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Distanz- oder Endstück für das Blechpaket einer elektrischen Maschine.
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Die Erfindung betrifft ein Distanz- oder Endstück für das Blechpaket
einer elektrischen Maschine, das auf einer Seite eines gegenüber den Paketblechen
eine größere Stärke aufwei= senden ringförmigen Endbleches befestigt ist.
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Distanz- bzw. Ends=iicke für das Blechpaket elektrischer Maschi= nen
dienen dazu, einerseits die relativ dünnen Dynamobleche, die eine geringe mechanische
Festigkeit aufweisen, an der Stirnseite zusammenzupressen und andererseits als Einlage
zwischen dem Teilblechpaket um die Bildung von radialen Kühl= kanälen zu ermöglichen,
durch die die Kühlluft durchgeblasen und die angefallene, im Blechpaket und in der
Wicklung ent= stehende Wärme abgeführt wird. (Siehe Wiedemann, Kellenberger "Konstruktion
elektrischer Maschinen", Springer-Verlag 1967, Seite263 und 264) Solche Distanzstücke
werden in bekannnter Weise aus Blechringen, deren Dicke ein Mehrfaches der Dicke
der Dynamobleche ist, mit eingestanzten Nuten und auf die Blechringe aufgenieteten
oder aufgeschweißten Blechstreifen oder Profilstegen hergestellt. Diese bekannte
Anordnung hat jedoch mehrere Nachteile.
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Bein Aufnieten der Blechstreifen auf den Blechring oder auc durch
den Wärmcvcrzuq beim Verschweißen der Profilstege mit dem Blechring verändert sich
die gestanzte Wicklungsnutteilung im Blechring so stark, daß dieser in der Nutteilung
nicht mehr zu den gleichzeitig mitgestanzten Dynainoblechen paßt.
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Weiter ist es - wie gesagt - erforderlich, aus Festigkeits-und schweißtechnischen
Gründen, für die Blechringe ein dickeres Material als für die Dynamo bleche zu verwenden.
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Werden diese Blechringe gleichzeitig mit den Dynamoblechen mit dem
gleichen Werkzeug gestanzt, ergeben sich beim Einstanzen der Wicklungsnut in das
dickere Material für die Wicklungs= nut um etwa 0,03 bis 0,05 mm kleinere Abmessungen
als bei den Dynamoblechen. SchJ4eßlich ist die Verwendung eines Hartmetall= nutstanzwerkzeuges
rowohl für das Einstanzen der Wicklungsnut in Dynamobleche und die Blechringe nicht
möglich, da der Schneid= spalt zwischen Stempel und Matrize für das dünnere Dynamo=
blech ausgelegt sein muß. Wird dieses Werkzeug trotzdem zum Einstanzen der Wicklungsnuten
in die dickeres. Blechringe ver= wendet, besteht die Gefahr, daß der Stempel oder
die Matrize beschädigt werden.
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Beim Verschichten der z.B. 0,5 mm dicken Dynamobleche und der Distanz-
und Endbleche zu einem Blechpaket muß man feststel= len, daß die Nutflanken nicht
mehr glatt, sondern die Distanz-und Endbleche bis zu 1 mm in die Wicklungsnuten
vorstehen.
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Zur Beseitigung dieser Unebenheiten müssen die Wicklungsnuten von
Hand nachgefeilt werden, was teuer ist und außerdem die Verluste der Maschine durch
auftretende Wirbelstrdme erhöht.
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Sowohl beim Aufnieten als auch beim Aufschweißen verwendet man L-,
T- oder U-förmige Stege, die auf den erwähnten ring= fßrmigen Blechen befestigt
werden. Für das schweißen hat sich das Widerstandschweißverfahren durchgesetzt.
Dieses Ver= fahren ist jedoch in Bezug auf die Schweißqualität nicht immer voll
befriedigend und die Schweißpunkte werden unterschiedlich in der Festigkeit.
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Durch die Verbindung von Blechringen mit eingestanzten Wick= lungsnuten,
auf die die Steqe, wie erwähnt, aufgeschweißt werden, ergibt sich fernerhin eine
gewisse Verkleinerung des Zwischen= raumes zwischen den beiden Teilblechpaketen
für die Lüftungs= schlitze. Diese beträgt in den Blechpaketen unter der Berück=
sichtigung der Tatsache, daß auf der zweiten Seite des Luft= kanals ein weiteres
Blech lose beigelegt werden muß, zweimal die Materialdicke der Blechringe. Bei den
Endblechen wird unter das Endstück nochmals ein aus drei Blechrinqen zusammengeschweiß=
ter Ring zur Verstärkung der Festigkeit untergelegt, so daß bei den Endblechen die
vierfache Materialdicke der Endbiech ringe erforderlich ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der oben be= schriebenenDistan-
oder Endstücke zu vermeiden, d. h. Distanz-bzw. Endstücke zu schaffen, deren axialer
Raumbedarf geringer ist. Insbesondere soll die Nacharbeit durch Nachfeilen ver=
mieden werden.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei dem eingangs erwähnten
Distanz- oder Endstück darin, daß der Innendurchmesser des ringförmigen Endbleches
mindestens den Durchmesser des den Nutengrund sämtlicher Nuten bertihrenden Kreises
aufweist, daß die Breite der Distanzbleche im Bereich der Endbleche um die Stärke
"e" der Endbleche kleiner ist als im Nutenbereich und daß die Distanzbleche im Bereich
der Endbleche am seitlichen Rand warzenförmige Erhöhungen aufweisen und daß nur
an diesen Erhöhungen eine mechanische im Widerstandschweißverfahren her= gestellte
Verbindung mit den Endblechen besteht.
