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Bestandteilaufbau einer elektrischen In-Aus-Drehmaschine
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Die erfindung bezieht sich auf einen neuen aufbau von Bestandteilen
einer elektrischen In-hus-Drehmaschine, auf die Maschine, die diese Bestandteile
enthält und auf ein Verfahren zum Herstellen dieses jluSbaues und der Maschine.
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Genau genommen, dieser Aufbau bildet den sich nicht drehenden Teil
der Maschine und ist in diesem enthalten.
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Die Bezeichnung "In-Aus-Drehmaschine" betrifft eine Maschine, deren
Stator sich an der Innenseite und deren Hotor sich an der Außenseite befindet. Ihr
Aufbau liefert sehr schwerwiegende mechanische Probleme und zu deren Lösung wurde
bisher, insbesondere bei sehr kleinen ;iaschinen, mindestens ein Teil des elektrischen
;uirkungsgrades der Laschine geopfert.
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Unter diesen Problemen können die folgenden genannt werden: das Problem
des Anordnen der Lager, die die zelle tragen, die sich starr mit dem Außenrotor
in perfekter Ausrichtung mit der geometrischen Figur des magnetischen Kerns dreht
und zum starren Verbinden des Sitzes der Lager mit dem Kern dient; das Problem des
Lagerns des Stators oder des Befestigen dieses am feststehenden Außenteil; das Problem
der Oberflächenisolierung dieser Teile des Kerns, der Lager oder deren Sitze und
des Stators, die in Kontakt mit der Wicklung kommen könnten (die eine übliche Verstärkung
der am verwundbarsten Punkte enthalten kann).
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Die Konstruktion dieser In-Aus-l-.iaschinen ergeben auch besonders,
wenn diese sehr klein sind, zahllose Probleme, die den
elektrischen
Teil betreffen. Unter diesen Problemen kann das folgende genannt werden: das problem
der an die öffnungen der Kernhohlräume beim wickeln angelegten £irahtfübrungen wie
auch das Problem der Bezugselemente beim Anordnen des isolierten Kerns an der Vgickelmaschine;
das Problem des Vermeidens des Abziehens von aktivem Material zum magnetischen Kern
infolge des Zwischenraumes, der von den Lagern und deren Stizen aufgenommen wird;
und das Problem des Verrneidens des Drückens des Leitungsdrahtes infoge des von
den Lagern und deren Sitzen aufgenommenen Zwischenraums, um längeren legen an den
Wickelköpfen zu folgen.
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Es ergeben sich weitere zahllose Probleme, die sowohl mechanisch als
auch elektrisch sind und zweckmäßig werden, wie Z.B. das des Anbringens eines Schutzschildes
oder von Kühlliftfördern an dem Stator, das Ausbilden von Kammern zum Halten des
Lagerschmiermittels und von Kanälen für deren Führung von einem Lager zum anderen,
daß Anschließen der Anfänge der "icklungsdrähte und das Abtrennen der Verbindungen
voneinander, das Verankern und Verbinden des den Strom führenden Kabels oder das
Anbringen von anschluSkästen oder anderen Einrichtungen für einen solchen Anschluß,
das Vorsehen in der Maschine, was von den Sicherheitsbestimmungen als "doppelte
Isolation" bezeichnet wird, usw.
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Alle diese Probleme werden von der Erfindung gelöst, die auch weitere
bedeutende Vorteile in bezug auf die Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Maschine,
die Anwendbarkeit des Grundaufbaues und das Verfahren auf die sehr unterschiedlichen
Herstellungs- und Anwendungserfordernissen und die Möglichkeit des Ausführens in
der neuen Praxis und rationalere
Serstellungs- und Verteilsysteme
- wie es sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt.
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sie gesagt, die Erfindung betrifft zunachst jeden Aufbau von Bestandteilen
der Maschine, der den feststehenden Teil der Maschine bildet oder in ihm enthalten
ist. Dieser Aufbau enthält wahlweise bei einigen usführungsbeispielen der Erfindung
Elemente, die nicht zur eigentlichen elektrischen Maschine gehören und die einen
Teil, z.B. des arbeitenden Gerätes oder feststehende oder tragende Organe bilden.
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Der Aufbau nach der Erfindung (nachstehend der Kürze halber so bezeichnet)
ist dadurch gekennzeichnet, d er in starrer und dauernder Verbindung den Kern aus
ferromagnetischem llaterial und einen Isolierkörper enthält. Die bitze der Lager
der Maschine, eine Isolierschicht für die Wicklung nnd Sinrichtungen zum Verbinden
des aufbaues mit Tragelementen sind hier angegeben. Vorzugsweise sind die hitze,
die Isolierschicht und die Verbindungseinrichtung in diesem Isolierkörper enthalten.
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Bei einer ersten Ausführung der Erfindung enthält der Aufbau nicht
die-Statorwicklung und der Isolierkörper umfaßt die Kernflächen mindestens zum Teil,
die den Kern in der fertigen Maschine von der Wicklung isolieren.
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Bei einer zweiten Ausführung enthält der aufbau die Statorwicklung
und der Isolierkörper umfaßt mindestens teilweise die Wicklung und isoliert sie
nach außen.
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Rei beiden Ausführungen kann die nicht vom Isolierkörper gegebene
Isolation durch eine andere bekannte Einrichtung ßebildet werden und somit können
bekannte Einriobtungen bei
der ersten Ausführung zum Isolieren
des Kerns von der licklung und bei der zweiten zum Isolieren der Wicklung von außen
verwendet werden. Auch kann der Aufbau so hergestellt werden, daß der Isolierkörper
sowohl die Isolation zwischen dem Kern und der wicklung als auch die äußere Isolierung
dieser ergibt und dies bei einem zu beschreibenden Zweiphasenverfahren, durch das
eine dritte Ausführung der Erfindung ermöglicht wird.
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Die einzelnen Ausführungen entsprechen den ein7elnen Wegen der industriellen
Ausnutzung dieser Erfindung durch Anpassen der flusführungawege industriellen Erfordernissen,
was noch beschrieben werden wird.
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Der Isolierkörper besteht aus einem Isoliermaterial, das durch Spritzen
oder ein ähnliches Verfahren von vorzugsweise e) ze synthetischen thermoplastischen
Harzes geformt werden kann. Die Verwendung von heiß härtbaren Harzen wird jedoch
nicht ausgeschlossen. Typische Beispiele von synthetischen Harzen, die Gewöhnlich
verwendet werden können, sind ABS und ähnliches, Polykarbonate, Polyamide und Polyester
in ihren zahllosen Varianten.
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Der Isolierkörper kann neben dem Kern, der ihn nicht stets enthält,
und die wicklung, die ihn beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung
enthält, andere Einsätze enthalten, insbesondere kann er Einsätze enthalten, die
Metallflaohen aufweisen, wobei diese als mechanischen Gründen erwünscht sind, undjoder
Einsätze, die zum Verbinden anderer elektrischer oder mechanischer Elemente mit
dem angegebenen Auf bau dienen0
Die Erfindung besitzt auch als
ihren Gegenstand die elektrische Drehmaschine, die den erwähnten Auf bau der Bestandteile
enthält.
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Schließlich hat die Erfindung zum Gegenstand ein Verfahren zum Herstellen
dieses Aufbaues und der Maschine, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kern in
einen Einspritzraum gebracht wird, der die Lagersitze, die Flächen der Isolierschicht
der Statorwicklung und die Flächen der Einrichtung zum Verbinden des Aufbaues mit
den Tragelementen bildet, und daß ein thermoplastisches oder heiß härtbares Material,
also ein entsprechendes synthetisches Harz, in diesen Zwischenraum in fliissigem
Zustand eingespritzt wird, wodurch die Sitze, die Isolierschicht und die Verbindungseinrichtung
so ausgebildet werden, daß sie einen Isolierkörper ergeben, bei dem der ferromagnetische
Kern als Einsatz enthalten ist. Der Kern kann die Wicklung tragen, braucht es aber
nicht, und deshalb kann die wicklung einen Teil dieses Einsatzes bilden, äe nach
dem jeweiligen angewendeten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Vor dem Einspritzen in die Form können außer dem Kern, der die Wicklung
tragen kann, andere Einsätze mit einer mechanischen oder elektrischen Funktion eingebracht
werden, die deshalb im Isolierkörper zusammen mit dem Kern zum Bilden des Aufbaues
der Maschine nach der Erfindung enthalten bleiben. Beispiele solcher wahlweisen
Einsätze werden im Laufe der Beschreibung gegeben. Der Ball, bei dem die Einsätze
Teile des Verbrauchergerätes enthalten, wodurch dann der Aufbau nach der erfindung
der feststehende Teil der ganzen elektrischen Motorverwendermaschine oder mindestens
der Hauptteil dieses feststehenden Teils wird, ist besonders bemerkenswert.
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Die Einsätze können aber auch teilweise im Isolierkörper enthalten
sein und dies gilt für jeden Einsatz - so lange, wie die dem Einsatz und dem Isolierkörper
gemeinsame Fläche breit genug ist, um die starre und dauernde Verbindung miteinander
sicherzustellen und dadurch alle einzelnen Einsätze miteinander in der richtigen
relativen Lage sind, um genau genommen einen einzigen starren und monolithischen
Aufbau zu erhalten.
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Auf diese ijeise können äußere Tragorgane, Isolierelemente, Schutzschilde,
Luftf örderer , Schmiermittelkammern, Draht-und Kabelklemmen und Anschlußkästen
mit dem Kern verbunden werden.
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Der Kern kann aus mehr als einem Element, 7..B. aus mehreren übereinanderliegenden
Metallblechen bestehen, von denen jedes ein Element wird, daß zu einen einzigen
starren Aufbau zusammengesetzt wird.
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Zum Herstellen des aufbaues wird eine äußerst genaue Form für das
synthetische Harz hergestellt, in der die Sitze und Befestigungen von bekannten
Einrichtungen gebildet werden, um dort Teil- oder Gesamteinsätze vor dem Formen
der Elemente einzubringen, die, zusammengesetzt und miteinander verbunden werden
sollen. Diese Elemente werden so angeordnet und werden wahlweise vorgewärmt, wenn
es ihre Abmessungen ratsam erscheinen lassen. Dann wird das Harz, das gewählt worden
ist und für die jeweilige Maschine bestens geeignet ist, durch bekannte Einrichtungen
in die Form gebracht, um alle Hohlräume zu füllen, die hierfür in der Form und in
den Einsätzen vorgesehen sind. Das Harz durchdringt durch Polymerisieren oder Härten
in der Form die Einsätze und
hält sie in der richtigen Lage, die
durch die Sitze oder Befestigungen der Form geben sind, monolithisch zusammen und
nimmt die Figur der Form mit der gewünschten Dicke und den Hohlräumen an.
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Bei einer bevorzugten Ausführung erzeugt die geometrische Fi-gur der
Form ganz oder mindestens zum Teil die Elemente (oder Teile dieser), die wegen ihrer
besonderen Funktion ni.cht aus einem besonderen Material hergestellt werden können
(im Gegensatz hierfür, was für den Kern gefordert wird, der aus ferromagnetischem
Material besteht, der Draht1 der aus leitendem Material besteht und allgemein die
Lager) und können deshalb aus dem eingespritzten Harz als Material hergestellt werden.
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Wie bereits erwähnt kann der Aufbau auch Bauteile der Vorrichtung
enthalten, die die elektrische Maschine verwendet und die auf diese Weise starr
verbunden sind oder aus einem Stück mit dem Stator beim selben Formvorgang hergestellt
werden.
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Eine Ausführung der Erfindung beabsichtigt, daß der einzige Einsatz
in der Form der ferromagnetische Kern ist und daß der Aufbau um die Kernpole oder
Zähne herum eine dünne Harz schicht vorzugsweise in einer Dicke von weniger als
einen Millimeter besitzt, wodurch die notwendige Isolation zwischen ihm und der
Wicklung hergestellt wird, die später an die Pole oder Zähne gebracht wird. Bei
dieser Ausführung wird nach der Erfindung vorzugsweise die Isolation an den Kanten
verstärkt und mit Harz bedeckt, wobei die Vorrichtung, durch die der Draht in die
Hohlräume eingeführt wird, vermeidet, daß dieser durch Gleiten an den ferromagnetischen
Wandungen
der Öffnung beschädigt wird, und auch um "Schuhe" zum
Richten und Führen des Drahtes wie auch als Befestigungselemente fur die Drahtenden
und für den Motorsicherheitsschalter und für Elemente zum Einbringen des Kerns zu
erhalten, der beim nachfolgenden Wickeln benutzt werden wird. Das Wickeln kann erfolgen
und die Verbindung zwischen den einzelnen Enden können hergestellt und am Aufbau
befestigt werden. Alle elektrischen Teile der Maschine, die so zusammengesetzt sind,
können gelagert und später verfrachtet werden, um bei den verschiedenen Anwendungsarten
verwendet werden zu können.
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Schließlich ergibt es sich, daß das Verfahren nach der Erfindung sowohl
vor als auch nach dem Wickeln oder auch zweimal auf demselben Stator, einmal vor
und das zweite Mal nach den Wickeln, ausgeführt werden kann, was in beiden Fällen
vert " haft ist.
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Es ist aber auch möglich, jedesmal ein anderes Harz zu verwenden,
das für den jeweiligen Zweck besser geeignet ist oder andere Belastungen aufweist.
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Beim Ausführen des Verfahrens nach dem Wickeln bildet der isolierte
und gewickelte Kern mindestens einen Teileinsatz, sowohl wenn er isoliert worden
ist als auch wenn er gemäß der Erfindung fertiggestellt worden, oder durch ein übliches
Verfahren isoliert worden ist. Der gewickelte Kern kann als Einsatz in das Verbrauchergerät
gebracht werden, der später als harzgeformte Elemente die übrigen für den Aufbau
des Stators notwendigen Elemente verkörpert.
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Oder er kann durch das Verfahren nach der Erfindung vollständig mit
Harz überzogen werden, wenn die Isolation der iticklung für die jeweils elektrische
Maschine eingekapselt werden soll, z0B. wenn sie sich in einer korrosiven oder elektrisch
leitenden Atmosphäre oder Flüssigkeit
drehen soll, wie beispielsweise
ein Fahrraddynamo oder eine Motorpumpe für den Wasserumlauf in Heizungs- oder Schiffsanlagen.
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Die Erfindung liefert die doppelte Isolation der Drehmaschine. Dies
geschieht, weil siezum Herstellen in der Isolierschicht außer den Lagersitzen und
den Trägern der Schilde und zum Vermeiden des Sperrens möglicher metallischer Einsätze
in diesen Elementen in Kontakt mit anderen leitenden Teilen ausreicht, um ein zweite
Isolation des Rotors und des Schildes aus dem übrigen Teil der Maschine herzustellen.
Rotor und Schild entwickeln und schützen hierbei die ganze Außenfläche der Maschine.
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Durch die Erfindung sollen die Lagersitze in jeder gewünochten Lage
so lang eingestellt werden können, wie sie sich in axialer Ausrichtung mit der geometrischen
Figur des Kerns befinden. Dies dient insbesondere zum Anordnen der xußenseite des
magnetischen Kerns, wodurch der raumbedarf dieses und folglich sein Außendurchmesser
ohne alle Abmessungen der Maschine verringert werden kann, Dies ermöglicht außerdem
das Anbringen um den ganzen von den Wickelköpfen aufgenommenen Raum herum, die dadurch
kompakter und niedriger werden, und besonders kann der Draht, der in der Wicklung
aus einem Hohlraum kommt, um in einen anderen zu gelangen, an einem Faden in einem
Bogen oder Kreis um den Lagersitz herum geführt zu werden, wodurch die Länge der
durchschnittlichen Wicklung verringert und der Leistungsgrad der Maschine verbessert
wird.
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Mit der Erfindung soll die Tragbasis ein Teil des Isolierkörpers sein
oder später an die Verbindung in diesem Körper angelegt werden können.
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Diese Basis kann vorzugsweise die ganze Statorfläche oder Teile von
dieser schützen, die vom Rotorteil nicht geschätzt sind, wodurch auch ein Schutzschild
hergestellt und die Kühlluft zu geführt wird.
