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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät mit einem
elektrischen Antriebsmotor.
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Bei einem Gerät bekannter Machart, beispielsweise einer
Elektropumpe, umfaßt der elektrische Antriebsmotor im
allgemeinen zum einen einen Rotor mit Permanentmagneten, der von
dem Körper des Geräts getragen ist, und zum anderen einen
Stator, der durch einen Kern aus U-förmigen Magnetblechen
gebildet ist, sowie eine elektrische Wicklung, die entweder
durch eine einzige elektrische Drahtspule, die auf dem
Mittelabschnitt dem U dieses Magnetkerns angeordnet ist, oder
durch zwei in Serie geschaltete, auf den beiden Schenkeln
des U dieses Magnetkerns angeordnete Drahtspulen gebildet
ist, und eine Schutzabdeckung, wobei die elektrische
Wicklung mit elektrischen Verbindungsklemmen oder -stiften
verbunden ist. Bei dem Zusammenbau des Geräts wird die
empfindliche Wicklung des Stators oft durch nur eine Abdeckung bis
zum Ende des Arbeitsschritts geschützt.
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Das Gerät wird häufig auf Nachfrage mit elektrischen
Verbindungsklemmen oder -stiften geliefert, die entweder zur
Vorderseite oder zur Hinterseite dieses Geräts ausgerichtet und
entweder gemäß einer Standardnorm oder gemäß einer anderen
Norm angeordnet sind.
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Um auf diese Anforderungen der Kunden einzugehen, wird das
bekannte Gerät üblicherweise mit mehreren Formen des Körpers
und der Schutzabdeckung hergestellt, was seine
Herstellungskosten erhöht und eine kostspielige Lagerung von Bauteilen
hervorruft.
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Die französische Patentanmeldung 2 580 424 zeigt eine
Vorrichtung von elektrischen Wicklungen mit mehreren
Verbindungspositionen
sowie einen eine solche Vorrichtung
verwendenden elektrischen Motor.
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Die vorliegende Erfindung, die auf die Vermeidung dieser
Nachteile zielt, ermöglicht das Herstellen eines Geräts mit
einem elektrischen Antriebsmotor zu einem günstigen Preis.
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Gemäß der Erfindung ist dieses Gerät mit einer einzigen Form
des Körpers und einer einzigen Form der Schutzabdeckung der
elektrischen Wicklung dieses Antriebsmotors versehen, und es
kann verschiedene Anforderungen hinsichtlich der Ausrichtung
der elektrischen Verbindungsklemmen nach vorne oder nach
hinten erfüllen sowie hinsichtlich deren Anordnung gemäß
einer Standardnorm oder einer anderen Norm.
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Dieses Gerät weist einen Aufbau auf, der eine Mechanisierung
oder Automatisierung des Zusammenbaus und/oder der
Fabrikation von vielen seiner Elemente erleichtert.
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Ein Gerät gemäß der Erfindung ist durch den Patentanspruch 1
definiert.
