DE2727379A1

DE2727379A1 - Elektrische maschine mit innen liegenden motor (in-aus-maschine)

Info

Publication number: DE2727379A1
Application number: DE19772727379
Authority: DE
Inventors: Giorgio Gutris
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1977-12-22
Also published as: ES459751A1; IT1063509B; US4336470A; JPS5323003A; BE855718A

Description

Meissner & Meissner

- PATENTANWALTSBÜRO

ERLlN — MÜNCHEN PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33

Ihr ZaIdMn

Ihr Schreiben vom Untere Zeichen

Berlin, den

15. JUNI 1977

Gu-(O36)E -

Giorgio Gutris

Avenida 27 de Enero 231.6.2 Premia de Mar, Spanien

Elektrische Maschine mit innen liegenden Motor (In-Aus-Maschine)

709851/1239

BORO MÖNCHEN: ST. ANNASTR. 11 HO» MÖNCHEN 22 TEL: 088/228544

TELEX: 1-βββ44 INVEN d

TELEGRAMM:

INVENTION

BERLIN

TELEFON: BERLIN

oavwiaosT

BANKKONTO: BERLIN 81

BERLINER BANK AQ. 8886718000

POSTSCHECKKONTO: W. MEISSNER, BLN-W 122(2-108

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Die Bezeichnung "elektrische Maschinen der In-Aus-Art" betrifft solche Maschinen, bei denen sich der Stator im Innern des Rotors befindet.

Da die sich drehende Einrichtung den Stator an seiner gesamten zylindrischen Fläche an einer seiner beiden Endflächen umgibt und abschirmt, sind diese Maschinen nicht mit Abdeckungen oder Abschirmungen wie bei anderen Maschinen üblich versehen, die die Lager aufnehmen. Da sie mit dem Stator fest verbunden sind, tragen sie sowohl den Stator wie auch den Rotor.

Bei den "In-Aus"-Maschinen drehen sichmit Ausnahme von einer alle Außenwände und deshalb kann nur an der Seite der sich nicht drehenden Wand ein starres Element vorgesehen sein, das die Maschine mit einen statischen Lager verbindet.

Ferner werden bei diesen Maschinen die Lagergehäuse, die nicht in den Schilden (die nicht vorhanden sind) unter— gebracht sind, normalerweise von zwei Segmenten eines Rohres oder von einem einzelnen offenen Rohr gebildet, die bzw. das in eine Mittelbohrung des Stators eingesetzt sind. Diese Rohre besitzen Sitze mit verschiedenen Durchmessern, um sie einerseits in die Bohrung des Stators einsetzen zu können und andererseits um den Lagersitz und dessen Zubehör aufnehmen und ausrichten zu können.

Dieses Rohr wird normalerweise über die nicht-drehende Wand hinaus verlängert und als starres Teil verwendet,

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das die Maschine mit einem Außenkörper starr verbindet, da es axial ganz oder teilweise durch den Stator hindurchgeht und deshalb zu ihm starr ist, während sein hervorstehender Teil gebogen werden kann und an seinem Ende mit einem Flansch verbunden ist, der mit einem statischen Außenlagerteil fest verbunden ist.

Die elektrische In-Aus-Drehmaschine, die Gegenstand der Erfindung ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stator aus ferromagnetischem Material mindestens zu einem nicht-drehenden Element der Maschine entsprechend mit mindestens einer ihrer Flächen starr verbunden ist, die axial den zylindrischen Raum begrenzt, in dem er sich befindet.

Diese nicht-drehenden Elemente, die zum Stator starr sind, liegen alle mindestens mit einer Seite neben einer der Endrotorflächen oder mindestens an einem Teil dieser Flächen entweder einer oder mehrerer polarer Ausdehnungen oder Polen oder eines oder mehrerer Zähne oder des Kopfes, der die Pole oder Zähne in der Mitte des Stators miteinander verbindet. Nach einem Teil der Erfindung sind die nicht-drehenden Elemente, insbesondere wenn sie neben den Polen oder den Zähnen liegen, mindestens teilweise von den Köpfen der Wicklung bedeckt, die deshalb in den Hohlraum zwischen den Polen oder Zähnen nach dem Einbringen dieser Elemente eingesetzt werden sollen.

Die von der Wicklung ausgeübte Biegewirkung ist ein anderes Kennzeichen der Erfindung, das durch Anordnen eines Teils der nicht-drehenden Elemente unter den beiden Köpfen

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die Wicklung selbst verwendet, um die starre Verbindung dieser mit dem Stator zu begünstigen.

Das nachfolgende Imprägnieren der Wicklung mit Isolierlack, der dort trocknet oder polymerisiert, ergibt diese starre Verbindung.

Ein anderes Kennzeichen dieser elektrischen Maschine ist das, daß die Einrichtung die zum Halten der nichtdrehenden T ile gegen die Statorfläche während des Zu— sammenbaues und der Ausbildung der Wicklung in der richtigen Lage verwendet wird, als Einrichtung dient, die mit der starren Verbindung der Elemente mit der Statorfläche zusammenarbeitet.

