DE3003242A1

DE3003242A1 - Phasenisolation fuer die staenderbaugruppe einer elektrischen maschine, dafuer vorgesehener phasenisolator sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3003242A1
Application number: DE19803003242
Authority: DE
Inventors: Richard Dayton Burns
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1980-08-07
Also published as: IT8019593A0; US4266994A; JPH0527329B2; FR2448245B1; GB2042281A; IT1129693B; FR2448245A1; AU526424B2; JPS55125046A; JPH0340731A; GB2042281B; AU5509580A; JPH0254016B2

Description

Phasenisolation für die Ständerbaugruppe einer elektrischen Maschine, dafür vorgesehener Phasenisolator sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft Phasenisolatoren für elektrische Maschinen sowie Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Phasenisolatoren.

Isolatoren zum Trennen verschiedener Wicklungsphasen von Dynamomaschinen, wie beispielsweise Motoren, sind insgesamt Stand der Technik. Beispielsweise beschreiben die üS-PSen 3 575 623, 4 100 005 und die GB-PS 1 461 126 das, was hier als Phasenisolation bezeichnet wird. Außerdem bezieht sich eine ältere Anmeldung, P 29 25 062.2, auf Verfahren und Vorrichtungen zum Einführen von Wickelkopfphasenisolation und unter anderem auf die Verwendung der Phasenisolation.

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Die oben angegebenen Patentschriften und die Anmeldung sind für die vorliegende Anmeldung relevant und zum Kürzen des Inhalts der vorliegenden Beschreibung wird bezüglich weiterer Einzelheiten auf sie Bezug genominen.

Die US-PS 4 100 005 und die GB-PS 1 4G1 "!26 zeigen deutlich, daß Verfahren, die lange vor der vorliegenden Erfindung bei der Herstellung von Phasenisolation angewandt worden sind, zur Materialvergeudung geführt haben. Eine der üblicheren Praktiken ist bislang das Ausstanzen von Phasenisolationsstücken aus einer Tafel oder einem Streifen von Isoliermaterial. Dieses Verfahren führt zur Erzeugung von großen Mengen an Abfall, wobei d^e Abfallmenge im allgemeinen proportional zur Länge der "Verbinder" ist, die insgesamt ebene Isolierstücke miteinander verbinden, welche letztlich umfangsmäßig in einer Ständerbaugruppe zwischen in gegenseitigem radialem Abstand angeordneten und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Stirnwindungs- oder Wickelkopfteilen von zwei verschiedenen Phasenwicklungen angeordnet sind.

Ein weiteres Problem bestellt darin, daß, wenn Phasenisolatoren aus Isoliermaterial auszustanzen sind, verschiedene Werkzeuge vorhanden sein müssen, damit Isolatoren für Motoren mit unterschiedlichen Blechpakethöhen hergestellt werden können. Es würde beispielsweise ein Werkzeug vorgesehen werden, mit welchem Phasenisolatoren mit Verbindern mit einer Länge von etwas mehr als 50 mm (two inches) zur Verwendung in Motoren mit Blechpaketlängen (die auch als Blechpakethöhen bezeichnet werden) von etwa"50 mm (two inches) hergestellt werden können. Es ist klar, daß der Motorhersteller typischerweise Motoren herstellt, deren Blechpakethöhen in einem relativ großen Bereich liegen und sich in Schritten von 3,2 bis 6,4 mm (1/8 to 1/4 of an inch) voneinander unterscheiden. Isolatoren, die mit einem Stanzwerkzeug so hergestellt werden,

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daß die Verbinder etwa 50 mm (two inches) lang sind, waren deshalb bei einem Motor mit einer Blechpakethöhe von 57,2 mm (2-1/4 inches) nicht verwendbar. Das macht es selbstverständlich erforderlich, ein Werkzeug zur Verfügung zu haben, mit dem Phasenisolatoren mit Verbindern hergestellt werden können, deren Länge etwas größer als 57,2 mm (2-1/4 inches) ist. Es ist daher klar, daß ein Bedarf an neuen und verbesserten Verfahren und Vorrichtungen besteht, die bei der Herstellung von Phasenisolation benutzt werden können, und an neuen und verbesserten Formen einer Phasenisolation, so daß das oben erwähnte Verschnittoder Abfallproblem verringert und außerdem das Problem gelöst wird, das mit großen Lagerbeständen an Phasenisolationsstanzwerkzeugen verbunden ist. Erwünschtermaßen würde eine optimale Lösung auch die verlorene Zeit verringern, die mit dem Einstellen vieler unterschiedlicher Stanzwerkzeuge bei der Herstellung von Phasenisolatoren unterschiedlicher Abmessungen verbunden ist, und außerdem die Gesamtwartungskosten verringern, die sich dadurch ergeben, daß viele unterschiedliche Werkzeuge vorhanden sind, die sich hauptsächlich durch die Länge der Verbinder, die mit solchen Werkzeugen hergestellt werden, voneinander unterscheiden. Die eingangs erwähnte GB-PS 1 461 126 und die US-PS 4 100 005 beschreiben eine Lösung, die benutzt werden kann, um einige der vorstehend genannten Probleme zu lösen. Aber selbst wenn die in diesen Patentschriften angegebene Lösung benutzt wird, bleibt es doch wünschenswert, die Materialmenge weiter zu verringern, die bei der Herstellung von einzelnen Phasenisolatoren benutzt wird.

Die eingangs erwähnte ältere Anmeldung schlägt eine Lösung zum automatischen Einlegen einer Phasenisolation in Ständerblechpakete vor, während die eingangs erwähnte GB-PS 1 461 126 eine ganz andere Lösung zum maschinellen Einlegen einer Phasenisolation in die Nuten von Ständerblechpaketen beschreibt. Diese Lösuncren bieten zwar Vorteile,

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der Erfinder hat jedoch festgestellt, daß sich einige Probleme bei den bislang bekannten Isolatorstücken von Haus aus ergeben können. Insbesondere wenn Isolationsstücke, die gemäß der GB-PS 1 461 126 hergestellt worden sind, in eine automatische Spuleneinlegemaschine gebracht werden, ergeben sich Probleme aufgrund der Tatsache, daß die Verbinder der Phasenisolation, die gemäß dieser Patentschrift hergestellt worden sind, in den Ständernuten nicht richtig positioniert werden.. In dem Fall der in der älteren Anmeldung vorgeschlagenen Lösung können sich Schwierigkeiten beim Positionieren der Phasenisolationsverbinder in den Nuten des Isolatoreinlegewerkzeuges , das in der älteren Anmeldung vorgegeben ist, ergeben.

Die hier beschriebene Erfindung trägt nicht nur zu einer Lösung der Abfall-, Werkzeuglagerbestands- und Werkzeugwartungsprobleme bei, die oben erläutert worden sind, sondern mildert auch etwas überraschend die Probleme, die sich ergeben, wenn hergestellte Isolatoren, bei denen fadenförmige Verbinder zum gegenseitigen Verbinden von ebenen Isolierstücken benutzt werden, maschinell eingelegt werden.

Insbesondere werden gemäß der GB-PS 1 461 126 hergestellte Isolatoren aus ebenem Isoliermaterial und aus Fadenmaterial, das typischerweise aufgerollt geliefert wird, gefertigt. Bei diesem Material besteht die Tendenz, daß es eine Krümmung oder Ausrichtung hat. Diese Krümmung scheint zu bleiben und in dem Material selbst nach der Herstellung der Phasenisolatoren noch vorhanden zu sein. Eine Krümmung der Verbinder in den Phasenisolationsstücken ist jedoch besonders lästig, wenn Maschinen zum automatischen Einlegen solcher Verbinder in lange gerade Nuten benutzt werden, und zwar ungeachtet dessen, ob diese Nuten die Nuten eines Ständerblechpaketes oder die Nuten einer Isolatoreinlegvorrichtung sind.

