DE1638373B2 - Verfahren zur herstellung von kaefigwicklungen fuer induktions motoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Hartlütverbindung zwischen Kupferstäben eines Induktionsmotor-Läufers und einem ebenfalls aus Kupfer bestehenden Kurzschlußring mittels induktiver Erwärmung.

Es ist bekannt, Verbindungen dieser Art mittels einer Flammenlötung vorzunehmen (Zeitschrift »Elektro-Technik«, 1967, S. 115 bis 117). Dabei werden die Enden der Läuferstäbe und der Kurzschlußring mittels einer Gasflamme erhitzt und durch gleichzeitige Zuführung eines Lotmaterials miteinander verlötet, gegebenenfalls nachdem die Läuferstäbe durch Öffnungen einer als Kurzschlußring dienenden Platte gesteckt sind. Dieses Verfahren kann aus fei tigungstechnischen Gründen nicht gleichzeitig an beiden Stirnseiten des Läufers durchgeführt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Dicke der als Kurzschlußring dienenden Platte nicht linter einem besiiiimten Maß liegen darf, da sonst infolge der Wärmebehandlung mit ihrem Verziehen zu rechnen ist. Das Flammenlötverfahren erfordert somit einen hohen Aufwand an Kupfer sowie an Lotmatefial und außerdem speziell ausgebildete Arbeitskräfte.

Es ist weiterhin bekannt, die Verbindung zwischen den Läuferstäben und den Kurzschlußringen mittels des Lichtbogen-Verfahrens herzustellen. Dabei müsten die Kurzschlußringe ebenfalls aus Gründen der Stabilität gegen Verziehen unter Wärmeeinwirkung telativ dick ausgeführt werden, so daß der Aufwand «n Kupfer hoch ist. Außerdem bilden sich bei diesem Verfahren an jedem Übergang z> ischen einem Läulerstab und dem KurzschluCring Schweißbuckel, die »us Gründen unterschiedlicher Übe.^angswiderstände Infolge nicht porenfreier Schweißstellen das Geräusch-Verhalten des Motors ungünstig beeinflussen können.

Schließlich ist es bekannt, die zum Hartlöten benötigte Wäirme durch Induktionserhitzung zu erzeugen. Derartige für den beschriebenen Zweck bekanntgewordene Verfahren sind jedoch sämtlich noch erheblich zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kachteile der beschriebenen Verfahren zu beseitigen lind ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem die Verbindung der Läuferstäbe mit den Kurzschlußtingen bei aus Kupfer bestehenden Käfigwicklungen Von Induktionsmotorläufern auf einfache Weise ratio-Dell herstellbar gemacht werden soll.

Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren der •ingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, daß die Kupferstäbe nach Einbringung in ein Läuferblech- |)aket durch Ankerben piovisorisch am Kurzschlußling befestigt werden, daß der so vorgefertigte Läulcr unt.:r Zwischenfügung von Lotmaterial an jedem Ende des Läufers zwischen Druckbacken eingelegt Ivird und daß der Lötvorgang unter Anwendung soivohl son Druck in axialer Richtung auf das Läuferblechpaket als auch durch induktive Erhitzung gleichzeitig an beiden Enden des Läufers erfolgt.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Figur zeigt einen Schnitt durch die Lötvorrichtung mit eingelegtem Läufer.

Die Vorrichtung besteht aus zwei Backen 1 und 2, welche auf ihren dem Läufer abgewandten Seiten mit einer Wärmcisolation 12 versehen sind. Die Backen 1 und 2 bestehen aus antimagnetischem Stahl. Werkkii sind die Backen geriffelt, um Luffein-Schlüsse und Blasenbildung an der Oberfläche des Lotes zu verhindern. Zwischen diesen Backen befindet sich das Läuferblechpaket 3, welches an beiden Enden durch die Kurzschlußringe 4 und 5 abgeschlossen ist. Die Kurzschlußringe 4 und 5 haben die Form einer flachen Scheibe, in welche nahe an ihrem äußeren Umfang Löcher zur Aufnahme der Läuferstäbe 6 eingestanzt sind. Die Läuferstäbe 6 werden durch Anbringung vor. Kerben auf ihren Stirnseiten

ίο provisorisch mit den Kurzschlußringen 4 und 5 verbunden. Die Länge der Läuferstäbe 6 ist so bemessen, daß sie in axialer Richtung nicht über die Kurzschlußringe hinausragen. Zwischen den Bakken 1 und 2 und den Kurzschlußringen befindet sich jeweils ein kreisringförmig gebogener Profilstab 7 aus flußmittelfreiem Silberlotmaterial. In Höhe der Kurzschlußringe 4 und 5 sind in entsprechendem Abstand die gekühlten Induktionsschleifen 8 und 9 um den Läufer gelegt.

