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Spulenkdrper
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Spulenkörper, insbesondere für
einen Synchronmotor mit einem den Spulenkörper umschließenden Ständergehäuse, mit
zwischen zwei axialen Stirnflanschen gewickelter Erregerspule gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1; ein derartiger Spulenkörper ist aus der DE-PS 27 58 700 bekannt.
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Bei dem bekannten Spulenkörper ist als Isolationsstück zur Aufnahme
des Wicklungsanfangs bzw. des Wicklungsendes der Erregerspule an dem einen Stirnflansch
des Spulenkörpers ein Kunststoffbügel derart angeformt, daß dieser zunächst von
der anderen Stirnwand wegschwenkbar und sodann mit dem in einer Offnung aufgenommenem
Wicklungsanfang und Wicklungsende der Erregerspule auf den anderen Stirnflansch
über die offene Wicklungsoberfläche der Erregerspule zu schwenkbar und an dieser
festlegbar ist.
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Zur Isolierung der freien Wicklungsoberfläche der Erregerspule zwischen
den beiden axialen Stirnflanschen wird im bekannten Fall vor dem Uberschwenken des
Isolationsstückes die gesamte freie Wicklungsoberfläche mit Isoliermaterial bewickelt.
Anstelle der direkten Herausführung des Wicklungsanfangs und des Wicklungsendes
der Erregerspule und dem anschließenden gesonderten Anschluß der äußeren Anschlußleitungen
an diese Wicklungsenden mit zusätzlicher Isolierung der Anschlußstellen ist im bekannten
Fall nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß in dem axial über die Wicklung schwenkbaren
Kunststoffbügel Steckanschlüsse eingespritzt bzw. eingegossen sind, an deren innere
Enden der Wicklungsanfang und das Wicklungsende der Erregerspule in der Wegschwenkstellung
des Isolationsbügels anschließbar sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Spulenkörper
der eingangs genannten Art den montage- und fertigungstechnischen Aufwand, insbesondere
im Hinblick auf einen vollautomatisierten Ablauf, zur Isolierung der Erregerspule
und zur vollisolierten und zugentlasteten Verbindung des Wicklungsanfangs bzw.
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Wicklungsendes der Erregerspule mit den äußeren Anschlußleitungen
zu mindern.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Spulenkörper der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebene
Lehre mt>glich; der Isoliermantel vereint in einem einzigen Bauteil sowohl die
Funktion einer Isolierung der freien Wicklungsoberfläche der Erregerspule zwischen
den axialen Stirnflanschen als auch die Funktion einer isolierten und zugentlasteten
Halterung der auf einfache Weise herzustellenden Verbindung zwischen dem Wicklungsanfang
bzw.
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Wicklungsende der Erregerspule einerseits und den äußeren Anschlußleitungen
andererseits. Da dem einen endseitigen Verschlußteil des Isoliermantels der Wicklungsanfang
und dem anderen endseitigen Verschlußteil des Isoliermantels das Wicklungsende zugeordnet
und beide Verschlußteile vor dem Verschwenken in ihre endgültige Schließstellung
noch voneinander weggeschwenkt sind, ergibt sich ein gewisser Mindestabstand zwischen
den beiden zu verbindenden diskreten Anschlüssen, so daß bei einer vollmechanisierten
Verbindung zwischen Je einer äußeren Anschlußleitung und dem Wicklungsanfang bzw.
dem Wicklungsende Jeder Anschluß ohne Behinderung der einzelnen Montage- und Verbindungsarbeitsvorgänge
gut zugänglich ist. Durch das abschließende Schwenken der endseitigen Verschlußteile
des Isoliermantels in die Schließstellung werden gleichzeitig auch der Wicklungsanfang
und das Wicklungsende mit den verbundenen äußeren Anschlußleitungen zugentlastet
und nach außen isoliert in ihre endgültige Position gebracht.
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Der Isoliermantel kann entweder als Einzelteil oder in besonders vorteilhafter
Weise außerhalb des Bereiches der schwenkbaren Verschlußteile mit seinem einen axialen
Rand punktförmig, insbesondere an dem der Schließstellung gegenüberliegenden Teil,an
den Außenrand des einen Stirnflansches des Spulenkörpers angeformt sein, derart
daß der Isoliermantel nach dem Wickeln der Erregerspule aus der radialen Ebene des
einen Stirnflansches auf die noch freie Wicklungsoberfläche der Erregerspule zu
umlegbar ist; zweckmäßigerweise wird dabei der Spulenkörper mit dem an seinem einen
Stirnflansch angeformten Isoliermantel als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet.
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Eine besonders leichte Montage und Herstellung der Verbindung zwischen
dem Wicklungsanfang und dem Wicklungsende der Erregerspule und einer Jeweiligen
äußeren Anschlußleitung ist dadurch möglich, daß das Halterungsstück Jeweils als
Klemmschlitz ausgebildet ist, in dem ein eingestecktes Ende einer Anschlußleitung
zumindest vorfixierbar ist. Ein sicherer und trotzdem besonders einfach zu fertigender
und montierbarer Verschluß der beiden nach dem Anschluß des Wicklungsanfangs und
des Wicklungsendes der Erregerspule an Je eine äußere Anschlußleitung in die endgültige
Schließstellung zu schwenkenden Verschluß- und Halterungsteile ist dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Verschlußteile in Schließstellung tangential einander überlappen
und seitlich aneinanderliegende Uberlappungsbereiche, insbesondere mittels einer
Sägeverzahnung, miteinander verrastet sind.
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Um die in den Klemmschlitzen vorfixierten Enden der Anschlußleitungen
gleichzeitig in einem Arbeitsgang mit dem Verrasten der Verschluß- und Halterungsteile
endgültig festklemmen zu können, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, daß in Jedes Verschluß- und/oder Halterungsteil einerseits tangential
endseitig
radial zwischen zwei korrespondierende Halterungs- bzw. Verschlußteilen versetzte
Schlitzöffnungen in Form von Klemmschlitzen für Je ein Anschlußleitungsende bzw.
andererseits wechselweise den Klemmschlitzen gegenüberliegende Nasen ein- bzw. angeformt
sind, durch die die Enden der vorfixierten Anschlußleitung mit dem zuvor verbundenen
Wicklungsanfang bzw. Wicklungsende der Erregerspule beim Einschwenken der Enden
des Isoliermantels in ihre Schließstellung in den Klemmschlitzen festklemmbar sind.
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In den Halterungsstücken können zur Verbindung zwischen dem Wicklungsanfang
bzw. Wicklungsende der Erregerspule einerseits und den äußeren Anschlußleitungen
andererseits wie im Fall der DE-PS 27 58 700 Steckanschlüsse gehaltert werden, Jedoch
ergibt sich nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine besonders einfache zugentlastete
und isolierte Verbindungsmöglichkeit zwischen den äußeren Anschlußleitungen und
dem Wicklungsanfang und dem Wicklungsende der Erregerspule dadurch, daß Jeweils
in den Klemmschlitzen des Halterungsstückes eine Anschlußleitung mit einem über
die Innenfläche des noch in Verschlußstellung zu schwenkenden Verschlußteils überstehenden
abisolierten Drahtende gehalten und das h dem Verbinden und/oder Kontaktieren mit
einem Wicklungsanfang bzw. mit einem Wicklungsende der Erregerspule anschließend
verbundene Drahtende vor dem Schwenken der Halterungsstücke bzw. Verschlußstellung
in ihre Schließstellung seitlich umgelegt wird; dadurch ist einerseits eine gute
Zugriffsmöglichkeit zur Umwicklung und ggf.
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Verlötung des Wicklungsanfangs bzw. des Wicklungsendes der Erregerspule
mit dem zunächst frei vorstehenden ab isolierten Drahtende einer Anschlußleitung
möglich und andererseits durch das Umlegen dieses Drahtendes in die Ebene des Verschlußteils
bei dem Verschwenken der Ver-
schlußteile in ihrer Schließstellung
kein zusätzlicher Einbauraum für die zuvor vorstehenden Drahtenden der Anschlußleitung
notwendig.
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Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 eine perspektivische axiale Draufsicht
auf einen Spulenkörper mit zwischen seinen Stirnflanschen gewickelter Erregerspule
mit Je einem noch freien Wicklungsanfang bzw. Wicklungsende, Fig. 2 den Spulenkörper
gemäß Fig. 1 mit einem teilweise tangential umschlungenen Isoliermantel, in dessen
noch nicht in Schließstellung geschwenkten endseitigen Verschlußteilen Je eine äußere
Anschlußleitung mit daran angeschlossenem Wicklungsanfang oder Wicklungsende der
Erregerspule vorfixiert gehalten ist, Fig. 3 den Spulenkörper gemäß Fig. 1 mit in
Schließstellung geschwenkten endseitigen Verschlußteilen des Isoliermantels, Fig.
4 den vollständig verschlossenen Spulenkörper gemäß Fig. 3 nach Einsetzen in ein
umgebendes Gehäuse mit nach außen durch eine schlitzförmige Öffnung des Gehäuses
herausragenden miteinander verrasteten Stegen zur isolierten Halterung und Durchführung
der Anschlußleitungen, Fig. 5 einen in ein Gehäuse eingesetzten vollständig geschlossenen
Spulenkörper, bei dem der Wicklungsanfang und das Wicklungsende der Erregerspule
an die inneren Enden von in den verrasteten Stegen gehaltenen Steckern angeschlossen
sind, auf die äußeren Anschlußleitungen aufsteckbar sind.
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Fig. 1 zeigt einen Spulenkörper 2 mit zwei axialen Stirnflanschen
21, 22 und mit einem hohlzyllnderfUrmigen inneren Wickelkern 23, auf den eine Erregerspule
1 mit ihrem noch freien Wicklungsanfang 11 und ihrem noch freien Wicklungsende 12
aufgewickelt ist.
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Fig. 2 zeigt den Spulenkörper gemäß Fig. 1 mit der aufgewickelten
Erregerspule 1 in einem Vormontagezustand, an dem die vorteilhafte fertigungs- und
montagetechnische Vereinfachung zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Wicklungsanfang
11 und dem Wicklungsende 12 der Erregerspule 1 einerseits und den Enden der Anschlußleitungen
4, 5 andererseits aufgrund der erfindungsgemäßen Spulenkörperkonstruktion erläutert
werden soll.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Isoliermantel 3 nur erst teilweise
tangential um die freie Wicklungsoberfläche der Erregerspule 1 umschlungen. Die
endseitigen Verschlußteile 31, 32 des Isoliermantels 3 sind seitlich von dem Spulenkörper
2 weggeschwenkt, derart daß sie in vorteilhafter Weise etwa in einer waagrechten
AuSklappebene liegen und die in Klemmschlitzen 33, 34 der Halterungsstücke vorfixierten
äußeren Anschlußleitungen 4, 5 mit ihren abisolierten Drahtenden 41, 51 nach oben
über die endseitigen Verschlußteile 31, 32 überstehen.
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Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung des Spulenkörpers 2 mit dem nur
teilweise umschlungenen Isoliermantel 3 und den seitlich weggeschwenkten endseitigen
Verschlußteilen 31, 32 kann z.B. in einer automatischen Montagevorrichtung dadurch
auf einfache Weise erzielt werden9 daß der hohlzylinderförmige Wickelkern 23 auf
einen Dorn der Wickelvorrichtung aufgesteckt und die seitlich weggeschwenkten Verschlußteile
31, 32 von entsprechenden Gabelarmen dieser Wickelvorrichtung in der in Fig. 2 gezeichneten
Lage gehalten werden.
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Die Jeweils rechts bzw. links des Spulenkörpers 2 in den Klemmschlitzen
33, 34 vorfixierten Anschlußleitungen 4, 5 können nun auf einfache Weise mit dem
Wicklungsanfang 11 bzw. dem Wicklungsende 12 durch Umwickeln des Wicklungsanfangs
11 mit dem abisolierten Drahtende 41 der Anschlußleitung 4 und dem Umwickeln des
Wicklungsendes 12 um das abisolierte Draht ende 51 der Anschlußleitung 5 verbunden
und diese Verbindungsstellen anschließend durch Löten im Lötbad oder durch Band-Punktschweißen
miteinander kontaktiert werden. Anschließend werden in vorteilhafter Weise die zunächst
überstehenden Drahtenden 41, 51 der Anschlußleitungen 4, 5 in die Ebene der weggeschwenkten
Verschlußteile 31, 32 des Isoliermantels 3 umgelegt. Danach werden die zunächst
seitlich weggeschwenkten Verschlußteile 31, 32 in ihre Schließstellung gebracht.
Um auf einfache Weise eine an durch Toleranzen sich ergebene unterschiedliche tangentiale
Weiten anpaßbare und trotzdem eine sichere Halterung gewghrleistende Verschließung
zu erzielen, sind die Verschlußteile 31, 32 im Uberlappungsbereich mit einer tangentialen
Sägeverzahnung versehen. Gleichzeitig ist in vorteilhafter Weise Jeweils Jedes endseitige
Verschlußteil 31, 32 bzw.