Es besteht demgemäß ein Bedarf an neuen und verbesserten Phasenisolatoren, die durch gerade, fadenförmige Verbinder gekennzeichnet sind. Es besteht außerdem ein Bedarf an neuen

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und verbesserten Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Phasenisolatoren, durch die die Werkzeuglagerbestands-Werkzeugwartungs- und Abfallprobleme, die bei den bekannten Lösungen auftreten, wenigstens verringert, werden. Es wäre außerdem besonders wünschenswert, neue und verbesserte Lösungen zu schaffen, durch die Phasenisoiatoren unter Verwendung der oben erwähnten bekannten Fadenverbinderlösung hergestellt werden können, durch die aber eine bessere Materialausnutzung erreicht und die durch gekrümmte Verbinder hervorgerufenen Probleme vermieden werden,.

Es ist demgemäß allgemein Aufgabe der Erfindung, neue und verbesserte Phasenisolatoren sowie Vorrichtungen und Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, durch die die obigen und weitere erwünschte Merkmale erzielt werden können.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, neue und verbesserte Phasenisolatoren zu schaffen, bei denen der Abfall, der sich bei der Herstellung von gestanzter Isolation ergibt, nicht mehr direkt proportional zu der Länge von in der Phasenisolation benutzten Verbindern ist.

Weiter ist es Ziel der Erfindung, neue und verbesserte Phasenisolatioren (sowie Verfahren und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung) zu schaffen, die mit einem einzigen Stanzwerkzeug hergestellt und trotzdem in Ständern mit in weitem Bereich veränderlichen Blechpakethöhen benutzt werden können.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, neue und verbesserte Phasenisolatoren sowie Verfahren und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung zu schaffen, durch die die Menge an für die Verbinder erforderlichem Material verringert wird.

Außerdem ist es Ziel der Erfindung, neue und verbesserte Phasenisolatoren sowie Verfahren und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung zu schaffen, bei denen die Menge an für die Verbinder erforderlichem Material selbst dann verringert wird, wenn sie gemäß der US-PS 4 100 005 und gemäß der GB-PS

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1 461 126, die eingangs erwähnt worden sind, hergestellt werden.

Schließlich ist es Ziel der Erfindung, neue und verbesserte Phasenisolatoren sowie Verfahren und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung zu schaffen, die es ermöglichen, die Phasenisolatoren leicht maschinell in gerade Nuten selbst dann einzuführen, wenn fadenförmiges Material für den Verbinderteil der Phasenisolation benutzt wird.

Die Erfindung schafft demgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Phasenisolators für eine Dynamomaschine aus einer Phasenisolation, die von einem Bogen aus Isoliermaterial abgetrennt wird, wobei die Phasenisolation zwei Abstand voneinander aufweisende, planare Teile aufweist, die durch wenigstens zwei sich zwischen ihnen erstreckende Verbinder miteinander verbunden sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Verbinder gedehnt, um den Abstand zwischen den planaren Teilen zu vergrößern und dadurch Phasenisolatoren herzustellen, deren Größe sich von der der ursprünglich hergestellten Phasenisolation unterscheidet. Auf diese Weise können Phasenisolatoren von einem Ausgangsmaterial durch ein einziges Stanzwerkzeug abgetrennt und dann in Ständerblechpaketen mit relativ weiten Blechpakethöhen benutzt werden. Der Schritt des Dehnens der Verbinder wird vorzugsweise so ausgeführt, daß die Verbinder auf eine vorbestimmte Länge gedehnt werden, die der Blechpakethöhe eines Ständerblechpaketes entspricht, in das der Phasenisolator eingebaut wird. Wenn das vorstehend beschriebene Verfahren ausgeführt wird, wird der ursprünglich hergestellte Phasenisolator eine Dicke haben, die der Dicke des Ausgangsmaterials entspricht. Nach dem Dehnen der Verbinder sind die Breite und die Dicke der Verbinder geringer.

Bei einem anderen Verfahren werden fertige Isolatoren, die bereits vor dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung bekannt waren, modifiziert, indem fadenförmige Verbinderteile so ge-

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dehnt werden, daß Phasenisolatoren einer ersten Größe in Ständerblechpaketen benutzt werden können, für die sonst Phasenisolatoren einer anderen, größeren Größe (d.h. mit längeren Verbindern) erforderlich wären.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann fadenförmiges oder ebenes Bandmaterial vorgedehnt oder gelängt und anschließend mit planaren Isolationsstücken hergestellt werden, so daß Phasenisolatoren geschaffen werden, die jede gewünschte Verbinderlänge haben. In einer besonderen Ausführungsform wird fadeaförmiges Material vorzugsweise in der Größenordnung von 10% gedehnt, bevor es mit planaren Isolationsstücken verarbeitet wird. Diese Lösung führt nicht nur zu einer Verringerung (in der Größenordnung von 10%) der Menge an fadenförmigem Material, das für einen bestimmten Verbinder benutzt werden muß, sondern beseitigt - etwas unerwartet - auch viele Probleme, die sonst auftreten würden. Insbesondere wenn fadenförmiges Material in gerollter Form oder als Spule geliefert wird, hat es typischerweise eine Krümmung, wenn es abgerollt ist. Durch Dehnen dieses Materials in der Größenordnung von 10% ergibt sich eine Durchmesserverringerung in der Größenordnung von 10%. Darüber hinaus nehmen die sich ergebenden gedehnten Abschnitte eine gerade Konfiguration an und die Ausrichtung oder Krümmung des fadenförmigen Materials wird beseitigt. Es hat sich gezeigt, daß die Krümmung beseitigt wird, wenn das fadenförmige Material über seine Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt wird, aber nicht soweit gedehnt wird, daß es zum Bruch des fadenförmigen Materials kommt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden neue und verbesserte Ständerbaugruppen geschaffen, die eine Phasenisolation haben, welche sich in Umfangsrichtung erstrekkende Isolationsteile aufweist, wobei die Schenkel oder Verbinder für die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Teile aus Isoliermaterial hergestellt sind, das in einem vorgedehnten oder vorgelängten Zustand ist. In einer bevorzugten Ausfüh-

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rungsform haben Phasenisolatoren nach der Erfindung zwei Abstand voneinander aufweisende planare Teile aus Isoliermaterial, die durch wenigstens einen Verbinder miteinander verbunden sind, der in einem geradegerichteten, gespannten, etwas gehärteten, gelängten Zustand ist. Wenn diese Phasenisolatoren verarbeitet werden, werden die Verbinder und die planaren Teile miteinander verschweißt, vorzugsweise durch Ultraschallschweißen. Wenn die oben beschriebenen Verfahren angewandt werden, bei denen ebenes Material als Verbinderteil von Phasenisolatoren benutzt wird, kann die molekulare Ausrichtung des benutzten Isoliermaterials (d.h. das "Korn") in Querrichtung oder in Längsrichtung der Längsausdehnung des Verbinders liegen. Verschiedene Ergebnisse sind in Abhängigkeit von der Kornrichtung des Materials erzielbar, die alle im folgenden ausführlicher beschrieben sind.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung der Phasenisolation von Dynamomaschinen geschaffen, die Klemmeinrichtungen zum Festklemmen der planaren Teil-Ie von einem oder mehreren Phasenisolatoren, die durch wenigstens einen sich in Längsrichtung erstreckenden Verbinder miteinander verbunden sind, enthält. Darüber hinaus sind Einrichtungen vorgesehen, mittels welchen die Klemmeinrichtungen relativ zueinander um eine vorbestimmte Strecke bewegt und somit die planaren Teile relativ zueinander bewegt werden, so daß der Verbinder in dem vorbestimmten Ausmaß gedehnt wird. Wenn wenigstens zwei Verbinder vorgesehen sind, wird ein Fenster, das zuvor durch die planaren Isolationsteile und die beiden Verbinder gebildet worden ist, gedehnt oder vergrößert, was aus der folgenden ausführlicheren Beschreibung verständlich werden wird.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines gestanzten Phaseniso

lators, der gemäß dem Stand der Technik hergestellt worden ist und benutzt wird

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und eine Verbinderlänge (oder Fensterlänge) von etwa 60,33 mm (2-3/8 inches) hat,

ig« ² in Draufsicht in demselben Maßstab wie in

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Phasenisolators nach der Erfindung, der durch Anwendung der neuen und verbesserten Verfahren nach der Erfindung hergestellt werden kann, wobei der Phasenisolator von Fig. 2 aus einem Phasenisolator hergestellt ist, der dem bekannten Phasenisolator von Fig. 1 im wesentlichen gleicht, wobei aber die Verbinderlänge oder Fensteröffnung des Phasenisolators von Fig. 2 ungefähr 95,25 mm (3-3/4 inches) beträgt,

Fig. 3 in demselben. ,Maßstab wie in Fig. 2

einen verarbeiteten Phasenisolator nach der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform, der durch Anwendung einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt worden ist,

Fig. 4 in Draufsicht ein Isoliermaterialband, das

unter Beachtung der oben gegebenen Erläuterungen das Verständnis einer praktischen Durchführungsform der Erfindung erleichtert,

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Fig. 5 . in Seitenansicht das Isoliermaterialband

von Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Ein

richtungen, durch die einige Aspekte der Erfindung praktisch verwirklicht werden,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Vor

richtung, die bei der Durchführung der Erfindung in einer ihrer Ausgestaltungen zum Herstellen von Isolatoren in einer Ausführungsform der Erfindung benutzt werden kann, und

Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht, in der

Teile weggelassen und weggebrochen sind, eine neue und verbesserte Ständerbaugruppe, die gemäß der Erfindung hergestellte Phasenisolatoren enthält.

Die hier beschriebene Erfindung ist auf dem Gebiet der elektrischen Maschinen ναι besonderen Nutzen. Fig. 8 zeigt Teile einer Dynamomaschine in Form einer Ständerbaugruppe. Die Ständerbaugruppe 11 enthält ein Blechpaket oder einen geblechten Magnetkern 12 aus mehreren Blechen 13. Die Bleche haben eine äußere Umfangsflache, die die Außenfläche des Blechpakets 12 bildet, und mehrere Zähne, deren äußere Enden eine zentral angeordnete, sich axial erstreckende Ständerbohrung 14 begrenzen. Die Zähne der Bleche und daher des Blechpakets bilden mehrere axiale Nuten 16, die die Seitenwindungsteile von erregbaren Wicklungen 17 aufnehmen.

Die in Fig. 8 gezeigte Ständerbaugruppe ist für herkömmliche Einphasenzwecke geeignet, es ist jedoch zu erkennen, daß die Erfindung auch in Verbindung mit Ständerbaugruppen von wesentlichem Vorteil ist, die für Dreiphasenzwecke bestimmt sind. In Fig. 8 sind eine erste Wicklungsphase 18 und eine zweite Wicklungsphase 19 gezeigt, die benutzt werden, um ein Dreh-

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feld wenigstens zum Einleiten der Drehung eines in der Bohrung 14 angeordneten Läufers zu erzeugen. Wenn die Wicklungsphasen 18 und 19 gleichzeitig erregt werden, sind die Spannuagen und Ströme in diesen Phasen in bezug aufeinander "außer Phase". In vielen Fällen ist eine Isolation zwischen benachbarten Teilen der Wicklungsphasen angeordnet, um die Dielektrizitätskonstante zwischen diesen Wicklungsphasen zu vergrößern. Die Seitenwindungsteile der Wicklungen, die von den Blechpaketnuten aufgenommen werden, sind durch die bekannte Nutisolation voneinander getrennt. Die Kopfwindungsteile der Wicklungsphasen 18, 19, die sich umfangsmäßig um die Stirnfläche 21 (und selbstverständlich um die untere Stirnfläche 22) erstrecken, sind durch eine weitere Spezialisolierung voneinander getrennt, die üblicherweise als Phasenisolation, Wickelkopfisolation, Fensterisolation, Sprossenleiterisolation und.Η-Isolation bezeichnet wird.

Derjenige Teil der Phasenisolation, der hauptsächlich für elektrische Isolierzwecke dient, ist der Teil, der zwischen den Wickelköpfen der Wicklungen angeordnet ist, die sich umfangsmäßig um die Stirnfläche des Blechpakets erstrecken. Dieser Teil trägt in Fig. 8 die Bezugszahl 23. Das Isolationsstück 23 erstreckt sich umfangsmäßig um die Stirnfläche 21 des Blechpakets und trennt die Wicklungsköpfe der Wicklungsphasen 18, 19. Bänder oder Schnüre 25 können bei Bedarf benutzt werden, um die Wickelköpfe der Wicklungsphasen zusammenzuhalten und um außerdem die Phasenisolation festzuhalten. Bei der Herstellung der in Fig. 8 gezeigten Ständerbaugruppe besteht die normale Reihenfolge der Arbeitsvorgänge aber darin, die Seitenwindungsteile, d.h. die Wicklungsseitenteile der Wicklungsphase 18 in vorgewählte Nuten 16 einzubringen, anschließend die Phasenisolation so einzubringen, daß sich die Verbinder oder Schenkel der Phasenisolationsstücke in den Nuten des Blechpakets befinden, und dann später die Wicklungsphase 19 auf das Blechpaket aufzubringen, indem die Wicklungsseitenteile der Wicklungsphase 19 in die Nuten des Blechpakets eingebracht werden. Während dieser Folge von Arbeiten und vor dem Zusammenschnüren oder Festbinden der Wicklungsköpfe

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müssen einige Einrichtungen vorgesehen werden, die verhindern, daß die Phasenisolation ihre Lage ändert oder unabsichtlich aus ihrer gewünschten Lage zwischen den verschiedenen Wicklungsphasen entfernt wird. Die für diesen Zweck benutzten Einrichtungen sind die "Schenkel" oder "Verbinder" der Phasenisolation.

In einigen Fällen ist es erwünscht, die Phasenisolation maschinell oder automatisch in die Nuten der Ständerblechpakete einzulegen. Verschiedene Probleme, die dabei auftreten, sind in der älteren Anmeldung sowie in der GB-PS 1 461 126, die eingangs erwähnt sind, beschrieben. In einigen Fällen ist es außerdem erwünscht, mit Hilfe der automatischen Ausrüstung die Phasenisolation gleichzeitig mit dem Einlegen der Wicklungsphasen in die Ständerbaugruppe einzulegen.

Bei Anwendung der Erfindung können sämtliche oben erwähnten Lösungen mit einem Minimum an Problemen benutzt werden und es kann dabei eine maximale Ausnutzung des zum Herstellen der Phasenisolation benutzten Materials erzielt werden. Die insgesamt mit der Bezugszahl 24 bezeichnete Phasenisolation hat Endteile 23 und mehrere Verbinder 26. Vorzugsweise wird die Phasenisolation 24 unter Anwendung der Erfindung in einer ihrer bevorzugten Ausgestaltungen hergestellt. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind das Wicklungsmaterial, die Schnüre und die Phasenisolation, die an der unteren Blechpaketstirnfläche 22 angeordnet wären, in Fig. 8 weggelassen worden. Der Phasenisolator 24 selbst ist jedoch ausführlich in Fig. 3 gezeigt.

Bevor auf Fig. 3 Bezug genommen wird, wird Fig. 1 betrachtet, die eine Ausführungsform eines typischen bekannten Phasenisolators 27 zeigt. Es ist zu erkennen, daß der bekannte Phasenisolator 27 insgesamt ebene Endteile 28, 29 sowie Verbinder 31, 32 hat. Im Stand der Technik hat die Phasenisolation bekanntlich zwei Verbinder, drei Verbinder und manchmal vier oder mehr als vier Verbinder. Es ist klar, daß, wenn die Phasenisolation nach der Erfindung (oder die gemäß der Erfindung hergestellte oder die unter Verwendung der Vorrichtung

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nach der Erfindung hergestellte Phasenisolation) benutzt wird, die Anzahl der Verbinder lediglich dahingehend von primärer Bedeutung ist, als das Vorsehen zusätzlicher Verbinder die Verwendung zusätzlicher Materialmengen erfordern kann.

