DE2235530A1

DE2235530A1 - Stator, insbesondere fuer elektromotoren

Info

Publication number: DE2235530A1
Application number: DE19722235530
Authority: DE
Inventors: Richard Mesli
Original assignee: Vorwerk and Co Elektrowerke GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk and Co Elektrowerke GmbH and Co KG
Priority date: 1972-07-20
Filing date: 1972-07-20
Publication date: 1974-01-31
Also published as: FR2194065B1; FR2194065A1; IT984167B

Description

Dr.R./P./Ro. . - I2.7.I972

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Vorwerk & Co.

Elektrowerke KG . ·

56 Wupperta-Barmen Mühlenweg 17 ~ 37

Stator, insbesondere für Elektromotoren.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stator, insbesondere für Elektromotoren, bei dem die Enden der Statorwicklungen im Bereich querseitig des Statorpaketes durch neben dem Wickelkopf vorstehende Stifte gefesselt und mit den Anschlußleitungsenden verbunden sind.

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Statoren von Elektromotoren werden überwiegend durch eine Folge aufwendiger manueller Arbeiten gefertigt. Im'allgemeinen wird dabei so verfahren, daß die Statorspulen auf

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Schablonen gewickelt .und anschließend von Hand in die Statornuten eingelegt werden. Es erfolgt dann das Verschalten der Spulenenden von Hand und meistens noch ein Preßvorgang, der alle Spulen in die gewünschte Lage bringt. Diese sehr aufwendige, mühevolle Fertigung wurde auch bereits teilautomatisiert. So wurden Statorwickelmaschinen bekannt, die einen Teil der manuellen Arbeit einsparen. Auf diesem Gebiet, unterscheidet man Statorwickelmaschinen, die die Spulen auf Schablonen wickeln und den Einlegevorgang über zusätzliche Vorrichtungen automatisieren und solche Wickelmaschinen, die die Wickeldrähte direkt in die Statornuten mit einem düsenartigen Wickelfinger einlegen. Letztere Wickelart ist vornehmlich bei Motoren mit ausgeprägten Polen, wie zwei- und vierpoligen Universalmotoren und Spaltpolmotoren bevorzugt. Es lassen sich äußerst geringe Wickelzeiten erreichen. Nachteilig an diesen Maschinen ist

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jedoch, daß sich Anfang und Ende der Y/icklung nicht exakt festlegen lassen. Dadurch muß der Stator vrieder in die Hand genommen werden, un diese Enden in zeitraubender Arbeit zu befestigen, su verschalten und mit den entsprechenden-Anschlußleitungsenden zu verbinden. Unter Beachtung der Tatsache, daß z. F³. zweipolige Universalmotoren von ca. 50 bis 8OO VJatt bei 220 Volt als Spannung bereits in 15 bis 30 Sekunden gev:iekelt vrerden können, beanspruchen die vorgenannten Anschluß- und dgl. Arbeiten ein vielfaches dieser Zeit, so daß der aus der Teilautomatisierung zu ziehende llutzen praktisch wieder aufgehoben wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen heute mehr in dem Festlegen und Verschalten der Statorspulenanschlüsse liegenden Engpaß zu beseitigen und auch diesbezüglich eine vollautomatische Massenfertigung entsprechender Motoren zu ermöglichen,

Gelöst v:ird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

?ie ünteransprüchc stellen eine vorteilhafte Weiterbildung dieser erfindun^stemäßen Lösung dar.

