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Nutenkeil für elektrische Maschinen Die Erfindung betrifft aus einer
Seele und darum in mehreren Lagen gewickeltem Draht hoher magnetischer Leitfähigkeit
bestehende Nutenkeile für elektrische Maschinen. Bei einer bekannten Ausführung
dieser Art wird der Draht ohne Verwendung eines Bindemittels auf einer Hülse angeordnet
und hierauf unter Hitze und Druck geformt. Ein solcher Nutenkeil ist verhältnismäßig
weich und seine Maßhaltigkeit unzureichend. Er wird sich daher im Betrieb lockern.
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Diese Mängel werden gemäiß der Erfindung dadurch behoben,, da,ß zum
Aufbau des Nut:enkeils mit einer isolierenden aushärtenden Füllmasse, z. B. Lack,
getränkte, aus dünnem Draht bestehende Wickel verwendet werden. Bei Verwendung von
Lack als Füllmasse wird der Keil unter Hitze und Druck geformt. Bei Verwendung keramischer
oder aus Metalloxyden bestehenden Füllmassen kann der Keil auch zuerst geformt und
dann ausgehürtet werden. Die Drahtstärke hängt von der jeweiligen Betriebsfrequenz
und der auftretenden Zahripulsationsfrequenz ab und ist zweckmäßig etwa der Stärke
der Bleche des lamellierten Eisenkörpers gleich. Brei sehr hohen Frequenzen bzw.
sehr hohen Zahninduktionen wird der Draht besonders dünn; z. B. o,r mm, gewählt
(Hochfrequenzmaschinen:). Mit besonderem Vorteil werden die Drähte um eine feste
Seele gewickelt. Damit wird ein Keil geschaffen, der auch bei starken - Erschütterungen
weder locker noch beschädigt wird. Eine feste Seele
ermöglicht ein
Eintreiben des Keils mit äußerst geringem Spiel.
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In.-der Zeichnung -sind Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Bei: der aus den Fig. i bis ersichtlichen Ausführungsform ist der magnetische Nutenkeil
aus einem Hartholz-,: Hartpapier-- bzw: Hartgewebekern i und clarum gewickelten.
Drahtlagen :2 aufgebaut: Der aus Eisen bestehende Draht besitzt zweckmäßig eine
Stärke von 0;3 biS0,5 mm und kannentweder emailliert bzw. besponnen öder mit keiner
besonderen Isolation versehen sein: Im@ letzteren Fäll kann die auf der Oberfläche
sich bildende Oxydschicht: od. dgl. isolierend wirken. Nach dem Bewickeln wird der
Drahtwickel mit Bakelite oder einem anderen aushärtenden, ausreichend elastischem,
Lack getränkt. Außerhalb der Drahtlagen wird vorteilhaft eine Isolierung 3 von 0.,3
bis o,.5 mm Stärke. vorgesehen, die aus Papier oder Lederspan bestehen kann. Zur
Füllung der an den Kanten bzw: Ecken frei bleibenden Räunne 4 wird zweckmäßig eine
formbare und in. der Hitze hart werdende Masse verwendet. Im vorliegenden Fall besitzt
der Kern ,r die aus den Fig: z und 3 ersichtliche Form. Hierbei sind an den Enden
und im mittleren; Teil des. Kerns Verstärkungen -5 angeordnet, die bis etwa an die
Nuteeawände bzw. wie im vorliegendem Fall an: die Schutzumhülüng 3 heranreichen.
Auf diese Weise wird eine besonders: gute: Führung des magnetischen Nutenkeils an
den Nutemwänden.6. erreicht. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für
Keile mit geringer Höhe. Der fertig gewickelte und mit Lack getränkte Keil wird
in einer Preßform unter Htize gebacken. Es können entweder einer oder mehr derartige
Nutenkeüle auf die Länge des Eisenkörpers hintereinarider je Nut--vorgesehen sein:-
Iin -vorliegenden Beispiel reichen. -die Verstärkungen. 5 nicht nur bisan: die Nutenwände
6sondern -auch in radialer Richtung so weit wie der Drahtwickel. Dabei sind jedoch
gewisse Schwierigkeiten-in der -Herstellung des -Kerns z in Kauf zu nehmen: Die--
Herstellung des Kerns wird vereinfacht, wenn,die in den, Fig. 4 bis 6 dargestellte
Ausführung angewandt wird. Hierbei erstrecken -sich die Fortsätze 7 des -Kerns 8
nur -in der Umfangsrichtung bis nahe an die Keiloberfläche. Im Bereich dieser
Verstärkungen ist dann in radialer Richtung neben den Kernen Fdillmasse g vorgesehen;
wie aus der linken. Seite der Fig. 6, die einen Schnitt entlang der Ebene A-B' der
Fig: 4 darstellt, entnommen werden kann. Die rechte: Seite -der Fig. 6- stellt ferner
einen, Schnitt längs, dar Ebene C-D- der Fig. ¢ dar: Hierbei sind die einzelnen
Drahtlagen ro- in. der Weise an len Kanten, ri gewickelt; daß kleine Zwischenräume
iz übrigbleiben, die hei der Trähkung mit Bakelite oder einem anderen. unter Hitze
und'. Druck aushärtendem Mittel ausgefüllt werden.. In diesem Fall wird vorteilhaft
bespönnener Eisendraht mit o,5 mm Durchmesser verwendet.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in den Fig. 7 und, 8,
dargestellt. Hierbei ist, wie der Fig. 8 entnommen werden kann, der Keil an seinen
Enden an -Stelle des- Drahtes mit einer über die Seele gewickelten Schnu,rbändage
13 ausgestattet. Hierbei sind .sowohl der Eisendraht 14 als -auch diese Bandage
mit einem Balzelite-Zinkw-eiß-Kitt eingestrichen. Auf diese Weise wird verhindert,
daß an: den Enden eine Lockerung des. Keils durch den wechselnden magnetischen Fluß
eintreten kann. Es besteht nämlich sonst die Möglichkeit, daß der Flußwechsel durch
die Einwirkungen auf die magnetisserbaren Draihtlagen deren Lockerung an den. Keilenden,
zur Folge hat.. Zweckmäßig werden nur die an .den Enden des: Eisenkörpers einer
elektrischen Maschine liegenden Enden der Keile mit einer Schnurbandage versehen.
Die Keilenden können auch nur teilweise mit einer solchen Bandage ausgestattet sein,.
Im vorliegenden Fall besitzt der Keil außen eine aus Repelit 15 bestehende Umpressung,
die neben einer Zellwollumhüll>_urg 16 vorgesehen sein kann.
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Bei den in den Fig. g bis' 13 angegebenen Aus-'führungsformen wird
für die Seele ein; Papierrohr 17 verwendet, das etwa o;5 mm stark ist. Um dieses
Rohr wird Eisendraht 18 gewickelt, wie das beispielsweise in: Fig. io angedeutet
ist Hierbei ist eine aus Holz bestehende Verspamnung i9 an den beiden Enden des
Papierrohres angeordnet, um ein einfaches Aufspulen des. Eisendrahtes zu ermöglichen.
Hierbei wird das. Papierrohr mit der Verspannung i g gedreht. Nach -Beendigung des.
Aufwickelns wird .das Rohr .mit der Drahtwicklung in einer Warmpresse mit einem
Stempel 2.o und einem Ges-enk ä z in die gewünschte Form gebracht, wie sie beispielsweise
der Fig. 1= zu entnehmen ist. Hierbei werden die in der Verspannung i9 befindliehen
Enden des Papierrohres abgeschert. Zur weiteren Versteifung des Keils kann in das,
Rohr noch ein fester Kern eingesetzt werden, dessen Stäsrke wesentlich kleiner als
der Innendurchmesser des: -Rohres und .dessen Breite gleich dem Rohrinnendurchmzsser
oder größer als dieser ist. Um ein besonders zuverlässiges Festsitzen des Kerns
zu erreichen,, wird das Rohr mit Drahtwickel zuerst so weit vörgepreßt, däß die
lichte Weite des gequetschten Rohres, etwa gleich der Kerndicke ist. Hierauf. wird
erst der Kern eingetrieben; dessen Breite jetzt größer als der Rohrdurchmesser :ist
und -der damit im fertigen Keil auf allen. Seiten an der Innenwand des Rohres stramm
anliegt. Vor dem Pressen wird das. Papierrohr zweckmäßig auf: der Innenseite mit
einem Klebstoff versehen. Nach dem Pressen ist dann zwischen den aufeinanderliegenden
Teilen des Rohres bzw. dem Kern und den Rohrwänden, einerseits, kein Hohlraum, und
andererseits verkleben diese beiden, Wandteile untereinander bzw. mit den Kern.
Es entsteht daher wieder eine Seele großer mechanischer Festigkeit. Beim Pressen,
kann der Keil auch irgendeine andere gewünschte Form erhalten,. So können beispielsweise
die im. den Fig: 12 und! 13 im Querschnitt angedeuteten. Keile gei und :z3 ohne
Schwierigkeiten hergestellt werden.
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Zur Verminderung des Nutenstreuleitwertes können die in den Fig: 14
und 15 dargestellten Ausführungen Verwendung finden, wenn. die Keilhöhe
bzw.
die Zahl der Drahtlagen nicht vermindert werden kann. Bei der in Fig. 14 dargestellten
Ausführungsform reichen die Drahtlagen 24 in der Umfangsrichtung zu dem genannten
Zweck nicht bis an die Nutenwände 25 bzw. bis an die Schutzumhüllung 26. Es ist
vielmehr auf beiden Seiten freier Raum 27 vorgesehen, in den eine Füllmasse eingebracht
wird, deren, magnetische Leitfähigkeit wesentlich. schlechter als die des Drahtes
24. ist. Zur Verminderung des. Nutstreuleitwertes kann auch die in Fig. 15 dargestellte
Nutenform verwendet werden. Hierbei sind zwei Seelen 218 und, 29 in der Umfangsrichtung
im Abstand nebeneinander angeordnet, die im vorliegenden Fall an den Enden durch
Teile 3o fest miteinander verbunden sind. Unter Umständen können auch mehrere Seelen
in Abständen nebeneinanderliegen. Jede dieser Seelen ist mit Drahtlagen 31 bzw.
32 versehen, die miteinander in keiner magnetisch gut leitenden Verbindung stehen.
Es ist vielmehr dazwischen ein Raum 33 vorgesehen, der mit einer Masse von schlechter
magnetischer Leitfähigkeit oder mit Luft angefüllt ist. Durch die Bemessung dieses
Raumes bzw. der Räume 27_ und des magnetischen Leitwertes der Füllmasse hat man.
es in der Hand, dem Nutenstreuleitwert-eine gewünschte Größe zu geben.