DE4340044C1

DE4340044C1 - Filling element for introducing into cavities to be filled with sealing compound, in particular for electrical transverse-flux machines

Info

Publication number: DE4340044C1
Application number: DE19934340044
Authority: DE
Inventors: Rudolf Brunnengraeber
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith SE and Co KG
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2013-11-25

Abstract

The invention relates to a filling element for introducing into cavities to be filled with sealing compound. The invention is characterised by the following form of the element; at least four anchoring elements are grouped around a centre point; stems are provided between the anchoring elements and the centre point; at least some of the anchoring elements have an equal distance in each case from the centre point; the anchoring elements of a filling element are shaped and arranged in such a way that they are able to hook together with the anchoring elements of a neighbouring filling element. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft Füllkörper gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to packing elements according to the preamble of Claim 1.

Im Maschinenbau kommt es öfter vor, daß Hohlräume mit einer Vergußmasse auszufüllen sind. Dabei sind besonders elektrische Maschinen zu nennen und hier wiederum Transversalflußmaschinen. Dabei sind die Hohlräume begrenzt durch Flächen, die aus Metallkörpern, beispielsweise metallischen Platten gebildet sind.In mechanical engineering it often happens that cavities with a Potting compound must be filled in. Are special electrical machines and here again Transverse flux machines. The cavities are limited through surfaces made of metal bodies, for example metallic plates are formed.

Solche Vergußmassen werden deshalb verwendet, weil sie gewisse erwünschte Eigenschaften haben, insbesondere als Isolatoren. Sie hatten jedoch gleichzeitig Eigenschaften, die höchst nachteilig sind. Hierbei ist insbesondere ihre geringe Festigkeit zu nennen. Ferner haben sie andere Wärmeausdehnungskoeffizienten, als das angrenzende Material, aus dem die Begrenzungsflächen gebildet sind. Deswegen kann es bei Temperaturschwankungen zu Schrumpfrissen in der Vergußmasse kommen. Auch ist die Wärmeleitfähigkeit häufig extrem gering. Dies kann nachteilig sein, besonders wiederum bei den genannten Transversalflußmaschinen (TFM-Maschinen). Dort fallen nämlich beim Betrieb große Wärmemengen an, die möglichst rasch abgeführt werden müssen.Such potting compounds are used because they have certain desirable properties, especially as Isolators. However, they had properties at the same time, which are extremely disadvantageous. Here is theirs in particular low strength. They also have others Coefficient of thermal expansion than the adjacent one Material from which the boundary surfaces are formed. That is why it can change with temperature fluctuations Shrinkage cracks come in the sealing compound. That too is Thermal conductivity is often extremely low. This can be disadvantageous, especially again with the aforementioned Transversal flux machines (TFM machines). Fall there namely when operating large amounts of heat, if possible must be dissipated quickly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Füllkörper anzugeben, welche in Hohlräume eingebracht werden können, die ihrerseits mit Vergußmasse ausgefüllt werden.The invention has for its object packing indicate which can be introduced into cavities, which in turn are filled with potting compound.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patent anspruchs 1 gelöst. This task is accomplished through the features of the patent claim 1 solved.

Es ist notwendig, die Füllkörper in einer ganz bestimmten Weise zu gestalten, und zwar derart, daß sie sich beim Einbringen oder Einschütten in den betreffenden Hohlraum leicht ineinander verhaken und in diesem Zustand gegenseitigen Verhakens auch verbleiben. Dies ist notwendig, um ein zusammenhängendes räumliches Netz von Füllkörpern zu schaffen, und um sicherzustellen, daß die Hohlräume tatsächlich in gleichmäßiger Weise von Füllkörpern ausgefüllt sind, ohne daß es Teilräume gibt, die arm an oder gar frei von Füllkörpern sind.It is necessary that To design fillers in a very specific way, and in such a way that it picks up or pours in easily hook into each other and remain in this state of mutual interlocking. This is necessary to create a coherent spatial Network of packing to create and to ensure that the cavities actually in a uniform manner from Fillers are filled without sub-spaces, that are poor in or even free of packing.

Durch die in Patentanspruch 1 definierte Gestalt der Füllkörper wird all dies erreicht. Es findet ein positives gegenseitiges Verhaken leicht und schnell statt, wann immer zwei Füllkörper zusammengebracht werden, und zwar bereits durch loses Schütten. Sind zwei Körper erst einmal miteinander verhakt, so enthaken sie sich nicht mehr, dank der besonderen erfindungsgemäßen Gestalt. Die Füllkörper bleiben somit zusammen, so daß im gesamten, von ihnen eingenommenen Raum eine Vielzahl von Wärmebrücken gebildet sind, um Wärmeströme von einer den Hohlraum begrenzenden Fläche zur benachbarten Fläche zu leiten.Due to the shape of the packing defined in claim 1 all of this is achieved. It finds a positive one interlocking easily and quickly instead of whenever two fillers are brought together, and already by loose pouring. Are two bodies first hooked together, they no longer unhook themselves, thanks the special shape according to the invention. The packing thus remain together, so that, in general, of them occupied space formed a variety of thermal bridges are to heat flows from a cavity bounding To direct the surface to the neighboring surface.