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Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine auch bezügliche des Festlegens und Verschaltens der Statorwicklungsanschlüsse ermöglichte vollautomatische Fertigung gegeben. Die diese Verbindung zwischen dem Wicklungsdraht und den zu- und abführenden Anschlußleitungen dienenden Stifte lassen sich äußerst präzise, d. h. auf 1/10 mm genau positionieren, so daß sie eine ganz bestimmte Lage und Stellung zum Wickelfinger in unmittelbarer Nähe der Wickelnuten des Statorpakets einnehmen. Die aus leitfähigem Material gefertigten, vorzugsweise auch rohrförmigen Stifte sind in Isolationsstopfen eingelassen. Letztere werden in am Statorpaket beim AusstanzVorgang mitberücksichtigte Löcher eingesetzt. Die Löcher sind in der zu erwartenden Anzahl der Anschlüsse vorgesehen. Das "Fleisch" für diese Löcher ist von Abschnitten der einzelnen Statorbleche gebildet, die an sich ohnehin zum Abfallgitter zählen, so daß durch die Perforation keine ins Gewicht fallende Schwächung des magnetischen Jochflusses auftritt. Die in die Löcher des paketierten Stators eingebrachten Isolationsstopfen sind diesem Stator im Preßsitz zugeordnet. Die aus der Vielschichtigkeit dieses Pakets

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resultierende relativ rauhe Lochwandung trägt zur weiteren Fesselung der eingetriebenen Stopfen bei. Ein im Bereich seines oberen Endes ggfs. materialeinheitlich angeformter, radial ausladender Auflagebund bringt die'vorgeschriebenen Abstände von Anschlußstift zum Statorblech und gewährt gleichzeitig eine für sämtliche Stopfen gleiche Einstecktiefe, so daß ihre das Wickeldrahtende aufnehmenden Enden auch in Höhenrichtung exakt lagefixiert sind. Diese Einsteckenden weisen eine Verjüngung auf, wodurch das Eintreiben erleichtert ist. Die in den zentralen Steckiöchern der hülsenförmigen Isolationsstopfen verankerten Stifte werden auch ihrerseits durch den Preßsitz radial wie auch axial festgelegt. Die Hülsenform des Stiftes läßt im übrigen günstige Variationen hinsichtlich der Verankerungsmethode <5es mit .ihm zu verbindenden Wicklungsdrahtes zu. Durch Abplatten des Stiftes kann dieser in günstiger Weise an seinem freien Ende zu einer Lotfahne ge-, staltet sein. Die Lotfahne weist gleichzeitig Einsteckschlitze für den Wickeldraht auf. Das freistehende Ende des Stiftes kann aber auch einen Winkelschlitz besitzen. Zum sicheren Einfangen können die eintrittsseitigen Enden der Schlitze aufge- — weitet sein» Vor allem zufolge der weiteren baulichen Maßnahme, daß der Auflagebund bzw. -kragen über das Maß der verbreiterten

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Enden dieser Stifte ausladet, lassen sich rohrförmige Werkzeuge zum Eintreiben des Stopfens einsetzen, so daß die der Verbindung dienenden Enden nicht beeinträchtigt werden. Insbesondere die Möglichkeit der exakten Positionierung der Anschlüsse macht den Stator geeignet für die V/eiterverarbei- tung in Folgeautomaten, die z. B. die Anschlüsse verschweißen, verlöten, mit Litzen versehen und schließlich, sogar den Durchgang der Spulen prüfen können usw.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Statorpakte mit in strichpunktierten Linien angedeuteter Wicklung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 bis 7 Variationen der Stiftausbildung.

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Das Statorpaket 1 besteht aus einer Anzahl deckungsgleich einander zugeordneter, gleichförmiger Blechzuschnitte 2. Diese weisen einen zentralen Raum 3 zur Unterbringung des nicht näher dargestellten Rotors auf. Beim Stanzvorgang sind des weiteren symmetrisch zur Mittelebene x<-x liegende Wickelnuten 4 berücksichtigt, derart, daß jochartig in den Mittelraum ragende, den Wickelkopf bildende Vorsprünge 5 stehen bleiben, deren Enden eine Rundung 6 aufweisen. Auch der Nutengrund ist jochseitig bei 7 gerundet.

Die mit dem Wickelfinger eines nicht näher dargestellten Automaten unmittelbar in die Nuten 4 eingewickelten Wicklungen sind mit 8 bezeichnet.

Dem Stator sind in Nähe der Wicklungen 8 liegende Stifte zugeordnet. Diese dienen zur Verbindung der freien Enden 10 und 11 dieser Wicklung. Zu Beginn des Aufwiekelvorgangs legt der Wickelfinger einige Windungen um diesen Stift 9 (Form der Zuordnung nach Fig. 2), um daran anschließend den weiterführenden Drahtabschnitt dem Wickelkopf bzw. Joch 5 zwecks Bildung der Wicklung 8 zuzuführen. Das andere

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Ende 11 wird anschließend vom Wickelfinger um den anderen Stift 9 gewunden. In einem anschließenden Automatenschritt erfolgt dann die Zuordnung der entsprechenden Anschlußleitung, wobei der Stift 9 als Verbindungselement auftritt.

Die Stifte 9 sitzen in aus Kunststoff od. dgl. gefertigten Isolationsstopfen 12. Letztere sind in Löcher 13 des Statorpakets 1 preßsitzartig eingetrieben. Der Stift 9 selbst sitzt in einem zentralen Steckloch 14. Durch die dem Material innewohnende Elastizität ist mit Eintreiben des Isolationsstopfens 12 gleichzeitig der einsteckende Stift 9 gefesselt, d. h. sowohl axial wie auch radial festgelegt. Die Einstecktiefe der Stopfen ist anschlagbegrenzt. Zur Anschlagbegrenzung dient ein dem Isolationsstopfen angeformter Auflagekragen 15 in Form eines Ringbundes. Dieser ist von solcher Breite, daß er über das Maß der bei einigen Varianten verbreiterten befestigungsseitigen Enden 9' der Stifte 9 hinausragt. Das einsteckseitige Ende des Stopfens 12 ist randseitig gebrochen, so daß eine das Einsetzen dieses Stopfens 12 erleichternde Verjüngung 16 erzielt ist.

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Das Statorpaket ist an entsprechend vielen Abschnitten wie Spulenanschlüsse vorhanden sein müssen, für die Bildung der Löcher 13 verbreitert. Die entsprechende Verbreiterung ist an den Stellen vorgenommen, die ohnehin normalerweise zum Abfallgitter der ausgestanzten Bleche zählen. Die Auswärts- - Verlagerung der Löcher ist im übrigen derart, daß weder eine Schwächung des Joches gegeben ist, noch die Stifte 9 in einem den Wickelvorgang beeinträchtigende Abstand zur Spule 8 stehen.

Die Stifte 9 können eine unter Beachtung der Arbeitsweise des Wickelautomaten optimal günstige Ausgestaltung aufweisen. Wie Fig. 2 zeigt, kann es sich um einen einfachen Stift, sogar beliebigen Durchmessers handeln, d. h. der einsteckende Teil ist im Durchmesser entsprechend dem freistehenden Ende 9'·

Bei der Varianten gemäß Fig. 3 ist das freistehende Stiftende 9¹ zu einer Fahne 18 abgeplattet. Letztere weist einen geneigt zur Erstreckungsrichtung des Stiftes liegenden Einhakschlitz 19 auf, der von einer eintrittsseitigen Verbreiterung 20 .ausgehend, auf seinem wesentlichen Längenabschnitt auf

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die Breite des Drahtendes 10 bzw. 11 reduziert ist, derart, daß eine klemmende Festlegung vorliegt. Das eintrittsseitige Ende 9¹¹ des hier als Flachstecker ausgebildeten Steckstiftes 9 ist zugespitzt. Oberhalb der fahnenseitigen Klemmstelle für das Wickeldrahtende IO bzw. 11 ist ein Lötloch 21 für das nicht näher dargestellte Anschlußleitungsende vorgesehen.

