühlen, so daß der verformte Zustand eingefroren wird. Diese Platte wird, wie in der Figur 5 durch die eingezeichneten Schnittlinien angedeutet, zu Nutenverschlußkeilen zerschnitten, deren Breite gleich der Höhe h der Platte ist. Während also bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Nutenverschlußkeilen die Höhe der Platten, aus der die Nutenverschlußkeile zugeschnitten werden, gleich der Höhe der Nutenverschlußkeile ist, werden bei dein Verfahren gemäß der Erfindung die Nutenverschlußkeile so geschnitten, daß ihre Breite in der Stauchrichtung liegt. Infolgedessen müssen sie anschließend noch, wie es durch die gestrichelten Linien in der Figur 5 angedeutet ist, abgeschrägt werden.To produce the slot wedges, one proceeds from that in the figure 5 plate, the height h of which is the width of the groove locking wedges to be produced 6 and the length of which corresponds to the length of the slot wedges. This flap will never indicated by the arrow drawn, in the direction of their height at a above the softening temperature, i.e. at 1300C, deformed, during the upsetting being ensured by an auxiliary device that the plate cannot change its length, only its width. Afterward this plate is left in the deformed state below the softening temperature cool down lying temperatures so that the deformed state is frozen. These Plate is, as indicated in Figure 5 by the drawn cutting lines, cut into slot wedges, the width of which is equal to the height h of the plate is. So while in the known method for the production of slot wedges the height of the plates from which the slot wedges are cut is the same the height of the slot wedges are, in the method according to the invention the slot wedges cut so that their width is in the Direction of compression. As a result, they then still have to, as indicated by the dashed lines in Figure 5 is indicated, be beveled.

Die auf die beschriebene Weise hergestellten Nutenverschlußkeile lassen sich, da sie schmaler als die Nutbreite gemacht werden können, leicht in die Zähne der Nut 5 einfügen. Anschließend werden die Nutenverschlußkeile auf eine über 100°c, also über der Erweichungstemperatur des gehärteten Gießharzes liegende Temperatur erwärmt, so daß ihre Federkraft wirksam wird und sie sich mit ihren Seiten fest an die Zähne der Nut 5 anpressen. Auch nach dem nochmaligen Abkühlen auf Temperaturen unter den Erweichungspunkt bleibt dieser Anpreßdruck erhalten. Da die Nutenverachlußkeile 6 auch nach dem Anpressen an die Nutzähne noch st ark verformt sind, läßt sich, falls während des späteren Betriebes eine Lockerung einzelner Nutenverschlußkeile eintritt, durch einfaches Erwärmen über den Erweichungspunkt wieder ein fester Sitz der Nutenverschlußkeile erreichen. Das in der Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verspannen von Kommutatorlamellen. Der Kommutator einer elektrischen Maschine ist aus den Lamellen 7 und den Spannelementen 8 aufgebaut. Das Gießharz der Spannelemente ist so gewählt, daß die Betriebstemperatur des Kommutatore unter der Erweichungstemperatur des Gießharzes liegt. Die Spannelemente 8 werden aus einem Bisphenol-Epoxydharz mit einer Epoxydzahl von 0,23 bis 0,26 hergestellt, das mit Hexahydrophthalsäureanhydrid ausgehärtet wird. Bei einer über der Erweichungstemperatur liegenden Temperatur werden sie verformtund anschließend abgekühlt. Nach dem Zusammenfügen des Kommutators aus den Lamellen 7 und den in verformten Zustand eingefrorenen Spannelementen 8 wird der Kommutator erwärmt, so daß der von den Spannelementen 8 hervorgerufene Preßdruck den festen Zusammenhalt des Kommutators gewährleistet. Da die Betriebstemperatur des Kommutators unterhalb der Erweichungstemperatur des Gießharzes liegt, ist eine Verformung des Kommutators während des Betriebes nicht zu befürchten. Sollte jedoch ein Nacharbeiten oder eine erneute Verfestigung des Kommutators erforderlich sein, so läßt sich durch einfaches Erwärmen des Kommutators über die Erweichungstemperatur des Gießharzes die Federkraft der Spannelemente 8 stets erneut wirksam machen, so daß sie sich auch bei etwaigen Verformungen der Lamellen 8 gegen diese pressen. Bei den bisher behandelten Ausführungsbeispielen wurden die Spannelemente in Form von Formkörpern oder Halbzeug nach dem Erwärmen über der Erweichungstemperatur gestaucht. Es ist aber auch möglich, die im Rahmen der Erfindung erforderliche Verformung durch Reckung durchzuführen. Als Beispiel hierfür sei die Herstellung von Schleifringen für elektrische Maschinen erwähnt. Hierbei geht man von einem Formkörper in Zylinderform oder Hohlzylinderform aus, der nach dem Erwärmen über die Erweichungstemperatur in R@,chE u n % >e "t n er Achse gezogen und mithin gereckt wird. Nach dem Abkühlen unter die Erweichungstemperatur können dann auf das in dieser Weise hergestellte Spannelement die metallischen Ringe aufgeschoben werden. Infolge der Reckung hat dann das zylinderförmige Spannelement nach dem erneuten Erwärmen über die Erweichungstempertur das Bestreben, sich radial auszudehnen, so daß die metallischen Ringe fest auf dem den Tragkörper