Die in Fig. 1 gezeigten ebenen Endteile 28, 29 werden herkömmlicherweise in die Ständerbaugruppe so eingebaut, daß sie sich in ümfangsrichtung um eine Stirnfläche eines Ständerblechpaketes erstrecken und die Wicklungsköpfe von zwei verschiedenen Phasenwicklungen voneinander trennen, was aufgrund vorstehender Darlegungen nun verständlich sein dürfte. Es dürfte außerdem klar sein, daß der Querabstand zwischen den Endteilen 28, 29 (d.h. die longitudinale Länge oder Ausdehnung der Verbinder 31, 32) der Höhe oder axialen Länge des Ständerblechpaketes, in welchem der Isolator 27 benutzt wird, entsprechen muß. Die Länge der Verbinder 31, 32 wird daher bei einem Blechpaket mit einer Höhe von 51 mm (two inches) in der Nähe von 51 mm (two inches) liegen; bei einem Blechpaket mit einer Pakethöhe von 127 mm (five inches) wird sie in der Nähe von 127 mm (five inches) liegen; bei einem Blechpaket mit einer Pakethöhe von 57,2 mm (2-1/4 inches) wird sie in der Nähe von 57,2 mm (2-1/4 inches) liegen; usw. Es dürfte nun außerdem klar sein, daß, wenn der Phasenisolator 27 durch bekannte Verfahren hergestellt wird, bei denen der gesamte Isolator 27 ausgestanzt oder auf andere Weise von einem Band oder einem Bogen von Isoliermaterial abgetrennt wird, beträchtliche Materialmengen vergeudet werden. Diese Vergeudung ergibt sich dadurch, daß das Material, das aus den Bereichen ausgestanzt wird, die durch die Verbinder und die Endstücke begrenzt werden, typischerweise eine Größe hat, die es für eine Verwendung für irgendeinen kommerziellen Zweck ungeeignet macht. Darüber hinaus kann das Material, das somit Abfall darstellt, sehr häufig nicht wiedergewonnen oder weiterverarbeitet werden. Beispielsweise muß in vielen Fällen ein Material wie Polyäthylenterephthalat benutzt werden. Dieses Material ist ein Polymerisationsprodukt und es ist nicht bekannt, daß es aufbereitet oder wiederverwendet werden könnte. Darüber hinaus müssen verschiedene Stanzwerkzeuge

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zum Herstellen von Isolatoren benutzt werden, die unterschiedliche Verbinderlängen haben, was sowohl unter dem Gesichtspunkt zusätzlicher Kosten als auch unter dem Gesichtspunkt der Lagerbestands- und Wartungsprobleme sowie der Zeit, die benötigt wird, um verschiedene Werkzeuge einzustellen, bevor Phasenisolatoren unterschiedlicher Größen hergestellt werden können, von Nachteil ist.

Durch Anwendung eines der bevorzugten Verfahren nach der Erfindung können nun viele der oben erwähnten Probleme überwunden werden. Insbesondere hat es sich gezeigt, daß es möglich ist, die Abstand voneinander aufweisenden, ebenen Endteile 28, 29 zu erfassen und diese Teile auseinanderzuziehen,, um dadurch den Abstand zwischen den ebenen Teilen zu vergrößern, die Verbinder 31, 32 zu verlängern und so aus einem bekannten Phasenisolator 27 einen Phasenisolator anderer Größe herzustellen. Untersuchungen haben gezeigt, daß ein Isolator, der Verbinder 31, 32 bestimmter Länge hat, gemäß einem der bevorzugten Verfahren so verarbeitet werden kann, daß sich ein Phasenisolator ergibt, dessen Verbinder jede gewünschte Länge bis zum doppelten der Länge der ursprünglichen Verbinder haben. Anhand von Fig. 2 wird nun beschrieben, wie ein bevorzugtes Verfahren durchgeführt wird.

Der in Fig. 2 gezeigte Isolator 33 wurde aus einem Isolator hergestellt, der dem bekannten Isolator 27 von Fig. 1 im wesentlichen gleicht. Es ist somit zu erkennen, daß die ebenen Endteile 34, 36 des Isolators 33 im wesentlichen den ebenen Endteilen 28, 29 des Isolators 27 gleichen. Die Verbinder 37, 38 unterscheiden sich jedoch wesentlich von den Verbindern 31, 32. Insbesondere haben die Endteile 28, 29, 34, 36 und die Verbinder 31, 32 alle eine Dicke, die der Dicke des Materials entspricht, aus dem die Isolatoren 27, 33 herausgestanzt wurden. Die Verbinder 37, 38 sind jedoch nicht nur gelängt, sondern haben auch im Vergleich zu den Verbindern 31, 32 eine geringere Dicke und eine geringere Breite. Die Länge der Verbinder 31, 32 (vgl. Fig. 1) beträgt ungefähr 60,5 bis 62 mm (2-3/8 to 2-7/16 inches) während die Länge der Verbinder

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37, 38 (vgl. Fig. 2) ungefähr 95,3 mm (3-3/4 inches) beträgt. Das stellt eine Zunahme der Länge der Verbinder (und der Größe des durch sie festgelegten Fensters) um über 50% dar, und zwar ohne jedwede entsprechende Zunahme der Menge an Abfall, die erzeugt würde, wenn der Isolator 33 wie der Isolator 27 hergestellt worden wäre.

Es ist außerdem zu erkennen, daß die Verbinder 37, 38 übergangsteile 39 haben, die eine allmählich zunehmende Dicke und eine allmählich zunehmende Breite im Vergleich zu der Dicke und der Breite der Verbinder 37, 38 in deren mittleren Teilen haben.

Anhand von Fig. 7 wird nun eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben, die zum Herstellen von Isolatoren nach der Erfindung benutzt werden kann, und zwar ungeachtet dessen, ob es sich um Isolatoren der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform oder um Isolatoren der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform handelt. Die Vorrichtung 41 enthält zwei Klemmeinrichtungen, die zum Festklemmen der beiden Abstand voneinander aufweisenden ebenen Teile wenigstens eines Phasenisolators, die durch einen oder mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Verbinder miteinander verbunden sind, benutzt werden können. Darüber hinaus enthält die Vorrichtung 41 Einrichtungen zum Relativbewegen der beiden Klemmeinrichtungen um eine vorbestimmte Strecke, während die ebenen Teile des Isolators fest eingeklemmt sind, wodurch der oder die Verbinder in einem vorbestimmten Ausmaß gedehnt werden, das durch die vorbestimmte Relativbewegung der Klemmeinrichtungen festgelegt ist.

Gemäß Fig. 7 hat die Vorrichtung 41 eine Grundplatte 42, Füße 43, einen Druckluftzylinder 44 und verstellbare Anschläge in Form von Blöcken 46, 47, welche in zwei Schlitzen 48, 4 9 einstellbar positionierbar sind. Wenn die Blöcke 47 in einer gewünschten Position längs der Schlitze 48, 49 sind, werden Schrauben 51 und Muttern 52 angezogen, um diese Position fest-

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zuhalten. Mittels Schrauben 53 ist an der Grundplatte 42 ein Klemmteil 54 befestigt, das mit einer beweglichen oberen Klemmbacke 56 zusammenwirkt. Die Klemmbacke 56 kann in Abwärtsrichtung gegen einen oder mehrere ebene Endteile von einem oder mehreren Phasenisolationsstücken durch Anziehen von Schrauben 57 festgespannt werden. Klemmteile 58, 59, die insgesamt dem Klemmteil 54 bzw. der Klemmbacke 56 entsprechen, sind ebenfalls vorgesehen. Das untere Klemmteil 58 ist jedoch, statt dauerhaft an der Grundplatte 42 befestigt zu sein, an der Stange 62 des Zylinders 44 befestigt und somit bei Betätigung des Zylinders 44 mit der Stange bewegbar. Eine geradlinige Bewegung der Klemmanordnung, die aus dem Klemmteil 5 8 und der Klemmbacke 59 besteht, wird durch Keile 61 gewährleistet, die an der unteren Klemmbacke 58 befestigt und in den Schlitzen 48, 49 geführt sind. Wenn die Vorrichtung 41 zur Benutzung vorbereitet wird, werden die Klemmbacken 56, 59 gelockert und ein oder mehrere Isolatoren werden in den Klemmeinrichtungen festgeklemmt. Anschließend wird der Zylinder 44 betätigt, um die Stange 62 zurückzuziehen und dadurch die Verbinder der in den Klemmeinrichtungen festgeklemmten Isolatoren zu dehnen, bis die Klemmbacke 58 an den Anschlägen 47 anstößt. Die Anschläge 47 sind so positioniert, daß die Verbinder der Isolatoren nicht bis zu einem Punkt gedehnt werden, an dem sie reißen. Durch Einstellen der Position der Anschläge 47 kann den Isolatoren 27 von Fig. 1 jede gewünschte Grösse bis zu dem Punkt gegeben werden, an dem die Verbinder reissen würden. Üblicherweise ist es für einen Hersteller am zweckmäßigsten, Isolatoren der kleinsten benötigten Größe (d.h. für die kleinste Blechpakethöhe) herzustellen und dann diese Isolatoren für längere Motoren (d.h. Motoren mit längeren Blechpaketen) nach Bedarf in der Größe anzupassen. Isolatoren aus Polyäthylenterephthalat, die die in Fig. 1 gezeigten Proportionen haben, können, wie erwähnt, in ihrer Größe wenigstens so weit verändert werden, daß die Länge der Verbinder tatsächlich verdoppelt wird. Für Informationszwecke sei angegeben, daß die Breite der Verbinder 31, 32 ungefähr 4 mm betrug, während die Breite der Verbinder 37, 38 in deren Mittelteilen ungefähr 2,5 bis 3 mm betrug. Der in Fig. 1 ge-