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Für das bessere Verständnis der Erfindung ist nachfolgend
ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
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- Figur 1 eine schematische und teilgeschnittene Ansicht
eines mit einem Antriebsmotor versehenen Geräts in der Form
einer Elektropumpe, die einen Gerätekörper und eine
unabhängige Stator-Unterbaugruppe zeigt, welche zur vorderen Seite
dieses Geräts ausgerichtete elektrische Verbindungsklemmen
oder -stifte aufweist;
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- Figur 2 eine schematische und teilgeschnittene Ansicht
eines mit einem Antriebsmotor versehenes Gerät in der Form
einer Elektropumpe, die einen mit dem Gerätekörper von Figur
1 identischen Gerätekörper sowie eine unabhängige Stator-
Unterbaugruppe des Antriebsmotors zeigt, die identisch mit
derjenigen von Figur 1 ist, die jedoch zur hinteren Seite
dieses Geräts ausgerichtete elektrische Verbindungsklemmen
oder -stifte aufweist;
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- Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine elektrische
Verbindungsklemme oder einen elektrischen Verbindungsstift
der Wicklung des Stators;
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- Figur 4 eine entlang der Achse IV-IV teilgeschnittene und
schematische Ansicht der elektrischen Verbindungsklemme oder
des elektrischen Verbindungsstiftes von Figur 3;
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- Figur 5 eine Draufsicht auf einen elektrischen
Verbindungskabelschuh einer Wärme-Schutzvorrichtung der Wicklung
des Stators;
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- Figur 6 eine Unteransicht des elektrischen
Verbindungskabelschuhs von Figur 5;
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- Figur 7 eine Seitenansicht einer Wicklung des U-förmigen
Stators, die durch zwei in Serie geschaltete elektrische
Drahtspulen gebildet und mit elektrischen Verbindungsklemmen
oder -stiften versehen ist, die gemäß einer Standardnorm
angeordnet sind;
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- Figur 8 eine Seitenansicht einer Wicklung des U-förmigen
Stators, die durch zwei in Serie geschaltete elektrische
Drahtspulen gebildet und mit elektrischen Verbindungsklemmen
oder -stiften versehen ist, die gemäß einer Norm "RAST5"
angeordnet sind;
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- Figur 9 eine Seitenansicht einer Wicklung des U-förmigen
Stators, die durch zwei in Serie geschaltete elektrische
Drahtspulen gebildet ist, die durch eine
Wärme-Schutzvorrichtung geschützt und mit elektrischen Verbindungsklemmen
oder -stiften versehen ist, die gemäß einer Standardnorm
angeordnet sind;
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- Figur 10 eine Seitenansicht einer Wicklung des U-förmigen
Stators, die durch zwei in Serie geschaltete elektrische
Drahtspulen gebildet ist, die durch eine
Wärme-Schutzvorrichtung geschützt und mit elektrischen Verbindungsklemmen
oder -stiften versehen ist, die gemäß einer Norm "RAST5"
angeordnet sind.
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Ein mit einem elektrischen Antriebsmotor versehenes Gerät,
beispielsweise eine Elektropumpe 1, die schematisch in den
Figuren 1 und 2 dargestellt ist, umfaßt einen Körper 2 und
einen elektrischen Antriebsmotor 3 des Typs mit einem Rotor
4 mit Permanentmagneten und einem Stator, der gebildet ist
durch einen Kern aus U-förmigen Magnetblechen 5 und einer
elektrischen Wicklung 6.
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Im dargestellten Beispiel treibt der drehbar in dem Körper 2
gelagerte Rotor 4 ein nicht dargestelltes Flügelrad einer
Pumpe 8 an, die in dem vorderen Bereich des Gerätes 1
angebracht ist, und der mit seiner elektrischen Wicklung 6
versehene Stator ist rittlinks auf dem Körper 2 um den Rotor 4
herum angebracht.
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Gemäß der Erfindung umfaßt ein mit einem elektrischen
Antriebsmotor versehenes Gerät 1 ein fest mit dem Stator
verbundenes Gehäuse 10, welches zusammen mit diesem eine
unabhängige Stator-Unterbaugruppe 13 bildet, die gegen äußere
Angriffe durch dieses Gehäuse 10 geschützt ist und zwei
zueinander diametral entgegengesetzte Wege zum Einbauen der
unabhängigen Stator-Unterbaugruppe in den Körper 2 des
Gerätes 1 aufweist, wobei ein Weg ermöglicht, die elektrischen
Verbindungsklemmen oder -stifte 12 der Wicklung 6 zum
vorderen Abschnitt des Gerätes 1 (Figur 1) auszurichten, und
wobei ein Weg ermöglicht, diese elektrischen
Verbindungsklemmen oder -stifte zum hinteren Abschnitt des Gerätes 1
auszurichten (Figur 2).
