DE4241085A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator, insbesondere für Linearmotoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Statoren sind bekannt. Sie werden insbesondere beim Bau von Magnetbahnen angewendet. Die Statoren des Standes der Technik weisen gemäß Fig. 4 ein aus einzelnen Statorblechen 1 zusammengesetztes Stator-Blechpaket auf, wobei die Statorbleche 1 an einer Seite in der Längser­ streckung der Statorbleche 1 voneinander beabstandete Stege 3 aufweisen. Die freien Enden dieser Stege 3 sind mit sich zur Seite erstreckenden Zähnen 5 versehen, derart, daß zwi­ schen den Stegen 3 und den Zähnen 5 Aussparungen 14 gebil­ det sind, die sich über sogenannte Nutöffnungen 4 nach au­ ßen öffnen. Durch die Nutöffnungen 4 werden die aus massi­ ven Drähten 2 vorgefertigten Formspulen vor Ort in die Aus­ sparungen 14 eingebracht. Da die Drähte dieser Formspulen einen relativ großen Durchmesser aufweisen, müssen sie beim Einlegen durch die relativ engen Nutöffnungen 4 manuell verbogen werden und in der Nut 14 wieder ausgerichtet wer­ den. Hierzu ist ein relativ großer Zeitaufwand erforder­ lich. Darüber hinaus werden die Formspulen bei diesen Bie­ geoperationen leicht beschädigt, was unter Umständen dazu führen kann, daß ein bis zu etwa 30 m langer Streckenab­ schnitt ausgetauscht werden muß. Die hierbei entstehenden Kosten sind beträchtlich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Stator, insbesondere für Linearmotoren dahingehend zu verbessern, daß die Formspulen vor Ort in einer relativ einfachen Weise in den Nuten des Stators montiert werden können, ohne daß Biegeoperationen an den Formspulen erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird durch Statoren für der eingangs genannten Art gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet sind.

Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die die Nuten zur Aufnahme der Formspulen über­ ragenden Zähne Teil eines Elementes sind, das durch eine Steckverbindung mit dem entsprechenden Steg verbindbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Formspulen zunächst in die Nuten in einer äußerst einfachen Weise von einer Seite her einzulegen und danach die die Zähne aufweisenden Ele­ mente in die entsprechenden Öffnungen der Stege einzustecken, so daß die Zähne einer Montage der Formspulen nicht im Wege sind. Vorzugsweise werden die die Zähne aufweisenden Elemente als Zahnkopfpakete vorgefertigt, in denen eine ganze Reihe von deckungsgleich zueinander ausgerichteten Zahnköpfen, beispielsweise durch Nieten oder Stanzpaketie­ ren aneinander befestigt sind. Diese Zahnkopfpakete können dann als Einheit in die Stator-Blechpakete nach der Montage der Formspulen eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt sind die Zahnkopfteile und die entspre­ chenden Ausnehmungen der Stege mit Verrasteinrichtungen versehen, so daß die Zahnkopfpakete lediglich in die ent­ sprechenden Aussparungen des Stator-Blechpaketes eingescho­ ben werden müssen und dabei automatisch verrasten.

Besonders bevorzugt ist ferner eine Ausgestaltung, bei der die Einrastvorrichtung die Form eines etwa V-förmigen Ein­ schubteiles aufweist, bei dem die Schenkel des "V" eine Schulter aufweisen, die beim Einführen des Einschubteiles in eine komplementäre Aussparung des Steges 3 an einer Hin­ terschneidung verrasten. Durch die als Einfahrschräge wir­ kende V-förmige Ausgestaltung wird das Einführen des Ein­ schubteiles in die Aussparung des Steges wesentlich erleichtert.

Um eine möglichst große Federwirkung beim Einschieben des V-förmigen Einschubteiles des Zahnkopfteiles in die V-för­ mige Aussparung des Steges zu erreichen, endet die Spitze des "V" der Aussparung vorzugsweise in einer kreisförmigen Öffnung. Dies hat neben der erzielbaren größeren Federwir­ kung auch den Vorteil der besseren und reproduzierbareren Stanzbarkeit der V-förmigen Ausnehmung, da das Stanzen von Spitzen zumeist problematisch ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus Unteransprüche hervor.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltung im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Stators;

Fig. 2 und 3 Einzelheiten des Stators der Fig. 2 und

Fig. 4 ein Statorblech gemäß dem Stand der Technik.

