DE2217824A1

DE2217824A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einkapseln von Ständern elektrischer Maschinen in Kunststoff-Einbettungsmassen

Info

Publication number: DE2217824A1
Application number: DE19722217824
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Biglino, Renato, Genua; Gamba & Fiorito Costruzioni Meccaniche di Precisione S.p.A., Turin; (Italien)
Priority date: 1971-04-16
Filing date: 1972-04-13
Publication date: 1972-11-16
Also published as: BE782083A; DE2217824C2; ES402703A1; NL7205152A; FR2134051B1; GB1384468A; FR2134051A1

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. BUSCHHOFF

DIPL-ING. HENNICKE Bg 201 " 12.4.72

DIPL-IMG. VOLLBACH ·

5 KOSH ..'·■"

24 .

Renato BIGLINO, in Genua (Italien)

GAMBA & PIORITO COSTRUZIONI ÄIECCANICH2 DI .PRECISIONE S.p.A.t in Turin (Italien).

"Verfahren und Vorrichtung zum Einkapseln von Ständern elektrischer Maschinen in Kunststoff-Einbettungsmassen".

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einkapseln von Standern elektrischer Maschinen in Kunststoff-Einbettungemassen, sowie eine Vorrichtung zur Durchfahrung des Verfahrens.

Die Ständerwicklungen elektrischer Maschinen werden gewöhn-

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lieh mit Isolierstoffen imprägniert, um das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit zu verhindern und, die .Isolierfestigkeit der Ständerwicklung zu erhöhen. Ausserdetn soll damit verhindert werden, dass die im Betrieb auftretenden Vibrationen die Isolierung der V/icklungsdrähte beschädigen. Die einfache Imprägnierung hat sich jedoch in vielen Fällen als unzureichend erwiesen, insbesondere bei Elektromotoren für die sogenannten Hochfrequenz-Elektrogeräte,bei denen eine Arbeitswelle von einem direkt mit ihr gekuppelten Elektromotor hoher Drehgeschwindigkeit und gewöhnlich kleinen Durchmessers angetrieben wird. Solche Elektromotoren können eine Drehzahl von 12.000 - 150.000 Umdrehungen in der Minute aufweisen und werden mit einem Hochfrequenz-Wechselstrom z.B. von Ober 1 kHz gespeist. Es ergeben sich infolgedessen ziemlich schwere Betriebsbedingungen, wobei insbesondere eine ausreichende Kühlung des Elektromotors sichergestellt werden muss.

Man ist deshalb dazu übergegangen, die fertig gewickelten Ständer elektrischer Maschinen in einer Kunststoff-Einbettungsmasse einzukapseln. Die zu diesem Zweck bisher benutzten Verfahren, z.B. Tauch- oder Gussverfahren haben jedoch keine voll zufriedenstellende Ergebnisse geliefert, da damit die Einschliessung von Luftblasen in der Kunststoff- -Einbettungsmasse nicht mit Sicherheit vermieden werden kann. Infolgedessen kann die mit diesen bekannten Verfahren hergestellte Kunststoff-Einkapselung der bewickelten Ständer die Imprägnierung der Ständerwicklungen nicht ersetzen.

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Es ist deshalb immer noch erforderlich, die fertig gewickelten Stander vor der Kunststoff-Einkapselung in herkömmlicher '"· ' Weise mit Isolierstoffen zu imprägnieren, was den Arbeitsund Materialaufwand entsprechend erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Schwierigkeiten zu beheben und ein Verfahren zur Einkapselung von Ständern · ' ' * elektrischer Maschinen in Kunststoff-Einbettungsmassen zu · entwickeln, mit dem der fertig gewickelte Ständer, d.h. insbesondere die Ständerwicklungen und gegebenenfalls auch das Ständerblechpaket derart vollständig und praktisch ohne jegliche Lufteinschliessungen von der Kunststoff-Einbettungsmasse durchdrungen werden, dass diese die Imprägnierung mit Isolierstoff voll ersetzt und einen entsprechenden, der Kunststoff-Sinkapseiung vorausgehenden Imprägnierungsvorgang Überflüssig macht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der flüssige, erhärtbare Kunststoff kontinuierlich in die mittlere Bohrung des fertig gewickelten, in einer kopf- und

umfangsseitig begrenzten Schleuderform angeordneten Ständers eingeführt und dabei der Ständer zusammen mit der Schleuderform um seine Längsachse mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht wird, dass der radial nach aussen geschleuderte Kunststoff den äusseren Teil der Schleuderform unter Bildung eines den Ständer durchdringenden und einschliessenden Einbettungs-Hohlkörpers ausfüllt, wobei die Drehbewegung des Ständers bis zur mindestens teilweisen Aushärtung der

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Kunststoff-Einbettungsmasse fortgeführt wird.

Mit diesem Verfahren werden die Bestandteile des fertig gewickelten Ständers (Standerwicklung und Ständerblechpaket) infolge der Schleuderwirkung derart vollständig von dem in die Ständerbohrung kontinuierlich eingeführten, zunächst flüssigen und dann aushärtenden Kunststoff durchdrungen, dass Lufteinschliessungen praktisch ganz vermieden werden und die erhaltene Kunststoff-Einbettung bzw. -Einkapselung des Ständers die bisher erforderliche Imprägnierung ersetzt und den entsprechenden vorausgehenden Imprägnierungsvorgang überflüssig macht. Dadurch wird ein erheblicher fertigungstechnischer und wirtschaftlicher Vorteil erzielt.

In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens wird der nach der Ausfüllung der Schleuderform anfallende überschuss des in die Ständerbohrung eingeführten flüssigen Kunststoffs über eine ringförmige, kopfseitige, zu dem Ständer koaxiale überflusschwelle ausgeschleudert. Diese ringförmige überflusschwelle bestimmt also die Lage bzw. den Durchmesser der Innenmantelfläche des gebildeten Einbettungs-Hohlkörpere und schafft infolgedessen die Möglichkeit, die Innenmantelfläche des Einbettungs-Hohlkörpers durch passende Auslegung der überflusschwelle, insbesondere durch einfache Abänderung ihres Durchmessers in eine beliebige, den jeweiligen Erfordernissen bzw. der baulichen Ausgestaltung des Ständers entsprechende Lage zu dem Ständer, insbesondere zu dem Ständerblechpaket einzustellen.

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So z.B. kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Uberflusschwelle auf einen solchen Durchmesser eingestellt · werden, dass der Kunststoff die. StUndernuten ganz, d.h.. bUndig mit den Kopfflächen der Ständerzahne ausfüllt, oder so^ar eine dünne Schutzschicht auf den Kopfflächen der Ständerzähne bildet. Andererseits ist es nach einem anderen Merkmal der Erfindung möglich, die Uberflusschwelle auf einen solchen Durchmesser einzustellen,'.dass· der Kunststoff die Ständernutenöffnungen unter Bildung von entsprechenden, durchgehenden, achsparallelen Kanälen freilässt.. Diese Kanäle können in der zusammengebauten elektrischen Maschine als Belüftungs- bzw. Ktthlkanäle belassen, oder zum Einsetzen von ferromagnetisehen Leisten benutzt werden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens in Verbindung mit dem Ausschleudern des Kunststoffüberschusses über eine ringförmige, kopfseitige, zu dem Ständer koaxiale Uberflusschwelle besteht darin, dass es damit möglich ist, den fertig gewickelten Ständer in einem zwei- oder mehrschichtigen, d.h. aus zwei oder mehreren konzentrischen Schichten gebildeten Einbettungs-Hohlkörper einzukapseln. In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens werden zu diesem'Zweck in die Bohrung des zusammen mit der Schleuderform rotierenden Ständers in zwei oder mehreren, aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen unterschiedliche, flüssige,erhärtbare Kunststoffe in Verbindung mit überflusachwellen unterschiedlichen, entsprechend der Schichtstärken stufenweise abnehmenden Durchmessers eingeführt. Insbesondere ist es in oiner

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bevorzugten Ausführungsform der Erfindung möglich, nach der Bildung des Einbettungs-Hohlkörpurs aus einem ersten Kunststoff mit Hilfe einer ersten Uberflusschwelle, in die Bohrung des zusammen mit der Schleuderform rotierenden Ständers ein unterschiedlicher Kunststoff in Verbindung mit einer zweiten Uberf3usschwelle etwas kleineren Durchmessers zur Bildung einer dünnen, die Innenmantelfläche des Einbettungs-Hohlkörpers bzw. die Kopffläche der Stftnder-"zähne abdeckenden Schutzschicht einzuführen.

Andererseits ist es mit dieser Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens möglich, in sehr einfacher Weise die ferroma^netisehen Leisten auszubilden, die in die

achsparallelen, bei der Herstellung des Einbettungs-Hohlkörpers in den Ständernutenöffnungen freigelassenen Kanäle eingesetzt werden sollen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, dass nach der Herstellung des Einbettungs-Hohlkörpere aus einem ersten Kunststoff mit Hilfe einer ersten, auf die Bodenfläche der in den Ständernutenöffnungen freizulassenden Kanäle eingestellten uberflusschwelle, die genannten Kanäle mit einem zweiten, ferromagnetische Zusatzstoffe enthaltenden Kunststoff ausgefüllt werden, der in die Bohrung des zusammen mit der Schleuderform rotierenden Ständers in Verbindung mit einer zweiten, auf die Kopffläche der Ständerzähne eingestellten Uberflusschwelle eingeführt wird. Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren bei kleineren elektrischen Maschinen, z.B. bei Hochfrequenzmotoren für Elektrogeräte od.dgl., da damit die schwierige, geeonderte

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Herstellung von metallischen Einsetzleisten und der damit . verbundene, wegen der erforderliehen Präzisionsarbeit "besonders hohe Aufwand entfallen.

Nach einem weiteren Merkmal der'Erfindung wird die Umfangsseite des Ständerblechpakets zumindest grösstenteils zum Ausschleudern des zwischen die einzelnen Ständer-Bleche durchsickernden Kunststoffs offen gelassen. Dadurch wird eine "bessere Durchtränkung des Ständerblechpakets mit Kunststoff gewährleistet.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine zwei- oder mehrteilige, den fertig gewickelten Ständer kopfseitig und zumindest im Bereich der Ständerwicklung auch umfangsseitig umschliessende, an einem drehantreibbaren Spindelkopf befestigbare Schleuderform, die auf mindestens einer Kopfseite eine kreisförmige, zu dem Ständer koaxiale Auslauföffnung mit überflusskante aufweist, durchweiche Mittel zur Zuführung von flüssigem, erhärtbarem Kunststoff in die Ständerbohrung eingreifen. · ' ··

In der Zeichnung sind einige Au sftthrungsb.ei spiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, in teilweisem senkrechtem Längsschnitt. . ··

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Pig. 2 einen Querschnitt durch einen mit dem erfindungsgemessen Verfahren in einer. Kunststoff- Einbettungsmasse eingekapselten Ständer, der in der oberen Figurenhälfte mit durchgehend offenen Ktlhlkanälen in den Nutenßffnungen und in der unteren Figurenhälfte mit in diesen Kanälen ausgebildeten, ferromagnetisehen Leisten versehen ist.

Fig. 3 einen Längsschnitt· durch einen Elektromotor mit erfindungsgemäss in einer Kunststoff- Einbettungsaiasse eingekapseltem Ständer, nach der Schnittlinie Hl-III der Fig. 2.

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Elektromotor mit abgewandelter Ständereinkapselung.

Die in Fig. 1 dargestellte- Vorrichtung besteht aus einem · auf einem Grundgestell 1 befestigten Lagerbock 2, in dem eine waagerechte, beiderseits vorspringende, mit Hilfe einer Riemenscheibe 4 od.dgl. antreibbare Spindel 3 drehbar gelagert ist. Das der Riemenscheibe 4 entgegengesetzte Ende der Spindel 3 ist als hohler Spindelkopf 5 ausgebildet, in dem eine zweiteilige Schleuderform 7,8 befestigt werden kann. Die eine Schleuderformhälfte 7 ist kopfseitig koaxial in den Spindelkopf 5 einsetzbar und daran z.B. mit Hilfe von Schrauben 6 befestigbar. Die andere, äussere Schleuderformhälfte 8 wird z.B. mit Hilfe von Schraubenbolzen 9 od. dgl. an der ersten Schleuderformhälfte 7 befestigt! wobei sie ganz aus dem Spindelkopf 5 vorspringt·

Der in einer Kunststoff- Einbettungsmasse einzukapselnde

ORIGINAL INSPECTED

Ständer 17 besteht aus einem Ständerblechpaket 18 mit StUndernuten 19 und darin angeordneter Ständerwicklung 20 (siehe auch Fig. 2). Dieser fertig gewickelte, gewaschene und entfettete, jedoch nicht imprägnierte Ständer 17 wird in die Schleuderform eingesetzt und zwischen den Schleuderformhälften 7 und 8 mit Hilfe der Schraubenbolzen 9 festgespannt. Die Schleuderformhälften 7»8 sind so ausgebildet, dass sie mit einander zugekehrten, inneren,, ringförmigen Absätzen die äusseren Umfangskanten des Ständerblechpakets 18 zentrierend erfassen, jedoch die Umfangsflache des Ständerblechpakets 18 grösstenteils freilassen. Die Ständerwicklung 20 ist dagegen sowohl umfangsseitig, als auch kopfseitig einerseits durch die hintere Querwand 107 der Schleuderformhälfte 7 und andererseits durch die vordere Querwand 108 der Schleuderformhälfte 8 in der Schleuderform eingeschlossen.

Die äussere Schleuderformhälfte 8 weist in ihrer vorderen Querwand 108 eine mittlere, kreisförmige, zu dem Ständer koaxiale·Ausiauföffnung 208 mit nach aussen abgebogener Ausschleuderlippe 308 auf. Der Anschlusskabel 120 der Ständerwicklung 20 ist durch eine abgedichtete,¹ in der hinteren Abschlusswand 107 der spindelkopfseitigen Schleuderformhälfte 7 vorgesehene Öffnung 207 durchgeführt und liegt in einer Ausnehmung des Spindelkopfes 5 bzw. in einer axialen Bohrung 103 der Spindel 3* Um die an dem Spindelkopf 5 befestigte, davon vorspringende Schleuderform 7,8 herum ist ein ortsfester Abfangschirm 10 mit.unterem",

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über ein Sammelbecken 12 auslaufendem Abflusstutzen 11 angeordnet. Der flüssige, erhärtbare Kunststoff, der die .2inbettungsmas3e des Ständers 17 bilden soll, wird aus einem Beschickungsbehälter 13 Über eine Rohrleitung 14 mit Absperr- und Durchflussmengen-Einstellventil 15 in die mittlere Bohrung des in der Schleuderform 7,8 angeordneten Ständers 17 eingeführt. Das freie, vorzugsweise nach unten abgebogene Ausflussende 16 der Kunststoff- Zuführungsleitung 14 greift zu diesem Zweck durch die mittlere Auslauföffnung 208 der äusseren Schleuderformhälfte 7 in die Bohrung des Ständers 17 ein. Das Ständerblechpaket weist umfangsseitig durchgehende, längsgerichtete, an sich bekannte Kühl- bzw. BelUftungskanäle 21 auf. '.Venn der für die Einkapselung des Ständers 17 benutzte Einbettungskunststoff unter V.'ärmeinwirkung aushärtbar bzw. verflüssigbar ist, können der Spindelkopf 5 und/oder die Schleuderform 7|8 mit nicht dargestellten Heizmitteln versehen sein.

Der in der oben beschriebenen Weise in der Schleuderform 7f8 angeordnete und zusammen mit dieser am Spindelkopf befestigte, fertig gewickelte Ständer 17 wird durch die drehangetriebene Spindel 3 mit grosser Geschwindigkeit um seine Längsachse gedreht, wobei der zunächst flüssige Einbettungskunststoff aus dem Beschickungsbehälter 13 über die Zuführungsleitung 14,16 kontinuierlich in die Bohrung des rotierenden Ständers 17 eingeführt wird. Dieser Kunststoff wird durch die Zentrifugalkraft radial nach aussen geschleudert und füllt den äusseren Teil der

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Schleuderform 7_f8 aus, wobei er die Stankerwicklung 20 und das Ständerblechpaket vollständig durchdringt und auch die Ständernuten 19 ausfüllt, wie insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist. Dabei sickert der noch flüssige Kunststoff zwischen die einzelnen Bleche des Ständerblechpakets 18" durch und wird umfangsseitig aus dem Ständerblechpaket 18 ausgeschleudert. Nach der vollständigen Füllung des äusseren, den Ständer 17 umschliessenden Teils der Schleuderform 7»8 tritt der überschüssig zugeführte Kunststoff aus der mittleren, mit ihrer Kante eine Uberflu3schwelle bildenden Ausiauföffnung 208 der äusseren Schleuderformhälfte 8 aus und wird über die nach aussen abgebogene lippe 308 ausgeschleudert. Der ausgeschleuderte flüssige Kunststoff wird durch den Abfangschirm 10 abgefangen und fIi esst durch den unteren Stutzen 11 in das Sammelbecken 12 ab. Die Zuführung des Kunststoffs wird dann abgestellt und der Ständer 17 so lange weiter in Drehbewegung gehalten, bis der den äusseren Teil der Schleuderform 7,8 ausfüllende Kunststoff gegebenenfalls unter Wärmeeinwirkung zumindest teilweise erhärtet, bzw. ganz ausgehärtet ist. Dadurch wird ein fester Kunststoff- -Hohlkörper 22 erhalten, in dem der bewickelte Ständer.17 mit Ausnahme des umfangsseitigen Teiles des Ständerblechpakets 18 eingebettet und eingekapselt ist, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht. . · ■ - r

Die Lage der inneren Mantelfläche des Einbettung- Hohlkörpers 22 ist durch den Durchmesser der Uberflusskante der mittleren Auslauföffnung 208 in der äusseren Schleuderformhälfte 8

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bestimmt. Es ergeben sich infolgedessen verschiedene" Möglichkeiten für die Ausgestaltung des oiribettungs--Hohlkörpers 22. 3n dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten nusführungsbeispiel weist die überflusskanto der AuslaufÖffnung 208 der äusseren Schleuderformhälfte ß einen Durchmesser auf, der etwas kleiner als der Durchmesser der von den Kopfflächen der Ständerzähne begrenzten Bohrunj des Ständers 17 ist. Infolgedessen stellt sich die Innenmantelfläche des die Ständernuten 19 ausfüllenden Einbettung— Hohlkörpers 22 " etwas tiefer als die Kopffläche der Ständerzähne ein und die Offnungen der Ständernuten 19 werden freigelassen, d.h. in den Öffnungen der Ständernuten 19 bilden sich durchgehende, achsparallele Kanäle 23 aus, wie insbesondere in der oberen Hälfte der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Kanäle 23 können als solche belassen v/erden und stellen dann vorteilhafte Kühl- bzw. Belüftungskanäle dar. Ein Anwendungsbeispiel eines solchen Ständers ist in Fig. 3 dargestellt. Der in dem Einbettung— Hohlkörper 22 eingekapselte Ständer 17 bildet hier den Ständer eines Elektromotors für Hochfrequenz-Elektrogeräte. Der Ständer 17 ist mit dem umfangsseitig aus dem Einbettungs— Hohlkörper 22 vorspringenden Teil des Ständerblechpakets 18 in dem rohrförmigen Gehäuse 26 des Elektrogeräts befestigt, wahrend der Läufer

25 insbesondere direkt mit der nicht dargestellten Arbeitswelle gekuppelt ist. Die in Längsrichtung durch das Gehäuse

