DE578797C - Umlaufender zylindrischer Feldmagnet fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17.JUNI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Id¹ GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche¹ vom 8. August 1931 ab

Bei umlaufenden zylindrischen Feldmagneten für elektrische Maschinen, bei denen sich die axialen Wicklungsnuten auch quer über die Stirnseiten des Magnetkörpers fortsetzen und an diesen letzteren Wellenzapfen mittels axialer Bolzen angeflanscht sind, ergeben sich Schwierigkeiten in der möglichst gleichmäßigen Verteilung dieser Befestigungsbolzen dadurch, daß die stirnseitrgen, die Wicklungsnuten begrenzenden Zähne des Magnetkörpers zu schmal sind, um das Gewinde für die Befestigungsbolzen aufzunehmen.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sind verschiedene Konstruktionen vorgeschlagen worden, denen aber gewisse Mängel anhaften, deren Beseitigung wünschenswert erscheint.

Eine bekannte Konstruktion läßt die Befestigungsbolzen teils in den Zahn, teils in die Nutenverschlußkeile der Stirnseiten eingreifen.

Diese Anordnung besitzt den Nachteil, daß das Muttergewinde für den Bolzen in zwei gegeneinander relativ verschiebbaren Teilen untergebracht ist. Nach einem anderen Vorschlag sind die Nutenverschlußkeile mit verbreiterten Köpfen versehen, in welche die Befestigungsbolzen für den Wellenflansch eingreifen. Die letzte Anordnung besitzt den Nachteil, daß das Drehmoment, welches von der antreibenden Kraftmaschine auf den mit dieser gekuppelten Wellenflansch ausgeübt wird, nur mittelbar über die Nutenverschlußkeile auf den Magnetkörper übertragen wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, die den Eingriff der Befestigungsbolzen für den Wellenflansch unmittelbar in den Magnetkörper auch im genuteten Teil der Läuferstirn ermöglicht/ Dabei wird von der bereits bekannten Erfahrung ausgegangen, daß hochbelastete Nutenleiter an einzelnen Stellen Aussparungen für den Durchtritt von Befestigungsmitteln gestatten, ohne deshalb unzulässig warm zu werden. Erfindungsgemäß sind nun die auf der Stirnseite des Magnetkörpers gelegenen Nutenleiter oder einige von ihnen mit seitlichen oder zentralen Aussparungen versehen, welche das Material des Läuferkörpers für den unmittelbaren Eingriff der Bolzen freigeben und gegebenenfalls dort eine Verstärkung der Zahnwandung für diesen Zweck zulassen. Es ist einleuchtend, daß eine derartige unmittelbare Übertragung des Drehmomentes vom Wellenflansch auf den Magnetkörper zuverlässiger und sicherer ist als die erwähnte mittelbare Übertragung.

Die Aufgabe ist auf verschiedene Weise lösbar. Man kann beispielsweise an einigen der die stirnseitigen Wicklungsnuten begrenzenden Zähne Augen vorsehen, welche das Muttergewinde für die Befestigungsbolzen aufnehmen. Da diese Augen die Wicklungsnuten verschmälern, ist es in diesem Fall erforderlich, die Windungen der Wicklung an den Stellen, an welchen sie an den Augen vorbeigeführt sind, seitlich so auszuschneiden, daß das Auge

*) Von dem Patentsweher ist als der Erfinder angegeben worden:

Or.-Ing. Robert Pohl in Berlin-Charlottenburg.

zwischen zwei derart ausgeschnittenen Seitenflächen der Windungen Platz findet. Es ergibt sich dabei naturgemäß eine Schwächung des Ouerschnitts-der Windung an der ausgeschnittenen Stelle, die aber infolge der hohen Wärmeleitfähigkeit des Kupfers bezüglich etwaiger Erwärmung zu keinerlei Bedenken Anlaß gibt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, statt einer Verbreiterung des stirnseitigen Zahnes to durch das Auge eine Verbreiterung des Wicklungsleiters an den Durchtrittsstellen der Befestigungsbolzen vorzunehmen, derart, daß der Leiter an dieser Stelle ein Auge bildet, durch welches der Befestigungsbolzen isoliert hindurchgeführt werden kann. .

In der Zeichnung ist der Gegenstand unserer Erfindung in den zwei erwähnten Ausführungsbeispielen dargestellt.