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das damit integrierte Halterungsstück in Form der Klemmschlitze 33,
34 derart ausgebildet, daß eine an das rechte Verschlußteil 31 angeformte Nase 37
in den Klemmschlitz 34 des linken endseitigen Verschlußteils 32 eingreift und elnean
das linke endseitige Verschlußteil 32 angeformte Nase 38 in den Klemmschlitz 34
des rechten endseitigen Verschlußteils 31 eingreift und dabei die zuvor in Je einem
der Klemmschlitzen 33 bzw. 34 vorfixierte Anschlußleitung 4 bzw. 5 endgültig festgeklemmt,
Zur einfachen Zuführung des Wicklungsanfangs ii der Erregerspule 1 auf die Innenfläche
des Wicklungskerns 23 und zur gleichzeitigen Isolierung des Wicklungsanfangs Ii
nach außen und nach innen gegenüber der stirnseitigen Wickelfläche der Erregerspule
1 ist nach einer weiteren
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, daß der Wicklungsanfang 11 der auf den inneren Wickelkern 23 des Spulenkörpers
2 zwischen seinen axialen Stirnflanschen 21, 22 gewickelten Erregerspule 1 durch
eine Schlitzöffnung 24 in dem einen Stirnflansch 21 im Bereich des Wickelkerns 23
in den Wickelraum zwischen den beiden axialen Stirnflanschen 21, 22 von-außen eingeführt
ist, wobei der Wicklungsanfang 11 außerhalb der Schlitzöffnung 24 nach innen durch
den einen Stirnflansch 21 gegenüber der Erregerspule isoliert gelagert und zur Isolierung
nach außen an den einen Stirnflansch 21 ein die Schlitzöffnung 24 und einen anschließenden
Bereich des einen Stirnflansches 21 in geringem axialen Abstand übergreifender Isolierlappen
angeformt ist, derart daß der Wicklungsanfang 11 durch einen Kanal 26 zwischen dem
Isolierlappen 25 und dem übergriffenen Bereich des Stirnflansches 21 der Schlitzöffnung
24 isoliert zuführbar ist. Um gleichzeitig ein einfaches Einfädeln des Wicklungsanfangs
11 zu erreichen, ist die Schlitzöffnung 24 als eine nach radial außen offen und
nach radial innen bis zum Wickelkern reichende Öffnung ausgebildet. Zweckmäßigerweise
wird diese Schlitzöffnung derart angeordnet, daß bei der Montagestellung gemäß Fig.
2 der Wicklungsanfang 11 nach der Durchführung durch die Schlitzöffnung 24 von dieser
schräg weglaufend durch den Kanal 26 geführt ist.
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Vor dem Schwenken der endseitigen Verschlußteile aus ihrer Lage gemäß
Fig. 2 in ihre endgültige Schließstellung wird zweckmäßigerweise über den restlichen
verbleibenden noch offii, nicht von dem Isoliermantel 3 umschlungenen Teil der Wicklungsoberfläche
eine dünne Isolierauflage übergelegt.
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Zur genauen Führung des um den Spulenkörper 2 zu umschlingenden Isoliermantel
3 sind zweckmäßigerweise an seiner Innenfläche Führungsnasen 39, 39 angeformt, die
beim Umschlingen des Isoliermantels 3 gegen die axialen Innenstirnflächen der Stirnflansche
21, 22 zur Anlage kommen.
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Fig. 4 zeigt Jeweils in einem perspektivischen Ausschnitt den erfindungsgemäß
ausgebildeten und gemäß Fig. 3 komplettierten Spulenkörper 2 nach seinem Einsatz
in ein umgebendes Motorgehäuse 8. Anstelle eines Motorgehäuses kann auch ein Gehäuse
z.B. eines Schalters oder eines Relais vorgesehen sein.
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Zur isolierten Durchführung der äußeren Anschlußleitungen 4, 5 im
Falle von Fig. 4 oder von Anschlußsteckern 6, 7 im Fall von Fig. 5 durch eine Sohlitzöffnung
des Ständergehäuses 8 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsstucke 33, 34 mit radial überstehenden
Stegen 35, 36 versehen sind, die in die Schlitzoffnung 81 des Gehäuses 8 im Sinne
einer isolierenden Durchführung für die äußeren Anschlußleitungen 4, 5 bzw. die
Stecker 6, 7 einsetzbar sind.
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Der erfindungsgemäß aufgebaute Spulenkörper ist also im wesentlichen
durch folgenden, der Fertigungs- und Montagevereinfachung dienenden Lösungsgedanken
gekennzeichnet: Der Spulenkörper wird von einem Außenteil tangential umgeben, welches
am Spulenkörper seitlich angespritzt oder als Einzelteil hergestellt ist. Das Außenteil
dient zur Halterung und Befestigung bzw. Zugentlastung der Anschlußleitungen und
gleichzeitig zur Isolation. Die Leitungsenden der Anschlußleitungen werden im Außenteil
in Ausnehmungen eingebracht. Nach dem Umwickeln der Wickeldrähte an den abisolierten
Leitungsenden der Anschlußleitungen
können die Verbindungsstellen
durch Löten im Lötbad oder durch Band-Punktschweißverfahren kontaktiert werden.
Die abisolierten Anschlußleitungen können platzsparend seitlich umgelegt werden.
Die Verschlüsse der beiden Außenteilenden werden in Eingriff gebracht und zusammengedrückt,
so daß die Anschlußleitungen durch vorstehende Nasen in die Ausnehmungen gedrückt
und somit befestigt und gegen Zug entlastet sind.
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5 Figuren 15 Patent ansprüche