Bei entsprechender Materialwahl hat der einzelne Füllkörper eine entsprechende Festigkeit. Wiederum aufgrund des gegenseitigen Verhakens werden Kräfte jeglicher Art, beispielsweise Zugkräfte, Druckkräfte, Scherkräfte, durch das gesamte räumliche Netzwerk übertragen. Damit findet eine Steigerung der Festigkeit statt, die ein Vielfaches jener Festigkeit betragen kann, welche die Vergußmasse ohne Füllkörper hat.With the appropriate choice of material, the individual packing has a corresponding strength. Again due to the mutual hooking become forces of all kinds, for example tensile forces, compressive forces, shear forces transmit the entire spatial network. So that takes place an increase in strength instead of a multiple can be that strength which the casting compound without Has packing.

Wie erwähnt, sind erfindungsgemäße Füllkörper besonders vorteilhaft anwendbar bei stromrichtergespeisten Synchronmaschinen nach dem Transversalflußprinzip. Auf DE- PS 37 95 089 wird verwiesen. As mentioned, fillers according to the invention are special Can be used advantageously for converter-fed systems Synchronous machines based on the transverse flow principle. On DE- PS 37 95 089 is referenced.

Bezüglich der Geometrie einzelner Parameter gibt es optimale Werte zum Erreichen des gewünschten technischen Erfolges. So wird der Fachmann vor allem die folgenden Größen sorgfältig aufeinander abstimmen: Anzahl der Ankerelemente, Länge der Stege, Gestalt der Ankerelemente, usw. Hat das einzelne Ankerelement die Gestalt eines Pilzhutes, so ist die Hutform selbst von Bedeutung. Der Pilzhut kann entweder sehr flach und von großem Durchmesser sein oder gedrungen und von kleinem Durchmesser.With regard to the geometry of individual parameters, there are optimal values to achieve the desired technical Success. So those skilled in the art will mainly do the following Match sizes carefully: number of Anchor elements, length of the webs, shape of the anchor elements, etc. Has the individual anchor element the shape of a Mushroom hat, so the hat shape itself is important. Of the Mushroom hat can either be very flat and large in diameter be or compact and of small diameter.

Bei der Gestaltung der Füllkörper ist ferner Bedacht zu nehmen auf die Herstellungsmöglichkeiten - siehe weiter unten.When designing the packing, consideration should also be given to take on the manufacturing possibilities - see further below.

Die Erfindung eignet sich dazu, einen Hohlraum derart auszufüllen, daß alle beteiligten Füllkörper eine in sich tragende Konstruktion darstellen, die auch ohne Einbettung in eine Vergußmasse allen möglichen auf sie einwirkenden Kräften standhält. Handelt es sich bei dem Hohlraum, der mit den Füllkörpern auszufüllen ist, um einen Ringraum, so bildet in diesem Falle die Gesamtheit der Füllkörper einen gegenüber Krafteinwirkung von außen stabilen Ring.The invention is suitable for creating a cavity in this way fill out that all packing involved one in itself represent load-bearing structure, even without embedding in a casting compound of all possible influences on it Withstands forces. Is the cavity the is to be filled with the packing to create an annular space, so In this case, the entirety of the packing elements forms one ring stable against external forces.

Eine besonders interessante Möglichkeit der Anwendung der Erfindung besteht darin, die Begrenzungsflächen der Hohlräume derart zu gestalten, daß eine Verankerung mit den an diese Flächen angrenzenden Füllkörpern erfolgt. So ist es beispielsweise denkbar, die begrenzenden Flächen ebenfalls mit Ankerelementen zu versehen, die dieselben oder eine ähnliche Gestalt haben, wie die Ankerelemente, die den betreffenden Hohlraum ausfüllen. So ist es ferner möglich, an einer oder mehreren der angrenzenden Flächen eine Vielzahl von Stegen mit Pilzhüten anzubringen. Hierdurch wird erreicht, daß nicht nur ein gegenseitiger Zusammenhalt der in die Hohlräume eingebrachten Füllkörper stattfindet, sondern auch eine Verhakung zwischen den eingebrachten Füllkörpern und den an den Flächen fixierten Füllkörpern hergestellt wird. Somit läßt sich ein Kraftschluß zwischen den eingebrachten Füllkörpern und jenen an den angrenzenden Flächen fixierten Füllkörpern herstellen.A particularly interesting way of using the Invention is the boundary surfaces of the To design cavities so that anchoring with the fillers adjacent to these surfaces. That's the way it is for example conceivable, as are the bounding areas to be provided with anchor elements which are the same or one have a similar shape as the anchor elements that the Fill in the relevant cavity. So it is also possible one on one or more of the adjacent surfaces Attach a variety of bridges with mushroom hats. Hereby it is achieved that not only mutual cohesion the filler inserted into the cavities takes place, but also an entanglement between the introduced Packings and the packings fixed to the surfaces will be produced. Thus, a frictional connection between the fillers introduced and those on the adjacent ones Create surfaces of fixed packing.