ao Die Arbeitsgänge des Verfahrens sind folgende: Auf die in der Aufnahmevorrichtung der Maschine befindliche Backe 2 wird ein kreisringförmiger Lot-Profilstab 7 aufgelegt, auf diesen der Läufer 3, auf dessen Oberseite (Kurschlußring 4) ein weiterer kreis-

a5 ringförmiger Loi-Profilstab 7 und darüber die Backe 1. Das so vorbereitete Werkstück wird in die Induktionsspulen 8 und 9 gebracht. Gleichzeitig mit dem Einschalten des Heizstromes wird, angedeutet durch die Pfeile 10 und 11, in axialer Richtung ein Druck auf die Backen 1 und 2 gegeben. Das Lot fließt nach dem Flüssigwerden in die Zwischenräume zwischen den Läuferstäben und den Bohrungen der Kurschlußringe ein. Dadurch, daß ein Silberlot ohne Flußmittel verwendet wird, wird ein Anlöten an den Backen 1 und 2 sicher vermieden.

Die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung sind verschiedener Art. Als wicriijjster Punkt ist dabei anzusehen, daß dieses Verfahren die Möglichkeit bietet, beide Seiten des Läufers gleichzeitig zu behandein und im gleichen Arbeitsgang fertigzustellen. Im Gegensatz zu den bisher angewandten Methoden ist es also nicht mehr nötig, das Werkstück nur an einer Seite zu erhitzen, es abkühlen zu lassen, in der Bearbeitungsvorrichtung zu wenden und dann die andere Seite des Werkstückes wiederum zu erhitzen und damit das Werkstück fertigzustellen. Es ergibt sich somit eine Einsparung an Arbeitszeit um etwa 50 °, Ό sowie eine Einsparung an aufzuwendender Heizenergie. Das Zusammenpressen des gesamten Läufers durch Anwendung eines Druckes in axialer Richtung auf die Backen 1 und 2 bringt eine Reihe weiterer Vorteile mit sich. So ist es einerseits möglich, eine relativ dünne Platte (etwa 1 mm dick) als Kurzschlußring zu verwenden, da ein Verziehen dieser Platte oder gar ein Aufblättern der Blechlamellen des Läufers nicht mehr zu befürchten ist. wodurch sich die Stabilität des Läufers beträchtlich erhöht. Andererseits fällt die Länge des Läufers infolge der Verwendung eines dünneren Kurzschließringes sowie durch den Wegfall etwaiger Schweißwülste kürzer gegenüber den bisher üblichen Ausführungen aus. Da es bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung nicht mehr erforderlich ist, die Läuferstäbe über den Kurzschlußring hinausragen zu lassen, wird dadurch,

6s je nach Länge des Läufers, eine Kupfereinsparung bis zu 15°/o erzielt. Die Riffelung der dem Läufer zugewandten Seite der Backen 1 und 2 verhindert Lufteinschlösse, die beim Zusammendrücken des ge-

lehmotzenen Lotes entstehen können. Zusätzlich dazu besteht die Möglichkeit, Firmen- bzw, Warenieichen oder auch Typenbezetchnungen durch Eingravierung entsprechend geformter Ausnehmungen jin den Backen 1 und 2 auf den Läuferstirnseiten anzubringen. Weiterhin kann die Menge des pro Lötvorgang zur Verwendung gelangenden Lotes auf einfache Weise genau dosiert werden, indem ein drahtförmiges Lotmaterial genau abgestimmten Querschnittes Verwendung findet. Eine Vorbehandlung %° bezüglich der Sauberkeit der zu verlötenden Teile ist bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung nicht erforderlich. Die Verzunderung der Lötstellen wird auf einfache Weise durch plötzliches Abkühlen, beispielsweise Eintauchen in Wasser, vermieden. Schließlich besteht noch die Möglichkeit, den Erhitzungsvorgang gleichzeitig mit zum Aufschrumpfen des Läufers, auf die Läuferweile auszunutzen.

Claims (2)

Patentansprüche: ao

1. Verfahren zur Herstellung einer Hartlötverbindung zwischen Kupferstäben eines Induktions-Druckbacken

und daß der-un

SSSZSgSSi

beiden Enden des Läufers erfolgt.

2 Verfahren nach Anspruch 1, daüurcn ge

kennzdchnet daß ^s Lotmaterial die

gen genau doäierbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen