DE2211840C2 - Polgehäuse für elektrische Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Polgehäuse für elektrische Maschinen, mit Polen und den Polen zugeordneten und *5 entsprechend dem Innendurchmesser des Polgehäuses gewölbten Spulen, welche mit nach dem Wickeln aufgebrachtem zähelastischem Isolierstoff versehen sind, durch welchen die zur Erregerwicklung zusammengebauten und im Polgehäuse montierten, in ihrem gewölbten Zustand gehaltenen Spulen am Polgehäuse und an den Polen isolierend abgestützt sind, wobei der hohlzylindrische Raum im Polgehäuse zwischen dessen Innenwand und der Stirnfläche der Pole im übrigen mit einem elastischen Material isoliert ist, welches zugleich dre Stirnseiten des Polgehäuses bedeckt (DE-PS 47 497).

Es ist bereits ein Polgehäuse für elektrische Maschinen bekannt, bei dem die Wicklung auf einem Eisenkern angeordnet und mit diesem zusammen mit Kunststoff umpreßt ist. Die Wicklung ist jedoch aus isoliertem Draht runden Querschnitts gebildet. Somit ist die bekannte Wicklung bereits vor dem Einbau in das Polgehäuse vollständig isoliert. Dabei ist jedoch von Nachteil, daß sich die Isolierung durch die große Schüttelbeanspruchung bei dem rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen an gefährdeten Stellen durchreiben kann. Darüber hinaus ist die gewickelte Isolation, welche die bekannte Wicklung in Form halt, sehr lohnintensiv und für Großmengenferügung nicht mehr wirtschaftlich.

Außerdem ist ein Polgehäuse für elektrische Maschinen bekannt, bei dem die Spulen der Erregerwicklung auf isolierenden Wicklungsträgent aufgewickelt und mit Kunststoff überzogen sind. Durch den Spulenträger werden die Spulen in ihrer Form gehalten und gegenüber dem Polgehäusc und den PolschuK;n isoliert, während der die Windungen überziehende Kunststoff die Windungen in ihrer Lage hält. Bei solchen Polgehäusen tritt jedoch immer wieder der Nachteil ein, daß der Kunststoffüberzug beispielsweise durch Erschütterungen oder Erwärmung bricht oder erweicht und somit weder die elektrische Isolierung, der Korrosionsschutz, noch die mechanische Halterung für die Spulen gewährleistet sind. Darüber hinaus erfordert die Verwendung von Spulenträgern Material- und Herstellungskosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Polgehäuse für elektrische Maschinen zu schaffen, in dem die Erregerwicklung (schüttel)fest eingebettet ist Außerdem sind die Spulen aus nichtisoliertem Wicklungsmaterial gegen Isolationsschäden wie beispielsweise Korrosion. Masseschluß geschützt anzuordnen. Schließlich soll das Polgehäuse einfach und weitgehend automatisch und somit billiger a!s die bekannten herzustellen sein.

Erfindung« gemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzelnen Windungen der Spulen durch Isolierstreifen gegeneinander isoliert sind, daß der zähelastische Isolierstoff auf die Spulen in Form von Stegen aufgebracht ist, während die nicht von den Stegen umgebenen Spulenabschnitte sowie die Verbindungen der Spulen untereinander und die Spulenenden bis auf deren zum Spannungsanschluß dienende Kontaktstellen von einem alle noch verbliebenen Zwischenräume ausfüllenden, eingeschäumten elastischen Schaumstoff umgeben sirv' welcher zugleich an den Stirnseiten des Polgehäuses Dichtungen bildet.