26 von einem nicht dargestellten Lüfter geblasene, meistens mit feinen Oltröpfchen vermischte Kühlluft strömt einerseits zwischen Gehäuse 26 und Ständer 17 durch die umfangsseitigen

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Kanäle 21 des Ständerblechpaket3 18 und andererseits zwischen Läufer 25 und Ständer 17 durch die in den Öffnungen der Standernuten 19 ausgesparten Kanäle 23 durch. ·

Die in den Öffnungen der Ständernuten 19 freigelassenen Kanäle 23 können jedoch auch zum !Einsetzen von an sich · bekannten ferromagnetisehen leisten 24 benutzt werden, wie insbesondere in der unteren Hälfte der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Leisten 24 können in an sich bekannter Weise getrennt gefertigt und dann in die Kanäle 23 eingesetzt werden. Insbesondere bei kleineren Ständern ist es jedoch in vorteilhafter V/eise möglich, die ferromagnetisehen Leisten 24 mit Hilfe der Vorrichtung nach Pig. 1 und des damit durchführbaren Schleuderverfahrens auszubilden. Zu diesem Zweck „ wird zunächst in einem ersten Verfahrensschritt der Sinbettungs- Hohlkörper 22'aus Kunststoff in der oben beschriebenen V/eise unter Freilassung der Kanäle 23 in den Offnungen der Ständernuten 19 hergestellt. Dann wird die äussere Schleuderformhälfte 8 mit einer anderen entsprechenden Schleuderformhälfte 8 ersetzt, deren mittlere Ausiauföffnung 208 einen Durchmesser aufweist, der gleich dem Durchmesser der von den Kopfflächen der Ständerzähne begrenzten Bohrung des Ständers 17 ist. Die ringförmige Überflusskante der Auslauföffnung 208 dieser Schleuderformhälfte 8 stellt 3ich also fluchtend zu den Kopfflächen der Ständerzähne ein. Anschliessend wird als zweiter Verfahrensschritt ein Schleudervorgang mit einem Kunststoff durchgeführt, der ferromagnetische Eigenschaften aufweist,

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d.h. mit einem ferromagnetischen Zusatzstoff vermischt ist. Dabei füllt dieser Kunststoff nur die freigelassenen Kanäle 23 in den Offnungen der Ständernuten 19 aus und bildet nach dem Aushärten die ferromagnetischen Leisten 24.

Es ist selbstverständlich möglich, den Einbettungs- Hohlkörper 22 gleich am Anfang mit leiner [Hilfe, äuseeren SchleuderfoiTnhälfte 8 herzustellen, bei el ei· die ringförmige Uberfl usakante der mittleren Ausiauföffnung 208 einen Durchmesser aufweist, der gleich dem Durchmesser der von den Kopfflächen der Ständerzähne begrenzten Bohrung des Ständers 17, oder etwas kleiner als dieser Bohrungsdurchmessers ist. In diesem Fall werden die Ständernuten 19 sofort ganz mit dem Kunststoff ausgefüllt, bzw. auch die Kopfflächen der Ständerzähne mit einer dünnen Kunststoffschicht überzogen, d.h. die Innenmantelfläche des erhaltenen Fdnbetbungs--Hohl körpers stellt sich bündig mit den Kopfflächen der Ständerzähne bzw. etwas weiter nach innen ein, wie insbesondere in Fig. 4 dargestellt ist.

Insbesondere jm Falle von elektrischen Maschinen,.die unter sehr ungünstigen, z.B.. feuchtigkeitsgefährdeten Bedingungen arbeiten, kann die Innenmantelfläche des in einem ersten Schleudervorgang gebildeten und gegebenenfalls in einem zweiten Schleudervorgang mit ferromagnetischen Leisten 24 versehenen Einbettungs—Hohlkörpers 22 mit einer dünnen, in einem weiteren Schleudervorgang gebildeten Schutzschicht

