DE2400379B2 - Verfahren zur Herstellung einer Erregerspule für Spaltpol-Elektromotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Erregerspule für Spaltpol-Elektromotoren, vorzugsweise für Entleerungspumpen von Haushaltsgeräten, mit einer den Spulenwickel allseits umgebenden, aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Umspritzung.

Aus den Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters 73 09 528 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 Fließnähten sind demzufolge nicht zu vermeiden. Deshalb ergibt sich zwar eine gegen Berührung hinreichend schützende Isolierumhüllung, deren Dichtwirkung gegenüber Feuchtigkeitseinflüssen jedoch noch unzulänglich ist.

Eine andere bekannte Möglichkeit, Erregerspulen für Entleerungspumpen von Hauhaltsgeräten 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 Kunstsharz durch die Einwirkung des Tropfwassers außerdem noch sehr bald spröde würde.

Unter den vorstehenden Gesichtspunkten ist es das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer mit Kunststoff umspritzten 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 Windungs- und 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 Haushaltsgeräten die bisher bestehende Brandgefahr zu beseitigen.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der für die Umspritzung vorgesehene Kunststoff mit einem sowohl seine mechanische Festigkeit als auch seine Wärmeleitfähigkeit erhöhenden Füllmaterial versehen wird und 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 Spritzvorganges bei noch plastischem Kunststoff zurückziehen und somit dessen Ineinanderfließen in dem zuvor von den Abstandsstiften eingenommenen Bereich ermöglichen. Als Füllmaterial kann beispielsweise Glasfaser verwendet werden.

In ein^r vorteilhaften Ausgestaltung weist der dünnwandige Spulenkörper an den Angriffsstellen der ihn in der Spritzgußform haltenden, beweglichen Abstandsstifte warzenähnliche Erhebungen auf, deren Höhe bis zu etwa ²Ii 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 unterstützt, wenn die warzenähnlichen Erhebungen des Spulenkörpers konisch geformt sind.

Die nach der Erfindung einen durchgehend homogenen Mantel aus thermoplastischem Kunststoff besitzende neu entwickelte Erregerspuls 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 beträchtlichen 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 Schwierigkeilen 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 zum Brand führt, als der mit festem Füllmaterial versetzte Kunststoff einesteils die entstehende Wärme gut ableitet sowie andererseits — bei Verwendung von z. B. Glasfaser als Füllmaterial — auf Grund der erhöhten mechanischen Festigkeit nicht zum Aufplatzen neigt und daher in den Spulenwickel kein Sauerstoff einzudringen vermag. Der durch 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 Scnmelzens der Spu- !enwicklung oder durch das Ansprechen einer der Spule vorgeschalteten Sicherung zustande, wenn sehr hohe Stromstärken auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt im einzelnen

F i g. 1 die Seitenaiisiehi einer mit der erfindungsgemäß gestalteten Erregerspule ausgestatteten Entleerungspumpe für Haushaltsgeräte und

Fig.2 den Schnitt l-II durch die Erregerspule aus Fig. 1.

Die in F i g. 1 abgebildete Entleerunpspumpe 1 ist mit einem sie antreibenden Spaltpol-Elektromotor 2 ausgerüstet. Die Erregerspule 3 dieses Spaltpol-Elektromotors 2 setzt sich gemäß F i g. 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 ein sowohl seine mechanische Festigkeit als auch seine Wärmeleitfähigkeit erhöhendes Füllmaterial aus Glasfaser od. dgl. 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

ίο Spulenkörper 4 an den in F i g. 2 mittels der Pfeile A-D bezeichneten Angriffsstellen der ihn in der Spritzgußform haltenden beweglichen Abstandsstifte warzenähnliche im Querschnitt geformte Erhebungen / auf, deren Höhe hier etwa der halben Wandstärke der Umspritzung 6 entspricht.

Wie F i g. 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 Spulenwikkels 5 befindlichen Spulenkörper 4 zu verzichten. In diesem Falle müßte für die Herstellung des Spulenwikkels 5 ein 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Erregerspule für Spaltpol-Elektromotoren, vorzugsweise für Entleerungspumpen von Haushaltsgeräten, mit einer den Spulenwickel allseits umgebenden, aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Umspritzung, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Umspritzung vorgesehene Kunststoff mit einem sowohl seine mechanische Festigkeit als auch seine Wärmeleitfähigkeit erhöhenden Füllmaterial versehen wird und 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 Spritzvorganges bei noch plastischem Kunststoff zurückziehen und somit dessen Ineinanderfließen in dem zuvor von den Abstandsstiften eingenommenen Bereich ermöglichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnwandige Spulenkörper an den Angriffsstellen der ihn in der Spritzgußform haltenden, beweglichen Abstandsstifte warzenähnliehe Erhebungen aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die warzenähnlichen Erhebungen des Spulenkörpers konisch geformt sind.

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