Das nicht-drehende Teil (das nachfolgend im Singular verwendet wird, obwohl auch mehrere Elemente gemeint sein können), das wie bereits erwähnt, zum Stator starr ist, wird der Einfachheit halber "Zwischenteil" genannt und ist grundsätzlich starr, d.h. es besitzt eine genau definierte Form, auch wenn es oder ein Teil von ihm biegsam oder verformbar sein kann, weil es entweder dünn ist und/oder wegen des Materials (Metall, Kunststoff, insbesondere Isolierstoff, wie Nylon oder dergl.), aus dem es besteht.

Das Zwischenteil kann mit anderen Starren Elementen verbunden sein, die einen Teil der Maschine bilden oder sich an ihr befinden und verschiedene Funktionen besitzen können. Ein solches statisches Element kann beispielsweise ein Schutzschild, eine Abschrimung zum Führen der

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Kühlluft, eine Isolation der Wicklungsköpfe, ein Abstandstück zum Schutz der Teile, die sich drehen oder unter Strom stehen, eine isolierende Platte für elektrische Anschlüsse, einen Flansch oder eine Basis zum Anschließen der Maschine an äußere Körper und/oder zum Tragen dieser usw. sein. Das Zwischenteil kann auch mit einem statischen Teil ein Ganzes bilden, z.B. wie eines der vorstehend genannten. Das Zwischenteil oder der sich aus der Vereinigung mit einem anderen statischen Teil ergebende Körper kann ferner zusätzlich und zugeordente Funktionen aufweisen oder Teile mit solchen Funktionen enthalten wie z.B. Führungsflächen zum Aufnehemen der Wicklung des Statordrahts. Das Zwischenteil kann mit einem außerhalb der Maschine liegenden Element verbunden sein, wie mit einem Gebrauchsgerät oder einer Tragebene. Da es im Träger der Maschine oder in Verbindung mit einem feststehenden Organ zusammenarbeiten kann, wird es Nachstehend als "Träger" oder Trägerorgan" und/ oder "Verbindungsorgan" bezeichnet.

Der Träger besteht grundsätzlich aus drei Teilen:

JL) einem inneren, stets vorhandenem Teil, der den Träger fest mit dem Stator verbindet, in Kontakt mit ihm dteht und nach Fertigstellen der Wicklung sich in der Wicklung und genau unter dem Kopf der Wicklung selbst zwischen ihm und der Basis des Zylinders befindet, der den Stator bildet, und in dieser Zone hauptsächlich in radialer dichtung verläuft;

B) einem zweiten, äußeren Teil, der radial nach außen zum Wicklungskopf weist, der radial unter dem Kopf nahe dem äußeren Ende der Pole oder Zähne herausragt, an

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denen der erwähnte Innenteil verläuft; und

C) einem dritten "mittleren" Teil, der radial nach innen zum Wicklungskopf weist.

Die beiden letzten Teile haben die Funktion des starren Verbindens des Trägers mit einem äußeren Körper, der den Stator tragt, oder mit einem statischen Orgar der Maschine, das von dem mit ihr verbundenen Stator getragen wird.

Das äußere oder das mittlere Teil kann wegfallen, um die Beschreibung verständlicher zu machen.

Diese Teile können nach der Erfindung ganz oder teilweise das erwähnte statische Organ der Maschine bilden oder ersetzen, das somit durch die Einrichtung nach der Erfindung unmittelbar starr mit dem Stator verbunden ist.

Das Innenteil des Trägers, d.h. das Teil, das sich in Berührung mit der Basis des Statorzylinders befindet, ist so ausgerichtet, das es die Statorhohlräume nicht behindert, und einen freien Einlaß ermöglicht, so daß nach dem Anbringen am Stator das Wickeln ohne Störung ausgeführt werden kann.

Das"Außenteil" ist so beschaffen, daß es außer der starren Verbindung des Trägers mit einem außen liegenden Körper oder mit einem statischen Teil der Maschine auch andere Funktionen ausführen kann. Zunächst das Entfernen des Stators vom Außenkörper, um einen Raum zwischen diesen für den Wicklungskopf zu erhalten, ferner kann es den Kopf selbst enthalten, bilden und schützen oder als Führung für den Draht beim Wickeln zum Eintritt in den Hohlraum oder an den Kopf dienen.

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Das "Außenteil¹¹ kann entsprechend der Form des Stators und insbesondere der Zahl der Pole oder Zähne verschieden aufgebaut sein.

Beispielsweise sind zwei gegenüberliegende, radial unter dem Kopf nahe dem Außenende der Pole verlaufende Arme für Zweipolmotore geeignet, die in der "Mittelzone" getrennt sind, um ein Element zu bilden. Bei einem Vierpolmotor kann das "Außenteil" dieselbe Form annehmen und nur an zwei der Pole entlang laufen oder die Form eines Kreuzes annehmen, daß entlang den vier Polen verläuft. Wenn der Stator mehrere Zähne besitzt, kann das Außenteil so viel oder mehr Arme als Zähne aufweisen und insbesondere bei Dreiphasenmaschinen oder-Motoren spinnenförmig sein.

Das Mittelteil ist vorzugsweise so. ausgeführt, daß es außer oder anstelle der Funktion des starren Verbindens des Trägers mit einem äußeren Körper oder mit einem statischen Teil der Maschine dieselben erwähnten Funktionen ausführen kann, die vom Außenteil ausgeführt werden.

Ferner führt das Mittelteil des Trägers vorzugsweise eine andere wichtige Funktion zusammen mit den genannten Funktionen oder anstelle dieser aus, d.h. das Enthalten eines Trägers der Rotorwelle und/oder das Enthalten eines Zentrierthalten zur Außenfläche des Statorzylinders.

Der Träger der Welle kann, wie bekannt, auch nur von einem Teil wie einem Kugellager oder einer starren glatten Buchse oder auch von mehreren Teilen gebildet werden, wie eine sich selbst ausrichtende Buchse, von einen normalen konischen Sitz, in dem die Muffe von einer Feder oder

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einem elastischen Teil ausgerichtet wird, das die Buchse in ihrem Sitz halt.

Nach der Erfindung können ein oder mehrere Elemente im Mittelträgerteil oder zwischen ihm oder zwischen dem Träger und der Wandung und/oder der Bohrung des Stators oder zwischen diesem und einer an die Wandung des Stators anstoßende Wand oder zwischen dieser und einer Wand am Träger selbst untergebracht werden.

Zum Ausführen dieser Funktion ist das Mittelträgerteil vorzugsweise napfförmig und weist mit seiner öffnung zur Wand des Stators, wodurch eine Kammer entsteht, in der das Lager oder dessen Teile enthalten sind.

Nach einer anderen Variante der Erfindung wird die Napföffnung von einer mit ihr starren Wand verschlossen, so daß eine Kammer entsteht, in der das Lager und/oder dessen Teile vor dem Verschließen so untergebracht werden, daß der Träger von dem Einsetzen im Stator bereits das Lager enthält.

Nach einer noch weiteren Variante kann die Endwand des Napfes eine Öffnung besitzen, durch die eines oder mehrere der das Lager bildenden T_eile in den Napf eingeführt werden können.

Die Wand, die die Napföffnung verschließt, kann öffnungen für den Durchgang der Welle, Schmiermittel oder von Teilen des Lagers besitzen.

Das Mittelteil des Trägers kann vorteilhafterweise auch die Funktion des Haltens des für die Lager notwendigen

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Schmiermittels und/oder von Einrichtungen zum Wiedergewinnen des Schmiermittels besitzen, das aus den Lagern oder entlang der Welle fließt und durch die Zentrifugalkraft im Mittelteil zurückgewonnen wird.

Eine elektrische Drehmaschine mit dem Trägersystem und dem beschriebenem Träger kann vorteilhaft hergestellt werden, während der Stator in seinem Innenteil, der wie angegeben, der vorzugsweise nicht vom Fluß gekreuzt wird, Kammern für die Schmiermittelleitung an einem Ende bildet.

Der Träger kann aus einem oder zwei Stoffen bestehen, wobei verschiedene aber wichtige Vorteile in beiden Fällen enthalten werden.

Wenn der Träger aus einem ferromagnetischem Stoff besteht, werden der innere und der mittlere Teil zum üblichen ferromagnetischem Stoff des Stators addiert und die elektrischen Wirkungsgrade der Maschine wird verbessert. Wenn der Träger aus einem elektrischen isolierendem Stoff besteht, isoliert dieses den Wicklungskopf von der Statorfläche, so daß sich eine doppelt isolierte elektrische Maschine ergibt. In diesem Fall kann der Isolierüberzug, der vom Träger selbst gebildet wird, vorteilhaft an der Innenfläche der Hohlräume verlängert werden, so daß der Träger zur üblichen Isolierung dieser dient und die Motorisolation stark vereinfacht wird.

Da die Hohlraumisolation ein Körper mit dem Träger ist und sowohl Isolation wie auch Träger in einem Arbeitsgang angebracht werden, wird die Konstruktion der Maschine erheblich vereinfacht.

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Selbstverständlich können das Außen- und/oder das Mittelteil weggelassen werden, wenn ihre spezifischen Funktionen nicht benötigt werden.

Der Träger kann in seinem Mittelteil auch nur drehend zum Tragen des Rotors in einem Lager benutzt werden, das den Träger enthält, und/oder ihn axial zentriert halten und/oder als Behälter für das Schiermittel dienen.

Diese und andere Kennzeichen der Erfindung werden anhand von nicht-beschränkenden Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt werden.

In diesen sind:

Figuren 1, 2, 3» ^- und 5 grundsätzliche Darstellungen von Trägern der drei grundsätzlichen Teilen von diesen;

Figuren 6, 7 und 8 Darstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele der Außenträgerteile und verschiedene ihrer Funktionen;

Figuren 9 und 10 zeigen verschiedene Ausführungen des Mittelteils, bei dem dieses eine gelagerte Rotorwelle enthält, und eine elektrische Drehmaschine mit Schmiermittelkammern und die Verwendung eines Trägers nach der Erfindung;

Figuren 1 bis 15 zeigen Träger aus einem Material, das ein guter Leiter ist, und deren Montage am Stator mit der Wärmeableitung und Träger Isoliermaterial, ebenfalls mit thermischen und/oder elektrische Isolierfunktionen;

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Figuren 16 und 17 zeigen Einzelheiten des Ausführungsbeispiels nach Figur 15 im Schnitt in den Ebenen XVI-XVI und XVII-XVII in Figur 15.