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27 abgedeckt werden, wie ebenfalld in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Schutzschicht 27 wird mit Hilfe einer äusseren Sehleuderformhälfte 8 hergestellt, deren mittlere Ausflussöffnung 208 eine Uberflusskante entsprechend kleineren Durchmessers aufweist.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausfiihrungsbeispiel ist der fertig gewickelte Ständer 17 in einem Einbettungs—Hohlkörper '. 22 eingekapselt, der gleichzeitig auch als Gehäuse 29 der elektrischen faschine, z.B. eines Elektromotors ausgebildet ist und insbesondere einen angeformten, durch entsprechende Ausbildung der inneren Schleuderformhälfte 7 erhaltenen Befestigungsflansch 28 aufweist. Ausserdem wurden in diesem Fall auch die Anschlussklemmen 30 der elektrischen Maschine beim Schleudern des Einbettungs- Hohlkörpers 22 teilweise in. diesem eingebettet. Dies kann z.B. dadurch erhalten werden, dass die Anschlussklemmen 30 in entsprechende umfangsseitige Bohrungen der Schleuderform 7»8 eingesetzt werden. Aus dem oberen Teil der Fig.4 ist schliesslich ersichtlich, dass es ' nicht unbedingt notwendig ist, das Ständerblechpaket 18 umfangsseitig freizuhalten, sondern dass die Schleuderform' 7,8 bzw. der Einbettungs- Hohlkörper 22 das Ständerblechpaket 18 auch umfangsseitig ganz oder teilweise einschliessen können.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Au sftihrungsb ei spiele beschränkt* sondern es sind

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im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens mehrere, insbesondere in der baulichen Ausbildung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens unterschiedliche Lösungen möglich. Die zur einkapselung des fertig gewickelten Ständers benutzten Kunststoffe können Je nach den Erfordernissen beliebig gewählt werden. Äusserdem kann das Verfahren auch bei Ständern angewendet werden, die statt eines Ständerblechpaket?einen massiven Anker aufweisen. Andererseits können sämtliche, der Zeichnung und der Beschreibung entnehmbare Merkmale einschliesslich der konstruktiven Einzelheiten auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

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PATEK TANSPROCHK '

( 1.!Verfahren zum Einkapseln von Ständern elektrischer Maschinen· in Kunststoff—Einbettungsmassen, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige, erhärtbare Kunststoff kontinuierlich in die mittlere Bohrung des fertig gewickelten-, in einer kopf- und umfangsseitig begrenzten Schleuderform (7,8) angeordneten Ständers (17) eingeführt und dabei der · Ständer zusammen mit der Schleuderform (7,8) um seine Längsachse mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht wird, dass der radial nach aussen geschleuderte Kunststoff den äusseren Teil der Schleuderform (7,8) unter Bildung eines den Ständer (17) durchdringenden und einschliessenden Einbettungs—Hohlkörpers (22) ausfüllt, wobei die Drehbewegung des Ständers (17) bis zur mindestens teilweisen Aushärtung der Kunststoff—Einbettungsmasse fortgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass

■ der nach der Ausfüllung der Schleuderform (7,8) anfallende Überschuss des in die Ständerbohrung eingeführten, flüssigen Kunststoffs über eine ringförmige, kopfseitige,zu dem Ständer (17) koaxiale überflusschwelle (208) ausläuft und ausgeschleudert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überflusschwelle (208) auf einen solchen Durchmesser eingestellt wird, dass der Kunststoff, die Ständernuten (19) ganz, d.h. bündig mit den Kopfflächen der Ständerzähne ausfüllt bzw. eine dünne Schutzschicht auf den

