DE2227450A1

DE2227450A1 - Zusammengesetztes anpassungsfähiges Halterungselement

Info

Publication number: DE2227450A1
Application number: DE19722227450
Authority: DE
Inventors: Niko Vlaho Gjaja
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1971-06-14
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1972-12-21
Also published as: GB1388192A; JPS4813802A; JPS5714102B1; CH541889A; US3866073A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Halterungsstrukturen für den.Wickelkopfbereich einer dynamoelektrischen Maschine und insbesondere auf ein zusammengesetztes Element» das eine niederfrequente Bewegung in einer einzigen Ebene
gestattet.

Der Wickelkopfbereich einer dynamoelektrischen Maschine wird infolge von Vibration, Kurzschluß und thermischer Expansion verschiedenen Beanspruchungen unterworfen. Es sind Halterungsstrukturen entwickelt worden, um eine Bewegung infolge dieser Beanspruchungen zu begrenzen. Diese Begrenzung
zeigt sich in der Form einer festen käfigartigen Struktur, di· eine Radialbewegung innerhalb des Wickelkopfea verhin-

2098S2/0S75 r—_.

Bad

dert, und im Auffinden geeigneter ingenieursmäßiger Lösungen, um eine langsame zyklische Axialbewegung infolgethermischer Expansion zu gestatten. Eine derartige Lösung ist in dem US-Patent 3 089 048 "beschrieben. Wie in Figur 3 dieser Patentschrift dargestellt ist, wurde ein Bügel entwickelt, um einen Halterungsarm gleitend zu befestigen. Ein Stift gleitet innerhalb eines metallischen Bügels -Tbsjw. Trägers und gestattet dadurch die notwendige in einer Richtung erfolgende Axialbewegung mit niedriger Frequenz infolge therminischer Expansion der 'v.ektrischen Teile. Diese Lösung ist; zwar wirksam aber relativ komplex, 3ie erfordert spezielle Teile und unterbricht auch das Isolationsschema, da die Bügel aus Metall hergestellt sind.

Eine Schwierigkeit tritt auf, wenn isolierte elektrische Leiter so hergestellt sind, daß sie sich gegenüber der üblichen Glaskyd-Wurst verschieben, wie es bei den bekannten Anordnungen auftritt. "Glaskyd 1901" ist ein Handela~ name für ein wärmehärtbares Kunstharz, das von der American Gyanomid Co., Perrysburg, Ohio, vertrieben wird und bei der Herstellung wurstartiger Abstandsblöcke verwendet wird. Das Problem zeigt sich in Form einer stark abradierter Isolation über den leitenden Teilen. Gemäß einer Versuchslösung wurde vorgeschlagen, die GIaskyd-Wurst in einer Gummihülse einzuwickeln. Diese Lösung sorgt jedoch nicht für eine so effektive Flexibilität in einer Richtung, wie es mit dem erfindungsgemäßen Halterungselement der Fall ist.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Verwendung einer mit ' Gummi umgebenen Glaskyd-Wurst besteht in der begrenzten Lebensdauer des llaskydelementes. Da Glaskyd ein wärmehärtbares Kunstharz ist, beginnt es auszuhärten, sobald die WUrst geformt ist. Somit würde die Wurst nach einer gewissen Zeit hart und nicht verformbar bzw. anpassungsfähig.

209852/0675

In der deutschen Patentanmeldung P 2157 890.5 wird ein Abstandsblock mit einem Festkörper-Isolierteil vorgeschlagen, der eine deformierte Oberfläche aufweist, die sandwichartig zwischen einem anpassungsfähigen absorbierenden Material angeordnet ist, das mit einem härtbaren Kunstharz imprägniert bzw. getränkt ist. In dem US-Patent 3 454 805 ist ein Abstandsblock beschrieben, der einen Streifen aus zusammendrückbarem absorbierendem Material aufweist, der zwischen zwei relativ festen Isolierteilen angeordnet ist und den Einbau des Abstandshalter erleichtert. Ferner ist in dem US-Patent 3 449 609 ein Abstandsblock beschrieben, der aus hartem Isoliermaterial mit einem Plastikeinsatz hergestellt ist.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein isolierendes Halterungselement zu schaffen, das einer Bewegung in radialer Richtung widersteht, während es eine niederfrequente Axialbewegung in einer Richtung infolge thermischer Expansionen und Kontraktionen gestattet. Ferner beinhaltet die Erfindung ein isolierendes Halterungselement, dessen G-röße und Flexibilität auf einfache Weise verändert werden kann. Ferner soll ein Wickelkopf-Halterungselement geschaffen werden, das zu dem gesamten Isolierungsschema der Wickelkopf halterung paßt. .Schließlich beinhaltet die Erfindung ein isolierendes Halterungsteil, das eine unbegrenzte Lebensdauer aufweist und einfach zusammenzubauen ist.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein isolierendes Halterungselement in der Form einer isolierenden verbundenen Sandwich-Konstruktion gelöst, die zwei weiche äußere Schichten mit 'einem dazwischen abgeordneten elastomeren Material aufweist. Bei einer Anwendung auf den Wickelkopfbereich einer dynamoelektrischen Maschine sind die äußeren Schichten mit einem wärmehärtbaren Kunstharz imprägniert bzw. getränkt, wodurch die Konstruktion aushärtet. Die Härte der getränkten Filzschichten begrenzt

209852/0675

.... - BADORlGINAt

- 4 - j

die Bewegung in radialer Richtung, während die Bewegung in axialer Richtung durch die elastomere Schicht bestimmt

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. ί

Figur 1 ist eine Seitenansicht von einer erfindupgsgemäßen Wickelkopf-Halterungsstruktur. Die Pfeile zeigen die zulässige Bewegung an.

Figur 2 ist eine isometrische teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht des erfindungsgemäßen Halterungselements.

Das erfindungsgemäße Halterungselement wird besser verständlich, wenn es im Zusammenhang mit der gleichzeitig eingereichten deutschen Patentanmeldung P (deutsche Anmelder-Nr. 2064-17-GE-2042j US-Serial-Nr. 152 698) gesehen wird.

In Figur 1 ist ein Teil eines Rahmens 11 einer dynamoelektrischen Maschine und ein Teil einer äußeren schwimmenden Axialhalterung 13 gezeigt, die zur starren Halterung von nicht dargestellten Statorstäben verwendet wird, die von dem nicht gezeigten Statorkern der dynamoelektrischen Maschine nach außen ragen. Ein Halterangsring 15 ist mit dem Statorkern konzentrisch ausgerichtet und wird von der , dynamoelektrischen Maschine durch ein nicht dargestelltes Befestigungselement getragen, das durch einen blockförmigen Abstandshalter 17 hindurchfihrt.

Das erfindungsgemäße in einer Richtung flexible,isolierende Halterungselement, das insgesamt bei 21 dargestellt iatjkinn in einer Vertiefung 23 sitzen, die in dem Innen- ; durchmesser des Halterungsringes 15 ausgebildet ist. Die ! äußere schwimmende Axialhalterung 13 ist neben dem EIe-

20985?/0675

BAobRIGINAL

ment 21 angeordnet und mittels einer mit Kunstharz getränkten geknickten Gespinstbandumwicklung 25 umwickelt, die um die Ringhaiterung, das Element 21 herum und durch ein Loch 27 in der äußeren schwimmenden Halterung hindurchführt. Diese Konstruktion ist in der oben genannten, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung P genauer beschrieben. Der Doppelpfeil in Figur 1 stallt die Richtung der erwarteten Axialbewegung (in der' Ebene der Fläche) dar, wie es später noch erläutert werden wird«

Es wird nun anhand von Figur 2 die vorgeschlagene Konstruktion des in einer Richtung flexiblen, isolierenden Halterungselementes beschrieben. Das Element weist eine sandwichartige Verbund-Konstruktion mit oberen und unteren Schichten 31 bzw. 35 aus einem Filzbandmaterial auf. Die Anzahl der Schichten kann vergrößert werden, um die Größe des Elementes zu ändern, und die Dichte des Filzmaterials kann ebenfalls variiert werden, um so den Grad der Paßfähigkeit zu verändern.

Zwischen den oberen und unteren Schichten ist sandwichartig eine elastomere Schicht 39 vorgesehen. Diese elastomere Schicht gestattet die Bewegungsfreiheit, die in Abhängigkeit von der Orientierung der Schicht auf eine Ebene begrenzt ist. Da3 maximale Ausmaß der aufgenommenen Bewegung kann durch Auswahl elastomerer Schichten mit unterschiedlichen Größen und unterschiedlichen elastischen Eigenschaften verändert werden.

Das isolierende Halterungselement wird dadurch hergestellt, daß die Filzschichten und die elastomere S.chicht durch einen dünnen Film eines Klebemittels 41 miteinander verbunden werden. Das Klebemittel wird mit großer Sorgfalt aufgetragen, um den Filz nicht vollständig zu tränken bzw. zu sättigen und deshalb seine Nachgiebigkeit zu zerstören. Das Klebemittel kann von einer Art sein, die den Anforderungen der Verbindungsfestigkeit und der- Verträg-

209852/0675

BAD ORIGINAL

lichkeit mit der elastomeren Schicht und mit dem Tränkmittel genügt, das später zur Sättigung des Filzes verwendet wird. Beispielsweise können viele Epoxi-Klebemittel, die bei Raumtemperatur aushärten, für das zu verwendende Klebemittel ausgewählt werden. Dieses bereits zusammengesetzte Element ist für eine Verwendung fertig und hat keine Begrenzung seiner Lebensdauer.

Der Filz kann irgendeiner der zur Verfügung stehenden Filze sein. Die Wahl der Natur der Fasern bzw.Fibern in. dem Filz hängt hauptsächlich von den Anforderungen bezüglich der Wärmebeständigkeit bei der endgültigen Verwendung und von dem 3-rad der erforderlichen Nachgiebigkeit ab. Beispielsweise kann in vielen Fällen ein Filz aus Polyesterfasern geeignet sein, der in vielen verschiedenen Dicken und Dichten verfügbar ist.

Die elastomere Schicht kann irgendein Gummi sein. Die Auswahl hängt von de:ii Ausmaß der erwarteten Bewegung und von der erforderlichen ',Värmebestliniigkeit ab. Beispielsweise kann in vielen Fällen eine 0,1 mm (0,040 Zoll) dicke Schicht aus Polyacrylgummi verwendet werden.

Während der Endmontage, d.h. wenn das Halterungselement in die dynamoelektrische Maschine eingesetzt wird, wird der Filz mit einem Tränkmittel gesättigt, um das Element zu härten. Es steht eine breite Vielfalt von Tränkmitteln zur Verfügung, und die Wahl hängt von den Erfordernissen bezüglich der mechanischen und thermischen Beständigkeit und davon ab, ob die nachfolgende Wärmeaushärtung möglich oder wünschenswert ist. Es kann jedes der vielen Epoxi- und Polyester-Kunstharzsysteme verwendet werden. Es können eine sehr kurze Gel-^eit aufweisende, bei Raumtemperatur härtende Materialien und desgleichen bei hohen Temperaturen aushärtende Materialien verwendet werden.

Der Einbau des erfindungsgemäßen Halterungselementes er-

209·52/0675

folgt in folgender Weise. Das isolierte, in einer Richtung flexible Element wird in eine Wickelkopfhalterung eingesetzt, wie sie in Figur 1 oder in der erwähnten Deutschen Patentanmeldung P dargestellt

ist. Jetzt kann das vorher nachgiebige bzw. anpassungsfähige Sandwich-Element mit einem wärmehärtbaren Kunstharz getränkt werden, so daß die Filzstreifen hart werden, wodurch gute, gegen Zusammendrücken beständige Eigenschaften bestehen, die für eine Halterung in radialer Richtung (oder in einer Richtung senkrecht zur Schicht) erforderlich sind. Inzwischen bleibt die elastomere Schicht flexibel und somit ist eine Bewegung in axialer Richtung (oder in einer Richtung in der Ebene der elastomeren Schicht) gestattet.

BAD

209852/0675

Claims

- 8 Patentansprüche

In einer Richtung flexibles Halterungselement, gekennzeichnet durch eine erete Schicht aus einem mit Kunstharz getränkten Filzstreifen (31), eine zweite Schicht aus einem mit Kunstharz getränkten Pilzstreifen (35) und eine elastomere Schicht (39)» die zwischen den ersten und zweiten Schichten angeordnet und mit diesen verbunden ist, derart, daß eine Bewegung in der Ebene senkrecht zur elastomeren Schicht (39) verhindert und eine Bewegung in der Ebene der elastomeren Schicht (39) gestattet ist.
2. Halterungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Schicht (39) mit den ersten und zweiten Schichten (31» 35) durch ein Epoxi-Klebemittel (41) verbunden ist.
3. Halterungselement nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u rch gekennzeichnet , daß der Pilzstreifen (31»35) aus Polyesterfasern gebildet ist.
4. Halterungselement nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Schicht (39) aus einem Grummimaterial gebildet ist.
5· Halterungselement nach den Ansprüchen 1,2,3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Filzstreifen (31»35) mit einem Epoxi-Harz getränkt ist.
6. Hfi'lternngselement nach den Ansprüchen 1,2,3 oder 4» ; dadurch gekennzeichnet', daß j der Pilzstreifen (31»35) mit einem Polyesterharz getränkt ist.

209852/0675