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Das Herstellen der Einsätze dient vorzugsweise dem jeweiligen Erfordernis
des Verfahrens und des Aufbaues und ferner ist es nicht nötig, daß die einsätze
ganz in den Aufbau eingetaucht sind, aber sie sind so für einen mehr oder weniger
großer Teil eingetaucht, der im jeweiligen Fall notwendig ist.
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Da ein gewickelter Rotor einer üblichen elektrischen Maschine teilweise
dem Stator einer In-Aus-Maschine angepaßt ist, dient die hier beschriebene Anlage
zum Herstellen eines Rotors einer elektrischen In-Aus-Maschine, wobei diese Anlage
auch bei Rotoren üblicher Maschinen verwendet werden kann, die diesen Rotoren für
den Teil der Erfindung ähnlich sind, der die Installation, seine Verstärkung der
Hohlraumkanten, die Befestigung der wricklungsdrahte, die Drahtführungen an den
Eingangsöffnungen der Hohlräume und andere der wicklung dienenden Einrichtungen
betrifft.
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Die erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert, In diesen ist:
Figur 1 ein Axialschnitt einer elektrischen In-Aus-Maschine nach einer Ausführung
der Erfindung; Figur 2 eine Teilendansicht und einenTeilquerschnitt des Stators
der Maschine nach Figur 1;
Figur 3 eine Sejtena£isicht des Stators
nach Figur 2; Figur 4 eine halbe Endansicht und ein halber kuerschnitt eines Stators
einer anderen Ausführung der Erz in dung; Figur 5 eine Einzelheit des Stators nach
Figur 4 und des Teils des Stators, der sich dicht neben der Achse befindet, in größerem
Naßstab; Figur 6 ein Axialschnitt des Stators nach Figur 4 in der Ebene 6-6 der
Figur 4 gesehen in Richtung der Pfeile; Figur 7 eine Seitenansicht des Stators nach
figur 4; Figur 8 ein Axialschnitt eines Stators nach einer dritten Ausführung der
Erfindung; Figur 9 eine Ansicht des Stators nach Figur 8, halb von dem einen und
halb vom anderen Ende gesehen; die Fig. 10 und 11 zeigen verschiedene Einzelteile
der Ausführungsbeispiele der vorhergehenden Figuren in größerem Maßstab; Fig. 12
ist ein Axialschnitt eines In-Aus-I:Totors bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
in der Ebene und der Richtung 12-12 der Figur 13; Fig. 13 A eine Teilansicht des
Ventilators nach Figur 12; Fig. 13 B dieselbe Ansicht, jedoch ohne den drehenden
Teil, und
Figur 14 eine Maschine nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
an einem Verbraucher, der ein Teil eines Kerosen-Brenners ist.
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Vor der einzelnen Beschreibung der Verschiedenen Beispiele werden
einige allgemeine Beobachtungen argestellt.
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In den Figuren sind die ferromagnetischen Teile des Stators nahezu
immer in ihrem Aufbau schematisch als 'tLamellenpaket" dargestellt. Diese Art des
Aufbaues stellt aber keine Begrenzung der Erfindung dar. Diese magnetischen Körper
können auch aus einem oder mehreren gesinterten oder nicht-gesinterten Blöcken oder
Harzmischungen oder dergl.
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bestehen. s ist ein Kennzeichen der Erfindung, jede gewünschte Lösung
für den Aufbau des magnetischen Körpers zuzulassen.
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DeT n aen Zeichnungen dargestellte Stator besitzt zwei, vier oder
zwölf Hohlräume, aber dies stellt keine Begrenzung der Erfindung dar. Die Form und
Zahl der Zähne oder Pole hat für die Erfindung keine Bedeutung.
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Die Dicke des isolierenden thermoplastischen oder härtbaren Harzes
oder eines anderen Harzes der einzelnen Teile des Isolierkörpers kann weit variieren
und dient der mechanischen oder elektrischen Funktion dieses Teils des Körpers und
der Flüssigkeit des Harzes und zum Vermeiden von Verformungen infolge zu großer
Dicke des Harzes.
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Figur 1 zeigt eine elektrische In-Aus-Drehmaschine mit einem zweipoligen
Motor ohne liÇicklung und die Elemente, die die Lager in ihren Sitzen halten, die
zur Verdeutlichung der Zeichnung weggelassen worden sind.
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Der Drehteil 1 und die Lager 2 und 3 sind selbstausrichtend
und
so dargestellt, daß die Einfachheit erkannt werden kann, mit der eine Maschine mit
einem Stator nach der Erfindung aufgebaut werden kann.
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Der Drehteil 1 besteht aus einen Kern 4, der von Hohlräumen (nicht
sichtbar) durchquert sind, die zwischen Ringen 5 und 6 verlaufen, von denen in einem
- im Ring 6 ein Napf 7 eingesetzt ist, der mit der i"elle 8 starr verbunden ist,
die sich in Lagern 2 und 3 dreht. Ein elastischer Ring 9 verhindert das Ausrutschen
der Welle, während nicht beschriebene elastische Einrichtungen die Lager in ihre
Sitze gedrückt halten, die konisch oder phärisch sind oder auch nur aus der von
einem Loch in der windung gebildeten Kante bestehen.
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Am Drehteil sind Einrichtungen 10', 10" und 10"' zum über tragen der
Drehbewegung, z.B. auf einen Antrieb und zum starren Verbind'an mit dem Drehteil
befestigt.
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Die Lager 2 und 3 und der Rotor 1 werden vom Gegenstand der Erfindung
getragen und in ihrer Lage gehalten, der den Bestandteilaufbau - kurz der Aufbau
ist, der vom ferromagnetischen Kern und dem Isolierkörper 11 gebildet wird. Der
Körper 11 ergibt die Sitze 12 der Lager, die Kammern 13 und 14 für das Schmiermittel
und die Kanäle 15, die die Kammern miteinander verbinden. Er bildet am Eingang der
Hohlräume die Elemente 17, die im einzelnen in Verbindung mit den Figuren 10 und
11 noch beschrieben werden, und dazu dienen den Drahtanstrich und die Drahtführungen
zu den Hohlraumeinlässen beim Wickelvorgang zu schützen, das stromführende Kabel
und die Abdeckungen der Kammern 13 und 14 zu befestigen und die Verbindungen der
Wickelköpfe zu halten und zu trennen. Er bildet Motortragorgane wie die Körper 18,
19 und 20, von denen die Körper 19 und 20 an einem Element 21 starr befestigt sind,
das ebenfalls die Funktionen eines Schutzschildes für
die Vorderseite
der Maschine ausübt, die nicht vom Motor gebildet wird, eine Förderanlage für Kühlluft
für die Maschine durch Löcher und Schlitze und eine Basis für die Kaschine. Die
Körper 18 dienen zum Befestigen einer Luftförderanlage 22.
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Figur 2 zeigt, teilweise im Schnitt, den aufbau der Figur 1, von der
die Elemente 21 und 22 zur besseren Darstellung abgenommen worden sind. Der Drehteil
1 und die Lager 2 und 3, die nicht Teil der Erfindung sind, werden nicht mehr gezeigt.
Andererseits sind hier Elemente 23 zu sehen, die Sitze für Anschlüsse und Elemente
24 sind, die zum Halten eines Motorsicherheitselements gegebenenfalls in seinem
Sitz dienen. In diesem Teil ist die isolierende Schicht 25 im Schnitt zu sehen,
die den Kern isoliert und bedeckt und somit ihn für der Wickeln vorbereitet, wie
auch die Schicht 26, die ebenfalls ein Teil des Körpers ist, der die Schmiermittelkammern
verschließt.
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Diese Figur zeigt Hohlräume 27, in die der isolierte Leitungsdraht
gewickelt wird, die Hohlraumeinlaßöffnungen 28, durch die der Draht eingeführt wird,
während er von den Drahtführungen 17 geführt wird, und die Verdickungen 29 der Isolierschicht
an den Surzschlußwicklungen, die diese besonderen Maschinen kennzeichnen.
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Figur 3 zeigt eine dritte Ansicht der Maschine nach den Figuren 1
und 2. Dort wird gezeigt, daß der Isolierkörper 11 nicht notwendigerweise den ganzen
Kern 16 bildet, sondern eine Zone 30 und die ganze zylindrische Außenfläche des
Kerns freilassen kann. Dieser Körper bedeckt mit seinen Kanten 31 und 32 einen wesentlichen
Teil der Kernflächen und mit seinen Kanten 33 und 34 einen wesentlichen gebil der
Hohlraumöffnungen
28 und bildet die Kammern 13 und 14, die Träger
18' und 18t', und die Anschlußgehäuse 23, von denen in einem ein einschluß 35 dargestellt
ist. Ein wahlweiser I..etalleinsatz 36 befindet sich im Träger 18'. zeile bei den
anderen Elementen, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt, aber nicht beschrieben
sind, wird auf deren Beschreibung in Verbindung mit Figur 1 bezug geneinmen.
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Figur 4 zeigt halb in ansicht und halb im Schnitt den Stator einer
In-Aus-Drehmaschine wie einen I)ynamo, einen Generator oder einen Motor mit vier
polaren Verbreiterungen.
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Figur 5 ist eine Vergrößerung der Mitte von Figur 4 im Schnitt.
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Im Teilschnitt befinden sich der Kern 41 und die Schicht 42 des Isolierkörpers,
der den Kern bildet, eine weitere Schicht 43 dieses Körpers, die vorzugsweise den
Kern entsprechend der Kammern 41 für den :Durchgang des Schmiermittels von einem
Lager zum anderen bedeckt, wenn es nicht Schmiermittel durch Kapillarität absorbieren
muß, ein lviittelrohr 45, das ein Reiben des Filzes oder ttlRermawik" an der elle
verhindert, die sich in der Bohrung 46 dreht, und die Verbindungen 47 zwischen der
Fläche 43 und dem Rohr 45.
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Im sichtbaren Teil enden das Rohr 45 und die Verbindungen 47 in einer
sphärischen oder konischen Zone 48, die zur Aufnahme eines schwingenden sEhärischer
lagers dienen kann.
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Bei Verwendung eines starren zylindrischen Lagers sind das Rohr 45
und die Verbindungen 47 offensichtlich nicht mehr notwendig. Dasselbe gilt auch,
wenn ein Napflager bevorzugt wird, da es sich in der leeren Zylinderzone 49 befindet,
die von der Wandung 50 gebildet wird und vom Aufbau gebildet wird. Die Zone 51 wird
durch Beschichten des vom Isolierkörper gebildeten Kerns gebildet. Diese Zone läßt
Teile 52 des
Kerns unbedeckt. Der Trager der Maschine ist beispielsweise
von der in Verbindung mit den Figuren 1, 2 und 3 beschriebenen verschieden und wird
von vier Flügeln gebildet.
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An den Einlaßöffnungen 54 der Hohlräume befinden sich die Fadenführungen
55, die in den Figuren 10 und 11 besser gezeigt werden. Die sitze für die Anschlüsse
der Wicklungsenden sind mit 56 bezeichnet.
