DE3920549A1

DE3920549A1 - Gehaeuse fuer elektromotor

Info

Publication number: DE3920549A1
Application number: DE19893920549
Authority: DE
Inventors: Guenther Schmidt
Original assignee: Guenther Schmidt
Current assignee: SCHMIDT, GUENTHER, 4060 VIERSEN, DE
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1991-01-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse eines Elektromotors gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Gehäuse für Elektromotoren sind aus der Patentliteratur bekannt (DE 28 07 633 A1, DE 31 18 289 A1, DE 26 59 233 B2 ) bei dem aus der Schrift DE 28 07 655 A1 bekannten Gehäuse wird dieses aus einem speziell gestanzten Blechstück gerollt. Durch geeignete Verschlußme chanismen wird eine mechanische Festigkeit des Gehäuses erreicht. Ähnlich wie bei gedrehten oder gegossenen Gehäusen ist es sehr aufwendig und erfordert hohe Werkzeugkosten, um Sonderabmessungen auf Kundenwunsch realisieren zu können. Ferner haben alle Gehäuse die Eigenschaft, daß sie nur mechanische Stabilität bieten, jedoch einen unzureichend beeinflußbaren Rückschluß bilden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein Gehäuse der eingangs genannten Art den montage- und fertigungstechnischen Aufwand, insbesondere auf einem voll automatisierten Ablauf unter Einsatz von Handhabungsautomaten, bei größtmöglicher Flexibilität zu mindern. Bei einem voll automatisierten Ablauf soll auf eine einfache maschinell zu bewerkstelligende Art und Weise das Motorengehäuse durch Wicklung so gefertigt werden können, daß es neben den mechanischen auch die gewünschten magnetischen Eigenschaften des Motors übernimmt. Dabei soll speziell die schnelle Modifikation der Abmessungen nach Kundenwunsch aufgrund des Einsatzes einfacher Werkzeuge und einfacher Fertigungsverfahren ermöglicht werden. Neben diesen Eigenschaften soll die gute Wärmeableitung, eine hohe Maßhaltigkeit im Innenraum und die Minimierung der Ummagnetisierungsverluste und Wirbelstromverluste selbst bei extrem hohen Frequenzen durch entsprechende Material eigenschaften und die Wahl geeigneter Querschnitte des Wickel materials erreicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Gehäuse der eingangs ge nannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Haupt anspruchs angegebene Lehre möglich, die Querschnitte des Wickel- Materials können rechtwinklig, rund oder auch beliebig geformt sein. Ferner ist es je nach Anwendungsfall möglich, das Wickelmaterial flach bzw. hochkant zu wickeln. Auch sind geätzte oder gestanzte Bahnen aus Metallfolie als Ausgangsmaterial für die Wicklung denkbar.

Ein Vorteil dieser Erfindung ist auch, daß durch die Wicklung eines zylindrischen Gehäuses eines Elektromotors auch "exotische Mate rialien" verwendet werden können. Aus physikalischen Gründen können Materialien mit speziellen magnetischen Eigenschaften, wie zum Bei spiel metallische Gläser, nur in relativ dünnen und schmalen Abmes sungen hergestellt werden. Diese band- bzw. drahtförmigen Materia lien können nur durch Wickeln zu zylindrischen Gehäusen verarbeitet werden.

Darüber hinaus ist es ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß aus einem Material mit einem bestimmten Querschnitt eine große Variati onsbreite von Gehäuseabmessungen realisiert werden kann, so daß keine speziellen rohr- oder glockenförmigen Gehäuseteile auf Lager gehalten werden müssen.

Für den Fall, daß das magnetische Rückschlußgehäuse nicht die ge samten mechanischen Kräfte aufnehmen kann, bietet sich an, daß die Motorumhüllung ebenso gewickelt wird. Hierbei werden Fasern mit ent sprechenden Bindesystemen gewickelt, wodurch Compound-Gehäuse mit den entsprechenden mechanischen und magnetischen Eigenschaften entstehen.

Darüber hinaus ergeben sich für gewickelte magnetische Rückschlüsse in Elektromotoren weitere Anwendungsmöglichkeiten, wie sie zum Bei spiel in Fig. 2 a und 2 b gezeigt sind. Insbesondere sind dies die Rotorrückschlüsse (2) die zur Erzielung von bestimmten magnetischen Eigenschaften aus den gleichen oder anderen Materialien wie das äußere Rückschlußgehäuse gewickelt werden können.

