DE2400379A1

DE2400379A1 - Erregerspule fuer spaltpol-elektromotoren

Info

Publication number: DE2400379A1
Application number: DE2400379A
Authority: DE
Inventors: Robert Hanning
Original assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1974-01-04
Filing date: 1974-01-04
Publication date: 1975-07-17
Also published as: GB1500727A; FR2257169A1; SE7416344L; BE823819A; IT1023678B; DE2400379B2; CA1050716A; ES433517A1; SE405663B; DE2400379C3; NL7416493A

Description

Harming Elektro-Werke Robert Harming, 48 Bielefeld

Erregerspule für Spaltpol-Elektromotoren

Die Erfindung betrifft eine Erregerspule für Spaltpol-Elektromotoren, vorzugsweise für Entleerungspumpen von Haushaltsgeräten, mit einer den Spulenwickel allseits umgebenden, aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Umspritzung.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 309 528 ist eine Spule bekannt, bei der ohne Spulenkörper hergestellte Spulenwickel von ringförmigen Spannelementen zusammengehalten werden, die zugleich in der Spritzgußform als Abstandshalter dienen und sich durch Anlösen ihrer Außenschicht mit der Spritzmasse verbinden sollen. Diese angestrebte Verbindung kommt aber nur in begrenztem Maße zustande, und Haarrisse an den Pließnähten sind demzufolge nicht zu vermeiden. Deshalb ergibt sich zwar eine gegen Berührung hinreichend schützende Isolierumhüllung, deren Dichtwirkung gegenüber Feuchtigkeitseinflüssen jedoch sehr

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unzulänglich ist.

Eine andere "bekannte Möglichkeit, Erregerspulen für Entleerungspumpen von Haushaltsgeräten gegen Tropfwasser und mechanische Beschädigung zu schützen, besteht darin, daß man sie mit Schutzkappen -versieht. Auch diese Maßnahme ist nur unvollkommen und darüber hinaus mit erheblichem Aufwand verbunden. Ebenso kommt ein Umgießen der Spule mit Kunstharz wegen zu hoher Kosten nicht in Betracht, wobei das Kunstharz durch die Einwirkung des Tropfwassers außerdem noch sehr bald spröde würde.

Unter den vorstehenden Gesichtspunkten ist es das Ziel der Erfindung, eine mit Kunststoff umspritzte Erregerspule der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf Grund einer völlig homogenen Umhüllung allen vorkommenden Feuchtigkeitseinflüssen widersteht. Damit sollen von Feuchtigkeit hervorgerufene Kurzschlüsse in der Spulenwicklung und hieraus folgende Spulenbrände vermieden werden. Da allerdings auch durch Materialfehler im Wicklungsdraht entstehende Windungsund Lagenschlüsse eine nie ganz auszuschließende Brandursache darstellen, will die Erfindung gleichzeitig eine sich nicht selbst entzündende Erregerspule verfügbar machen, um vor allem im Hinblick auf die Verwendung der in Rede stehenden Erregerspulen für Entleerungspumpen von Haushaits-

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geräten die bisher bestehende Brandgefahr zu beseitigen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird von der Erfindung eine Erregerspule mit einer den Spulenwickel allseits umgebenden, aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Umspritzung vorgeschlagen, bei welcher der die Umspritzung bildende thermoplastische Kunststoff ein sowohl seine mechanische Festigkeit als auch seine Wärmeleitfähigkeit erhöhendes Füllmaterial, wie z.B. Glasfaser, enthält und dadurch zu einer durchgehend homogenen Schicht geformt ist, daß der Spulenwickel bzw. ein ihn gegebenenfalls tragender dünnwandiger Spulenkörper zu Beginn des Spritzvorganges mit Hilfe von beweglichen Abstandsstiften in der Spritzgußform gehalten wird, die sich während des Einspritzens des zu diesem Zeitpunkt noch plastischen Kunststoffs zurückziehen und somit dessen Ineinanderfließen in dem zuvor von den Abstandsstiften eingenommenen Bereich ermöglichen. Ferner empfiehlt die Erfindung, daß der dünnwandige Spulenkörper an den Angriffsstellen der ihn in der Spritzgußform haltenden beweglichen Abstandsstifte warzenähnliche Erhebungen aufweist, deren Höhe bis zu etwa 2/3 der Wandstärke der umspritzung betragen kann. Mit diesem Merkmal wird ein schnelleres Schließen der während des Spritzvorganges von den beweglichen Abstandshaltern zunächst in der Umspritzung gebildeten Lücken gewährleistet. Letzteres wird zusätzlich

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unterstützt, wenn die warzenähnlichen Erhebungen des Spulenkörpers konisch geformt sind.

In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes soll die Umspritzung der beanspruchten Erregerspule auch eine zur Aufnahme eines Wicklungsschutzthermostaten im Spulenkörper angeordnete Tasche einschließen. Eine solche Tasche erleichtert die Anbringung von Thermostaten, die sonst dem Spulenwickel am Umfang aufbandagiert werden müssen. Überdies nimmt der Thermostat hierdurch stets dieselbe Lage zum Spulenwickel ein, woraus sich für dessen Bemessung und !Funktion günstigere Voraussetzungen ergeben. Schließlich ist es auch von Vorteil, wenn die Umspritzung in an sich bekannter Weise die wicklungsseitigen Enden von dem Spulenwickel zugeordneten Anschlußlaschen umgibt.

Für außergewöhnliche Anwendungsfälle, bei denen es auf absolute Dichtigkeit ankommt, besteht zur Erreichung völliger Sicherheit noch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Erregerspule mit einem unmittelbar nach Fertigstellung der Umspritzung im Tauchverfahren hergestellten Lack- oder Kunstharzüberzug zu versehen. Auf diesem Wege lassen sich selbst trotz sorgfältigster Fertigung in der Kunststoffummantelung gelegentlich auftretende fehlerhafte Stellen nachträglich noch beseitigen und jegliches Eindringen von

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Flüssigkeit in den Spulenwickel mit Garantie verhindern.

Die nach der Erfindung einen durchgehend homogenen Mantel aus thermoplastischem Kunststoff besitzende neu entwickelte Erregerspule für Spaltpol-Elektromotoren zeichnet sich durch einen hervorragenden Feuchtigkeits- und Berührungsschutz aus. Desgleichen ergibt sich die von der Erfindung angestrebte und für den Fachmann überraschende Wirkung, daß die erfindungsgemäße Spule bei Überlastung oder Kurzschluß ihrer Wicklung nicht in Brand gerät, obwohl der zum Umspritzen verwendete thermoplastische Kunststoff an und für sich brennbar ist. Diese unter Überwindung eines bisher allgemein in der Fachwelt herrschenden Vorurteils erreichte Wirkung ist für die Anwendung von Spaltpol-Elektromotoren in Haushaltsgeräten wegen der damit verbundenen beträchtliehen Erhöhung der Betriebssicherheit von außerordentlicher Bedeutung und stellt einen sprunghaften Fortschritt auf diesem Gebiet dar.

Als Ursache dafür, daß die sich von der Erfindung vorgeschlagene Spule überraschenderweise nicht selbst entzünden kann, ist deren trotz großer Schwierigkeiten gelungene völlig homogene Kunststoffumhüllung anzusehen. Entsteht im Inneren der Spule ein Kurzschluß, so kommt es zwar zu einer sehr starken Erhitzung, die Jedoch insofern nicht

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zum Brand führt, als der mit festem Füllmaterial versetzte Kunststoff einesteils die entstehende Wärme gut ableitet sowie andererseits auf Grund des einen höheren Schmelzpunkt als der Kunststoff "besitzenden, den Zusammenhalt der Ummantelung wahrenden Füllmaterials nicht platzt und daher in den Spulenwickel kein Sauerstoff einzudringen vermag. Der durch die starke Erhitzung der Spule stellenweise flüssig werdende Kunststoff läßt nämlich nur die im Spuleninneren entstehenden Gase durch das dichte Gitter des Füllmaterials entweichen, ohne eine Sauerstoffzufuhr zu gestatten. Die endgültige Unterbrechung des Stromkreises kommt sodann infolge örtlichen Schmelzens der Spulenwicklung oder das Ansprechen einer der Spule vorgeschalteten Sicherung zustande, wenn sehr hohe Stromstärken auftreten.

Ein Äusführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen im einzelnen: Fig. 1 die Seitenansicht einer mit der erfindungsgemäß gestalteten Erregerspule ausgestatteten Entleerungspumpe für Haushaltsgeräte und Fig. 2 den Schnitt I-II durch die Erregerspule aus Fig. 1.

Die in Fig. 1 abgebildete Entleerungspumpe 1 ist mit einem sie antreibenden Spaltpol-Elektromotor 2 ausgerüstet. Die Erregerspule 3 dieses Spaltpol-Elektromotors 2 setzt sich

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gemäß Fig. 2 aus einem dünnwandigen Spulenkörper 4 und einem darauf angebrachten Spulenwickel 5 zusammen. Beide sind von einer aus thermoplastischem Kunststoff, wie z.B. einem Polyamid oder Polyacetal, bestehenden Umspritzung 6 umgeben.

Der die Umspritzung 6 bildende thermoplastische Kunststoff enthält nach dem Hauptmerkmal der Erfindung ein sowohl seine mechanische Festigkeit als auch seine Wärmeleitfähigkeit erhöhendes Füllmaterial aus Glasfaser oder dergleichen. Die Umspritzung 6 ist dadurch zu einer durchgehend homogenen Schicht geformt, daß der den Spulenwickel 5 tragende dünnwandige Spulenkörper 4 zu Beginn des Spritzvorganges mit Hilfe von beweglichen Abstandsstiften in der Spritzgußform gehalten wird, die sich während des Einspritzens des zu diesem Zeitpunkt noch plastischen Kunststoffs zurückziehen und somit dessen Ineinanderfließen in dem zuvor von den Abstandsstiften eingenommenen Bereich ermöglichen. Damit die sich während des Spritzvorganges durch die Abstandsstifte ergebenden Hohlräume nicht zu groß ausfallen, weist der Spulenkörper 4 an den in Fig. 2 mittels der Pfeile A-D bezeichneten Angriffsstellen der ihn in der Spritzgußform haltenden beweglichen Abstandsstifte warzenähnliche, im Querschnitt konisch geformte Erhebungen 7 auf, deren Höhe hier etwa der halben Wandstärke der Umspritzung 6 entspricht.

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Wie Pig. 2 weiterhin erkennen läßt, schließt die Umspritzung 6 auch eine zur Aufnahme eines Wicklungsschutzthermostaten im Spulenkörper 4 angeordnete Tasche 8 ein. Gleichermaßen sind die wicklungsseitigen Enden der dem Spulenwickel 5 zugeordneten Anschlußlaschen 9 von der aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Umspritzung 6 umgeben.

In Abwandlung des erläuterten Ausführungsbeispieles wäre es denkbar, auf den im Inneren des Spulenwickels 5 befindlichen Spulenkörper 4 zu verzichten. In diesem Falle müßte für die Herstellung des Spulenwickels 5 Lackdraht mit einem thermoplastischen, beim Erhitzen dem Spulenwickel 5 eine feste Form verleihenden Überzug Verwendung finden. Die an den Angriffsstellen A-D wirkenden zurückziehbaren Abstandsstifte der Spritzgußform würden dann unmittelbar am Spulenwickel 5 angreifen.

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Claims

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SchtttzaEtsprüche

Erregerspule für Spaltpol—Elektromotoren, vorzugsweise für Sntleerungspumpen γοη Haushaltsgeräten, mit einer den. Spuienwiekel allseits umgebenden_s aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Umspritzung, dadurch gekennzeichnet _f daß der die Umspritzung (6) bildende thermoplastische Kunststoff ein sowohl seine mechanische Festigkeit als auch seine Wärmeleitfähigkeit erhöhendes Füllmaterial enthält und dadurch zu eimer durchgehend homogenen Schicht geformt ist, daß der Spulenwickel (5) bzw« ein ihn. gegebenenfalls tragender dünnwandiger Spulenkörper (4) zu Beginn des Spritz^Forganges mit Hilfe von beweglichen Abstandsstiften in. der Spritzgießform, gehalten wird, die sich während des Einspritzens des zxz diesem Zeitpunkt noch plastischen Kunststoffs surückziehen und somit dessen Ineinanderfließen in dem zrtisror von den Abstandsstiften eingenommenen Bereich ermöglichen«

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2.) Erregerspule nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnwandige Spulenkörper (4) an den Angriffs— stellen (Pfeile A-D) der ihn in der Spritzgußfona
haltenden "beweglichen Abstandsstifte warzenähnliebe
Erhebungen (7) aufweist.
Ϊ.) Erregerspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafl die warzenähnlichen Erhebungen (7) des Spulenkörpers (4) konisch geformt sind.
4.) Erregerspule nach Anspruch 2 und 3- dadarch gekennzeichnet,, daß di'i Uaspritzxing (6) eine mir Aufnahme
eines Viicklungsschutztheraiostat&ii im SpuleriKrörper (4) aiigeardnete Tasche (8) einsehlieSt.
5.) Erregerspule nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet? daß die ümspritzung (6) in an sich bekannter Weise cLie wicklungsseitigen Enden von dem Spulenwickel (5) zugeordneten Anschlußlaseken (9) umgibt.
6.) Erreger spule nach einem der vorher gehenden Anspriiciie, dadurch gekennzeichnet, daß sie rci'S einem unmittelbar" nach Fertigstellung der Umspritsung (6) im 'Zauchverfahren hergestellten Lack- oder Kunstharzübersug versehen ist»