Gemäß Fig. 1 weist das vorliegende Statorblech 1 wenigstens an einer Seite in seiner Längsrichtung voneinander beabstandete Stege 3 auf, wobei in die zwischen den Stegen gebildeten Nuten 14 die aus einzelnen Drähten 2 bestehenden Formspulen eingebracht werden. In den Stegen 3 befinden sich, wie dies besonders gut aus der Fig. 3 ersichtlich ist, Aussparungen 15, in die Einschubteile 16 (Fig. 2) von Zahnkopfelementen 6 derart einschiebbar sind, daß die seitlichen Zähne 5′ des Zahnkopfelementes 6 die Nut 14 überragen, wobei zwei benachbarte Zähne 5′ zwischen sich die mit der Nut 14 in Verbindung stehende Nutöffnung 4 bilden.

Vorzugsweise weist das Einschubteil 16 des Zahnkopfelemen­ tes 6 die Form eines sich verjüngenden Teiles auf, das vorzugsweise aus zwei V-förmigen Bereichen 8 und 10 gebildet ist, wobei zwischen den Bereichen 8 und 10 eine nach außen ragende Schulter 9 dadurch gebildet ist, daß sich der V-förmig verjüngte erste Bereich 8 zur Seite ver­ größert um sich im zweiten Bereich 10 wieder V-förmig zu verjüngen. Entsprechend weist die im Steg und teilweise im daran angrenzenden Bereich des Statorbleches 1 befindliche Aussparung 15 ebenfalls die Form einer aus zwei sich verjüngenden Bereichen bestehenden Aussparung auf, die vorzugsweise aus einem ersten V-förmigen Bereich 11 und einem zweiten V-förmigen Bereich 13 besteht, wobei der erste V-förmige Bereich 11 komplementär zum Bereich 8 des Einschubteiles 16 und der zweite V-förmige Bereich 13 komplementär zum zweiten Bereich 10 des Einschubteiles 16 ausgebildet ist. Entsprechend ist zwischen dem ersten Bereich 11 und dem zweiten Bereich 13 eine der Schulter 9 entsprechende Hinterschneidung 12 dadurch gebildet, daß sich der V-förmige erste Bereich 11 nach außen vergrößert um sich dann wieder V-förmig im Bereich 13 zu verjüngen.

Beim Einschieben des Zahnkopfelementes 6 in die Aussparung 15 eines Steges 3 gleitet zunächst der erste Bereich 10 in dem Bereich 11 nach unten, wobei die Aussparung 15 durch Auffedern der Schenkel des Stegteiles 3 auffedert. Schließ­ lich gelangt beim weiteren Einschieben die Schulter 9 hin­ ter die zwischen dem Bereichen 11 und 13 der Aussparung 15 gebildete Verengung, so daß sie die Hinterschneidung 12 zur Verriegelung des Zahnkopfelementes 6 am Steg 3 hinter­ greift.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Zahnkopfelement 6 auch andere zur Verriegelung im Stegteil 3 geeignete Verriegelungseinrichtungen, vorzugsweise am Einschubteil, aufweisen kann. Beispielsweise ist es auch denkbar derartige Verriegelungseinrichtungen in der Form von Einrastelementen im Bereich der aneinander anliegenden Flächen des Steges 3 und des Zahnkopfelementes 6 vorzusehen.

Durch das vorliegende Statorblech 1 wird eine einfache und effektive Montage der aus den Drähten 2 bestehenden Form­ spulen in den aus den Statorblechen 1 gebildeten Stator- Blechpaketen vor Ort ermöglicht. Dabei werden zunächst die Stator-Blechpakete in der gewünschten Lage befestigt. Dann werden von oben die aus den Drähten 2 vorgefertigten Form­ spulen in die Nuten 14 eingelegt. Daraufhin werden die vor­ zugsweise ebenfalls vorgefertigten Zahnkopfelement-Pakete, die dem Blechpaket entsprechen, in die Aussparungen 15 der Stege 3 eingeschoben und dabei automatisch an den Stegen 3 verriegelt. Die Nutöffnung 4 muß bei einer derartigen Kon­ struktion vorteilhafterweise nicht an den Durchmesser der Drähte 2 angepaßt werden.

Vorteilhafterweise mündet gemäß Fig. 3 die Aussparung 15 am spitz zulaufenden Ende des Bereiches 13 in einer Öffnung 7, die beispielsweise kreisförmig ausgestaltet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Aussparung 15 einfach und reprodu­ zierbar in den Steg 3 und den daran angrenzenden Bereich des Statorbleches 1 eingestanzt werden kann und daß die Schenkel des Steges 3 beim Einschieben des Einschubteiles 6 in die Aussparung 15 leichter auffedern.