Fig. ¹I zeigt eine weitere Variante. Hier ist zur Fertigung des Steckstiftes 9 eine am freien Ende 9' abgeplatte Hülse unterschiedlichen Durchmessers verwendet. Während der untere Abschnitt des freien Endes zum Aufwickeln des freien Drahtendes 10 bzw. 11 dient, können die durch die Abplattung dieses Hülsenabechnittes erzielten, diametral einander gegenüberliegenden Fahnen als Lötfahnen oder Flachsteckhülse für das Anschlußleitungsende dienen. Der zentral liegende, durch die Fahnenbildung querschnittsreduzierte Hülsenabschnitt kann aber auch zur Steckzuordnung dieses zu befestigende Anschlußleitungsendes Verwendung finden.

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Die Variante gemäß Pig. 5 greift auch auf eine Hülse abgestuften Durchmessers zurück. Das querschnittsgrößere, freie Ende weist einen Längsschlitz 22 auf, der einen bogenförmigen Auslauf 23 besitzt, in dem das Ende 10 bzw. 11 gefesselt wird.

Bei der .Ausgestaltung^gemäß Fig. 6 handelt es sich um einen Stift entsprechend dem in Fig. 2, jedoch mit dem Unterschied, daß das befestigungsseitige Ende 9¹ hakenartig abwärts gebogen ist. Der Hakengrund dient zur klemmmnden Zuorndung des festzulegende Drahtendes 10 bzw. 11.

Der Stift 9 gemäß Fig. 7 geht im Bereich des Befestigungsendes 9¹ in eine Gabel 24 über. Deren Schenkel 25 und 26 federn bei Einstecken des Drahtendes 10 bzw. 11 leicht auseinander, so daß das Drahtende zwischen den Gabelzinken eingeklemmt ist. Die freien Zinkenenden weisen eine Abrundung 25' bzw. 26' auf.

Die Anschlüsse an den befestigungsseitigen Enden der Stifte erfolgen also durch Umwickeln des Anschlußpunktes mit Wickeldraht j durch Einhaken des Drahtes in vorgesehenen Haken und ösen und schließlich durch Einlegen des Drahtes in vorgesehene Haken und ösen.

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Das Statorpaket ist im Bereich der Wickelnut 4 und vor allem an den Stirnflächen mit einer aufgespritzten Epoxydharz-Isolierung 27 versehen. Die Epoxydharz-Isolierung ist für die hier dargestellte Wicklungsbefestigung besonders günstig, da herkömmliche Isolationen aus Presspan oder Kunststoffolien ca. 3 mm aus den Nuten hervorstehen und damit den Drahtanschluß erschweren,- Da die entsprechend dick aufzutragende Isolierung auch gleichzeitig die Kantenschärfe nimmt, kommt dieses Isolierverfahren auch einer berbesserten Wickelbarkeit und dem Anschlußvorgang zugute.

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Claims

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Iß Stator, insbesondere für Elektromotoren, bei welchem die Enden der Statorwicklungen im Bereich querseitig

durch
des Statorpaketes/neben dem Wickelkopf vorstehende Stifte gefesselt und mit den Anschlußleitungsenden verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zur elektrischen Verbindung zwischen Wicklungsdraht und Anschlußleitung dienenden Stifte (9) von in Löchern (13) des Statorpaketes (1) eingesteckten Isolationsstopfen (12) getragen sind.

2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (9) im Bereich ihres freistehenden Endes (9') Einhakschlitze (19, 22 und 24') für den Wicklungsdraht aufweisen.

3. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (9) sich im Bereich ihres freistehenden Endes (9^T) in Art einer Lötfahne oder Flachsteckhülse (18/21) verbreitern.

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4. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß die Isolationsstopfen (12) im Bereich ihres oberen Endes einen radial ausladenden Auflagekragen (15) besitzen.

5.. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (9) in zentralen Stecklöchern (14) der hülsenförmigen Isolationsstopfen (12) verankert sind.

6. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsstopfen (12) am einsteckseitigen Ende verjüngt zulaufen.

7. Stator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagekragen (15) über das Maß der verbreiterten

' Enden (9¹) der Stifte (9) ausladet.

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