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zeigte Isolator wurde aus Polyäthylenterephthalat-Folie mit einer Dicke von 0,19 mm (0.0075 inches) ausgestanzt, die so ausgerichtet war, daß die Längsausdehnung, d.h. die Länge der Verbinder 31 , 32 (und somit der Verbinder 37, 38 in Fig. 2) in derselben Richtung wie die Richtung der molekularen Orientierung oder des Gefüges oder "Korns" der Folie lag, aus der die Isolatoren 27 und 33 ausgestanzt wurden.

In Tests, die an Polyäthylenterephthalat durchgeführt wurden, welche im Handel von der Firma E.I. DuPont de Nemours and Company unter der Bezeichnung "MYLAR" erhältlich ist, ist festgestellt worden, daß Material mit einer Dicke von

2 0,19 mm (0.0075 inches) eine Zugfestigkeit von 161,7 N/mm (23,000 psi) hatte und wenigstens 167% verlängert werden konnte. Andererseits, wenn die Isolatoren aus Bandmaterial so ausgestanzt wurden, daß die Verbinder 31, 32 quer zur Richtung der Kornorientierung waren, hatten die Verbinder

2 eine Zugfestigkeit von 154,7 N/mm (22,000 psi) und konnten sicher wenigstens 127% gelängt werden. Die Fig. 4 und 5 zeigen Bänder aus MYLAR-Material, an denen Tests ausgeführt wurden.

Gemäß den Fig. 4 und 5 wurde ein Material mit einer Ausgangsdicke t2 von 0,19 mm (0.0075 inches) benutzt und sämtliche Teststücke hatten eine Gesamtlänge von 203,2 mm (eight inches). Die Teststücke wurden in Klemmvorrichtungen an ihren Enden auf einer Strecke eingespannt, die in Fig. 4 als Strecken A und B angegeben ist, so daß eine Länge L zum Dehnen verblieb. In sämtlichen Fällen wurden die Teststücke auf 38 mm (1-1/2 inches) an ihren Enden eingespannt, so daß die Längen A und B gleich 38,1 nun (1-1/2 inches) waren. Da sämtliche Teststücke 203,2 mm (8 inches) lang waren, wurde eine zentrale Länge L von 127 mm (five inches) gedehnt. Materialstücke, die auf unterschiedliche Breiten W1 zugeschnitten waren, wurden gedehnt und Daten wurden vor

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und nach dem Dehnen in Tabellen festgehalten. Dann wurde die prozentuale Verringerung der Dicke und der Breite in Tabellen festgehalten. Die erziel^n Daten sind in tabellarischer Form in den folgenden Tabellen I und II angegeben. Die in der Tabelle I angegebenen Daten wurden erzielt, als die Länge L der Teststücke sich "quer zum Korn" erstreckte, während die Daten in der folgenden Tabelle II mit Teststücken erzielt wurden, als die Länge L der Teststücke in der Richtung des Korns lag und die Stücke somit in derselben Richtung wie das Korn oder die molekulare Orientierung des Materials gedehnt wurden.

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TABELLE I

Probe	am	Anfang	ι (in)	am Anfang	(0.0075)	am Ende	(in)	am	Ende	18	\ (in)	% Verringerung von	7	t2/%
Nr.	W1	/mit	(0.193)	t2/mm (in)	(O.QO.75)	W1	(0.	t2/mir	18	(0.	W1 /%	5	4
1	4,	90	(0.178)	O₁	(0.0075)	4,	(0.	0,	18	(0,	1	6	4
2	4,	52	(0.186)	0,	3,	(0.	0,		(0,	1	4
3	4,	72	0,	3,	,160)	0,	.0072)	1
.19	I /mm	,1505)	.0072)
,19	,06	,1565)	.0072)
19	,82
,98

O	Probe	am	Anfang	(in)	am Anfang	TABELLE II	am Ende	. (in)	% Verringerung von	t2/%	l
CO O	Nr.	W1	/mm	(0.193)	t2/mm (in)		t2/mm	(0.	W1 /%	2.7	NJ
O	4	0,	49	(0.2025)	0,1905 (0.0075)		0,1854	(0.	16	.5 2.7	oo
LO N)	5	5,	14	(0.187)	0,1905 (0.0075)	am Ende	0,1854	(0.	15.	.4 2.7	I
O	6	4,	75		0,1905 (0.0075)	W1	0,1854	.007 3)	14.
CO				4,		.0073)
CD			4,		,007 3)
		4,



I/mm (in)
,13 (0.
,37 (0.
,06 (0.
,1625)
,172)
,160)

300324:

Aus den Daten der Tabellen I und II ist zu erkennen, daß Polyäthylenterephthalat leichter durch Dehnen in der Richtung des Korns verlängert werden kann und daß der Hauptteil der Zunahme der Länge durch Verringerung der Breite des Materials (W1) statt durch Verringerung der Dicke (t2) des Materials bereitgestellt wird. Darüberhinaus scheint es insgesamt, daß die Breite bei breiteren Materialstücken im Vergleich zu schmaleren Materialstücken einen relativ größeren Prozentsatz an Verringerung erfährt. Sämtliche Testproben, die gedehnt wurden, um die Daten der Tabellen I und II zu erhalten, wurden so gedehnt, daß die am Anfang vorliegende Länge von 127 mm (five inches) auf eine Endlänge von 177,80 mm (seven inches) gedehnt wurde, um eine Verlängerung von 40% zu schaffen. Diese Daten werden angegeben, um eine Führungslinie und eine Verständnisbasis für die Anwendung eines Aspekts der Erfindung zu schaffen,

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Phasenisolator 24 durch Anwendung der in der eingangs erwähnten US-PS 4 100 005 oder der in der eingangs erwähnten GB-PS 1 461 angegebenen Richtlinien hergestellt werden kann. Es kann entweder ein flaches oder ein fadenförmiges Material für die Verbinder 26 benutzt werden, die mittels Ultraschall an den Stellen 6 7 mit den ebenen Endteiler. 68, 69 verschweißt werden. Die Verbinder können also mit den Endstük-

Gewebe- oder

ken unter Verwendung vonyFadenmatenal, das sich in dem Zustand befindet, in welchem es hergestellt worden ist oder nachdem es gedehnt worden ist, verschweißt werden. Stattdessen können Bänder, wie sie in den Fig. 4 und 5 gezeigt sind, in ihrem gedehnten oder ungedehnten Zustand benutzt werden. Wenn die Verbinder im ungedehnten Zustand angeschweißt werden, kann der Phasenisolator in die Vorrichtung 41 eingespannt werden und die Vorrichtung 41 kann betätigt werden, um die Verbinder 2 6 zu längen und zu dehnen.

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Als eine Alternative zum Dehnen der einzelnen Verbinder in der Vorrichtung 41 ist es vorzuziehen, das Verbindermaterial vorzuspannen, vor zulangen und vo*-zudehnen, wie es schematisch in Fig. 6 gezeigt ist. Untersuchungen, die durchgeführt worden sind, haben gezeigt, daß es aus einer Anzahl von Gründen vorzuziehen ist, das Verbindermaterial vorzudehnen oder vorzuspannen, während es in Stücken relativ großer Länge vorliegt oder wenn es von einer Spule abgewickelt wird, und anschließend die gewünschten Verbinderstücke von dem Ausgangsmaterial abzutrennen und dann die Enden der Verbinder mit den ebenen Endteilen eines Isolators zu verschweißen. Eine Art der Durchführung dieses Verfahrens wird anhand von Fig. 6 verständlich. Fig. 6 zeigt schematisch ungefähr 3,05 m (10 feet) eines fadenförmigen Materials 60, das an seinen Enden durch Klemmbacken 65 und 66 festgeklemmt ist. Es wird dann so verlängert, daß das fadenförmige Material eine unelastische Längung erfährt. Anschließend wird das Fadenmaterial in Stücke gewünschter Länge unterteilt und, beispielsweise mittels Ultraschall, mit den Isolatorendstücken verschweißt. Material, das so verarbeitet worden ist, ist ein Polyestermonofilmaterial gewesen, das von der Fa. Hoechst Fibers Ind., einer Tochtergesellschaft der American Hoechst Corporation, 1515 Broadway at Astor Plaza, New York, New York 10036, unter der Bezeichnung "Travira", Qualität T-960, vertrieben wird. Die besondere Größe des gewählten Materials betrug 1,05 mm (0.042 inches) im Durchmesser. Es ist festgestellt worden, daß die Menge an fadenförmigem Material, die zum Herstellen eines bestimmten Fadenisolators benutzt werden muß, ohne weiteres um wenigstens 10% im Vergleich zu Isolatoren, die durch bekannte Verfahren hergestellt werden, verringert werden kann. Noch wichtiger ist, daß außerdem festgestellt worden ist, daß Probleme, die bei der Verwendung von durch Monofilmaterial in sich verbundenen Phasenisolatoren auftreten und oben ausführlich beschrieben worden sind, beseitigt werden. Tatsächlich kann die Beseiti-

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gung dieser Probleme die Bedeutung der Materialeinsparung von 10% bisweilen übertreffen.

Das Monofilmaterial wird insbesondere in Form von Spulen oder Rollen großer Länge geliefert. Solches Material hat jedoch eine Ausrichtung oder Krümmung. Wenn das Material einfach so abgetrennt wird, wie es empfangen worden ist, und dann zum Herstellen eines Phasenisolators der in Fig. 3 gezeigten Art benutzt wird, bleibt die Ausrichtung oder Krümmung in den Verbindern 26 erhalten und diese Krümmung verhindert ein störungsfreies Einführen der Phasenisolation entweder in die Ständerblechpaketnuten, wenn eine automatische Spuleneinlegevorrichtung benutzt wird {wie sie in der eingangs erwähnten GB-PS 1 461 126 beschrieben ist) oder wenn versucht wird, solche Phasenisolatoren automatisch in eine automatische Isolationseinführausrüstung (wie sie beispielsweise in der eingangs erwähnten älteren Anmeldung angegeben ist) einzuführen. Es ist jedoch festgestellt worden, daß, wenn Monofilmaterial wenigstens ungefähr 10% gelängt wird, der Durchmesser von etwa 1,05 mm (0.O42 inches) auf etwa 0,945 mm (0.039 inches) abnimmt. Bei einer Längung von ungefähr 10% verliert das fadenförmige Material seine Krümmung oder Ausrichtung und wird geradegerichtet. Dieser Geraderichteffekt an dem Material beseitigt dann die oben erwähnten Probleme, die auftreten, wenn versucht wird, eine automatische Ausrüstung zu benutzen, während die Verbinder der Phasenisolation eine Krümmung haben.

Bei dem oben angegebenen besonderen Material ist das Ausüben einer Zugkraft von ungefähr 222 N (50 pounds) bis 356 N (80 pounds) auf das Material ausreichend, um die ständige Durchmesserverringerung hervorzurufen, die nötig erscheint, um die Krümmung oder Ausrichtung des Materials zu beseitigen. Durch Berechnen der Größe der Spannung, die auf dieses Material ausgeübt wird, während es mit einer

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Kraft von 222 N (50 pounds) gedehnt wird, hat es sich gezeigt, daß das Spannen des Materials mit einer Zugspannung

von wenigstens ungefähr 294,5 N/mm (41,883 psi) die erwünschten Ergebnisse erbringt, die vorstehend erläutert xvorden sind. In der Praxis gibt eine auf das betreffende Material (der angegebenen Größe) ausgeübte Zugdehnkraft von ungefähr 222 N (50 pounds) bis 356 N (80 pounds) gute Ergebnisse. Es hat sich gezeigt, daß es im allgemeinen ausreicht, eine Kraft von ungefähr 267 N (60 pounds) auf dieses Material auszuüben, damit sich die dauerhafte Längung von etwa 10% ergibt/ die vorstehend beschrieben worden ist. Die Größe der Kraft, die auf das Material ausgeübt wird, ist nicht von der Länge des Materials, das gedehnt wird, abhängig und daher wird dieses Spannen mit einer Zugkraft von ungefähr 222 N (50 pounds) bis 356 N (80 pounds) bevorzugt, ungeachtet dessen, ob das Material 76 mm (3 inches) oder 9m (30 feet) lang ist. Das Material sollte jedoch nicht so weit gedehnt werden, daß es seinen Zerreißpunkt erreicht. Andererseits sollte das Material über seinen Rückfederungspunkt hinaus gedehnt werden, d.h. über seinen Punkt elastischer Verformung hinaus, damit sowohl die Verringerung an Materialverbrauch als auch das Vermeiden der mit der Krümmung oder gekrümmten Ausrichtung des Materials verbundenen Probleme vorteilhaft ausgenutzt werden.

Basierend auf den Ergebnissen, die bislang mit dem oben beschriebenen Material erhalten worden sind, beträgt die Zugspannung, die auf fadenförmige Verbinder ausgeübt wird,

2 vorzugsweise wenigstens etwa 253,1 N/mm (36,000 psi) und

2 vorzugsweise nicht mehr als 471,1 N/mm (67,000 psi). Das Spannen des Materials in diesem Bereich bewirkt, daß das Material gelängt wird, einen kleineren Durchmesser erhält und "steif" oder gehärtet wird. Die Möglichkeit, das Material mittels Ultraschall zu schweißen, scheint jedoch überhaupt nicht beeinträchtigt zu werden.

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Es ist außerdem festgestellt worden, daß, wenn die Isolatoren in der hier beschriebenen Weise hergestellt werden, ein geringes Ausmaß an Relaxation erfolgt, wenn das Faden- oder Flachmaterial nicht,kurz nachdem es gedehnt worden ist/ in die Nuten eines Blechpakets eingeführt wird. In Fällen, in denen die Phasenisolation im voraus herzustellen und dann zu lagern ist, sollte das Material der Verbinder der Phasenisolation tatsächlich ungefähr um 1 bis 2% mehr als die Blechpakethöhe (oder axiale Länge) der Ständer, in denen die Isolation zu benutzen ist, gelängt werden. Stattdessen kann fadenförmiges .Material oder flaches Band auf eine Länge zugeschnitten werden, die etwa 1 oder 2% langer ist als es sonst vor dem Anschweißen an die Isolationsendstücke erforderlich gewesen wäre. Dann wird nach dem Lagern für Zeitspannen von mehr als einer Woche die geringe Relaxation der Verbinder keine Probleme verursachen, wenn die Verbinder in einen Ständer eingesetzt werden. Das Ausmaß der zusätzlichen Längung, die vorgesehen werden sollte, kann selbstverständlich am besten empirisch bestimmt werden, gegenwärtig scheint es aber so, daß eine zusätzliche Länge oder ein zusätzlicher Längungsgrad von ungefähr 2% ausreicht, um die spätere Relaxation zu kompensieren.

Die fertigen Isolatoren, die in Fig. 3 gezeigt sind, können mit der Vorrichtung von Fig. 7 gelängt werden, es wird gegenwärtig aber nicht angenommen, daß dieses Vorgehen die bevorzugte Durchführungsform der Erfindung sein würde. Wenn jedoch die in Fig. 7 benutzte Vorrichtung benutzt wird, wäre es vorzuziehen, Stapel von Isolatoren aus vier oder mehr als vier Isolatoren gleichzeitig in ihrer Größe zu verändern. Selbstverständlich müssen unterschiedlich große Kräfte auf die Isolatoren ausgeübt werden, je nach der genauen Art und Größe der Verbinder.