bildenden Spannelement aufsitzen. Der Vorteil, der in der Herstellung von Schleifringen mit Hilfe eines solchen Spannelementes zu sehen ist, liegt darin, daß das den Tragkörper bildende Spannelement nachträglich ohne Gefahr einer Rißbildung nachgearbeitet werden kann. Geht man also beispielsweise von einem vollzylindrischen Formkörper aus, so kann die erforderliche Bohrung nachträglich maßgenau gebohrt werden.Leave the slot wedges produced in the manner described because they can be made narrower than the groove width, easily get into the teeth insert the groove 5. Then the slot wedges are set to a temperature of over 100 ° C, that is, a temperature above the softening temperature of the hardened casting resin heated, so that their spring force takes effect and they hold their sides firmly press against the teeth of the groove 5. Even after cooling down to temperatures again This contact pressure remains below the softening point. Since the Nutenverachlußkeile 6 are still severely deformed after being pressed against the useful teeth, if individual slot wedges loosen during later operation occurs, by simply warming up above the softening point, a firm fit again reach the slot wedges. The embodiment shown in FIG shows the use of the method according to the invention for tensioning commutator bars. The commutator of an electrical machine consists of the lamellae 7 and the tensioning elements 8 built. The casting resin of the clamping elements is chosen so that the operating temperature of the commutator is below the softening temperature of the cast resin. The clamping elements 8 will be out a bisphenol epoxy resin with an epoxy number of 0.23-0.26 produced, which is cured with hexahydrophthalic anhydride. They are deformed and deformed at a temperature above the softening temperature then cooled. After assembling the commutator from the lamellas 7 and the clamping elements 8 frozen in the deformed state become the commutator heated, so that the pressing pressure caused by the clamping elements 8 the solid Cohesion of the commutator guaranteed. As the operating temperature of the commutator is below the softening temperature of the casting resin, a deformation of the There is no need to worry about the commutator during operation. However, should a rework or a renewed consolidation of the commutator may be necessary, so it can pass simple heating of the commutator above the softening temperature of the cast resin the spring force of the clamping elements 8 always make effective again, so that they are even if the lamellas 8 are deformed, press them against them. With the so far Treated embodiments were the clamping elements in the form of molded bodies or semi-finished product compressed after heating above the softening temperature. It is but also possible, the deformation required in the context of the invention by stretching perform. An example of this is the manufacture of slip rings for electrical Machines mentioned. This is based on a shaped body in the form of a cylinder or a hollow cylinder from, which after heating above the softening temperature in R @, chE u n%> e "t n he axle pulled and is therefore stretched. After cooling down below the softening temperature can then be produced in this way The metallic rings are pushed onto the clamping element. As a result of the stretching then the cylindrical clamping element after reheating above the softening temperature the effort to expand radially, so that the metallic rings firmly on the sit on the clamping element forming the support body. The advantage in manufacturing of slip rings can be seen with the help of such a tensioning element, lies in that the tensioning element forming the support body can be retrofitted without the risk of cracking can be reworked. So if you take a fully cylindrical one, for example Molded body, the required hole can subsequently be drilled accurately will.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können die Spannelemente auch in einer anderen Form angewendet werden. So ist es beispielsweise in Weiterführung des Erfindungsgedankens möglich, mehrerasus vernetztem, thermoelastisch verformbarem und in verformtem Zustand eingefrorenem, hochmolekularen Stoff bestehende Spannelemente, z.B. zu linsenförmigen Körpern verformte Kügelchen, in einen elastischen Stoff, insbesondere in ein fexibles Band, einzubetten. Man erhält auf diese Weise ein wickelfähiges Element zum Verspannen von Teilen, was für manche Zwecke wünschenswert ist. Bei der Verwendung eines kautschukelastischen Bandes empfiehlt es sich, hierfür ein kaltvulkanisierendes Material zu verwenden, dessen Vulkanisierungstemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des in verformtem Zustand eingefrorenen, hochmolekularen Stoffes liegt. Verwendet man für das Band hingegen ein Material, dessen Vulkanisierungstemperatur über der Erweichungstemperatur des hochmolekularen Stoffes liegt, so muß man durch geeignete Formen gier Pressen dafür Sorge tragen, daß der verformte Zustand der Spannelemente aufrechterhalten wird.In the method according to the