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In den Figuren 6 und 7, die eine ansicht und ein Schnitt der Figur
4 sind, sind die bereits mit der Figur 4 beschriebenen Elemente mit denselben Bezugszeichen
versehen.
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In diesen Figuren werden ein anderer Lagersit oder Schmiermittelkaemern
57, ein anschluß 58, der gestrichelt dargestellt und in seinen Sitz 56 eingesetzt
ist, und ein weiteres Beispiel eines Lagers und einer Verbindung mit einem feststehenden
äußeren Aufbau gezeigt, der von der Verlängeru = der Ansätze 59 zum Herstellen hakenähnlicher
Elementr bildet wird.
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Diese letzteren, die elastisch sind, können etwas verformt werden,
um in viele Bohrungen des feststehenden Außenaufbaues einzudringen, die hier als
eine dünne Wandung gedacht ist0 Nach diesem Eindringen werden sie in ihre ursprüngliche
Lage zurückschnappen und mit ihrer Fläche den Stator in Eingriff mit der dünnen
Wandung halten. In diesem Fall werden die Flügel 53 überflüssig, während es nützlich
wird, eine Xeaktionsebene 61 vorzusehen, die gegen die dünne Wandung entgegengesetzt
den Haken 60 wirkt.
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Die Figuren 8 und 9 zeigen einen Stator einer In-Aus-Maschine mit
12 Hohlräumen. Es wird nur ein Lager betrachtet, da die anderen überflüssig sind,
oder ein ieil des Verbrauchergerätes sein können.
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Der Vorteil wird auch vom elektrischen Gesichtspunkt der Anordnung
der Lager außerhalb der Wicklungsköpfe aus gezeigt.
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Der Aufbau nach den Figuren 8 und 9 besitzt die Besonderheit, daß
er durch Verwenden eines Kerns mit mehreren Hohlräumen und mehreren Zahnen als 16'insatz
hergestellt ist, was hier der Einfachheit halber gleich und symetrisch dargestellt
ist. Der Aufbau wird in Figur 8 im Schnitt vnd in Figur 9 halb von vorn und halb
von der anderen Seite gezeigt.
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Der Kern 65 ist in der «beine A-A geschnitten dargestellt und der
geschnittene Teil stellt den Kopf dar. Die Wicklung 66 soll in die Hohlräume eingeführt
sein, die vom Isolierkörper bedeckt sind. Die Fadenführungsverlängerungen 67 helfen
beim Wickeln. Ein Lagersitz 68 wird von der Wandung 68 gebildet. Die äußere Verlängerung
70 des Rohres 71 ist um die Innenbohrung 72 herumgelegt, durch die die Welle hindurchgeht.
Sie dient zum Isolieren der Wicklung gegen die Welle.
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Es sind mehrere Verlängerungen 67 vorgesehen, die die hakenförmige
Verlängerungen 73 bilden. Sie dienen sowohl um Einhaken des Stators um einen feststehenden
Außenkörper herum, wie in Figur 14 noch gezeigt werden wird, um Unterscheidungen
für ein zweites Anwenden des Verfahrens zu erhalten.
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In Figur 9 werden nur zwei Spulen der iVicklung dargestellt und es
wird gezeigt, wie sie auf der einen und auf der anderen Seite bei einer zweipoligen
Wicklung angeordnet sind.
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Auf der Seite, die nicht den Sitz für ein Lager trägt, geht
der
Wicklutigskopf, wie links in der Figur gezeigt, von Hohlraum durch Verfolgen eines
Fadens auf einem praktisch geradem iJeg 74 zum Hohlraum 8. Dagegen wird auf der
Seite, die den Lagersitz trägt, rechts in der Figur, der Dicke lungskopf gezwungen,
einer Kreisbahn 75 zu folgen, die im Verhältnis von 1r/2 länger als die Bahn 74
ist.
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Die Einlaßöffnung 76 ist die eines Hohlraumes 77, der vom Isolieraufbau
gebildet wird. Der Verschluß 78 des Hohlraumes wird durch das Verfahren erhalten,
das in Verbindung mit Figur 14 noch beschrieben werden wird.
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Die xinzelheiten 17, 25 30 und 31 der Figuren 1, 2 und 3 nnd die Einzelheiten
54, 55, und 60 der Figuren 4, 5, 6 und 7 und die Einzelheiten 67, 73 der Figuren
8 und 9 sind in den Figuren 10 und 11 ausführlicher mit ihren entsprechenden Teilen
10x, 10B, 10C und 11h, 11B, 11C dargestellt, wobei 80 ein Kern mit Polen oder Zahnen
81, Hohlräumen 82 und Polverlängerungen 83 ist.
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Der Aufbau, der den Stator bildet, enthält eine Isolierkörper, der
um den Kern herum eine Schicht 84 aus Isoliermaterial besitzt, die mit einer anderen
Verlängerung 85, 86, 8?, 89, 89' oder dergl. (nicht dargestellt) verbunden ist,
die ebenfalls vom Isolierkörper an den Enden der Polverlängerungen gebildet worden
sind. Es ist zwischen diesen die geeigneste, zur besonderen Verwendung beabsichtigte
zu wählen.
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Die Isolierschicht 84 verläuft an den Flächen des Kerns und an den
Wandungen der Hohlräume, wo der Kern vom Beitungsdraht isoliert werden muß, der
dort aufgewickelt ist, um die Wicklung zu ergeben. Da der kritischste Funkt die
Kante des Hohlraumes ist, entsteht an ihr ohne Verringerung des Querschnitts des
Hohlraumes eine Dicke 90, die ganz an die Aussenseite
des Hohlraumes
gebracht wird. Durch Verstärken des Punkts, der vom elektrischen und mechanischen
Gesichtspunkt aus der schwächste ist, kann die Beschichtung 64 dünner sein, wodurch
weniger Harz notwendig und weniger Raum im Hohlraum beansprucht wird. (-19/8) Die
Verlängerungen 85, 86, 87, 98 usw. haben einen Teil ihrer Fläche 91, die ohne Unterbrechung
an den öffnungen 92 des Hohlraumes verläuft, bis eine Kante erreicht wird.
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An der anderen Fläche des Kerns wird die entsprechende Verlängerung
auf der anderen Fläche gebildet und verläuft weiter ohne Unterbrechung an seiner
Fläche 91 (Figur 10B) Die Kante 93, die den Leitungsdraht gegen Abrieb schützt,
wahrend er durch Gleiten auf der Oberfläche 91 in den Hohlraum und danach an der
Kante 93 selbst eintritt, verläuft nicht notwendiger Weise den ganzen eg zum Außenende
der Hohlraumeinlaßöffnung 92 und es kann einen Teil 94 dieser Öffnung unbedeckt
bleiben.
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Die Verlängerungen 85, 86, 87, 88,89 usw. haben Verlängerungen und
Formen, die entsprechend der Hilfsfunktion verschieden sind, die sie reben dem des
Tragens des Drahtes bei seiner Gleitbewegung ausführen.
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Das Beispiel 85 zeigt eine Verlängerung, die bei bevorzugter Kupplung
mit der Verlängerung 86 die ',zicklungsenden durch Wickeln dieser in den Oeffnungen
95 verankern läßt. Das Beisniel 86 ist auch mit einem Haken 96 versehen, der bei
Verwendung mit einer diametral gegenüberliegenden befestigen läßt, und einen Verschlußdeckel
einer Schmiermittelkammer oder einer Lagergehäusekainmer anbringen läßt0 Das Beispiel
87
ist mit einem Ring 97 versehen, der Halteflügel 98, bei denen das stromführende
Kabel, eingeführt werden kann, um ein Verzerren zu verhindern, und eine Bohrung
99 zum Verankern von Drähten und Bedeckungen besitzt. Das Beispiel 88 zeigt eine
Verlängerung mit einem Haken 100, der zum ^anhaken des Stators am Außenaufbau dient
Das Beispiel 89, das vorzugsweise zusammen mit 91' verwendet wird, ist ein anderes
Ausführungsbeispiel zum Verankern der icklungsdrahtenden.
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Die Figuren 12, 13i und 13B zeigen einen In-Aus-otor, dessen Stator
monolithisch in einem Stück mit einem Verbrauchergerat hergestellt ist, das hier
ein normaler Ventilator ist.
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Es arbeitat deshalb in diesem Fall als Tragelement des Stators. Der
Rotor und das Lager zeigen die Vereinfachung des Zusammenbaues, die den monolithischen
Aufbau ermöglicht, und die doppelte Isolation. Der Motor dient zum Anlegen eines
allgemeinen Kennzeichens, wenn einer der Traganlagen nach den beschriebenen Figuren
benutzt wird oder ein normaler Trägerflansch an die Stelle des Verbrauchergerätes
tritt.
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In den Figuren 12, 13A und 13B, die Ansichten und Schnitte desselben
Gegenstandes sind, in diesem Fall ein Ventilator, wird der Drehteil von einem Antrieb
dargestellt, der aus einem ding 111 mit Blättern 112 hergestellt ist, -die sich
an einem Rotor 113 drehen, der mit einer Welle fest verbunden ist, die sich in Lagern
115 und 122 dreht. Dies zeigen die Figuren 13A und 12, die der Schnitt der Figur
13k in einer Ebene 12-12 ist, während-in Figur 13B die nur den feststehenden Teil
betrifft der Drehteil zur besseren Darstellung der Erfindung weggelassen worden
ist.
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Dieser Teil besteht aus einem Aufbau, der einen Isolierkörper enthält,
bei dem der elektrosagnetische Teil als Einsatz
enthalten ist.
Dieser Teil besteht aus einem Kern 116, einer Isolation 117, die üblicher ixrt sein
kann oder aus einem monolithischen Aufbau nach der Erfindung abgeleitet wird, einer
auf den isolierten Kern aufgewickelte Wicklung 119 und mehreren mit dieser '"'{icklung
verbundenen Leitern 119. Neben dem magnetischen Teil ist ferner eine Hülse 120 als
Einsatz enthalten und vollständig mit dem Kern 116 in der Form vor-ausgerichtet,
die den Isolierkörper 121 bildet, der den elektromagnetischen Teil 116, 117, 118
und die Hülse 120 miteinander verbindet. Die Funktion der Hülse ist das innere Beschichten
des Sitzes des Lagers 122, das nur im Moment des Anbringens des Motors in seinen
Sitz gebracht wird, wodurch sich eine bletallfläche im Sitz ergibt, wenn er für
mechanische Gründe erwünscht ist.
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Der Isolierkörper 121 bildet auch den Sitz für das Lager 115 und die
Träger des Stators, die hier durch Speichen 123 dargestellt sind. Durch eine dieser
Speichen, in deren Hohlraum das Kabel vor dem Gießen untergebracht ist, erreichen
diese Kabel die Anschlüsse 124, mit denen auch der Kondensator verbunden ist, für
den ein Gehäusesitz bei 125 eingeformt ist, und die nicht dargestellten stromführenden
Kabel.