Wenn Isolatoren, wie die in Fig. 1 gezeigten, gedehnt werden und wenn diese Isolatoren aus Polyäthylenterephthalat

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mit einer Anfangsdicke von 0,19 nun (O.0075 inches) bestehen, ist eine Kraft von ungefähr 133.-5 N (30 pounds) pro Isolator ausreichend, um das Material auf jede gewünschte Verbinderendlänge zu längen.

Vorstehende Darlegungen zeigen, daß die Erfindung Einrichtungen zum Herstellen von Ständerbaugruppen von Dynamomaschinen schafft, die sich in ümfangsrichtung erstreckende Wicklungskopfteile haben, welche voneinander durch eine neue und verbesserte Phasenisolation getrennt sind, die sich in ümfangsrichtung erstreckende Teile hat, welche zwischen den Wicklungsköpfen der Wicklungsphasen angeordnet sind. Darüberhinaus werden die langgestreckten Schenkel oder Verbinder, die sich zwischen den sich in Ümfangsrichtung erstreckenden Isolationsteilen erstrecken und diese miteinander verbinden, aus einem Isoliermaterial hergestellt, das in einem vorgespannten und vorgelängten Zustand ist. Polyäthylenterephthalat ist zwar als ein Material beschrieben worden, das bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung benutzt werden kann, Polyestermonofilmaterial kann jedoch in anderen Ausführungsformen der Erfindung benutzt werden. Wenn die Verbinder aus Monofilmaterial bestehen, ist es vorzuziehen, das Material wenigstens 10% zu spannen und zu längen, so daß es geradegerichtet wird, um Fertigungsprobleme zu vermeiden, die oben ausführlich beschrieben worden sind. Darüberhinaus kann langgestrecktes Polyestermonofilmaterial mittels Ultraschall mit ebenen Endteilen aus Polyäthylenterephthalat verschweißt werden, wie es bei dem Isolator 24 von Fig. 3 erfolgt ist.

Wenn Isolatoren, wie der in Fig. 2 gezeigte, benutzt werden, ist es möglich, die Dicke und die Breite der Verbinder 37, 38 längs der Ausdehnung derselben zu messen und festzustellen, daß die Dicke und die Breite der Verbinder in deren Mittelteilen geringer sind als in den übergangsteilen 39 der Verbinder.

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Die Beschreibung gibt einem Fachmann eine ausreichende Lehre zum Erzielen der verschiedenen Vorteile, die oben beschrieben worden sind, durch Längen von Phasenisolatorverbindermaterial in vorbestimmtem Ausmaß. Dieses vorbestimmte Ausmaß umfaßt (wenn nötig) ein ausreichendes Längen, um eine spätere Relaxation des gelängten und vorgespannten Materials vorwegzunehmen oder zu kompensieren.

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele der Isolatoren, Vorrichtungen und Verfahren hinaus eine Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten.

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Claims

Patentansprüche :

f 1.jPhasenisolation für die Ständerbaugruppe einer elektrischen ^Maschine mit einem Blechpaket, das axiale und in gegenseitigem Umfangsabstand angeordnete Nuten, eine mittig angeordnete axiale Bohrung und wenigstens zwei in ausgewählten Nuten angeordnete Phasenwicklungαϊ hat, von welch letzteren sich in Umfangsrichtung erstreckende Wicklungskopfteile durch die Phasenisolation voneinander isoliert sind, die sich in Umfangsrichtung erstreckende Teile hat, welche zwischen den Wicklungskopfteilen der Wicklungsphasen angeordnet sind, gekennzeichnet durch zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende Isolationsteile (34, 36; 68, 69), die durch langgestreckte Verbinder (37, 38; 26) miteinander verbunden sind, welche sich zwischen ihnen erstrecken und aus Isoliermaterial hergestellt sind, das in einem vorgespannten und vorgelängten Zustand ist.
2. Phasenisolation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Isolationsteile (34, 36; 68, 69) aus Polyäthylenterephthalat bestehen und daß die Verbinder (37, 38; 26) ebenfalls aus Polyäthylenterephtha-

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lat bestehen.
3. Phasenisolation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (26) aus einem Polyestermonofilmaterial bestehen.
4. Phasenisolation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (26) aus Polyestermonofilmaterial in einem gespannten und gelängten Zustand sind, der ungefähr 10% Längung entspricht.
5. Phasenisolator zum Einfügen zwischen Phasenwicklungen einer Dynamomaschine, gekennzeichnet durch zwei Abstand voneinander aufweisende ebene Teile (34, 36; 68, 69) aus einem Isoliermaterial, die durch wenigstens einen Verbinder (37, 38; 26) aus einem Isoliermaterial miteinander verbunden sind, der in einem geraden, gespannten und gelängten Zustand ist.
6. Phasenisolator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Verbinder (37, 38; 26) die ebenen Isolatorteile (34, 36; 68, 69) miteinander verbinden.
7. Phasenisolator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Teile (34, 36; 68, 69) aus Polyäthylenterephthalatmatex'ial bestehen.
8. Phasenisolator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (37, 38; 26) aus Polyäthylenterephthalatmaterial besteht.
9. Phasenisolator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (26) aus einem fadenförmigen Material besteht.
10. Phasenisoiator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (26) aus einem Polyestermonofilmaterial besteht, das anfänglich eine Krümmungsausrichtung hat.

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11. Phasenisolator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (26) mit den ebenen Teilen (68, 69) verschweißt ist.
12. Phasenisolator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder (26) mit den ebenen Teilen (68, 69) mittels Ultraschall verschweißt ist.
13. Phasenisolator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Teile (34, 36) und die wenigstens zwei Verbinder (37, 38) als einstückiges Gebilde aus einem ebenen Flächenmaterial vorbestimmter Dicke hergestellt sind, daß

die ebenen Teile eine Dicke haben, die der vorbestimmten Dikke entspricht, und daß die Verbinder eine Dicke haben, die infolge des gelängten und gespannten Zustandes der beiden Verbinder meßbar kleiner als die vorgewählte Dicke ist.
14. Phasenisolator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (37, 38) mit den ebenen Teilen (34, 36) durch einen Übergangsabschnitt (39) verbunden sind, dessen Breite im Vergleich zu der Breite der Verbinder in deren Mittelteil allmählich zunimmt.
15. Phasenisolator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (37, 38) mit den ebenen Teilen (34, 36) durch einen Übergangsabschnitt (39) verbunden sind, dessen Dicke im Vergleich zu der Dicke der Verbinder in deren Mittelteil allmählich zunimmt.
16. Phasenisolator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (37, 38) mit den ebenen Teilen (34, 36) durch einen Übergangsabschnitt (39) verbunden sind, dessen Breite und Dicke im Vergleich zu der Breite und Dicke der Verbinder in deren Mittelteil allmählich zunehmen.
17. Phasenisolator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (26) in einem gespannten Zustand sind, der ungefähr 10% Längung und 10% Durchmesserverringerung ent-

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-A-

spricht, und daß die Verbinder durch eine Zugkraft von unge-

2
fähr 288 N/mm (41,000 psi) ohne wesentliche weitere Längung

spannbar sind.
18. Phasenisolator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (26) in einem gespannten Zustand sind, der ungefähr 10% Längung entspricht.
19. Verfahren zum Herstellen eines Phasenisolators für eine Dynamomaschine mit vorbestimmter Blechpakethöhe, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Abtrennen eines Phasenisolators von einem Isoliermaterialbogen vorbestimmter Dicke, um dadurch einen einzelnen Phasenisolator herzustellen, der zwei Abstand voneinander aufweisende ebene Teile hat, die durch wenigstens einen sich zwischen ihnen erstreckenden Verbinder miteinander verbunden sind und ebenso wie dieser anfänglich eine Dicke haben, die insgesamt der vorbestimmten Dicke entspricht; und anschließend

Dehnen des Verbinders, um den Abstand zwischen den ebenen Teilen zu vergrößern und dadurch einen Phasenisolator mit anderer Größe als der ursprünglich abgetrennte Phasenisolator herzustellen, die ausreicht, um eine spätere Relaxation des Verbinders zu kompensieren, wodurch ein anfänglich abgetrennter Phasenisolator für Ständerblechpakete benutzt werden kann, die unterschiedliche Höhen haben.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ursprünglich hergestellten Verbinders vergrößert wird und daß die Breite und die Dicke des ursprünglich hergestellten Verbinders verringert werden.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kornorientierung des Isoliermaterials dieselbe Richtung wie die Längsausdehnung des Verbinders hat und daß der Schritt des Dehnens eine Längung umfaßt, die etwa 167% der ursprünglichen Länge des Verbinders nicht übersteigt.