Vorteil dieser Erfindung ist ferner, daß die magnetischen Rückschlüsse wahlweise aus geätzten Bahnen aus Metallfolie, die mit einer Isolierschicht ummantelt sind, zu einer Röhre aufgewickelt, verklebt und an den Enden jeweils verschweißt werden, hergestellt werden können.

Der Ständerrückschluß (äußerer Rückschluß) kann bei Bedarf mit einer Motorumhüllung (4) aus einem beliebigen Material umgeben werden. Ebenso können die Lagerschilde (5) beziehungsweise bei den Flach motoren eine Lagerglocke (6) aus einem Material gestaltet werden, das für die kostengünstige Fertigung des Motors geeignet ist.

In Fig. 3 ist an einigen Beispielen gezeigt, wie die Rückschlußge häuse aus Materialien verschiedener Querschnitte aufgebaut werden können. Verbindungen zwischen den einzelnen Lagen können mit Hilfe von entsprechenden Klebersystemen, wie nach dem Stand der Technik bekannt, erfolgen. Durch entsprechende mechanische Bearbeitung kön nen die Querschnitte auch nach dem Wickeln verformt werden.

Fig. 1 Beispiel für ein aus Band gewickeltes Gehäuse auf einer Wickelvorrichtung.

Fig. 2 Anwendungsbeispiele für gewickelte, magnetische Rückschlüs se in einem Elektromotor.

Fig. 2a Anwendungsmöglichkeit eines rohrförmigen Rückschlußgehäuses.

Fig. 2b Anwendungsmöglichkeit eines scheibenförmigen Rückschlußge häuses.

Fig. 3 Querschnitt des magnetischen Rückschlusses von den ver schiedenen Ausgangsmaterialien und Wickelvorschriften.

Fig. 3a Rechteck-Flachprofil, flachgewickelt.

Fig. 3b Rechteck-Flachprofil, hochkant gewickelt.

Fig. 3c quadratischer Querschnitt.

Fig. 3d runder Querschnitt.

Bezugszeichenliste

1 Ständer-Rückschluß
2 Rotorrückschluß
3 Motorwelle
4 Motorumhüllung
5 Lagerschild
6 Lagerglocke
7 Antriebswicklung
8 Wickeldorn
9 Aufnahme für den Wickeldorn
10 Wickelmaterial für Gehäuse
11 Wickelmaterial, rechteckiger Querschnitt,
flach gewickelt
12 Wickelmaterial, rechteckiger Querschnitt,
hochkant gewickelt
13 Wickelmaterial, quadratischer Querschnitt
14 Wickelmaterial, runder Querschnitt

Claims

1. Gehäuse für einen Elektromotor, insbesondere für einen Gleichstrommotor - Innenläufer, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen rohrförmige Gehäuse aus faden- bzw. draht- und bandförmigen Materi alien gewickelt, mit geeigneten Bindermaterialien verklebt und mit den Lagerschilden verbunden ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Wickelmaterials rechteckig, quadratisch, rund, oval oder bei Bedarf auch anders geformt ist, so daß eine möglichst dichte Packung der zu wickelnden Bahnen entsteht.

3. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gewickelte Gehäuse mit Hilfe eines Werkzeuges durch Kompression verdichtet wird.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das band- oder drahtförmige Wickel material mit einem entsprechenden Kleber- oder Lotmaterial überzogen ist, so daß durch entsprechende Behandlung, z.B. Wärmebehandlung, eine feste mechanische Verbindung der Draht- bzw. Bandwicklungen hergestellt wird.

5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das band- oder drahtförmige Wickel material während des Wickelvorganges durch einen Schweißvorgang, z.B. Laser- oder Elektronenschweißvorgang oder durch eine beliebig andere Verbindungstechnologie, wicklungsweise mechanisch fest ver bunden wird.
Verbindungstechnik: alle möglichen Verbindungsarten denkbar.

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der gewickelte magnetische Rückschluß die mechanischen Eigenschaften des Motorgehäuses übernimmt oder wahlweise durch eine entsprechende Motorumhüllung (4) mechanisch verstärkt wird.