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Blechsegment für überlappt geschichtetes Blechpaket einer drehbeweglichen
elektrischen-Maschine Die Erfindung bezieht sich auf ein genutetes Blechsegment
für ein überlappt geschichtetes Blechpaket einer drehbeweglichen elektrischen Maschine.
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Bei den überlappt geschichteten ring- oder sektorförmigen Blechpaketen
für Maschinen mit drehbeweglichem Läufer sind die einzelnen Nuten in den Blechsegmenten
zueinander um einen bestimmten Winkel geneigt, so daß im Blechpaket die Nuten radial
gerichtet sind. Das Stanzen solcher Nuten in die Blechsegmente durch Einzelschnitte
(Hackschnitte) erfordert zum "Rundgang" entsprechend aufwendige Arbeitsvorrichtungen
an den Stanzmaschinen oder überhaupt komplizierte Komplettschnittelnrichtungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Blechsegmente im einfachen
Hackschni-ttverfahren so zu nuten, daß sie zu einem übeslappten Blechpaket geschichtet
werden können.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß das
Blechsegment n = 2, 3 usw. Nutgruppen mit jeweils mehreren nebeneinander parallel
angeordneten Nuten aufweist und die Gruppenmittellinien der benachbarten Nutgruppen
den n-ten Teil des Sektorwinkels z des Blechsegmentes einschlieBen und daß wenigstens
jede dem Überlappungsbereich zugeordnete Nutgruppe aus gleichviel in gleichen Abständen
nebeneinander liegenden gleichbreiten Nuten besteht.
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Die Blechsegmente für ringförmige Blechpakete und zumindest die innerhalb
der Randbereiche von sektorförmigen -lechpaketen angeordneten Blechsegmente sind
so ausgebildet, daß die Nuten aller Nutgruppen spiegelsymmetrisch zur Winkelhalbierenden
des Sektorwinkels dz angeordnet sind.
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Dagegen können die außen liegenden Nutgruppen von Blechsegmenten der
Randbereiche von der oder den anderen Nutgruppen hinsichtlich der Form, Winkellage
und Abstand-der Nuten abweichend gestaltet sein.
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Die Blechsegmente für ein Blechpaket können eine kreisbogenförmige-
Nutmündungskante und gegebenenfalls auch eine kreisbogenförmige, parallel verlaufende
Rückenkånte aufweisen, wodurch sich ein glatter Blechpaketrücken und ein überall
gleichbreiter Luftspalt erzielen läßt. Die Nuten einer Nutgruppe sind hierbei zur
radial gerichteten Gruppenmittellinie senkrecht verschoben angeordnet und die Nuten
aller Nutgruppen praktisch gleichtief.
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Ein einfacher Schnitt für das Bl-echsegment kann dadurch erreicht
werden, daß die Nutmundungskante als Polygonzug aus geradlinigen, zueinander geneigten
Teilgeraden ausgebildet ist und jede Nutgruppe vorzugsweise aus gleichtiefen Nuten
senkrecht zur Teilgeraden besteht. Die Buftspaltschwankungen werden dabei mit zunehmender
Anzahl von Teilgeraden des-Polygonzuges geringer.
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Bei einer geradlinigen Rückenkante kann ein solches Blechsegment mit
geringem Abfall in einfacher Weise aus Bandmaterial gefertigt werden. Eine weitere
Verringerung an Abfall und eine Werkzeugeinsparung läßt sich bei Verarbeitung eines
Bandmaterials passender Breite bei der Herstellung von Blechsegmenten mit zueinander
parallelen geradlinigen Rücken- und Nutmündungskantenerzielen. Durch die tiberlappung
dereinzel nen versetzt geschichteten Blechlagen ergibt sich beim Blechpaket
ein
effektiver Luftspalt, der gegenüber der einzelnen Blechlage eine geringere Ungleichförmigkeit
aufweist, die umso kleiner wird, je mehr Blechsegmente und damit umso mehr Stoßstellen
je Blechlage vorgesehen sind.
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Die Nuten jeder Nutgruppe können beispielsweise im Einzelschnittverfahren
durch Verschieben des Blechsegmentes senkrecht zur Gruppenmittellinie, die parallel
zur Längsmittellinie des Nutenstanzwerkzeuges liegt, gestanzt werden. Entsprechendes
gilt auch für die Herstellung der Nuten einer Nutgruppe durch mehrere Vielfachschnitte.