In Figur 15 wird ein elektrischer Motor oder eine elektrische Maschine der allgemein bekannten In-Aus-Art gezeigt, die aber mit einem Träger nach der Erfindung versehen ist, um die Arbeitsweise und die Funktionen der Hauptorgane besser zeigen zu können. Die ferromagnetischen Teile von Rotor und Stator sind schematisch in ihrem üblichen Aufbau als "Blechpakete" dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konstruktion beschränkt und die ferromagnetischen Körper können auch in anderer Weise, z.B. als gesinterte einheitliche Blöcke oder dergl. dergestellt sein.

Der Drehteil der Maschine besteht aus einer Welle 1, die starr mit einer Nabe 2 und einem Schild 3 verbunden ist, die im allgemeinen zusammen mit den Kurzschlußringen 4 und 5 über dem ferr©magnetischem Kern 6 des Hotor gegossen werden.

Das Drehteil wird von zwei Lagern 7 und 7¹ drehend gehalten, von denen eines als Reiblager dargestellt ist, das aber auch ein Gleitlager sein kann, das entweder starr oder sich selbst ausrichtet. Die Lager sind gewöhnlich in einer rohrförmigen Konstruktion 8 enthalten, die durch einen Deckel 9 verschlossen und in eine Bohrung 10 des inneren Stators 11 eingesetzt ist. Die Wicklung 12 ist mit dem Kopf 13 in einen Hohlraum des Stators eingesetzt.

Eine allgemeine Konstruktion 14 wird mit der von ihr zu

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tragenden elektrischen Maschine verbunden. Selbstverständlich sind nur die beiden statischen Teile der Maschine,, die diese allgemeine Konstruktion zeigt, die rohrförmiger Konstruktion 8 und der Stator 11. Es ist bekannt, daß wenn die Maschine mit der rohrförmigen Konstruktion 8 verbunden ist, in dieser eine schädliche Biegebeanspruchung entsteht. Das Tragorgan nach der Erfindung ergibt dagegen eine Verankerung an der Vorderseite des Stators, d.h. an einer dar Basen des vom Stator gebildeten Zylinder und eine Verankerung an einer senkrecht zur Achse der Maschine, z.B. radial wie die Fläche der Pole oder Zähne senkrecht verlaufenden Fläche.

Der Träger 15 erzeugt im Körper 11 des Stators Schwerkraft, denen teilweise durch Reibung des Trägers 15 gegen die Fläche des Stators 11 und teilweise durch die von den Wicklungsspulen gebildeten Biegung entgegengewirkt wird, die wiederum unter Scherbeanspruchung zwischen der Zone 12, die axial im Innern am Stator liegt, und der Zone 13 wirkt, die an den Träger 15 angreift. Ein anderes Teil dieser Scherbeanspruchung wird an der Einrichtung abgegeben, die vor dem Anbringen der Wicklung zum Verbinden des Trägers I5 mit dem Stator 11 verwendet wird. Diese Einrichtung können einen Klebstoff, eine oder mehrere Nieten oder ein anderes Befestigungsmittel sein. Hier wird ein Niet 16 gezeigt, der mit als Mittel zum Zusammenfassen der Metallbleche, aus denen der lamellierte Stator besteht, und zum Verbinden des Trägers 15 mit dem Statorkern beim Bearbeiten und Wickeln dient.

Der Träger I5, der die Verbindung und/oder Verfahren nach der Erfindung durchführen läßt, ist in einem seiner möglichen Ausführungen dargestellt. Er enthält einen Teil 17

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im Innern der Wicklung, die starr mit dem Stator 11 verbunden ist, und ein Teil 18'-18", bei dem die Zone 18* hauptsächlich als Abstandshalter und die Zone 18" zum Verbinden des Trägers mit dem erzeugenden festen Teil 14 dient und enthält hierfür nicht dargestellte Verbindungsmittel.

Die Zone 18" kann radial zur Außenseite (Figur 1) oder zur Innenseite gezogen werden, wie es bei 28" in Figur 2 gezeigt wird, oder kann wie bei 38" in Figur 3 oder in anderer V/eise gezogen werden.

Es können ein oder mehrere Trägerelemente 15 verwendet werden. In Figur 1 werden zwei Elemente 15 und 15* gezeigt, die voneinander getrennt und starr mit einem anderen Pol oder ^ahn des Stators 11 verbunden sind. Das Element 15 ist im Schnitt und mit dem Stator durch den Wicklungskopf 13 verbunden dargestellt, der ebenfalls im Schnitt gezeigt wird. Das Element 15J ist ungeschnitten dargestellt und die Wicklungen 12 verdecken den Teil 17*» der sie mit dem entsprechenden Pol oder Zahn des Stators verbindet.

Figur 2 zeigt eine Variante des Außenteils des Trägers, der radial zur Rotorachse führt. Der Träger 25 verläuft in seinem Außenteil 28" und schützt den Kopf 23. Der Träger 25 ist aus radial verlaufenden Teilen oder Armen zusammengesetzt, die die einen mit den anderen im Mittelteil 29 festverbinden.

Figur 3 zeigt eine weitere Variante im Außenteil des Trägers

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32, 35 und 35' mit dem Stator y\ und dem Schnitt des Wicklungskopfes 33, teilweise im Schnitt. Der zum Verbinden mit einem anderen Element der Maschine oder mit einem außen liegenden nicht dargestellten Körper dienende Trägerteil 38" verläuft axial und ist mit einer entsprechenden Verbindungseinrichtung versehen, die als entsprechend verformte Enden gezeigt wird.

Figur 4 zeigt einen Träger, der mit einem anderen Element oder einem außen liegenden Körper durch sein Mittelteil verbunden ist. Der Stator 41 wird vom Träger 45 getragen, der durch den Wicklungskopf 43 starr mit ihm verbunden ist, der die beiden mittels einer beliebigen Vorrichtung zusammenbindet. Das Außenelement 44 soll über den Träger 45 starr mit dem Stator 41 verbunden werden. Der Träger 45 besteht aus radialen, starr mit dem Stator durch ein Mittelteil 49 verbundenen Teilen 47 mit einer Abstandszone 49" zum starren Verbinden mit 44. Die Verbindungseinrichtung 49" ist hier als, an der Zone 49" angeschweißte Mutter dargestellt, kann aber auch anders sein. Der Träger nach Figur 5 unterscheidet sich von denen in den vorhergehenden Figuren darin, daß sein Teil 49 starr mit dem Außenelement 44 verbunden ist, das im radialen Innenteil 47 starr mit dem Stator 41 verbunden ist, während in den vorhergehenden Figuren die entsprechenden Teile radial nach Außen gerichtet sind.

Figur 5 zeigt einen Träger 55, der sowohl einen radial nach außen gerichteten Teil 58 als auch einen radial nach innen gerichteten Teil 59 zum Verbinden des Stators 5I mit anderen statischen Körpern 54·;, 54", 54"' und 54"" durch bekannte Mittel besitzt. Das Teil 59 ist hier ge-

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locht, damit die Welle hindurch gehen kann, oder es zusammengesetzt, oder es können beliebig andere Körper hindurchgehen, die nach der Montage des Trägers 55 am Stator 51 eingesetzt werden sollen.

Das Innenvolumen des Teils 59 kann von anderen Organen oder Stoffen eingenommen werden, die dem B_etrieb des Motors dienlich sind. Beispielsweise wird das Rohr 52, das dem Rohr 8 in Figur 1 entspricht und das Lager trägt, als in diesem Volumen verlaufend dargestellt.

Die vorhergehenden Figuren sind schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen des Systems zum Verbinden des Stators mit einem anderen Statischen Organ nach der Erfindung. Die folgenden Figuren zeigen Träger nach der Erfindung.

Figur 6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Trägerelementsentsprechend dem System nach Figur 1. Die Mittelbohrung 60 des Stators 61 geht durch die nicht dargestellte Welle hindurch. Ein Rohr kann die Lager enthalten. Das Tragelement 65 ist mit dem Stator durch Niete 66 verbunden. Das Innenteil 67, das nach Fertigstellen und Wicklung (hier nicht gezeigt) unter den Wicklungskopf gebracht v/ird, ist das Teil, der starr mit dem Stator 61 verbunden ist. Das Außenteil bildet zunächst ein Abstandsteil 68' und dann eine Zone 68", die starr mit einem anderen statischen Teil verbunden werden soll, an dem der Stator liegt.

Figur 7 zeigt in Perspektive einen Träger 75 aus vier Elementen, die je einem Statorpol entsprechen, und der in

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diesem Beispiel nicht vor dem Aufbringen der Wicklung starr mit dem Stator verbunden wird und deshalb nur durch die Wicklung an einem Pol liegt, dessen Wicklung 72 das Teil ist, das in Längsrichtung im Hohlraum verläuft. Der Kopf 73 bedeckt den Träger und bindet ihn an den Stator. Das Teil 78'" des Trägers dient hier zum Führen des Drahtes zum leichteren Einführen in den Hohlraum beim Aufbringen der Wicklung.

Figur 8 zeigt perspektivisch einen Träger 85 aus so viel verschiedenen Teilen, wie beispielsweise Zähne am Stator 81 sind. In diesem Fall sind es acht. Der Einfachheit halber und nur als Beispiel sind verschiedene Ausführungen von Trägern an einem Teil der Statorzähne dargestellt, die mit den Zähnen verschiedener Elemente oder Körper verbunden werden, die an dem Stator liegen. Der Träger 85, der kein Gegenstand des Auführungsbeispiels ist, erfordert die allgemeine *'orm einer Spinne mit einem Mittelteil 84 und radialen Verlängerungen, von denen nur fünf - 86a, 86b, 86c, 86d und 86f dargestellt sind.

Diese fünf radialen Verlängerungen sind in der ^orm voneinander verscheiden, ergeben aber einen Träger. Dieselbe Form kann für alle gewählt werden und wird deshalb nicht besonders dargestellt, kann aber auch anders sein. Die gezeigten Formen bedürfen keiner Erläuterung.

Figur 9 zeigt die perspektivische Darstellung eines Trägers 95» der in seinem Mittelteil 99 zum Tragen des Kugellagers dient, das die welle trägt und mit dem ganzen sich drehenden Teil der Maschine. Die Wicklung 92 des

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Stators 91 ist bei 94- abgeschnitten, um den Träger 95 besser zeigen zu können. Dieser wird mit dem Stator 91 z.B. durch Niete 96 starr verbunden und mit der zylindrischen Außenfläche gut zentriert, bevor die Wicklung angebracht wird. Von den Nieten sind nur die Köpfe zu sehen. Der Träger enthält ein Teil 97> das sich im Innern der Wicklung befindet, und ein Teil98'; das die »'icklungsköpfe (nicht dargestellt) und die Abstände des Teils 97 vom Teil 98" umfaßt, das zum Aufbau einer starren Verbindung an einem (nichtdargestelltem) außen liegendem Körper dient. Im Mittelteil 99 ist der Träger so eingedrückt, daß er einen Bund 99' bildet, in dem sich das Kugellager 93 für die Welle und den ganzen sich drehenden Teil (nicht dargestellt) befindet.

Figur 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Trägers, einer Wand und eines Stators in axialer Darstellung für den Zusammenbau aber in Abstand voneinander, der Einfacheit halber in Abschnitten 1OA, 1OB und 1OC.

Figur 1OA zeigt einen Stator 101, der der Einfachheit halber bipolar ist, aber auch mehr symmetrische oder unsymmetrische Pole oder Zähne haben kann. Die Mittelbohrung dient zum Durchführen der Rotorwelle und gegebenenfalls zum Ausbilden eines Schmiermittelbehälters. Vorzugsweise besitzt der Stator eine Kammer 110 als Behälter für Schmiermittel und einabsordierendes Trägermittel für das Schmiermittel. Diese Kammern, die durch eine Seite des Stators zur anderen gehen, können ebenfalls zum Füllen der von den Kugellagergehäusen an den beiden Seiten gebildeten Kammern dienen, an die nur ein Teil des Schmiermittels gelangt.

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An der Seite des Stators dienen Bezugseinrichtungen 111, die zur zylindrischen Außenfläche des Stators zentriert sind, zum richtigen Einstellen der Wand nach Figur 1OB und/oder des Trägers nach Figur 1OC.

Die Wand 112 in Figur 10B kann frei sein und in diesem Fall wird sie gegen die Fläche des Stators 101 durch ein elastisches Mittel unter Druck gehalten, das das Gleitlager in seinen Sitz gedrückt hält ( dieses Mittel und das Lager sind für sich bekannt und deshalb nicht dargestellt). Es kann auch mit dem Stator 101 oder mit dem Träger 105 starr verbunden sein. Wenn der Stator 101 die Kammer 110 aufweist, besitzt die Wand 112 Offnungen 113 die dieser Kammer entsprechen. Die Wand kann auch eine Bezugseinrichtung 114 die der Bezugseinrichtung 111 des Stators entspricht, eine Bohrung II5 zum Durchführen der Welle und einen sphärisch oder konisch oder sonstwie geformten Sitz 116 besitzen, der mit der Bezugseinrichtung 114 richtig zentriert ist, in der oder gegen die das Gleitlager der Welle untergebracht ist.

Figur 100 zeigt den Träger I05 mit dem Innenteil 107, dem Außenteil 108' und 108" und dem Mittelteil 109. Das Mittelteil 109 besitzt Einrichtungen die hier Gewindelöcher 117 sind und mit einen anderen statischen Teil (nicht dargestellt) verbunden sind. Das Mittelteil enthält ein vorwiegend zylindrisches Teil 109' und ein vorwiegend flaches Teil 109", an dem sich vorzugsweise Sperreinrichtungen 117 wie auch eine öffnung 118 befinden, wenn diese zum Einführen oder Zusammenbauen der einzelnen Bestandteile des Trägers zweckmäßig sind. Die Wand 109" und das Teil der Wand 109' befinden sich nicht in Kontakt mit

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der Wicklung und sind vorzugsweise zum besseren Kühlen der Kammer mit dem Lager gerippt. Die Rippen sind nicht dargestellt.

Das Teil 109' ist so geformt, daß nur ein sehr begrenzter Teil, z.B. nur die Erzeugende 119 in direktem Kontakt mit der "icklung steht oder daß es thermisch von der Wicklung so isoliert ist, daß es nur sehr geringe Wärmemengen aufnimmt.

Die Montage der drei Stücke nach den Figuren 1OA, 1OB und 1OC oder bei nur zwei Stücken nach den Figuren 1OA und 1OB wird im Schnitt in den folgenden Figuren gezeigt.

Figur 11 zeigt im Schnitt einen Träger 125 an einem Stator 121, der mittels der Bezugselemente 122 zentriert ist. Die Wicklung hält mit ihren Köpfer 123 den Träger 125 am Stator und unter dem Druck des elastischen Körpers 126, der somit die sphärische Buchse 127 gegen ihren Sitz im Träger 125 drückt. Dieser ist mit dem Außenkörper 124 starr verbunden, der somit den Motor trägt. Vorzugsweise wird der Träger 125 vor dem Aufbringen der Wicklung mit dem Stator 121 durch nicht dargestellte Mittel verbunden, damit die Hückwirkung des elastischen Körpers 126 gegen den Stator nicht diesen von den Bezugselementen 122 wegschiebt.

Figur 12 zeigt im Schnitt eine andere halterung eines Trägers 135 an einem Stator I3I, wobei eine schwingende Buchse 137 sich im Träger selbst auf eine solche '//eise angeordnet ist, daß sie umgekehrt zu Figur 11 liegt. Hier hält der Träger I35 die elastische Einrichtung 1J6 unter Druck, die die Buchse I3I in ihren Sitz für das Schmiermittel

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und die Einrichtung zur Rückgewinnung des durch die Welle herausgeschleuderten Schmiermittels drückt. Die Halterungen nach den Figuren 11 und 12 enthalten beispielsweise kein Plattenelement nach Figur 10B„ In dieser Verbindung sei bemerkt, daß der Lagersitz der schwingenden Buchse 137 anders bestimmt werden kann und daß die Einrichtung zum Begünstigen der Wärmeableitung von der Buchse dient.

Die Halterungen nach den Figuren 13 und 14- zeigen andererseits die Verwendung des Flattenelementes. Der Träger 14-5 nach Figur 13 dient vorwiegend zum Kühlen der Buchse und besteht aus leitendem Material und ist an seinem Mittelteil 149 so gerippt, daß die Wärme von der Buchse 14-7 abgeleitet wird, die sich mit im Kontakt befindet. Die Platte 142 wirkt gegen das elastische Element 146, das die Buchse in ihrem Sitz hält. Diese Platte wird vorzugsweise zuerst mit dem Träger 145, was ein Lager für die Welle ergibt, und dann wird der Träger starr mit dem Stator 141 verbunden.

Zum Vermeiden von Wärmeübertragung vom Stator kann die Platte selbst aus Isoliermaterial bestehen.

Figur 14 zeigt eine elektrische In-Aus-Drehmaschine mit einem Träger 155 nach der Erfindung, der sich an der gegenüberliegenden Seite eines Gehäuses 169 für das Lager der Welle 161 befindet, das ebenfalls nach der Erfindung aufgebaut ist.

Die allgemein bekannte elektrische In-Aus-Drehmaschine enthält einen sich drehenden und einen feststehenden Teil.

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Der sich drehende Teil besteht aus der Welle 161 die mittels der J*abe 162 an der Glocke 163 befestigt ist, die mit den Ringen 164 und 165 verbunden ist, die wiederum am Rotor 160 liegen.

Die Welle wird von zwei Lagern drehbar gehalten, die hier sich selbst ausrichtenden schwingenden Buchsen 157 und 167 sind. Die beiden Buchsen werden von zwei elastischen Körpern in ihren Sitzen gehalten, die von zwei Platten 168 und 166 gebildet werden, die mit Bezugselementen versehen sind, so daß sie in bezug auf die Fläche des Stators zentriert werden können. Die Platten können starr mit dem Stator verbunden oder von elastischen Einrichtungen 156 und 166 gehalten werden oder mit dem Träger 155 oder dem Lagergehäuse 169 so starr verbunden sein, daß sie Einheiten ergeben, die vorzugsweise alles das Wellenlager betreffende enthalten. Die Teile des Trägers, wie die Buchsen 157 und 167 die Federn I56 und 165, des Zentrifugators I5I und der Sperring 153» können in die vom Gehäuse gebildeten Kammer vor dem Verbinden mit dem Stator oder danach durch eine Öffnung 155 eingeführt werden.

Die Figuren 15» 16 und I7 zeigen einen Träger der außer die beschreibenen Funktionen auszuführen auch den Stator von der Wicklung isoliert. Dieser Träger besteht aus elektrisch isolierendem Material und läuft an den Seitenflächen 172 der Hohlräume zwischen den Zähnen I70 des Stators mit umgebenden Verlängerungen entlang.

Die Verlängerungen 178 des Trägers (von denen in Figur I5 nur eine zu sehen ist) verbindet diesen mit dem Außenkörper. Andere V_erlängerungen (nicht dargestellt) tragen die

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Wicklungen, unterstützen das Herstellen der Verbindung usw. und können sich am Trägerkörper befinden. Das Innenteil 177 ist durch die Wicklung des Stators gebunden, während das Mittelteil 179 vorzugsweise ein Lager nach einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiele oder Verlängerungen enthält, um das Wickeln und die Verbindungen zu erleichtern und auch mit anderen Körpern verbunden werden zu können oder den Motor ausgerichtet zu halten. Im Träger können auch Metalleinsätze vorgesehen sein. Eine ähnliche Abdeckung für das andere Lager vollendet die Isolation zwischen Stator und Wicklung. Diese andere Abdeckung kann, wenn sich der Statorkern im Träger selbst befindet, ähnlich ein massiver Metalleinsatz beim Formen weggelassen werden. Diese letzte Variante ist äußerst praktisch, weil sie die geometrische Komplexität der Trägerform stark verringert. Ferner spart sie ^eit und Arbeit zum Aufstellen des Trägers am Statorkern.

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Claims

PATEHTANSPBÜCHE

1. Elektrische Drehmaschine der In-Aus-Art mit einem Innenstator, der einen Kern aus ferromagnetischem Material und planare gegenüberliegende Flächen, eine Wicklung mit in Hohlräumen des Statorkerns untergebrachten Innenteilen und Außenköpfe zu den durch diese Flächen gebildeten Ebenen, sowie einen sich um die geometrische Achse des Stators drehenden Außenrotor enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (11) mit mindestens einem anderen statischen Teil (15) durch mindestens einanstarren Zwischenteil verbunden ist, das an den Statorkern entsprechend mindestens einer der von den im wesentlichen planaren gegenüberliegenden Ebenen gebildeten Ebene anstößt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das andere statische Element eine statische Einheit (15) zum Tragen des Stators (11) ist.

3· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenteil (18) sich neben einer der gegenüberliegenden Seiten des ferromagnetischen Körpers (6) entlang dem Flächengebiet der Seite befindet und mindestens teilweise von den Köpfen (I3) der Wicklung (12) bedeckt ist.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenteil eine Einrichtung zum Halten von mindestens einem Lager der Rotorwelle (1) enthält.

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5. Maschine nach Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenteil neben den Gebieten von mindestens einer Seite des Körpers (6) aus ferromagnetischen Material, das den Polen und Zähnen des Stators entspricht, im wesentlichen radiale Teile enthält und unter den entsprechenden Wicklungsköpfen (13) liegen und dort ergriffen werden.

6. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenteil Verlängerungen für seine Verbindung mit dem statischen Tragteil besitzt.

7. Maschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenteil Verlängerungen aufweist, die unter den entsprechenden Wicklungsköpfen (13) hervorragen .

8. Maschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil Abschnitt, die neben einer Endfläche des Statorkerns gelegt werden und mit einem anderen statischen Element verbunden werden können und andere Abschnitte enthält, die an die Fläche unter dem jeweiligen wicklungskopf (13) stoßen können.

9· Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte unter den jeweiligen Wicklungskopf gebracht werden können, radial zur ßotorachse verlaufen und ferner Verlängerungen enthalten, die aus den Wicklungsköpfen herausragen und axiale andere Abschnitte enthält, die als Abstandshalter zwischen dem Stator (11) und benachbarten Organen wirken, und weitere Abschnitte

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enthält die das Teil starr mit anderen statischen Elementen verbinden können.

10. Haschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Abschnitt in der Mitte miteinander verbunden sind.

11. Maschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Teil Abschnitte, die radial nach außen zu den Wicklungskopfen führen und andere Abschnitte besitzt, die radial nach innen gerichtet sind.

12. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelteil ein Gehäuse für ein Lager der Rotorwelle bildet.

13. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugselemente zum Zentrieren der Achse des Rotorwellenlagers und mit der Fläche des vom Stator gebildeten Zylinders vor dem starren V_erbinden von Teil und Stator vorgesehen sind.

14. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Führen durch ein Lager für die Rotorwelle ausgebildete Mittelöffnung und zugehörige Elemente vorgesehen sind.

15· Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile zum Schutz der Wicklungsköpfe vorgesehen sind.

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16. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte zum Führen des Drahtes und/oder Drahtanschlüsse während des Wickeins und/oder Verbindens vorgesehen sind.

17. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (15) mindestens teilweise aus ferromagnetischem Material hergestellt ist«

18. Maschine nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Teil mindestens teilweise aus Isoliermaterial besteht.

19· Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil Abschnitt enthält, die in Statorhohlräume führen und eine Isolierschicht an den Hohlraumwänden bilden und so diese von der ^Micklung isolieren, die nachfolgend aufgebracht wird.

20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Metalleinsätze eingesetzt sind.

21. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelabschnitt des Teils Hippen zur Wärmeableitung vorgesehen sind.

22. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metalleinsatz vom Stator gebildet wird.

23· Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil starr mit dem Stator und mit einem anderen statischen Element verbunden ist.

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24-. Maschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator Kammern für Schmiermittel vorgesehen sind, die mit einer im Teil befindlichen Kammer in Verbindung stehen.

25. Maschine nach Anspruch 23, dadruch gekennzeichnet, daß eine von der Wicklung unabhängige Einrichtung mindestens zeitweise das Teil am Stator in einer gegebenen Beziehung festhält.

26. Verfahren zum Aufbau einer elektrischen Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Zwischenteil (15) mindestens an eine Seite des Statorkerns anstößt und anschließend die »Wicklung auf den Kern (16) und in den Hohlräumen gebracht wird und daß die Köpfe (13) das starre Zwischenteil überlappen und so das Teil ergreifen und in seiner Stellung halten.

27· Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil vorübergehend mit dem Statorkern verbunden wird und so während des Mckelns in seiner Stellung gehalten wird.

28. Verfahren nach Anspruch 2?, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil vorübergehend durch Einbau des Statorkerns in das Zwischenteil wie ein Einsatz beim Formen des Teils als Körper aus isolierendem Kunststoff vorübergehend mit dem Kern verbunden wird.

29· Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Sitze für die ^otorwellenlager im Zwischenteil vorgesehen werden, die genau koaxial mit der Außenfläche des Statorzylinders vor dem Verbinden des Teils mit dem Statorkern zentriert werden.

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30. Verfahren nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil mit dem Statorkern vernietet wird.

31. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schicht aus isoliertem Kunststoff beim Formen des Zwischenteils rund un den Statorkern herum gebildet wird.

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