DE60313823T2

DE60313823T2 - Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung für die elektrischen Wicklungen eines Motors

Info

Publication number: DE60313823T2
Application number: DE60313823T
Authority: DE
Inventors: Ido Boischio
Original assignee: Inarca SpA
Current assignee: Inarca SpA
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: EP1355406B1; US7046495B2; ATE362671T1; ITPD20020094A1; US20030193768A1; EP1355406A1; DE60313823D1; ES2284998T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung für elektrische Wicklungen eines Motors.
Es ist bekannt, dass die Hersteller bei der Massenproduktion von Elektromotoren zunehmend eine Notwendigkeit zur Automatisierung von Prozessen erkennen, um beträchtliche Einsparungen zu erreichen.
Diese Forderung kollidiert jedoch mit der Tatsache, dass im elektrischen Bereich viele technologisch fortschrittliche Länder ziemlich restriktive Vorschriften haben, um Qualität und Sicherheit des Produkts zu gewährleisten.
Dementsprechend veranlasst die Notwendigkeit, hohe Qualität und Sicherheit mit hohen Produktionsdurchläufen zu kombinieren, das Personal im Fachbereich Lösungen zu entwickeln, die auf den Zusammenbau der Komponenten auf automatischen Maschinen gerichtet sind.
Insbesondere ist eine sehr bedeutende Komponente der Schutzmittel eines Elektromotors der sogenannte Überhitzungsschutz, und insbesondere sein Anschluss und seine Isolierung.
Der Überhitzungsschutz besteht im Wesentlichen aus einer Komponente, die auf Temperaturschwankungen der Wicklungen des Motors empfindlich ist und gewährleistet, dass solche Wicklungen nach Erreichen einer voreingestellten Temperatur, von den Kontakten der elektrischen Energieversorgung getrennt werden.
Die derzeit bei Motoren eingesetzten Überhitzungsschutzeinrichtungen sind im Wesentlichen mittels Drähten verbunden, die angeheftet oder angeschweißt sind und dann mit Schrumpfhülsen isoliert und von Hand positioniert werden, und daher ist es notwendig, eine spezialisierte Arbeitskraft für die Verdrahtung und den Zusammenbau abzustellen.
In einigen Fällen ist es notwendig, eine Sicherung, allein oder in Kombination mit dem Überhitzungsschutz, einzusetzen und anzuschließen.
US-Patent Nr. 6,326,879 offenbart eine thermische Einrichtung für Elektromotoren, die an der äußeren Umfangsfläche der vorderen Wicklung mittels einer Zwischenschicht 90 aus einem wärmebeständigen Material angebracht wird, das geklebt werden kann.
Das europäische Patent Nr. 0431238 offenbart eine Gehäusebox für einen Überhitzungsschutzschalter, der im Zwischenraum zwischen dem Wicklungskopf und dem Statorlamellenstapel platziert werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung für elektrische Wicklungen von Motoren zur Verfügung zu stellen, die im Wesentlichen für eine Mehrzahl von Motoren standardisiert ist und automatisierten Zusammenbau gewährleistet, ohne jedoch auf die Gewährleistung von Sicherheit und Qualität des Endprodukts zu verzichten.
In dieser Aufgabe ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, Schweißverbindungen zu eliminieren.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung zur Verfügung zu stellen, die vollkommenen Ausschluss von signifikanten Störungen bezüglich der Eigenschaften zur Erfassung und Empfindlichkeit von Temperaturschwankungen der Wicklung gewährleistet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung zur Verfügung zu stellen, deren Struktur hohe Flexibilität bei der Anwendung sowohl in Hinblick auf Form wie in Hinblick auf Abmessungen gewährleistet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung zur Verfügung zu stellen, deren Struktur ebenso Anwendung an Motortypen ermöglicht, die schon in der Produktion sind und entwickelt wurden.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Anschuss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung zur Verfügung zu stellen, deren Struktur Herstellung mit bekannten Technologien und Geräten ermöglicht.
Diese Aufgabe und diese und weitere Ziele, die nachfolgend besser ersichtlich werden, werden erreicht durch einen Spulenkörper der Wicklung eines Motors umfassend eine Wicklung und eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung für elektrische Wicklungen von Motoren, wobei die Vorrichtung umfasst: eine wannenförmige Schale, die den Überhitzungsschutz und/oder die Sicherung enthält, wobei der Überhitzungsschutz und/oder die Sicherung eine oder mehrere elektrische Kontaktstellen aufweisen, die von der Schale abstehen, wobei die Schale in Bezug auf den Spulenkörper der Motorwicklung komplementär ist, deren Struktur sie vervollständigt, wobei die Schale eine oder mehrere männliche/weibliche Verriegelungskomponenten aufweist, die zu entsprechen den männlichen/weiblichen Verriegelungskomponenten des Spulenkörpers komplementär sind, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die wannenförmige Schale aus Kunststoff gebildet ist und die Wicklung den Spulenkörper abdeckt, wobei der Spulenkörper komplementär mit der Schale verbunden ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser ersichtlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer Ausführungsform und verschiedener Anwendungssituationen, die nur als nicht einschränkendes Beispiel in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, worin:
1 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung mit der erfindungsgemäßen Struktur ist;
2 eine erste Explosionsansicht der Elemente von 1 ist;
3 eine zweite Explosionsansicht der Elemente von 1 ist;
4 eine Perspektivansicht einer Schale ist, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthalten ist;
5 eine Draufsicht der Schale von 4 ist;
6 eine Perspektivansicht eines Überhitzungsschutzes mit seinen Anschlüssen ist;
7 und 8 Schnittansichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Sicherung bzw. mit einem Überhitzungsschutz sind.
Mit Bezug zu den Figuren ist eine Vorrichtung zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes und/oder einer Sicherung für elektrische Wicklungen von Motoren mit der erfindungsgemäßen Struktur allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine starre wannenförmige Schale 11 aus Kunststoff, die eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, zum Beispiel für eine Überhitzungsschutzeinrichtung 12 (eine Komponente, die auf Temperaturveränderungen empfindlich ist), die in diesem Fall zwei Anschlüsse 17 aufweist, die später ausführlicher beschrieben werden, zum elektrischen Kontakt mit der Energieversorgung eines Elektromotors, nicht gezeigt, wie es nachfolgend deutlicher ausgeführt wird, die aus der Schale 11 hervorstehen.
Die Schale 11 ist zu einem Spulenkörper 16 der Wicklung 14 des Motors komplementär, deren Struktur sie ergänzt und mit der sie vor dem Wicklungsvorgang gekoppelt wird. Mit anderen Worten, die Schale 11 weist eine Form auf, die die Form des Spulenkörpers 16 komplementiert, so dass sie zusammen eine Gesamtstruktur bilden.
Aus diesem Grund weist die Schale 11 zwei einander gegenüberliegende männliche Verriegelungskomponenten auf, die mit den Bezugszeichen 18 bzw. 19 bezeichnet sind, die zu entsprechenden weiblichen Verriegelungskomponenten des Spulenkörpers 16 komplementär sind, die durch die Bezugszeichen 20 bzw. 21 bezeichnet sind.
Insbesondere liegen die männlichen Komponenten 18 und 19 im rechten Winkel zur Anordnungsebene des Überhitzungsschutzes 12 und weisen ein Schwalbenschwanzprofil auf, das komplementär zu den entsprechenden weiblichen Komponenten 21 und 22 geformt ist.
Ein weiteres scheibenförmiges Element 23 mit einem viereckigen Profil ist parallel zur Komponente 18 und seitlich benachbart dazu, so dass es in einen komplementär geformten Sitz 33 des Spulenkörpers 16 eingreift.
