DE2436435A1 - Elektrische maschine, insbesondere kleinmaschine - Google Patents

Description

• Elektrische Maschine, insbesondere Kleinmaschine Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere Kleinmaschine, mit mindestens einem am umlaufenden Maschinenteil angeordneten Wuchtgewicht.
• Das Auswuchten von umlaufenden Maschinenteilen - etwa Läufern von elektrischen Maschinen - kann grundsätzlich auf zweierlei Wegen erreicht werden: Eine vorhandene Unwucht kann nach ihrer Feststellung bezüglich Größe und Lage durch Entfernen von Werkstoff an einer entsprechenden Stelle des umlaufenden Maschine teils ausgeglichen werden. So ist es bei Läufern von verhältnismäßig großen elektrischen Maschinen bekannt, die Unwucht durch Anbringen von Bohrungen oder Abfräsen oder Ankaabbern der Lamellenzähne auszugleichen. Besonders bei elektrischen Kleinmaschinen scheidet das Anbringen von Bohrungen oder Abfräsen aus Festigkeitsgründen aus. Auch das Anknabbern der Lamellenzähne ist ungeeignet, weil dabei die Lackdrahtisolierung der auf dem Läufer aufgebrachten Ankerwicklung leicht beschädigt werden kann.
• Neben dieser sogenannten subtrahierenden Methode kann eine Unwucht an einem umlaufenden Maschinenteil auch durch die sogenannte addierende Methode ausgeglichen werden. Bei dieser Methode wird an dem umlaufenden Maschinenteil entsprechend der Größe und Lage der Unwucht zusätzlich Werkstoff aufgebracht, bis schließlich die Unwucht ausgeglichen ist. So ist es beispielsweise bekannt, an den Stirnflächen von in Wechselstrommaschinen in erster Linie benutzten Kurzschlußläufern, die meist mit einem Ring versehen sind aus gut leitendem Metall, z. B. Kupfer oder Aluminium, zwei vorstehende Wülste anzuordnen, zwischen denen sich eine sich nach außen erweiternde kronische Ringnut befindet. In dieser Ringnut können an den durch Messung ermittelten Stellen kleine Drahtstükke eingedrückt werden, die noch zusätzlich verstemmt werden. Eine absolut sichere Befestigung der Ausgleichsgewichte ist bei diesen.
• Anordnungen aber nicht immer gewährleistet, weil die Drahtstücke aus einem weichen Werkstoff, z. B. Blei gefertigt sind. Es besteht deshalb die Gefahr, daß sich bei Temperaturänderungen infolge der verschiedenen Ausdehnungskoefizienten und auch durch kaum vermeidbare Korrosion zwischen dem Ausgleichsgewicht und dem Werkstoff der Ringe sich die Gewichte lockern und dann durch die dauernde Bewegung aus ihrer Halterung herausgeworfen werden.
• Nach einem weiteren bekannten Verfahren werden an stirnseitigen, aus einem verformbaren Material bestehenden Kurzschlußringen von Läufern elektrischer Maschinen durch Aufspreizen sich selbst befestigende Teile eingedrückt. Diese Teile dienen entweder selbst als Auswuchtgewlchte oder als Träger für zusätzliche Auswuchtgewichte.
• Diese beiden bekannten, nach der addierenden Methode arbeitenden Verfahren können aber nur an solchen umlaufenden Maschinenteilen verwendet werden, die aus einem sich verhältnismäßig leicht verformbaren Werkstoff hergestellt sind. Für elektrische Kleinmaschinen, die z. B. als permanentmagnetisch erregte Gleichstrommotoren ausgebildet sind, eignen sich diese Methoden nicht.
• Nach einer weiteren Methode, die besonders auch bei elektrischen Kleinmaschinen angewendet wird, wird eine etwa bestehende Unwucht durch Anbringen von Wuchtkitt beseitigt Wuchtkitt ist allerdings nur schwer dosierbar und muß von Hand aufgebracht werden. Das hat den Nachteil, daß eine Mechanisierung und schon gar nicht eine Automatisierung des Auswuchtvorganges praktisch nicht möglich ist.
• Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der das umlaufende Maschinenteil nach der addierenden Methode auf Kosten günstige Art ausgewuchtet ist. Dabei scll der Auswuchtvorgang leicht sutomatisierbar sein und eine sichere Befestigung der Ausgleichsgewichte gewährleisten.
• Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Wuchtgewichte in vorhandene, etwa durch elektrische Erfordernisse bedingte Ausnehmungen des umlaufenden Maschinenteils elastisch verspannt sind.
• Das hat den Vorteil, daß das umlaufende Maschinenteil - also etwa der Anker einer elektrischen Kleinmaschine - mit Wuchtgewichten versehen werden kann, ohne daß dieser in seiner einmal vorliegenden Konstruktion geändert werden muß: Die Anordnung von besonderen Ausnehmungen zur Aufnahme der Wuchtgewichte entfällt. Durch die elastische Verspannung der Wuchtgewichte werden etwaige von verschiedenen Ausdehnungsko efi zi enten herrührende Formänderungen des umlaufenden Maschinenteils bzw. der Wuchtgewichte aufgenommen.
• Ein ungewolltes Lockern der Wuchtgewichte wird auf diese Art sicher vermieden.
• Besonders vorteilhaft ist, daß die Ausnehmungen mindestens zwei, einander gegenüberliegende Vorsprunge aufweisen, welche in zugeordnete Höhlungen der Wuchtgewichte eingreifen. Hierdurch können die Wuchtgewichte wie in Führungsschienen gehalten allen von aussen auf sie einwirkenden Kräften widerstehen, ohne sich aus ihrer Halterung zu lösen. Besonders vorteilhaft ist, daß die Ausnehmungen von Ankernuten gebildet werden.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in Fig. 1 einen Ausschnitt eines Läufers einer elektrischen Maschine mit eingeschobenem Wuchtgewicht in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 den Läufer gemäß Fig. 1 bei nicht eingeführtem Wuchtgewicht, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Läufers und Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Wuchtgewicht.
• In den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung ist jeweils ein Aussschnitt eines Läufers 1 einer elektrischen Kleinmaschine dargestellt. Der Läufer besteht aus einem Paket aufeinandergeschichteter, gleicher Blechlamellen 2, die auf einer Welle 6 angeordnet sind. Die Blechlamellen weisen sternförmig angeordnete Stege 4 auf, zwischen denen Ankernuten 3 gebildet sind. In den Ankernuten 3 finden in der Zeichnung nicht dargestellte Ankerwicklungen ihren Platz. Die Stege weisen an ihrem äußeren Ende beidseitig in Umdrehungsrichtung des Läufers weisende Polzähne 5 auf, die in die Ankernuten 3 hineinragen und so T-förmig ausgebildete Pol schuhe bilden.
• In einem Bereich nahe der Stirnseite des Läufers 1 ist zwischen einander gegenüberliegenden Polzähnen 5 eine Ankernut 3 ein im wesgtlichenals rechteckiges plättchen ausgebildetes Wuchtgewicht 7 angeordnet. Dazu sind die Polzähne in dem Bereich, indem sie das Wuchtgewicht 7 tragen sollen, gegen die Mittellinie der Welle 6 des Ankers 1 soweit abgebogen, daß sie sich wie prismatisch ausgebildete Führungsschienen 8 - in Form einer sogenannten Schwalbenschwanzführung - gegenüberstehen (Fig. 2). In diesen Führungsschienen 8, welche in zugeordnete, entsprechend ausgebildete Höhlungen 9 des Wuchtgewichts 7 eingreifen, ist das Wuchtgewicht 8 erhalten. Die Höhlungen 9 der Wuchtgewichte 8 sind als prismatische, keilförmige Nuten ausgebildet, deren Flankenwinkel demåenigen der als Führungsschienen 8 dienenden Polzähne 5 angepaßt sind. Die in Umdrehungsrichtung des Läufers 1 verlaufende Breite des Wuchtgewichts 7 ist um einen geringen Betrag größer als das ebenfalls in Umdrehungsrichtung des Läufers gemessene Abstandsmaß zwischen den beiden Führungsschienen 8. Dadurch wird das in die Führungsschienen 8 eingeschobene Wuchtgewicht elastisch in seiner Halterung verspannt. Eine zusätzliche Befestigung des Wuchtgewichts ist nicht notwendig', weil die'Sührungsschienen 8 soweit elastisch nachgeten, daß ein ausreichender Teil der beim-Einchie-Ven des Ausgleichsgewichts entstehenden Spannungen erhalten bleibt.
• Zusätzlich entsteht an den Stanzkanten der Blechlamellen eine Verkrallung. Um das Wuchtgewicht 7 leichter in die Führungsschienen 8 einschieben zu können sind die nutenförmigen Höhlungen 9 wenigstens an einem Ende mit einer Führungsfase 10 (Fig. 4) versehen.
• Der Grad, bis zu dem die Polzähne 5 in Richtung auf die Achse der Welle 6 umgebogen sind und die Stärke des Wuchtgewichts 7 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Außenfläche des Wuchtgewichts 7 um das Maß 11 innerhalb des Außendurchmessers des Läufers 1 (Fig.
• 3) liegt. Dieses Maß 11 sollte zweckmäßigerweise nicht unter den Wert Null absinken.
• Das Wuchtgewicht 7 ist als Abschnitt eines Bandes' mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt ausgebildet, in dessen Längsseite die nutenförmigen Höhlungen 9 eingeprägt sind. Zweckmäßigerweise wird als Werkstoff für das Wuchtgewicht'7 weicher Stahl verwendet.
• Der gesamte Wuchtvorgang kann vollautomatisch erfolgen, wobei ein von der Wuchtmaschine kommendes Steuersignal eine Abschneidestation steuert. Diese schneidet von dem erwähnten Band eine von der Größe der Unwucht abhängige Länge ab. In einer nachgeschalteten Prägestation werden die nutförmigen Höhlungen samt der Führungsfase angeprägt. Von der Prägestation aus wird das dann fertiggestellte Wuchtgewicht 7 in entsprechende, durch Niederbiegen von den Polzähnen 5 entstandene Führungsschienen 8 des Läufers 1 eingepreßt, nachdem der Läufer vorher entsprechend der Lage der Un-riicht in die richtige Position gedreht worden ist. Natürlich können von beiden Stirnseiten des Läufers her Wuchtgewichte in die entsprechend vorbereiteten Ankernuten eingesetzt werden. Ein besonderer Vorteil dieser Wuchtmethode ist, daß sie ohne Änderung der vorliegenden Konstruktion eines Läufers angewendet werden kann. Durch die Anordnung der Wuchtgewichte 7 kurz innerhalb des Außenumfangs des Läufers werden Beschädigungen der Lackdrahtisolierung mit Sicherheit vermieden.

Claims (10)

Ansprüche

1. Elektrische Maschine, insbesondere Kleinmaschine mit mindestens einem am umlaufenden Maschinenteil angeordneten Wuchtgewicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtgewicht (7) in vorhandene, etwa durch elektrische Erfordernisse bedingte Ausnehmungen (3) des umlaufenden Maschinenteils (1) elastisch verspannt sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3) mindestens zwei, einander gegenüberliegende Vorsprünge (8) aufweisen, welche in zugeordnete Höhlungen (9) des Wuchtgewichts eingreifen.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichiet, daß die Ausnehmungen (3) von Ankernuten gebildet werden.

4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (8) als durchgehende Führungsschienen ausgebildet, insbesonderevon den in die Ankernuten (3) ragenden Polzähnen (5)gebildet sind.

5. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtgewicht (7) innerhalb des Außenumfangs des umlaufenden Maschinenteils (1) angeordnet ist.

6. Maschine nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polzähne (5), insbesondere in einem an eine Stirnfläche des umlaufenden Maschinenteils anschließenden Bereich, in Richtung auf die Achse des umlaufenden Maschinenteils (1), vorzugsweise durch Umbiegen, versetzt angeordnet sind.

7. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlungen (9) der Wuchtgewichte (7) als prismatische, keilförmige Nuten ausgebildet sind, deren Flankenwinkel demjenigen der Führungsschienen (8) angepaßt ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen Höhlungen (9) wenigstens an einem Ende mit einer Führungsfase (10) versehen sind.

9. Maschine nach Anspruch 1 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtgewicht (7) als Abschnitt eines Bandes mit vorzugsweise rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist, in dessen Längsseiten die Nuten eingeprägt sind.

10. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Wuchtgewichts (7) weicher Stahl ist.