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Die unabhängige Stator-Unterbaugruppe 13 umfaßt das Gehäuse
10, den U-förmigen Magnetkern 5, die von diesem Gehäuse 10
gegen äußere Angriffe geschützte elektrische Wicklung 6,
eine optionale Wärme-Schutzvorrichtung 12, einen
elektrischen Mehrnormenverbinder 14 und mechanische Mittel zum
Befestigen dieser unabhängigen Stator-Unterbaugruppe an dem
Körper 2 des Gerätes 1, beispielsweise zueinander
symmetrische, seitliche vordere Vorsprünge 15 und seitliche hintere
Vorsprünge 16, die von dem Gehäuse 10 getragen sind.
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In der unabhängigen Stator-Unterbaugruppe 13 ist die
elektrische Wicklung 6 entweder durch eine nicht dargestellte,
einzige elektrische Drahtspule, die auf dem Mittelabschnitt
oder Boden des U oder auf einem der Schenkel des U des
Magnetkerns 5 angebracht ist, oder durch zwei gepaarte, in
Serie geschaltete elektrische Drahtspulen 19, 20 gebildet,
die schematisch in den Figuren 7 bis 10 dargestellt und auf
den beiden Schenkeln des U dieses Magnetkerns 5 angebracht
sind.
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Eine optionale Wärme-Schutzvorrichtung 12 bekannter Art ist
vorzugsweise in einem Freiraum angeordnet, der sich zwischen
den beiden gepaarten Spulen 19, 20 der elektrischen Wicklung
6 befindet.
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Ein elektrischer Mehrnormen-Verbinder 14 umfaßt zum einen
elektrische Verbindungsklemmen oder -stifte 11 der
elektrischen Wicklung 6 und/oder der Wärme-Schutzvorrichtung 12,
die in einem Vorsprung 17 eines Satzes 24 einer nicht
dargestellten Spule oder in Vorsprüngen 17 von benachbarten und
die gepaarten Spulen 19, 20 elektrisch voneinander
isolierenden Sätzen 24 befestigt sind, die von der Achse 25 des
Körpers 2 des Gerätes 1 am weitesten entfernt sind, also dem
Boden des U des Magnetkerns 5 benachbart sind, um von dem
Körper 2 des Gerätes 1 entfernt zu sein und somit zu
ermöglichen, jegliche räumliche Störung zwischen dem Körper 2 und
dem elektrischen Mehrnormen-Verbinder 14 zu vermeiden, und
zum anderen Gleitführungen 28, die an einem hervorstehenden
Ende des Gehäuses 10 für bekannte und nicht dargestellte
elektrische Anschluß-Steckbuchsen ausgebildet sind, die auf
die elektrischen Verbindungsklemmen oder -stifte 11
aufgeschoben sind.
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Das aus einem elektrisch isolierenden und gegen mechanische
Schläge widerstandsfähigen Material gebildete Gehäuse 10
deckt gleichzeitig die elektrische Wicklung 6 und die
elektrischen Verbindungsklemmen und -stifte 11 ab und schützt
diese. Dieses Gehäuse 10 umfaßt eine durchbrochene Abdeckung
30, die an ihren Wänden 31 schwenkbar auf nicht
dargestellten Scharnieren oder abnehmbar durch eine Eindrück-Montage
angebracht ist. Diese durchbrochene Abdeckung 30 läßt einen
Luftstrom zum Kühlen des Stators hindurchtreten.
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Die unabhängige Stator-Unterbaugruppe 13 mit ihren beiden
zueinander entgegengesetzten Wegen zum Anbringen an dem
Körper 2 des Gerätes ermöglicht, in leichter Weise auf
Anforderungen hinsichtlich der Ausrichtung der elektrischen
Verbindungsklemmen oder -stifte 11 bezüglich des Gerätes 1 nach
vorne oder nach hinten zu antworten. Die zueinander
symmetrischen, seitlichen vorderen Vorsprünge 15 und seitlichen
hinteren Vorsprünge 16, die von dem Gehäuse 10 getragen
sind, ermöglichen, die unabhängige Stator-Unterbaugruppe 13
an dem Körper 2 des Gerätes 3 durch ein Befestigen an von
dem Körper 2 getragenen, zugehörigen Augen 33 zurückzuhalten
und zu blockieren. Das Gerät 1 ist somit besonders günstig
in der Herstellung und vorteilhaft hinsichtlich der
Lagerhaltung, da nur eine einzige Form des Körpers 2 des Gerätes
1 und eine einzige Form des Gehäuses 10 der unabhängigen
Stator-Unterbaugruppe 13 ausreichen, um dieses Gerät 1 an
alle Forderungen hinsichtlich der Ausrichtung der
elektrischen Verbindungsklemmen oder -stifte 11 nach vorne oder
nach hinten anzupassen.
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In dem in den Figuren 1, 2 und 7 bis 10 dargestellten
Beispiel ist der elektrische Mehrnormen-Verbinder 14 gemäß
zweier Normen ausgeführt, nämlich einer Standardnorm und
einer Norm, die unter dem Namen "RAST5" bekannt ist. Bei dem
elektrischen Mehrnormen-Verbinder 14 sind die
Verbindungsklemmen
oder -stifte 11, welche Eingangsklemmen oder -stifte
E und Ausgangsklemmen oder -stifte S bilden, flach, und sie
weisen einerseits relativ kleine vorbestimmte Abstände für
die Norm "RAST5" (Figuren 8 und 10) und relativ große für
die Standardnorm (Figuren 7 und 10) und andererseits eine
parallele flache Anordnung gemäß der Standardnorm und eine
parallele hochkante Anordnung gemäß der Norm "RAST5" auf.
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Bei einer bekannten Herstellung ist ein erstes Ende der
Wicklung 6 mit einer bekannten Klemme verlötet, an der ein
erster elektrischer Versorgungsdraht der
Wärme-Schutzvorrichtung 12 angelötet ist. In diesem Fall erfährt dieses
erste Ende der Wicklung 6 zwei aufeinanderfolgende
schädliche Aufheizungen durch das Löten.
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Gemäß der Erfindung enthält der elektrische
Mehrnormen-Verbinder 14 des Gerätes 1 zum einen in einem Vorsprung oder in
Vorsprüngen 17 von benachbarten Sätzen 24 der gepaarten
Spulen 19, 20 der elektrischen Wicklung 6 vier identische
Löcher oder Schlitze 36, die paarweise gemäß zweier Normen
angeordnet sind, beispielsweise gemäß einer Standardnorm und
einer Norm "RAST5", und die dafür vorgesehen sind,
elektrische Verbindungsklemmen oder -stifte 11 aufzunehmen und zu
befestigen, und zum anderen drei identische elektrische
Verbindungsklemmen oder -stifte 11, von denen die ersten beiden
Klemmen mit zwei Enden 34 bzw. 35 der elektrischen Wicklung
6 (Figuren 7 bis 10) verbunden sind und die dritte Klemme
mit dem ersten Draht 38 von zwei Versorgungsdrähten 38, 39
einer optionalen Wärme-Schutzvorrichtung 12 verbunden ist,
wenn eine Verbindung dieser Wärme-Schutzvorrichtung 12 mit
der elektrischen Wicklung 6 verlangt ist (Figuren 9 und 10),
wobei der zweite Versorgungsdraht 39 dieser
Wärme-Schutzvorrichtung 12 mit einer der beiden ersten elektrischen
Verbindungsklemmen oder einem der beiden ersten elektrischen
Verbindungsstifte 11 verbunden ist.
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Im Fall eines Fehlens der Wärme-Schutzvorrichtung 12 in der
unabhängigen Stator-Unterbaugruppe 13 bilden die beiden
ersten Verbindungsklemmen oder -stifte 11, die mit zwei
Enden 34 bzw. 35 der elektrischen Wicklung 6 verbunden und in
zwei Löchern oder Schlitzen 36 der Vorsprünge 17 der Sätze
24 der gepaarten Spulen 19, 20 angebracht sind, in dem
elektrischen Mehrnormen-Verbinder 14 Verbindungseingangsklemmen
oder -stifte 11E und Verbindungsausgangsklemmen oder -stifte
11S gemäß einer Standardnorm in Figur 7 und gemäß einer Norm
"RAST5" in Figur 8.
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Für den Fall, daß das Vorhandensein der
Wärme-Schutzvorrichtung 12 in der unabhängigen Stator-Unterbaugruppe 13
verlangt wird, bildet eine der beiden ersten
Verbindungsklemmen oder einer der beiden ersten Verbindungsstifte 11,
die bzw. der mit dem ersten Ende 34 von Enden 34, 35 der
elektrischen Wicklung 6 verbunden und in einem Loch oder
Schlitz 36 der Vorsprünge 17 der Sätze 24 der gepaarten
Spulen 19, 20 angebracht ist, und die dritte Verbindungsklemme
oder der dritte Verbindungsstift 11, die bzw. der mit dem
ersten Versorgungsdraht 38 der beiden Versorgungsdrähte der
Wärme-Schutzvorrichtung 12 verbunden und in einem weiteren
Loch oder Schlitz 36 dieser Vorsprünge 17 der Sätze 24 der
gepaarten Spulen 19, 20 angebracht ist, in dem elektrischen
Mehrnormen-Verbinder 14 Verbindungsausgangsklemmen oder
-stifte 11S und Verbindungseingangsklemmen oder -stifte 11E
gemäß einer Standardnorm in Figur 9 und gemäß einer Norm
"RAST5" in Figur 10, während der andere der beiden ersten
Verbindungsklemmen oder die andere der beiden ersten
Verbindungsstifte 11, die bzw. der zum einen mit dem zweiten Ende
35 der elektrischen Wicklung und zum anderen mit dem zweiten
Draht 39 der beiden Versorgungsdrähte 38, 39 der Wärme-
Schutzvorrichtung 12 verbunden und in einem dritten Loch
oder Schlitz 36 dieser Vorsprünge 17 der Sätze 24 der
gepaarten Spulen 19, 20 angebracht ist, eine
Verbindungszwischenklemme oder einen Verbindungszwischenstift 11I in Reihe
mit der elektrischen Wicklung 6 und der
Wärme-Schutzvorrichtung 12 bildet.
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Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Beispiel umfaßt
eine elektrische Verbindungsklemme oder ein elektrischer
Verbindungsstift 11, die bzw. der aus einem elastischen und
mechanisch widerstandsfähigen Material ausgebildet ist,
einen flachen Körper 40, der in seiner Mittelzone mit einer
ausgeschnittenen und hervortretenden Zunge 42 versehen ist
sowie an einem ersten Ende oder Befestigungsende 43 mit
einem ausgeschnittenen und hervortretenden Blockier-Vorsprung
44 und an einem zweiten Ende oder Verbindungsende 46 mit
einer angefasten Spitze 47.
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Die Zunge 42 ist für eine Befestigung von einem Ende einer
elektrischen Wicklung durch Verlöten oder durch
Zusammenquetschen vorbereitet, und der Vorsprung 44 ist dafür
vorgesehen, den flachen Körper 40, also die Klemme oder den Stift
11, an seinem Platz zu blockieren, wenn sein
Befestigungsende 43 bis zum Boden in einen Schlitz oder ein Loch 36 der
Vorsprünge 7 der Sätze 24 der gepaarten Spulen 19, 20
eingebracht ist (Figur 2).
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Die angefaste Spitze 47 erleichtert eine Aufnahme einer
elektrischen Anschluß-Steckbuchse.
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Gemäß der Erfindung gewährleisten in dem elektrischen
Mehrnormen-Verbinder 14 der unabhängigen Stator-Unterbaugruppe
13 Kabelschuhe oder Clips 50 eine elektrische Verbindung
zwischen den beiden Versorgungsdrähten 38, 39 einer Wärme-
Schutzvorrichtung 12 und den Verbindungsklemmen oder
-stiften 11 durch ein Aufschieben oder Aufstecken unter Kraft auf
die letztgenannten.
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Ein Kabelschuh oder Clip 50, der aus einem elastischen und
mechanisch widerstandsfähigen Material ausgebildet ist,
umfaßt einen flachen Körper 51, der in seinem Mittelabschnitt
mit ausgeschnittenen und hervorstehenden Vorsprüngen 53
versehen ist, die für eine Befestigung von einem der beiden
Versorgungsdrähte 38, 39 der Wärme-Schutzvorrichtung 12
durch Verschweißen, Verlöten, Zusammenquetschen oder
Verstemmen
vorgesehen ist, und an seinen beiden Längsrändern
nach innen umgebogene Seitenlaschen 55, 56. Bei einem
Aufschieben oder Aufstecken des Kabelschuhs oder Clips 50 auf
eine Verbindungsklemme oder einen Verbindungsstift 11 des
elektrischen Verbinders 14 bilden die umgebogenen
Seitenlaschen 55, 56, welche einen Druck ausüben und den flachen
Körper 40 dieser Verbindungsklemme oder dieses
Verbindungsstiftes 11 elastisch an den flachen Körper 51 dieses
Kabelschuhs oder Clips 50 andrücken, einen guten elektrischen
Verbindungskontakt aus.
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Gemäß diesem Verfahren werden die beiden Versorgungsdrähte
einer Wärme-Schutzvorrichtung 12 zuerst an zwei Kabelschuhen
oder Clips 50 befestigt, dann werden bei einem Anschluß
dieser Wärme-Schutzvorrichtung die Kabelschuhe oder Clips 50
mit Kraft auf die Verbindungsklemmen oder stifte 11 des
elektrischen Mehrnormen-Verbinders 11 aufge-steckt oder
aufgeschoben. Alle diese Schritte können einfach und in
vorteilhafter Weise mechanisiert oder automatisiert werden.
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Da die Wärme-Schutzvorrichtung 12 in der unabhängigen
Stator-Unterbaugruppe 13 üblicherweise elektrisch in Reihe mit
der elektrischen Wicklung 6 des Stators angeschlossen ist,
reicht es an erster Stelle aus, den mit der
Wärme-Schutzvorrichtung 12 verbundenen ersten der beiden Kabelschuhe
oder Clips 50 auf eine Verbindungsklemme oder einen
Verbindungsstift 11 des elektrischen Mehrnormen-Verbinders 14
aufzuschieben, den das erste der beiden Enden der elektrischen
Wicklung 6 des Stators trägt, und folglich diese Klemme oder
diesen Stift in eine Verbindungszwischenklemme oder einen
Verbindungszwischenstift 11I zu transformieren, und an
zweiter Stelle den zweiten der beiden Kabelschuhe oder Clips 50
auf eine Klemme oder einen Stift 11 aufzuschieben, die bzw.
der frei von jeder elektrischen Verbindung mit der
elektrischen Wicklung 6 ist, und diese Klemme oder diesen Stift in
eine Verbindungseingangsklemme oder einen
Verbindungseingangsstift 11E zu transformieren, und an dritter Stelle die
Verbindungsklemme oder den Verbindungsstift 11, die bzw. den
das zweite der beiden Enden der elektrischen Wicklung 6 des
Stators trägt, in dem elektrischen Mehrnormen-Verbinder 14
anzubringen und diese bzw. diesen in eine
Verbindungsausgangsklemme oder einen Verbindungsausgangsstift 11S (Figuren
9 und 10) zu transformieren. Alle diese Schritte sind
ebenfalls einfach und in vorteilhafter Weise mechanisiert oder
automatisiert.
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Auf Höhe der Verbindungszwischenklemmen oder
Verbindungszwischenstifte 11I ermöglicht der auf die Klemme oder den Stift
11 aufgesteckte oder aufgeschobene Kabelschuh oder Clip 50,
zwei aufeinanderfolgende schädliche Aufheizungen durch Löten
einer elektrischen Wicklung 6 eines Stators bei einem
elektrischen Reihenanschluß einer Wärme-Schutzvorrichtung 12 an
dieser elektrischen Wicklung 6 zu verhindern, während
gleichzeitig eine Mechanisisierung oder Automatisierung
dieser Schritte erleichtert wird.