In diesen Fällen liegt der Nutgrund aller Nuten einer Nutgruppe auf einer Geraden,
die in den Randbereichen um einen vom Sektorwinkel >f und der Zahl der Nutgruppen
n je Blechsegment abhängigen Winkel zur seitlichen Stoßkante des Blechsegmentes
geneigt ist. Bei einer geraden Nutmündungskante ergeben sich für die äußeren Nutgruppen
nach außen zu den Stoßkanten hin abnehmende Nuttiefen, die- sich aber im geschichteten
Blechpaket ausgleichen, da mit der kürzesten Nut des einen jeweils die längste Nut
des überlappenden anderen Blechsegmentes zur Deckung gebracht ist.
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Bei Blechsegmenten mit gerader Nutmündungskante kann durch Verschiebung
des Blechsegmentes längs dieser Kante, die in einem bestimmten Winkel zur Längsmittelachse
des Nutenstanzwerkzeuges geneigt ist, erreicht werden, daß die Nuten der äußeren
Nutgruppen gleichtief sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand von in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 ein Blechsegment mit gerader Rücken- und NutmUndungskante und zwei
Nutgruppen, Fig. 3 ein entsprechendes Blechsegment mit drei Nutgruppen, Fig. 2 und
4 Teile zweier bzw. dreier geschichteter Blechlagen aus Blechsegmenten nach Fig.
2 bzw. Fig. 3, Fig. 5 ein Blechsegment mit polygonartiger Nutnündungskante,
Fig.
6 ein Blechsegment mit kreisbogenförmiger Nutmündungskante, Fig. 7 die Anordnung
von Führungs- und Haltenuten sowie Bolzenlöcher in einem Blechsegment nach der Erfindung.
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In Fig. 1 ist ein Blechsegment 1 mitgerader Rückenkante 3 und dazu
paralleler~gerader Nutmündungskante 2 gezeigt, dessen zur Winkelhalbierenden M spiegelsymmetrisch
angeordnete gerade Stoßkanten 4 einen Sektorwinkel einschließen. Das Blechsegment
weist zwei Nutgruppen I und I' mit je'drei zueinander parallelen Nuten auf, deren
Nutgründe auf einer Geraden liegen, die zur benachbarten Stoßkante einen vom rechten
Winkel abweichenden Winkel einschließt. Die Anordnung der beiden Nutgruppen ist
spiegelsymmetrisch zur Winkelhalbierenden M, so daß die Gruppenmittellinien Ni,
N2 zueinander den Winkel und zur Winkelhalbierenden den Winkel t einschließen. Die
Nuten werden beginnend von der Winkelhalbierenden M nach außen für die eine Nutgruppe
(I) und dann nach Wenden des Blechsegmentes um die Winkelhalbierende für die andere
Nutgruppe (I') in der vorbeschriebenen Weise gestanzt, wobei sich zur Stoßkante
hin abnehmende Nuttiefen ergeben. Die Blechsegmente nach Fig. 1 werden gemäß Fig.
2 in jeder Blechlage mit den Stoßkanten aneinanderstoßend gelegt und die jeweils
nächste Blechlage (gestrichelt dargestellt) um eine Nutgruppe-versetzt in gleicher
Weise angeordnet. Aus solchen Blechsegmenten können geschlossene, ringförmige Blechpakete,
wie sie insbesondere für größere elektrische Maschinen, z.B. für langsamlaufende
Wasserkraftgeneratoren benötigt werden, in an sich bekannter Weise geschichtet sein,
wobei die üblichen Führungs-und Haltenuten 5 und 6 und/oder Bolzenlöcher 7 für Preßbolzen
gemäß Fig. 7 so angeordnet werden sollen, daß die an der Rückenkante 4 vorgesehenen
Führungs- und Haltenuten 5, 6 im Bereich der Gruppenmittellinien N1 und N2 und die
Bolzenlöcher 7 beiderseits der Gruppenmittellinien liegen.
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Zur Herstellung von überlappt geschichteten Blechpaketen für Sektormaschinen
sind abwechselnd in der einen Blechlage mindestens
zwei aneinanderstoßende
komplette Blechsegmente und in der anderen Blechlage ein komplettes Blechsegment
sowie die Hälften eines in der Winkelhalbierenden geteilten Blechsegmentes beiderseits
des kompletten angeordnet.
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In Fig. 3 ist ein Blechsegment ia mit gerader Rückenkante 3a und dazu
paralleler gerader Nutmündungskante 2a gezeigt, das drei Nutgruppen Ia, Ia', Ia'f
mit jeweils drei parallelliegenden Nuten aufweist.
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Die Stoßkanten 4a schließen einen Sektorwinkel aK ein. Die Winkelhalbierende
M fällt mit der Gruppenmittellinie N3a der mittleren Nutgruppe Ia" zusammen. Symmetrisch
dazu sind die Gruppenmittellinien Nla und N2a der beiden äußeren Nutgruppen Ia und
Ia' angeordnet, für deren Nuttiefen und Herstellung das in Fig. 1 Gesagte entsprechend
gilt. Die Nuten der mittleren Nutgruppe stehen senkrecht auf derNutmünduflgskante
und sind daher gleich tief.
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In Fig. 4 ist ein Teil eines aus solchen Blechsegmenten geschichteten
Blechpaketes gezeigt, wobei die Überlappung in den einzelnen Lagen durch ausgezogene,
gestrichelte und strichpunktierte Darstellung der zugehörigen Blechsegmente angezeigt
ist. Es gilt auch hier das für Fig. 2 und Fig. 7 Gesagte entsprechend.
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Die Blechpakete für Sektormotoren sind für den Überlapungsbereich
an den Blechpaketrandteilen Teilblechsegmente eingefügt, die nur eine Nutgruppe
bzw zwei Nutgruppen umfassen und durch Trennung nach der Linie T - T (Fig. 3) aus
einem kompletten Blechsegment erhalten'werden. Allgemein gilt, daß für solche Füllstücke
das Blechsegment um den dem Überlappungsbereich zugeordneten Nutgruppenteilt verkürzt
ist.
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Blechpakete mit weiter verringerter Suftspaltungleichmäßigkeit lassen
sich aus Blechsegmenten mit polygonartiger Nutmündungskante,
z.B.
gemäß Fig. 5, erstellen. Der Polygonzug setzt sich aus soviel Teilgeraden 2b, 2b'
zusammen, wie Nutgruppen Ib, Ibt vorgesehen sind, wobei die Nutgruppen jeweils senkrecht
zu den Teilgeraden stehen und somit gleichtiefe Nuten enthalten. Die Stoßkanten
4b schließen den vol-len Sektorwinkel ein, die Winkelhalbierende M ist Stoßstelle
für die Teilgeraden 2b, 2b'. Die Rückenkante kann aus einer Geraden 3b oder zwei
zueinander geneigten geraden Teilen 3bt gebildet sein, die parallel zu den Teilgeraden
2b, 2b' liegen.
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Einen völlig gleichmäßigen Luftspalt erhält man bei Blechpaketen,
die aus Blechsegmenten gemäß Fig. 6 geschichtet sind.
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Zumindest die Nutmündungskante 2c ist kreisbogenförmig ausgebildet.
Die Zahl und Anordnung der Nutgruppen kann einem der vorgenannten Fälle entsprechen,
wobei zu beachten ist, daß die Gruppenmittellinien Nlc, N2c, N3c senkrecht auf der
Nutmündungskante 2c stehen. Die Rückenkante 3c kann. ebenfalls vorteilhafterweise
kreisbogenförmig sein, um einen glatten Rücken des Blechpaketes zu erhalten. Die
geraden Stoßkanten 4c schließen den vollen Sektorwinkel ein. Für die Randbereiche
bei Blechpaketen für Sektormaschinen gilt das Vorgenannte entsprechend. Bei schweren,
großen Blechpaketen für Sektormaschinen-mit großen Schubkräften kanne vorteilhaft
sein, eíl blechpakete an der Fertigungsstätte zu schichten und diese erst am Aufstellungsort
der Maschine zum vollständigen Blechpaket zusammenzufügen bzw. mehrere Blechpakete
in an sich bekannter Weise gleichmäßig am Umfang verteilt anzuordnen, um die Lager
von magnetischen Zugkräften zu entlasten.
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6 Patentansprüche 7 Figuren