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Elektrische Maschine mit parallel und radial zur Welle stehenden wirksamen
Eisenblechen Bei allen bisher bekannten Konstruktionen elektrischer Maschinen beliebiger
Art wird die Wicklung in die mit der Achse parallelen Längsrillen vollkommen montierter
Anker-oder Ständerkörper gelegt, wobei diese Wicklung parallel zur Achse liegt,
gespannt und gegen die Fliehkraftswirkung gesichert werden muß. Bei Dreiphasenmotoren
muß man die Schablonenspulen nach einzelnen Windungen in die Rillen legen, bei Gleichstromankern
wiederum ist das Einlegen letzterer Spulen mit besonderen Schwierigkeiten verbunden.
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Bei den angeführten langwierigen und schwierigen Arbeiten ist eine
Beschädigung der Spulenisolierung schwer vermeidlich.
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Die angeführten Mängel werden durch die Maschine nach der Erfindung
beseitigt. Bei dieser bestehen die Ständer- und Läufer- sowie auch Magnet- und Ankerwicklung
aus quer zur Welle angeordneten Schablonenspulen o. dgl, Leiter, durch die nach
ihrer vorherigen Zusammensetzung die bandförmigen Dynamobleche gesteckt werden.
Letztere stehen radial und parallel zur Wellenachse und werden nach dem Einlegen
der Wicklungen in bekannter Weise mittels Ringe zusammengezogen. Die Benutzung der
radial und mit der Welle parallel liegenden Bleche bei Elektromaschinen ist an sich
bekannt (Patent 12o625), aber in Verbindung mit einer Wicklung, die, wie bisher
üblich, in die Rillen zwischen den einzelnen Blechpaketen parallel zu der Welle
eingelegt wird, wie bei den Maschinen mit Querblechen.
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Weiter beseht die Erfindung in einer eigentümlichen Ausgestaltung
der Dynamomaschinenbleche, die dadurch sowohl für die Ständer und Läufer _ der ein-
oder mehrphasigen Wechselstrommaschinen als auch für die Magnetkörper und Anker
der Gleichstrommaschinen verwendbar werden.
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Die Dynamomaschinenbleche A laut Fig. r sind von länglicher Form mit
seitlichen keilförmigen Einschnitten i, 2, ähnlich wie bei Kollektorlamellen. An
dem einen Ende ist die Blechbreite größer, und die Bleche sind in der Breite des
engeren Endes an der Stelle von a bis b angeschnitten.
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Dieser angeschnittene Teil ¢ bildet einen länglichen Streifen, der
in der Presse umgebogen und um i8o° umgelegt wird, derart, daß das Blech eine Form
erhält, wie sie Fig. 2 darstellt, wobei auf demselben ein einseitiger Einschnitt
3 entsteht. Die so vorbereiteten Bleche werden abwechselnd aufeinandergelegt, und
zwar so, daß die schmaleren Blechenden inwendig einander zugekehrt sind und infolgedessen
ein symmetrischer Blechkörper mit länglichem, beiderseitigem Ausschnitt 3 entsteht.
Zehn bis zwölf solcher Bleche, bei größeren Maschinen auch mehr, bilden eine sog@enannte
Serie, wie in Fig. 3 dargestellt.
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In Fig.6 ist in einer Seitenansicht ein Ständerkörper eines Drciphasenmotors
mit 24 Zwischenräumen und vierpoliger Windung abgebildet. Dieser Körper besteht
aus Dynamoblechserien A und Schablonenspulen B von der Segmentform nach Fig.4.
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Das Zusammenstellen des Blechkörpers geschieht folgendermaßen: Die
gut isolierten Schablonenspulen B n7erden
in Abständen in einem
Kreis auf einem Tisch so aufgestellt, daß je vier Spulen eire Phase bilden. Die
Seiten der Spulen*B sind so weit voneinander entfernt, daß man die Blechserien A
in den so gebildeten Zwischenraum zwischen die Spulen gut einlegen -kann. Auf diese
vier Spulen der I. Phase werden nachher vier Spulen -der II. Phase, aber um 6o°
am Umfang verdreht, gelegt. Auf die Phase II werden wieder vier .Spulen der Phase
III, ebenfalls um 6o° gegenüber Üer Phase II verdreht, gelegt. Nun wird in jeden
senkrechten Zwischenraum zwischen den einzelnen Spulen B von oben mit ihren schmaleren
Enden die halbe Anzahl Bleche A einer Serie gelegt, derart, daß sie mit ihren breiteren
Enden aufeinanderliegen, wobei die Einschnitte 3 gegen den Luftspalt gerichtet sind.
Die Breite der schmaleren Blechenden A entspricht der Weite der Spulenöffnung B,
damit die Spulen auf den Blechserien durch die Fliehkraft radial nicht verschoben
werden können und daher nicht unterlegt und gekeilt werden müssen. Die Erweiterung
des breiteren Blechendes A um die Breite des Streifens 4 entspricht wieder wenigstens
der Spulendicke B, damit diese den Luftspalt zwischen den breiteren Blechenden und
dein Läufer nicht überragen. Daraufhin werden die Spulen B mit eingelegten
Blechen A vorsichtig umgewendet, damit sie nicht herausfallen, und auf Iden
Tisch gelegt. Zwischen die um die Dicke der Streifen 4 voneinander entfernten Bleche
wird dann. abwechselnd mit ihren schmaleren Enden die andere Hälfte der Blechserie
A gelegt. In die Seiteneinschnitte r, a der Bleche A werden nunmehr Bronzeringe
c, d (Fig. 9) gelegt und mittels kurzer Schrauben 5 zusammengezogen. Jetzt ist der
Ständerkörper fertig. Die inneren Ringe c sind auf einer Stelle durchgeschnitten
oder zweiteilig. Der fertiggestellte Körper wird dann innen auf der Drehbank mit
Rücksicht auf den richtigen Luftspalt abgeschliffen.
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Fig.9 zeigt auch im Längsschnitt einen zusammengesetzten Läufer, der
in den Ständerkörper eingeschoben ist. Die Läuferwicklung ist ein Kurzschlußring,
wie Fig. 7 zeigt. Der Läufer besteht aus zwei konzentrischen Kupferringen K und
K, zwischen die aus Kupferblech in Trogform geprägte Leitungsstücke C (Fig. 8) gelegt
-sind.` Diese sind mit ihren Seitenwandungen an die Ringe K, K, angenietet und mit
denselben verlötet. In die j hierbei zwischen den Leitern C entstehenden Kanäle
werden von der einen Seite mit ihren schmaleren Enden die Hälften der einzelnen
Blechserien A, ähnlich wie bei Ständern, geegt, dann wird alles vorsichtig umgedreht.
Nunmehr wird in die einzelnen Bleche A die :weite Hälfte der Blechserien A gelegt,
worauf der zusammengesetzte Läufer auf die Welle gesetzt und die Blechserien A mittels
der aufgesetzten beiden Bronzeringe e, f und der Mutter m zusammengezogen und auf
diese ` Weiee auf der Welle befestigt werden (Fig. 9). Der Läufer mit Phasenwindung
wird in derselben Weise ausgeführt, nur daß man ähnliche Spulen wie bei dem Ständer
verwendet.
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Damit die Zwischenräume zwischen den Blechserien A von Läufern oder
Ankern am äußeren Umfang nicht zu groß gegenüber denjenigen am inneren Umfang ausfallen,
werden mit Vorteil profilierte Bleche oder Bänder, aus welchen die Bleche gestanzt
werden, und zwar von trapezförmigem Querschnitt verwendet.
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Wenn die Spulen die Blechserien bei Ständern oder Läufern dicht umschließen
in der Art, daß die Achse der Spulenebene mit der Wellenachse parallel ist, -kann
die Fliehkraft bei der Drehung nicht schädlich wirken und man braucht 'daher die
Spulen weder aufzukeilen, noch zu bandagieren.
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Die Anker der Gleich- oder Wechselstromm2 schinen werden in derselben
Weise wie die Läufer verfertigt, nur daß die Spulenform abweichend ist, und zwar
deshalb, um die schmalen Zwischenräume zwischen den Blechserien A bei größerer Spulenzahl
besser auszunutzen. Fig. io zeigt einen Anker im Längsschnitt mit eingelegten Spulen
D. Fig. 5 zeigt die Form der Anker-Seginentspulen D. Die Spulen D werden auf ähnliche
Schablonen aufgewunden wie die Läuferspulen, nur -däß -die Spulenseiten D in einem
Winkel gebogen sind, der von der Anzahl der Pole abhängt. Die Spule D liegt einerseits
im Zwischenraum des Polansatzes P und andererseits im Zwischenraum des Polansatzes
P, wie Fig. r r in einer Ansicht auf den. Anker mit zwei eingelegten Spulen D zeigt.
Die Ankerspulen D werden auf den Tisch mit einer ihrer Seiten im Kreise derart gelegt;
daß eine an der anderen mit dem mittleren Teil anliegt, wobei zwischen die mittleren
Teile der Spulen entsprechende Papiereinlagen-gelegt werden können, so daß zwischen
den parallel zur Welle abgebogenen Enden ein entsprechender Zwischenspalt entsteht,
welcher der Dicke einer Blechserie entspricht.
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Durch den Zwischenspalt der Spulen wird die Hälfte der Blechserien
A durchgesteckt und dann wird wie bei den Läufern verfahren.
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Die Magnetkörper der Gleichstrommaschinen werden ähnlich den Ständern
der Dreiphäsenmotor8n zusammengestellt, nur daß die den Polbögen bildenden Blechserien
(Fig. r2) derart zusammengelegt werden, daß
sie sich im -Luftspalt
vollkommen berühren, wobei- die Magnetspule M, welche den länglichen Ausschnitt
3 ausfüllt, die Blechserien Al umfaßt. Auf diese Weise lassen sich die Magnetkörper
leicht in eine beliebige Anzahl Doppelpole teilen.
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Die Kurzschlußläufer können auch in der Weise ausgeführt und zusammengestellt
werden, wie die Gleichstromanker nach Fig. io, nur daß anstatt der Schablonenspulen
D der Läufer aus gestanzten Kupferblechen gleicher Gestalt wie .die Spulen D besteht.
Die Bleche werden in gleicher Weise wie die Spulen D zusammengestellt, und durch
die Zwischenräume zwischen den Blechen werden die Dynarnoblechserien A derart gesteckt,
wie dies bei dem Anker Fig. io beschrieben worden ist.
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Bei großen Maschinen kann man Dynamomaschinenbleche A symmetrischer
Form nach Fig.13 benutzen, bei welchen der beiderseitige Einschnitt 3' in der Mitte.
der Blechlänge angeordnet ist. Die Öffnungen in den Spulen B müssen dann so groß
sein, daß die erweiterten Blechenden A hindurchgehen können, worauf die Spulen Bin
die Einschnitte 3' (Fig.13) einschnappen. Die durch die Blechserien A nicht ausgefüllte
Öffnung wird durch die an der Windung befestigten Isolationsblöckchen ausgefüllt.
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Bei der Drehung wirken die Läufer- oder Ankerbleche A beiderseits
der Maschine wie die Ventilatorschaufeln und bespülen beiderseits die Ständerblechserien,
so daß man viel stärkere Kühlung als bei den bisherigen Maschinenkonstruktionen
erreicht. Infolge der wirksamen Kühlung ist die Möglichkeit gegeben, die Bleche
bei geringerem Gewicht magnetisch besser auszunutzen. Außerdem entstehen beim Stanzen
nicht so viele Abfälle wie bei den Kreisblechen, und es lassen sich auch die kleinsten
Blechstreifen und Abfälle ausnutzen.
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Durch diese Bauart wird eine rasche, Leichte Herstellung von elektrischen
Maschinen ermöglicht.