Die die Spulen an mehreren Stellen umfassenden und/oder abstützenden Stege halten in vorteilhafter Weise die Spulen in ihrer Form, isolieren sie und bilden die Abstandshalter zwischen den Spulen und dem Polgehäuse und den Polen. Durch den die Zwischenräume ausfüllenden elastischen Schaumstoff sind die Spulen einschließlich ihrer Verbindungen untereinander und der Spulenenden in einfacher Weise schüttelfest angeordnet sowie gegen Korrosion und Masseschluß geschützt. Darüber hinaus ermöglicht der Schaumstoff das Mitausbilden von Dichtungen an den Stirnseiten des Polgehäuses sowie das gleichzeitige Umhüllen von aus dem Polgehäuse ragenden Anschlußkabeln.

Wesentliche Vorteile bietet Polyurethan als die Zwischenräume ausfüllender Schaumstoff. Polyurethan läßt sich besonders leicht verarbeiten. Außerdem ist seine Elastizität auf den jeweils erforderlichen Wert einstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung isi in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in

F i g. i ein Polgehäuse zur Hälfte im montierten und zur Hälfte im einbaufertigen Zustand im Längsschnitt,

Fig. 2 das Polgehäuse im einbaufertigen Zustand teilweise im Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1.

Fig. 3 eine stellenweise mit einem Überzug aus Isolierstoff versehene Erregerwicklung.

In einem Polgehäuse 1 sind zwei Polpaare 2,3 und 4,5 beispielsweise durch Schrauben 6 befestig;. Auf dem

Joch 7 jedes Pols 2 bis 5 siizi eine Spule 8,9,10 oder 11. Jede Spule 8 bis 11 besteht aus nichtisoliertem Bandmaterial, wobei die einzelnen Windungen voneinander durch eine isolierende bandförmige Zwischenlage 24 getrennt sind. Jeweils zwei Spulen 8,9 und 10,11 sind über ihren Spulenanfang 12, 13 und 14, 15 miteinander verbunden. Die so gebildeten Spulenpaare 8, 9 und 10, 11 sind parallel geschaltet, wobei die Spulenenden 16 und 17 der jeweils ersten Spulen 8 und 10 an ein Zuführungselenunt 18 für die Spannung angeschlossen sind. Die Spulenenden 19 und 20 der jeweils zweiten Spulen 9 und 11 sind aneinander und an eine AnschluBverbindung 21 angeschossen, deren abgekröpfte Enden je eine Anschlußstelle 22 oder 23 für die nicht dargestellten Bürsten bilden.

Die Spulen 8 bis 11, deren einzelne Windungen durch Isoliermaterialstreifen 24 gegeneinander isoliert sind, sind auf den Jochen 7 in einem bestimmten Abstand von den Polen 2 bis 5 und vom Polgehäuse 1 angeordnet. Einmal kann als Abstandshalter ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter Kunststoffüberzug, der beispielsweise durch Tauchen in PVC auf die Spulen S bs 11 und deren Verbindungen 12 bis 17 und id bis 21 aufgebracht ist, dienen. In dem Ausführungsheispiel nach F i g. 1 bis 3 sind die Spulen 8 bis 11 mit Stegen 25 aus einem Thermoplast — beispielsweise Polyamid — an mehreren Stellen umspritzt oder geschützt Die Stege 25 halten den erforderlichen Abstand zwischen dem Polgehäuse 1 und den Spulen 8 bis 11 sowie zwischen den Spulen 8 bis 11 und den Polen 2 bis 5 und den Jochen 7. Außerdem ist jeder Spulenanfang 12 bis 15 der Spulen 8 bis 11 von deren Windungen, neben denen er hochgebogen ist, isolierend getrennt. Das Polgehäuse 1 mit den auf den Jochen 7 sitzenden »nackten« Spulen 8 bis 11 wird in einer Schäumform derart mit einem Schaumstoff — vorzugsweise Polyurethan — eingeschäumt, daß in einem Ringraum im Polgehäuse 1, deren äußerer Umfang durch den