Die männlichen Komponenten 18, 19 und das Element 23 weisen entsprechende Durchgänge 30, 31 und 32 auf, die von elektrischen Anschlüssen durchkreuzt werden können, die im Fall der 2 und 7 durch die Anschlüsse 17 gebildet sind, die durch die Komponente 18 und durch das Element 23 verlaufen.
Im alternativen Fall der 7, die ein Beispiel für das Vorliegen einer Sicherung 24 gibt, sind einander gegenüberliegende Anschlüsse 25a und 25b vorhanden, die jeweils durch die Komponenten 18 und 19 verlaufen.
Die Schale 11 ist zweckmäßig benachbart zur Position der Wicklung 14 angeordnet, so dass der Überhitzungsschutz 12 dazu benachbart ist und die Temperatur messen kann.
In dieser Ausführungsform sind die elektrischen Kontaktstellen 17 durch eine entsprechende Anzahl an Metalllamellen gebildet, die durch Stanzen und Formen erhalten sind, die von der Schale 11 hervorstehen und teilweise in den Durchgängen 30, 31 und 32 der Komponenten 18 und 19 und dem Element 23 untergebracht sind und darauf ruhen.
Jede Lamelle 17 für den Überhitzungsschutz 12 weist einen ersten Teil 17a auf, der parallel zum Überhitzungsschutz 12 ist, und einen zweiten Teil 17b, der senkrecht ist, aber auf der selben Ebene liegt, einen dritten Teil 17c, der senkrecht zum vorhergehenden ist (so dass er in den entsprechenden Durchgang 30 oder 31 eingesetzt wird) und einen vierten Teil 17d, der zum ersten parallel ist.
Der Spulenkörper 16, ebenfalls aus Kunststoff, ist zweckmäßigerweise in einander gegenüberliegenden Verbindungselementen 26 und 27 vorgesehen, die elektrische Anschlüsse 28 und 29 zur Verbindung mit der Wicklung 14 und dem Überhitzungsschutz 12 und/oder der Sicherung 24 aufnehmen.
Kontakt der Verbindungselemente 26, 27 mit den Lamellen 17, die auf Endteilen 34, 35 und 36 der entsprechenden Durchgänge 30, 31 und 32 ruhen, erfolgt durch ineinander Verriegeln beim Zusammenfügen der Schale 11 und des Spulenkörpers 16.
In der Praxis wurde festgestellt, dass die vorliegende Erfindung die gestellte Aufgabe und die Ziele erreicht.
Es ist in der Tat anzumerken, dass trotz der konstruktiven Einfachheit der Struktur der Vorrichtung gemäß der Erfindung, ein hoher Standardisierungsgrad für eine Mehrzahl von Motoren erreicht wurde, und automatisierter Zusammenbau gewährleistet ist, ohne jedoch die Gewährleistung von Sicherheit und Qualität des Endprodukts zu vernachlässigen.
Der Zusammenbau des Überhitzungsschutzes und/oder der Sicherung ist im Wesentlichen geführt und praktisch frei von Fehlermöglichkeiten beim Zusammenbau.
Darüber hinaus ist anzumerken, dass die spezielle Struktur des Überhitzungsschutzes ermöglicht, ihn in einer optimalen Situation zu platzieren, so dass die Temperaturveränderungen der Wicklung effektiv erfasst werden können.
Es ist auch anzumerken, dass die Struktur der Schale des Überhitzungsschutzes ermöglicht, dass Schweißverbindungen vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung kann zahlreiche Modifikationen und Variationen erfahren, die alle im Rahmen der beigefügten Ansprüche liegen.
Die technischen Details können durch andere technisch äquivalente Elemente ersetzt sein.
Die Materialien und Abmessungen können gemäß den Anforderungen beliebig sein.
Wo in einem Anspruch genannte technische Merkmale von Bezugszeichen gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen nur zum Zweck der besseren Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt und dementsprechend haben solche Bezugszeichen keinerlei einschränkende Wirkung auf den Rahmen eines Elements, das als Beispiel durch solche Bezugszeichen identifiziert ist.

Claims

Spulenkörper (16) einer Wicklung (14) eines Motors umfassend eine Wicklung (14) und eine Vorrichtung (10) zum Anschluss und zur Isolierung eines Überhitzungsschutzes (12) und/oder einer Sicherung (24) für elektrische Wicklungen (14) von Motoren, wobei die Vorrichtung (10) umfasst: eine wannenförmige Schale (11), die den Überhitzungsschutz (12) und/oder die Sicherung (24) enthält, wobei der Überhitzungsschutz (12) und/oder die Sicherung (24) eine oder mehrere elektrische Kontaktstellen (17) aufweisen, die von der Schale (11) abstehen, wobei die Schale (11) in Bezug auf den Spulenkörper (16) der Motorwicklung (14) komplementär ist und dessen Struktur vervollständigt, und die Schale (11) eine oder mehrere männliche/weibliche Verriegelungskomponenten (18, 19) aufweist, die zu entsprechenden männlichen/weiblichen Verriegelungskomponenten (20, 21) des Spulenkörpers (16) komplementär sind, wobei die Vorrichtung (10) dadurch gekennzeichnet ist, dass die wannenförmige Schale (11) aus Kunststoff gebildet ist und die Wicklung (14) den Spulenkörper (16) abdeckt, wobei der Spulenkörper (16) komplementär mit der Schale (11) verbunden ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (11) zwei einander gegenüberliegende männliche Verriegelungskomponenten (18, 19) aufweist, die zu entsprechenden weiblichen Verriegelungskomponenten (20, 21) des Spulenkörpers (16) komplementär sind.
Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die männlichen Verriegelungskomponenten (18, 19) im rechten Winkel zur Ebene der Anordnung des Überhitzungsschutzes (12) und/oder der Sicherung (24) liegen.
Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die männlichen Verriegelungs komponenten (18, 19) ein Schwalbenschwanzprofil aufweisen, das komplementär zur den jeweiligen weiblichen Komponenten (21, 22) geformt ist.
Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres scheibenförmiges Element (23) mit einem rechtwinkligen Profil parallel und seitlich benachbart zu einer der männlichen Komponenten (18, 19) angeordnet ist, so dass es in einen komplementär geformten Sitz (33) des Spulenkörpers (16) eingreift.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die männlichen Komponenten (18, 19) und das Element (23) mit entsprechenden Durchgängen (30, 31, 32) versehen sind und mit den elektrischen Anschlüssen (17) gekreuzt werden können.
Vorrichtung (10) nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse (17) durch Metallstreifen gebildet sind, die durch Stanzen und Formen erhalten sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Anschlüsse (17) für den Überhitzungsschutz (12) ein Streifen ist, der mit einem ersten Teil (17a) versehen ist, der zum Überhitzungsschutz (12) parallel ist, einem zweiten Teil (17b) versehen ist, der zum Überhitzungsschutz (12) senkrecht ist, aber in der selben Ebene liegt, einem dritten Teil (17c) versehen ist, der zum vorhergehenden senkrecht ist, so dass er in den entsprechenden Durchgang (30, 31) eingesetzt werden kann, und einem vierten Teil (17d) versehen ist, der zum ersten Teil (17a) parallel ist.
Vorrichtung (10) nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallstreifen von der Schale (11) abstehen und teilweise in den Durchgängen (30, 31, 32) der männlichen Komponenten (18, 19) und dem Element (23) angeordnet sind und daran anliegen.
Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (16) mit einander gegenüberliegenden Verbindungselementen (26, 27) versehen ist, die elektrische Anschlüsse (28, 29) zur Verbindung mit der Wicklung (14) und dem Überhitzungsschutz (12) und/oder der Sicherung (24) aufnehmen.