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Bei den Distanz- oder Endstücken der Erfindung können sich beim Verschweißen
auswirkende Schrumpfungsvorgänge nicht auswirken, da der Innendurchmesser des Ringes
so groß gewählt ist, daß er größer ist als der den Nutengrund berührende Kreis.
Da auch das Ausstanzen der Nut entfällt, kann die Nacharbeit der Wick= lungsnuten
bei Verwendung der neuen Distanz- oder Endstücke eingespart werden. Hierdurch wird
nicht nur Arbeit eingespart, sondern auch die Erhöhung der Eisenverluste im Ständerblechpaket,
die sich durch das Ausfeilen ergibt, können vermieden werden.
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Weiterhin können beim Endpaket die bei der früheren Anordnung erforderlichen
aus drei zusammengeschweißten Blechringen bestehen= den Verstärkungsteile entfallen.
Weiter kann das auf der zweiten Seite des Lüftungskanales bei der alten Anordnung
erforderliche zusätzliche, lose heigelegte Blechring in Wegfall kommen. Hier= durch
ergibt sich e4ne Verkürzung des Blechpaketes in axialer Richtung und eine Gewichtsverminderung,
die sich auch auf die Größe des Gehäuses auswirkt.
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In zweckmSßiger Weise weist der Außendurchmesser des Endbleches höchstens
den Außendurchmesser der Dynamobleche des Blechpaketes auf.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen des Gegen= standes
der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschrie' benen und in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Distanz- und Endstück
nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch ein Blechpaket das unter Verwendung
der neuen Distanz- bzw. Endstücke hergestellt ist,
Fig. 3 einen
Blechring im Schnitt mit aufgeschweißtem Distanz= blech und Fig. 4 eine Ansicht
eines Distanzbleches vor dem Aufschweißen des Endbleches.
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In den Zeichnungen ist mit 1 das aus Dynamoblechen 2 bestehende Blechpaket,
mit 3 das ringförmige Endblech und mit 4 das Distanzblech bezeichnet, das sich bis
in den Bereich der Nut 7 erstreckt und die Zähne zwischen den Nuten versteift.
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Der Durchmesser des die inneren Enden der Distanzbleche be= rührenden
Kreises ist größer als der Durchmesser der Stator= bohrung. Das Distanzblech 4,
dessen Breite mit h bezeichnet ist, weist in der Breite eine sich über die Breite
des End= bleches erstreckende Ausnehmung 5 auf, deren Höhe der Dicke "e" des Endbleches
3 entspricht. An der dem Endblech zugewandten Seite des Distanzbleches 4 sind an
dieser Stelle warzenförmige Erhöhungen 6 vorgesehen. Beim Zusammenschweißen im Widerstand=
schweißverfahren schmelzen die Erhöhungen 6 ab und verschweißen das Distanzblech
mit dem Endblech 3. Es ergeben sich an dieser Stelle sehr feste Schweißverbindungen
zwischen dem Distanz= stück 4 und dem Endblech 3, das satt an dem ersteren anliegt.
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Die erzielte Festigkeit ist so groß, daß auf L-, T- oder U-fbrmige
Stege, die die axialen Abmessungen der Maschine bei gleichem Luftkanalquerschnitt
vergrdßern, verzichtet werden kann. Die Innendurchmesser des ringförmigen Endbleches
3 sind größer als der den Nutengrund berührende Kreis, während der Aussendurchméseer
des ringförmigen Endbleches etwa dem Durchmesser der Dynamobleche 2 entspricht bzw.
etwas kleiner als dieser ist. Durch den Verzicht auf Zähne am Endblech ist eine
Nacharbeit in den Nuten nach dem Zusammenbau nicht mehr erforderlich.
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in der Fig. 4, die einen Schnitt durch die obere Hälfte des Ständers
einer elektrischen Maschine zeigt, sind drei Luftkanäle 8 zwischen den 4 Teilblechpaketen
1 vorgesehen. Beim Zusammen
bau werden nach dem Zwischenlegen der
Endbleche und nach dem Auflegen der Endbleche auf die Außenseiten der Teilblech=
pakete 1 diese zusammengepreßt und gleichzeitig die Seitenringe 9 mit den Außenrippen
10 verschweißt. Auf diese Weise ergibt sich unter Anwendung der erfindungsgemäßen
Endbleche eine Konstruktion mit in axialer Richtung gegenüber bekannten An= ordnungen
verkleinerten Abmessungen.