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35 Innendurchmesser des Polgehauses gebildet und dessen innerer Durchmesser durch den Innendurchmesser der Pole 2 bis 5 bestimmt ist, alle Zwischenräume mit dem Schaumstoff ausgefüllt sind. Lediglich das Anschlußelement 18 und die Anschlußstellen 22 und 23 ragen noch aus dem Schaumstoff heraus. Dadurch sind die Spulen 8 bis 11 samt den Spulenanfängen 12 bis 15 und -enden 16, 17, 19, 20 und der Anschlußverbindung 21 schüttelfest eingebettet und gegen Korrosion und Masseschluß geschützt. Außerdem sind bei den Spulen 8 bis 11, weiche mindestens stellenweise mit Stegen 25 aus Isolierstoff versehen sind, keine Spulenträger mehr erforderlich. Die üblichen Isolierbandagen können ebenfalls wegfallen, da der Polyurethanschaum die Spulen wirksamer gegen Losschutteln und Masseschluß schützt. Die Dicke der durch Tauchen auf die Spulen aufgebrachten PVC-Schicht kann schließlich dünner gehalten werden, weil der Polyurethanschaum als zusätzliche Isolierung dient und durch seine Elastizität das Brechen der PVC-Schicht verhindert. Auch Polyäthylenschaum und Polystyrolsdnum eignen sich vor allem im Hinblick auf ihre Preiswürdigkeit Ebenfalls geeignet sind Thermoplast- und Duromerschäume.

Anstelle eines Stege bildenden Kunststoffs kann auch Preßspan oder Papier als Isolier- und Abstandsmittei die Spulen 8 bis 11 umfassen und abstützen. Eine Maske aus Preßspan ist dazu in nicht dargestellter Weise an die Erregerwicklung und deren Fortsätze in Form der Stege 25 um die Spulen gelegt.

Auch die üblichen Dichtungen an den Stirnflächen 26 und 27 des Polgehauses 1 sind durch vorstehende angeschäumte Dichtringe 28 und 29 ersetzt, die das Polgehäuse 1 gegen die mit ihm zusammengebauten, nicht dargestellten Teile der elektrischen Maschine abdichten. Desgleichen dient ein angeschäumtes Formteil als isolierende Umhüllung 30 des Zuführungselementes 18.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:

1. Polgehäuse für elektrische Maschinen, mit Polen und den Polen zugeordneten und entsprechend dem Innendurchmesser des Polgehäuses gewölbten Spulen, welche mit nach dem Wickeln aufgebrachtem zähelastischem Isolierstoff versehen sind, durch welchen die zur Erregerwicklung zusammengebauten und im Polgehäuse montierten, in ihrem gewölbten Zustand gehaltenen Spulen am to Polgehäuse und an den Polen isolierend abgestützt sind, wobei der hohlzylindrische Raum im Polgehäuse zwischen dessen Innenwand und der Stirnfläche der Pole im übrigen mit einem elastischen Material isoliert ist, welches zugleich die Stirnseiten des is Polgehäuses bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Windungen der Spulen (8 bis 11) durch Isolierstreifen (24) gegeneinander isoliert sind, daß der zähelastische Isolierstoff auf die spulen (8 bis 11) in Form von Stegen (25) aufgebracht ist. während die nicht von den Stegen (25) umgebenen Spulenabschnitte sowie die Verbindungen (12 bis 15) der Spulen (8 bis 11) untereinander und die Spulenenden (16, 17, 19, 20; 21) bis auf deren zum Spannungsanschluß dienende Kontaktstellen (18, 22, 23) von einem alle noch verbliebenen Zwischenräume ausfüllenden, eingeschäumten elastischen Schaumstoff umgeben sind, welcher zugleich an den Stirnseiten (26 und 27) des Polgehäuses (1) Dichtungen (28 und 29) bildet.

2. Polge" "owe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnflächen (26 oder 27) des Polgehäoses (1) Umhüllungen (30) von Anschlußkabeln (18) aus dem die Zivischenräume ausfüllenden Schaumstoff angeschäumt sine.

3. Polgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zwischenräume ausfüllende Schaumstoff Polyurethan ist. dessen Elastizität den jeweiligen Erfordernissen anpaßbar ist.

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