Abb. ι zeigt einen umlaufenden Feldmagneten nach dem zuerst angegebenen Ausführungsbeispiel. In dieser Abbildung bedeutet die obere Hälfte des linken Teiles des Feldmagneten einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 2. Dieser Schnitt ist durch die Mitte der neutralen Zone des Feldmagneten geführt. Die untere Hälfte des linken Teiles der Abb. 1 zeigt den Feldmagnetkörper in Ansicht. Der rechte Teil der Abb. ι ist um 90 ° gedreht dargestellt und zeigt in der oberen Hälfte einen Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 2, der durch die Polmittellinie geführt ist, während die untere Hälfte den Magnetkörper in der entsprechenden Ansicht zeigt.

Mit ι ist der Magnetkörper, mit 2 der mittels des Wellenflansches 3 und der Befestigungsbolzen 4 an den Magnetkörper angeflanschte Wellenzapfen und mit 5 eine Zwischenlage aus unmagnetischem Werkstoff, beispielsweise Bronze, Spezialstahl o. dgl., bezeichnet. In den längsseitigen und stirnseitigen Wicklungsnuten 6 des Magnetkörpers, die von den Zähnen 7 begrenzt sind, liegt die Wicklung 8. Diese ist an der Öffnung der längsseitigen Wicklungsnuten durch eingetriebene Nutenverschlußkeile 9 mit einer metallenen Beilage io, die zum Schütze der Isolation der Wicklung beim Eintreiben der Nutenverschlußkeile dient, gegen die Wirkungen der Fliehkraft gesichert. An den Stirnseiten ist eine solche Sicherung der Nutenwicklung nicht erforderlich, da dort ein Hinausschleudern durch die Zentrifugalkraft nicht in Frage kommt. Die Nuten besitzen daher an der Stirnseite keinen besonderen Nutenverschlußkeil, sondern sind ledig-Hch unter Beilage von Abdeckstreifen 10 (vgl. Abb. 4) durch das unmagnetische Zwischenstück 5 (Abb. ι und 6) abgedeckt.

Im Bereiche der Magnetpole greifen die Befestigungsbolzen 4, wie die rechte obere Hälfte der Abb. 1 zeigt, unmittelbar in den Polkörper ein. Im Gebiet der neutralen Zone des Feldmagneten können die Befestigungsbolzen nicht ohne weiteres bis in den Magnetkörper geführt werden, weil die schmalen, stirnseitigen Zähne nicht genügend Raum zur Aufnahme des Muttergewindes der Befestigungsbolzen bieten.

Um dies zu ermöglichen, sind gemäß Abb. 2, die auf der linken Seite eine Draufsicht auf den Wellenflansch und auf der rechten Seite, bei der der Wellenflansch weggebrochen gedacht ist, eine Draufsicht auf die Stirnfläche des Magnetkörpers darstellt, mehrere dieser stirnseitigen Zähne an den Stellen, an denen Befestigungsbolzen in den Magnetkörper eindringen sollen, mit Augen 11 versehen, welche das Muttergewinde für die Befestigungsbolzen aufnehmen. Wie die Abb. 4 im Querschnitt durch die stirnseitigen Wicklungsnuten nach der Linie G-H (Abb. 3) zeigt, brauchen hierbei die Augen nicht bis auf den Nutengrund herunterzureichen, sondern es genügt, sie auf die für eine ausreichende Gewindelänge benötigte Tiefe zu erstrecken. Hierdurch wird das Ausschneiden der Windungen der 'Magnetwicklung auf diejenigen Windungen beschränkt, bei denen es unvermeidlich ist.

Aus Abb. 2 ersieht man ohne weiteres, daß die Verteilung der Befestigungsbolzen auf diese Weise eine verhältnismäßig gleichmäßige ist, indem im Bereiche eines jeden Magnetpoles fünf Befestigungsbolzen und rechtwinklig hierzu im Bereich der Wicklungsnuten je drei Befestigungsbolzen angeordnet sind. Abb. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Stirnseite des Magnetkörpers, während Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie G-H (Abb> 3) darstellt. Beide Abbildungen zeigen in vergrößertem Maßstabe, wie die Windungen 8 im Gebiete der Augen 11 für die Befestigungsbolzen ausgeschnitten sind. Durch eine isolierende Zwischenlage 12 werden die Windungen gegen Berührung mit dem Auge 11 und dem Zahn geschützt. Die Abb. 5 zeigt das ausgeschnittene Stück einer solchen Windung herausgezeichnet.