Die Erfindung läßt sich für alle möglichen anderen Zwecke anwenden, bei denen es um eine Armierung geht.The invention can be used for all sorts of other purposes apply where reinforcement is concerned.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Füllkörper 1 in zwei verschiedenen Ansichten. Wie man sieht, weist der Füllkörper jeweils ein Zentralelement 1.1 auf, vier Stege 1.2 sowie - am Ende der Stege - vier Ankerelemente 1.3. Grundsätzlich ähnelt der Aufbau des Füllkörpers einem Atommodell. Es wäre auch möglich, eine größere Anzahl von Stegen mit zugehörenden Ankerelementen vorzusehen. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die Steglängen und die Gestalten der Ankerelemente aufeinander abzustimmen sind, so daß der gewünschte Erfolg eintritt, nämlich das leichte, gegenseitige und zugleich dauerhafte Verhaken der Ankerelemente. Allgemein benötigt ein solcher Füllkörper im dreidimensionalen Raum stets einen Freiheitsgrad, an dem durch geeignete Flächen eine Verankerung mit dem benachbarten Füllkörper stattfinden kann. Figs. 1 and 2 show a packing 1 in two different views. As can be seen, the filler body has a central element 1.1 , four webs 1.2 and - at the end of the webs - four anchor elements 1.3 . The structure of the packing is basically similar to an atomic model. It would also be possible to provide a larger number of webs with associated anchor elements. However, it should be noted that the bridge lengths and the shapes of the anchor elements must be coordinated with one another so that the desired success occurs, namely the easy, mutual and at the same time permanent hooking of the anchor elements. In general, such a filler in three-dimensional space always requires a degree of freedom at which anchoring to the adjacent filler can take place through suitable surfaces.

Die einzelnen Gestaltungsparameter sind die folgenden:
Ausdehungskoeffizient, Schrumpfung, Dehnung, Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Oberflächenstruktur, elektrische Werte, und nicht zuletzt die Gestalt der Füllkörper.The individual design parameters are the following:
Expansion coefficient, shrinkage, elongation, strength, thermal conductivity, surface structure, electrical values, and last but not least the shape of the packing.

Demgemäß kommen die unterschiedlichsten Materialien für die Füllkörper in Betracht, wie Metalle, Nichtmetalle, Kunststoff. Accordingly, the most diverse materials come for the Fillers into consideration, such as metals, Non-metals, plastic.

Die Herstellung kann durch Gießen erfolgen, beispielsweise durch Spritzgießen. Auch hierbei kommt es darauf an, den Füllkörper entsprechend günstig zu gestalten, damit er in einer zweiteiligen Form herstellbar ist. Auch kommen mehrteilige Formen in Betracht. Eine besonders wichtige Herstellungsform ist das Herstellen im Gesenk.The production can be done by casting, for example by injection molding. It is also important here that Filler to design accordingly cheap, so that it in a two-part shape can be produced. Come too multi-part forms into consideration. A particularly important one Manufacturing form is the manufacturing in the die.

Claims

1. Packing material for insertion into cavities which are to be filled with casting compound, characterized by the following shape of the body:
at least four anchor elements ( 1.3 ) are grouped around a center point;
webs ( 1.2 ) are provided between the anchor elements ( 1.3 ) and the center point;
at least some of the anchor elements ( 1.3 ) are each equidistant from the center.

2. Packing body according to claim 1, characterized in that the individual anchor element ( 1.3 ) has the shape of a mushroom cap.

3. Packing body according to claim 1, characterized in that the individual anchor element ( 1.3 ) has the shape of a hook, the curvature of which points radially outwards, and the free hook end of which points inwards.

4. Packing body according to one of claims 1-3, characterized by the application at a electrical machine, especially in the case of a stator Transverse flux machine.

5. boundary surface cavities for introducing fillers according to any one of claims 1-4, characterized in that the boundary surfaces have anchor elements ( 1.3 ) which are connected via webs ( 1.2 ) to the boundary surfaces.