invention, the tensioning elements can also can be applied in a different form. So it is, for example, in continuation of the concept of the invention possible, several asus cross-linked, thermoelastically deformable and clamping elements that are frozen in the deformed state, e.g. spheres deformed into lenticular bodies, in an elastic material, especially in a flexible tape. In this way you get a wrapable one Element for clamping parts, which is desirable for some purposes. at the use of a rubber elastic band, it is advisable to use a to use cold-vulcanizing material whose vulcanization temperature is below the softening temperature of the deformed State frozen, high molecular weight substance. If, on the other hand, a material is used for the tape, its vulcanization temperature is above the softening temperature of the high molecular weight Material lies, one must ensure by means of suitable presses that that the deformed state of the clamping elements is maintained.

Claims

Claims 1. A method for producing a preloaded standing non-positive connection of parts, especially an electrical one Machine, using one or more tensioning elements, characterized in that, that the clamping elements made of cross-linked, thermoelastically deformable, high molecular weight 3toff exist and before joining with the parts to be braced at a temperature above the softening temperature of the high molecular weight substance is preformed in the direction of the force required to produce the prestressing and be frozen in the deformed state, because the clamping elements with the to bracing parts are joined together and then reassembled with them the softening temperature of the high molecular weight stoffee can be heated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the high molecular weight substance of the clamping element is compressed before freezing at a temperature above the EWwsiohuno temperature! U in the direction of the renewed spring force . 3. The method according to claim 1, characterized in that the high molecular weight substance of the clamping element is stretched in the direction of the desired spring force prior to freezing at a temperature above the expansion temperature. 4. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the softening point of the high molecular weight substance the clamping elements defining mesh stiffness of its molecular structure and / or the thermoelantic deformability of the high molecular weight stoffee determining mesh size of its molecular structure is set. 5. Seduce according to claim 4, characterized in that for setting in the molecule the high molecular weight substance can be built-in, bifunctional compounds for the hardening process. be turned. 6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that crosslinked polymerizing mixtures of vinyl monomers are used as the high molecular weight substance for the clamping element. 7. The method according to claim 1, characterized in that a hardened ßießharz is used as the high molecular weight substance. B. The method according to claim 7, characterized in that the castable is a Spoaydhars 31t. 9. The method according to claim 7, characterized in that the cast iron solder an unsaturated polyester resin 10. The method according to claim 1, characterized in that the operating temperature of the parts clamped by the clamping elements is in the range of the softening temperature of the high molecular weight substance and above. 11e method for producing a pre-tensioned non-positive connection of parts, in particular an electrical machine, using several tensioning elements according to claim 1, characterized in that the tensioning elements consisting of cross-linked, thermoelastically deformable and in the deformed state sing-frozen, high molecular weight material are converted into an elastic material , in particular in a flexible tape, are embedded. 12e application of the method to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the tensioning elements are used to stiffen the winding heads of an electrical machine. 13. Application of the method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the clamping elements are used as slot wedges . 14e Application of the method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the clamping elements are used to fasten cylindrical parts in bores. 15e Application of the method according to one or more of Claims 1 to 11, characterized in that the clamping elements are used to clamp commutator segments. 16e application of the method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the clamping elements are used to fix the position of an electrical machine within the grooves. 17e application of the method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the tensioning elements are used to form a fixed abutment of pole coils on the pole shaft of an electrical machine. 18e Application of the method according to one or more of Claims 1 to 11, characterized in that the clamping elements are used to produce a non-positive connection between an insulator and its metallic fittings .