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Das Ganze wird durch einen Venturi-Ring 126 und einem Brett 127 fertiggestellt,
das den Normen wie auch den Abmessungen dieser Gegenstände entspricht.
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Wenn die elektromagnetischen Teile 116, 117, 118, die Hülse 120, die
Kabel 119, der Anschluß 124 und der Kondensator in Form gebracht worden sind, ergeben
das Einführen von Harz in die Form und das nachfolgende Härten auch den Sitz für
das Lager 115, umsomehr als ein in die Form gebrachten Kern seinen Raumbedarf verringert.
Das Harz fließt durch den Kern
116 in die Kanäle 125, die vom Wickeln
in den Einlaßöffnungen der Hohlräume offen gelassen wurden und füllt alle Raume
der Formen, die negativ die Speichen 123, den Ring 126, das Brett 127, wiedergeben
oder in anderen 'Morten den Stator und gleichzeitig den feststehenden Teil des Verbrauchergerätes,
das in diesem Beispiel wie erwähnt ein normaler Ventilator ist.
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Offensichtlich könnte die Hülse 120 weggelassen werden oder es könnte
auch eine ähnliche Hülse an die andere Seite gesetzt werden. Diese Hülsen können
vom Harz zum besseren Verbinden durch bekannte Verfahren, beispielsweise durch eine
geriffelte Außenfläche durchdrungen werden.
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Figur 14 zeigt den monolithischen Aufbau, der Gegenstand der Erfindung
ist und beispielsweise im Venturi-Feld an den In-Lus-Llotor angelegt wird, dessen
Träger ein flansch ist, der Teil eines Ventilators für allgemeine Verwendungen oder
eine Saugkappe oder dergl. sein kann. Er wird hier an einem Ölbrenner gezeigt, der
monolithisch verläuft und mindestens teilweise den Aufbau des Stators des antreibenden
Motors bildet. Es wird auch eine Hybridanwendung des Verfahrens, das Gegenstand
der Erfindung ist, hier gezeigt, wobei ein Lager sitz vor dem Wickeln nach dem Beispiel
der Figur 7 hergestellt wird und ein Sitz nach dem Wickeln gebildet wird. Durch
Herstellen eines Normflansches mit demselben Verfahren anstelle des Spezialflansches
131 wird eine elektrische In-ius-Drehmaschine gebildet, die vorteilhaft für die
analoge übliche Drehmaschine mit denselben Abmessungen des feststehenden Teils benutzt
werden kann.
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Figur 14 zeigt einen Aufbau, der wie der nach Figur 8 als Einsatz
verwendet werden kann, um einen Aufbau zu erhalten,
der einen Isolierkörper
130 besitzt, der in einem nicht begrenzenden Beispiel in einen Spezialflansch 131
ausläuft, der mit Einrichtunpen 132, die ihn für die Wandung eines Keroson-Brenners
verwenden können und beispielsweise Einrichtungen 133 versehen ist, die zum Kuppeln
an eine Pumpe 134 zum Zuführen des Kerosens benutzt werden können, die unmittelbar
auf einer zelle 135 angebracht oder mit dieser durch eine Verbindung verkuppelt
ist.
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In den Aufbau 131 ist ferner eine Metallhülse 136 eingesetzt, die
als innere Beschichtung für einen Lagersitz dient, der Verlängerungen 137 trägt,
die, obwohl sie die Wicklung nicht stören, sehr dicht am Rande des Kerns 65 auslaufen.
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Der Abstand zwischen den beiden etalleinsatzen wird somit auf ein
Minimum herabgesetzt, so daß eine Verformung der Harze, die so auf eine minimale
ixbmessung wirken, den geringsten Einfluß auf die relative Lage der beiden Einsätze
aufweist.
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Die Haken 73 bleiben in den Isolierkörper 130 eingeschlossen und dienen
zuverlässig zum Verankern des Einsatzes nach figur 8. Dieses Verankern erfolgt durch
die Füllung 78 der Hohlraumöffnungen und des Teils des Hohlraumes, der von der wicklung
nicht ausgefüllt wird, wodurch sich Harzkanäle wie nach Figur 9 ergeben.
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In Figur 14 ist zum besseren Verständnis der Rotor 139 dargestellt,
der einen am Kern 139 angebrachten Antrieb 140 trägt, der mit der iielle 135 über
den einen Napf 141 vcrbunden ist, der in den Ring 141 eingesetzt ist. Der Körper
143 des Brenners ist bei 132 mit dem flanschförmigen Teil 131 des Aufbaues 130 gekuppelt.
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Das stromführende Kabel ist im Flansch durch den Druck verblockt,
der auf ihn bei 135 und 146 von zwei gegenüberliegenden Kanten der Form ausgeübt
wird, die das monolithische Element 130 bilden. Der Druck im Kabel 142 erzeugt eine
Verformung, die sein Gleiten verhindert.
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Offensichtlich sind die Speichen 123 nach den Figuren 12 und 13 wie
auch die Flansche 131 und 133 nach Figur 14 nur nicht begrenzende Beispiele von
Statorträgern die durch den monolithischen Bestandteilaufbau gebildet werden, der
Gegenstand der Erfindung ist. andere Träger, Basen, Flansche und Ansätze zum späteren
Verbinden dieser können untereinander verbunden sein oder vom monolithischen Aufbau
gebildet werden. Es können auch andere Verbrauchergeräte von sehr verschiedenen
Arten ebenfalls monolithisch zusammen mit dem Stator hergestellt werden und zwar
sowohl vor als auch nach dem Bewickeln.
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