Vorzugsweise verlaufen die Schulter 9 und die Hinterschnei­ dung 12 senkrecht zur Symmetrieachse des Einschubteiles 16.

Claims (13)

1. Stator für Linearmotoren, mit einem, aus einzelnen Statorblechen gebildeten Stator-Blechpaket, wobei die Statorbleche (1) Nuten (14) zur Aufnahme von aus Drähten (2) vorgefertigten Formspulen aufweisen, die durch entlang wenigstens einer Seite des Statorbleches (1) voneinander beabstandete Stege (3) und an den freien Enden dieser Stege (3) sich zur Seite erstreckende, die Nuten (14) jeweils teilweise überragende Zähne (5′) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (3) Aussparungen (15) aufweisen, in die die Zähne (5′) aufweisende Zahnkopfelemente (6) automatisch verriegelnd einschiebbar sind.

2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnkopfelement (6) ein in die Aussparung (15) einschiebbares Einschubteil (16) aufweist, das wenigstens einen Verriegelungsvorsprung (9) (wenigstens eine Verriegelungsvertiefung) besitzt, der in eine entsprechende Verriegelungsvertiefung (12) (die an einem entsprechenden Verriegelungsvorsprung) der Aussparung (15) eingreift.

3. Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verriegelungsvorsprünge (9) durch im Übergangsbereich zwischen einem ersten sich verjüngenden Bereich (8) und einem zweiten sich verjüngenden Bereich (10), die entlang der Längsachse des Einschubteiles (16) voneinander beabstandet sind, gebildete Hinterschneidungen geformt sind und daß zwei Verriegelungsvertiefungen (12) durch in Übergangsbereich zwischen einem ersten sich verjüngenden Bereich (11) und einem zweiten sich verjüngenden Bereich (13) der Aussparung (15), die entlang der Längsachse des Steges (3) voneinander beabstandet sind, gebildete Schultern geformt sind.

4. Stator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Bereich (8, 10) des Einschubteiles (16) bzw. der erste und/oder zweite Bereich (11, 13) der Aussparung sich V-förmig verjüngen.

5. Stator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (13) der Aussparung (15) in einer Öffnung (7) des Statorbleches endet.

6. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Statorblech (1) und/oder das Zahnkopfelement (6) ein Stanzteil ist.

7. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zahnkopfelemente (6) deckungsgleich zueinander ausgerichtet und zu vorgefertigten Zahnkopfpaketen verbunden sind.

8. Statorblech zur Bildung eines Stators für Linearmotoren, mit Nuten (14) zur Aufnahme von aus Drähten (2) vorgefertigten Formspulen, die durch entlang wenigstens einer Seite des Statorbleches (1) voneinander beabstandete Stege (3) und an den freien Enden dieser Stege (3) sich zur Seite erstreckende, die Nuten (14) jeweils teilweise überragende Zähne (5′) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (3) Aussparungen (15) aufweisen, in die die Zähne (5′) aufweisende Zahnkopfelemente (6) automatisch verriegelnd einschiebbar sind.

9. Statorblech nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnkopfelement (6) ein in die Aussparung (15) einschiebbares Einschubteil (16) aufweist, das wenigstens einen Verriegelungsvorsprung (9) (wenigstens eine Verriegelungsvertiefung) besitzt, der in eine entsprechende Verriegelungsvertiefung (12) (die an einem entsprechenden Verriegelungsvorsprung) der Aussparung (15) eingreift.

10. Stator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verriegelungsvorsprünge (9) durch im Übergangsbereich zwischen einem ersten sich verjüngenden Bereich (8) und einem zweiten sich verjüngenden Bereich (10), die entlang der Längsachse des Einschubteiles (16) voneinander beabstandet sind, gebildete Hinterschneidungen geformt sind und daß zwei Verriegelungsvertiefungen (12) durch im Übergangsbereich zwischen einem ersten sich verjüngenden Bereich (11) und einem zweiten sich verjüngenden Bereich (13) der Aussparung (15), die entlang der Längsachse des Steges (3) voneinander beabstandet sind, gebildete Schultern geformt sind.

11. Stator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Bereich (8, 10) des Einschubteiles (16) bzw. der erste und/oder zweite Bereich (11, 13) der Aussparung sich V-förmig verjüngen.

12. Stator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (13) der Aussparung (15) in einer Öffnung (7) des Statorbleches endet.

13. Stator nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Statorblech (1) und/oder das Zahnkopfelement (6) ein Stanzteil ist.