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22. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daS sich der Verbinder longitudinal in einer ersten Richtung erstreckt, daß die Kornorientierung des Isolierrnaterials quer zu der Längsausdehnung des Verbinders ist, c^qa3 das dehnen des Verbinders über der Kornrichtung erfolgt und daß die Längung des Verbinders etwa 127% seiner ursprünglichen Länge nicht übersteigt.
23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kornorientierung des Isoliernaterials dieselbe dichtung wie die Längsausdehnung des Verbinders hat.
24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verbinder longitudinal in einer ersten Richtung erstreckt und daß die Kornorientierung des Isoliermaterials quer zu der Längsausdehnung des Verbinders ist.
25. Verfahren zum Herstellen eines Phasenisolators für eine Dynamomaschine aus einer von einen Bogen Isoliermaterial mit vorgewählter Dicke abgetrennten Phasenisolation mit zwei gegenseitigen Abstand a "weisenden ebenen Teilen, die durch wenigstens zwei Verbinder, welche sich zwischen ihnen erstrecken, miteinander verbunden sind und ebenso wie die Verbinder eine Dicke haben, die insgesamt der vorbestimmten Dikke entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder gedehnt werden, so daß der Abstand zwischen den ebenen Teilen vergrößert und dadurch ein Phasenisolator mit einer Größe hergestellt wird, die von der Größe der ursprünglich abgetrennten Phasenisolation verschieden ist, wodurch die anfänglich hergestellte Phasenisolation für Ständerblechpakete, die verschiedene Höhen haben, benutzt werden kann.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der ursprünglich hergestellten Verbinder vergrößert wird und daß die Breite und die Dicke der ursprünglich hergestellten Verbinder verringert werden.
27. Verfahren nach. Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Kornorientierung des Isoliermaterials dieselbe Richtung wie die Längsausdehnung der Verbinder hat und daß der Schritt des Dehnens eine Längung beinhaltet, die 167% der ursprünglichen Länge der Verbinder nicht übersteigt.
28. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbinder längs in einer ersten Richtung erstrecken, daß die Kornorientierung des Isolientiaterials quer zu der Längsausdehnung der Verbinder ist, daS das Dehnen der Verbinder über der Kornrichtung erfolgt und daß die Längung der Verbinder 127% der ursprünglichen Länge der Verbinder nicht übersteigt.
29. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kornorientierung des Isoliermaterials dieselbe Richtung wie die Längsausdehnung der Verbinder hat.
30. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbinder längs in einer ersten Richtung erstrecken und daß die Kornorientierung des Isoliermaterials quer zu der Längsausdehnung der Verbinder ist.
31. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder von mehreren Phasenisolationsstücken im wesentlichen gleichzeitig gedehnt werden.
32. Verfahren zum Herstellen einer Phasenisolation für eine Dynamomaschine, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Längen von Abschnitten des Isoliermaterials und

Benutzen der gelängten Abschnitte als Verbinder bei der Herstellung von Phasenisolatoren durch Verschweißen der Enden der langgestreckten Abschnitte mit ebenen Isolierstücken, wodurch sich Phasenisoladoren ergeben, die aus den durch die gelängten Abschnitte miteinander verbundenen ebenen Isolationsstücken bestehen.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß

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die gelängten Abschnitte fadenförmig sind, in der Nähe von 10% gelängt und auf eine vorbestimmte Länge, die einer vorbestimmten Ständerblechpaketlänge entspricht, abgetrennt werden, und daß das Fadenmaterial vor dem Längen eine Krümmungsausrichtung hat,
34. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die gelängten Abschnitte aus isolierendem Plachmaterial bestehen und daß die gelängten Abschritte mit den ebenen Isolierstücken verschweißt werden.
35. Verfahren na.ch Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Isolierstücke aus Polyethylenterephthalat hergestellt werden.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die gelängten Abschnitte aus Polyethylenterephthalat hergestellt werden.
37. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die gelängten Abschnitte aus Polyestermonofilmaterial hergestellt werden.
38. Verfahren zum Herstellen einer Phasenisolation für eine Dynamomaschine, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Miteinanderverbinden von zwei ebenen Isolierstücken mit sich längs erstreckenden Verbindern und

Längen der sich längs erstreckenden Verbinder in einem vorbestimmten Ausmaß durch Dehnen der Verbinder.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die sich längs erstreckenden Verbinder aus einem fadenförmigen Material hergestellt werden.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die sich längs erstreckenden Verbinder aus einem Polyestermonof ilmaterial hergestellt werden.

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41. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die sich längs erstreckenden Verbinder Flachmaterialstreifen sind.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die sich längs erstreckenden Verbinder und die ebenen Teile aus Polyäthalenterephthalatmaterial hergestellt werden.
43. Vorrichtung zum Herstellen der Phasenisolation von Dynamomaschinen, gekennzeichnet durch zwei Klemitieinrichtungen (54, 56; 58, 59) zum Festklemmen von zwei Abstand voneinander aufweisenden ebenen Teilen wenigstens eines Phasenisolators, die durch wenigstens einen sich längs erstreckenden Verbinder miteinander verbunden sind, und durch eine Einrichtung (44, 62) zum Relativbewegen der beiden Klemmeinrichtungen um eine vorbestimmte Strecke, während die ebenen Teile festgeklemmt sind, wodurch der Verbinder in einem vorbestimmten Ausmaß gedehnt wird, das durch die vorbestimmte Relativbewegung der Klemmeinrichtungen festgelegt ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (42), durch eine Zylinderanordnung (44, 62) und durch verstellbare Anschläge (46, 47), wobei die Zylinderanordnung mit einer der Klemmeinrichtungen (5 8, 59) verbunden ist und wobei die verstellbaren Anschläge die Relativbewegung der Klemmeinrichtung begrenzen, wenn diese unter dem Einfluß der Zylinderanordnung bewegt wird.
45. Phasenisolation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (37, 38; 26) in einem gelängten Zustand sind, weil ihr Material einer Zugspannung von mehr als et-

2 2

wa 253 N/mm (36,000 psi), aber weniger als etwa 471 N/mm

(67,000 psi) ausgesetzt worden ist.
46. Phasenisolation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbinder in einem gedehnten Zustand sind, weil ihr

2 Material einer Zugspannung von mehr als etwa 253 N/mm

2 (36,000 psi), aber von weniger als etwa 471 N/mm (67,000 psi)

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- 9 ausgesetzt worden ist.
47. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß

der Schritt des Längens der Abschnitte das Spannen dieser Ab-

2 schnitte mit einer Zugspannung von wenigstens etwa 253 N/mm

2 (36,000 psi), aber von weniger als etwa 47" N/mm (57,000 psi)

beinhaltet.
48. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß

der Schritt des Längens das Spannen der Verbinder mit einer

2 Zugspannung beinhaltet, die wenigstens etwa 25 3 Ν/ιηπι

2 (36,000 psi^;) , aber weniger als etwa 471 N/mm (67,000 psi)

beträgt.
49. Verfahren zum Herstellen von Phasenisolatoren für eine Dynamomaschine, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Längen von sich längs erstreckenden Fadenmaterialabschnitten in einem vorbestimmten Ausmaß, das einer vorgewählten Ständerblechpaket^]^ entspricht, indem die Abschnitte einer Zugspannung ausgesetzt werden, die wenigstens etwa 253 N/mm

2 (36_/000 psi), aber weniger als etwa 471 N/mm (67,000 psi)

beträgt, und dadurch Längen des Materials zu geradegerichteten Abschnitten und Miteinanderverbinden von zwei ebenen Isolationsstücken durch die gelängten Abschnitte.

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