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Kopfflächen der Ständerzähne bildet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Uberflusschwelle (208) auf einen solchen Durchmesser eingestellt wird, dass der Kunststoff die Ständernutenöffnungen unter Bildung von entsprechenden, durchgehenden, achsparallelen Kanälen (23) zur Kühlung oder zum Einsetzen von ferromagnetisehen Leisten (24) freilässt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einkapselung des fertig gewickelten Ständers (17) in einem aus zwei oder mehreren konzentrischen Schichten gebildeten Einbettungs- Hohlkörper, in die Bohrung des zusammen mit der Schleuderform (7,8) rotierenden Ständers (17) in zwei oder mehreren, aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen unterschiedliche, flüssige, erhärtbare Kunststoffe in Verbindung mit überflußschwellen (208) unterschiedlichen, entsprechend den Schichtstärken stufenweise abnehmenden Durchmessers eingeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bildung des Einbettungs—Hohlkörpers (22) aus einem ersten Kunststoff mit Hilfe einer ersten, auf die Bodenfläche der in den Ständernutenöffnungen freizulassenden Kanäle (23) eingestellten Uberflusschwelle, diese Kanäle (23) mit einem zweiten, ferromagnetische Zusatzstoffe enthaltenden Kunststoff ausgefüllt werden, der in die

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Bohrung des zusammen mit der Schleuderform (7_f8) rotierenden Standers (17) in Verbindung mit einer zweiten, auf die Kopffläche der Ständerzähne eingestellten Uberflusschwelle eingeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 5, oder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Bildung des Einbettungs-Hohlkörpers (22) aus einem ersten Kunststoff mit Hilfe einer ersten Uberflusschwelle (208) und gegebenenfalls nach der Ausfüllung der in den StändernutenBffnungen freigelassenen Kanäle (23) mit ferromagnetischem Kunststoff (24) in Verbindung mit einer zweiten Uberflusschwelle, in die Bohrung des zusammen mit der Schleuderform (7,8) rotierenden Ständers

(17) ein anderer Kunststoff in Verbindung mit. einer weiteren uberflusschwelle etwas kleineren Durchmessers zur'Bildung einer dünnen, die Innenmantelfläche des Einbettungs-Hohlkörpers (22) bzw. die Kopffläche der Ständerzähne abdeckenden Schutzschicht (27) eingeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsseite des Ständerblechpakets (18) zumindest grösstenteils zum Ausschleudern des zwischen die einzelnen Ständerbleche durchsickernden Kunststoffs offen gelassen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem fertig gewickelten Ständer (17.) auch andere zugeordnete Teile, insbesondere Anschlussklemmen (30)

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od.dgl. in der Kunststoffmasse eingebettet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einbettungs-Hohlkörper (22) Teile des Stftndergehäuses (29), insbesondere Bcfestigungsflansche (28) od. dgl. angeformt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der fertig gewickelte, nicht imprägnierte Ständer (17) vor der Einkapselung in der Kunststoff—Einbettungsmasse gewaschen und/oder entfettet wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine zwei- oder mehrteilige, den fertig gewickelten Ständer (17) kopfseitig und zumindest im Bereich der Ständerwicklung (20) auch umfangsseitig umschliessende, an einem drehantreibbaren Spindelkopf (5) befestigbare Schleuderform (7,8), die auf mindestens einer Kopfseite eine kreisförmige, zu dem Ständer (17) koaxiale Auslauföffnung (208) mit Uberflusskante. aufweist, durch welche Mittel (14,16) zur Zuführung von flüssigem, erhärtbarem Kunststoff in die Ständerbohrung eingreifen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daoa die üborflusokante der Auslauföffnung (208) einen Durchmesser aufweist, der dem Innenmanteldurchmesser deu herzustellenden Einbettungs—Hohlkörpers (22) bzw. der jeweils zu erstellenden Schicht (22,24,27) des Einbettungs-Hohlkörpers entspricht. · .

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14. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die "beiden, den Ständer (17) kopfseitig und im Bereich der Ständerwicklung (20) auch urafangsseitig umschliessenden Schleuderformhälften (7»8) unter Abstützung auf die äusseren Umfangskanten des Ständerblechpakete (18) und unter Freilassung der Uinfangsflache des Ständerblechpakets (18) im Abstand voneinander liegen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die spindelkopf sei ti ge Schleuderformhillfte (7) eine abgedichtete Öffnung (207) und dei* Spindelkopf

(5) bzw. die Spindel (3) eine Bohrung (103) zur Durchführung und Aufnahme des mit der Ständerwicklung (20) verbundenen Anschlusskabels (120) aufweisen.

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