Abb. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit 1 ist wieder der Magnetkörper, mit 2 der Wellenzapfen, mit 3 der Wellenflansch, mit 4 die Befestigungsbolzen und mit 5 das Zwischenstück aus unmagnetischem Werkstoff bezeichnet. Die Anordnung der Nuten 6 und der in sie gebetteten Wicklung 8 entspricht derjenigen nach Abb. 1. Auch die Darstellungsweise des Feldmagneten ist wie in Abb. 1, so daß sich nähere Angaben hierüber erübrigen.

Abb. 7 zeigt einen Querschnitt durch den Feldmagneten nach der Linie J-K. Bei dieser Anordnung stellt die linke Hälfte eine Draufsicht auf den Wellenflansch, die rechte eine Draufsicht auf die Stirnseite des Magnetkörpers dar, wobei die rechte Hälfte des Wellenflansches weggebrochen gedacht ist. Wie auf

der rechten Seite der Abb. 7 ersichtlich, greifen hier die Befestigungsbolzen 4 nicht in Augen 11 der stirnseitigen Zähne 7 ein, sondern sind durch die Windungen der Wicklung 8 hindurch unmittelbar bis in den Magnetkörper geführt. Um dies zu ermöglichen, sind an den Stellen, an denen die Bolzen die Windungen durchdringen, letztere mit augenartigen Verbreiterungen 13 versehen, die in der Mitte eine Durchbrechung für den Durchtritt des Befestigungsbolzens besitzen. Die augenartige Durchbrechung der Windungen wird zweckmäßig nicht kreisrund, sondern etwas langgestreckt ausgeführt, um etwaige Ungenauigkeiten während des Aufwickeins der Spulen leicht ausgleichen zu können. Um die augenartigen Verbreiterungen der Windungen zwischen zwei Zähnen unterzubringen, werden an entsprechenden Stellen Ausnehmungen an den Zähnen vorgesehen.

Bei dieser Anordnung fallen die Befestigungsbolzen für den Wellenflansch langer aus als bei der Anordnung nach den Abb. 1 bis 4, da sie bis über den Nutengrund hinaus in den Magnetkörper eindringen. Im übrigen zeigt die Abb. 7, daß auch bei dieser Anordnung die Verteilung der Befestigungsbolzen um den Umfang herum verhältnismäßig gleichmäßig ist.

Die Abb. 8, 9 und 10 zeigen die Ausbildung der Windungen an der Durchtrittsstelle der Befestigungsbolzen in vergrößertem Maßstabe. Abb. 8 ist wie Abb. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Stirnseite des Magnetkörpers, während Abb. 9 einen Schnitt nach der Linie L-M der Abb. 8 darstellt. In den Abb. 7 bis 9 sind, wie in den Abb. 2 bis 5, mit 7 die stirnseitigen Zähne des Magnetkörpers, mit 8 die Windungen, mit die Nutenverschlußkeile der längsseitigen Wicklungsnuten und mit 10 die Schutzbeilagen für die Isolation der Wicklung bezeichnet. Der Befestigungsbolzen 4 ist mit einem Isolierrohr umgeben, welches die Windungen der Magnetwicklung vor der Berührung mit den Bolzen schützt. Gegen die Zähne des Magnetkörpers ist die Wicklung durch eine Isolationsschicht 12 isoliert. Abb. 10 zeigt die augenartige Verbreiterung 13 der Windungen 8 herausgezeichnet.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ' i. Umlaufender zylindrischer Feldmagnet für elektrische Maschinen mit quer über die Stirnseiten des Magnetkörpers fortgesetzten Wicklungsnuten und mittels axialer Bolzen an die Stirnseiten angeflanschten Wellenzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Nutenleiter auf der Stirnseite seitliche oder zentrale Aussparungen besitzt, durch die auch im genuteten Teil der Läuferstirn die Bolzen unmittelbar in den Magnetkörper eingreifen können.
2. 2. Umlaufender Feldmagnet nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen je zwei ausgesparte Leiter enthaltenden Wicklungsnuten liegende Zahn

   . des Magnetkörpers Augen zur Aufnahme des Muttergewindes für die Befestigungsbolzen besitzt.
3. 3. Umlaufender Feldmagnet nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingriffsstellen der Befestigungsbolzen in den Magnetkörper die Leiter der Wicklung Augen mit einer Durchgangsöffnung für die bis unter den Nutengrund reichenden Bolzen besitzen.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen