Polschuhbefestigung am Polkörper von Läufern elektrischer Maschinen
Die Polschuhe wurden an den Polkörpern von Läufern elektrischer Maschinen bisher
mittels Innensechskantschrauben befestigt, deren Köpfe nach dem Einschrauben in
zu diesem Zweck angeordneten Bohrungen des Polschuhes versenkt waren. Obwohl man
bei dieser bekannten Befestigungsart bereits die Herstellungsgenauigkeit soweit
steigerte, wie dies im Rahmen einer wirtschaftlichen Fertigung vertretbar ist, mußte
man doch ein gewisses Spiel zwischen dem Zylinderkopf der Innensechskantschraube
und der entsprechenden Senkbohrung sowie zwischen dem Schraubenschaft und der Durchgangsbohrung
im Polschuh in Kauf nehmen. In Anbetracht der außerordentlich großen Zahl von Innensechskantschrauben,
die benötigt werden, um einen einzigen Polschuh an dem dazugehörigen Polkörper zu
befestigen, entsteht durch die Vielzahl der erwähnten, fertigungstechnisch bedingten
Toleranzen eine beachtliche Schwächung des Eisenkörpers, die sich insbesondere in
magnetischer Hinsicht nachteilig bemerkbar macht.Pole shoe fastening on the pole body of rotors of electrical machines
The pole shoes were previously on the pole bodies of rotors of electrical machines
fastened by means of hexagon socket screws, the heads of which after screwing into
for this purpose arranged holes of the pole piece were sunk. Although one
with this known type of attachment, the manufacturing accuracy so far
increased, as this is justifiable in the context of economical production, had to
there is a certain amount of play between the cylinder head and the hexagon socket screw
and the corresponding countersunk hole and between the screw shaft and the through hole
accept in the pole shoe. In view of the extraordinarily large number of Allen screws,
which are required to have a single pole piece on the associated pole body
fasten, arises from the multitude of the mentioned, production-related
Tolerances result in a considerable weakening of the iron body, which is particularly evident in
magnetic point of disadvantage makes noticeable.
Man muß deshalb, um die örtliche Sättigung des Polschuheisens unterhalb
bestimmter Grenzen zu halten, einen Polschuh, der in der bekannten Weise befestigt
worden ist, größer bemessen, als man es ohne die Materialschwächung durch die erwähnten
Spielräume tun müßte. Der sich daraus ergebende Mehraufwand an aktivem Eisen kann
bis zu 30% des Gesamtgewichtes eines Polschuhes betragen.It is therefore necessary to reduce the local saturation of the pole shoe iron below
To keep certain limits, a pole piece that is attached in the known manner
has been dimensioned larger than it would be without the material weakening caused by the mentioned
Leeway would have to do. The resulting additional expenditure on active iron can
up to 30% of the total weight of a pole piece.
Gegenstand der Erfindung ist die Polschuhbefestigung am Polkörper
von Läufern elektrischer Maschinen mittels gewindeloser Befestigungsbolzen. Erfindungsgemäß
sind glatte Befestigungsbolzen, gegeneinander und gegen die Polachse geneigt, in
entsprechende Bohrungen des Polschuhes -und des Polkörpers eingetrieben. Diese erfindungsgemäß
eingetriebenen Befestigungsbolzen tragen also keinerlei Gewinde, sondern werden
lediglich so bemessen, daß sich nach dem Eintreiben derselben in die Bohrungen des
Polschuhes und des Polkörpers ein entsprechend fester Sitz, z. B. ein Treibsitz,
ergibt. Um die Sicherheit gegen Selbstlösen eines derartig eingetriebenen Befestigungsbolzens
infolge der Fliehkraft zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, diesen mit an sich bekannten
Sicherungselementen, wie Sicherungsblechen, Madenschrauben usw., zu versehen.The subject of the invention is the pole piece attachment to the pole body
of rotors of electrical machines by means of threadless fastening bolts. According to the invention
are smooth fastening bolts, inclined towards each other and towards the polar axis, in
Corresponding holes in the pole piece and the pole body are driven. This according to the invention
The driven-in fastening bolts do not have any thread, but rather are
only dimensioned so that after driving the same into the bores of the
Pole shoe and the pole body a correspondingly tight fit, for. B. a propulsion seat,
results. To the security against self-loosening of such a driven fastening bolt
to increase as a result of the centrifugal force, it may be useful to use this with known
Securing elements such as locking plates, grub screws, etc. to be provided.
Eine weitere Erhöhung der Sicherheit gegen Selbstlösen erfindungsgemäß
angebrachter Befestigungsbolzen kann nach einem weiteren Erfindungsgedanken dadurch
erzielt werden, daß der Befestigungsbolzen konisch ausgebildet wird. Dadurch wird
eine Keilwirkung und damit eine wirksame Verspannung zwischen Bolzen und entsprechend
konisch ausgebildeter Bohrung erzielt.A further increase in the security against self-loosening according to the invention
attached fastening bolt can according to a further inventive idea thereby
be achieved that the fastening bolt is conical. This will
a wedge effect and thus an effective tension between bolts and accordingly
tapered bore achieved.
Es kann weiterhin zweckmäßig sein, den Befestigungsbolzen mittels
einer sogenannten Dehnverbindung in der zugehörigen Bohrung, die zum Teil im Polschuh
und zum Teil im Polkörper liegt, zu befestigen. Zur Herstellung einer Dehnverbindung
wird bekanntlich der Bolzen, dessen Durchmesser gegenüber dem Bohrungsdurchmesser
ein gewisses Übermaß besitzt, durch ein Kühlmedium, beispielsweise flüssige Luft,
soweit unterkühlt, daß er sich in die Bohrung eintreiben läßt. Wenn dieser Bolzen
wieder Raumtemperatur annimmt, dehnt er sich so stark aus, daß er mit großer radialer
Vorspannung in der Bohrung festsitzt.It can also be useful to use the fastening bolt
a so-called expansion joint in the associated hole, some of which is in the pole piece
and is partly in the pole body, to be attached. To create an expansion joint
is known to be the bolt, its diameter compared to the bore diameter
has a certain excess due to a cooling medium, e.g. liquid air,
so undercooled that it can be driven into the bore. If that bolt
returns to room temperature, it expands so much that it becomes larger with a radial
Preload is stuck in the bore.
Ein erfindungsgemäß geneigt eingesetzter Befestigungsbolzen wird,
wie auch an Hand des im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels zu erkennen
ist, nicht mehr auf Zug beansprucht, wie die bisher üblichen Gewindebolzen, sondern
durch die auf dem Polschuh wirkende Fliehkraft auf Biegung. Durch entsprechende
Dimensionierung der Befestigungsbolzen läßt sich die mechanische Beanspruchung derselben
jedoch ohne weiteres in zulässigen Grenzen halten.A fastening bolt inserted inclined according to the invention is
as can also be seen from the exemplary embodiment described below
is no longer subject to tension, like the previously used threaded bolts, but
by the centrifugal force acting on the pole piece on bending. Through appropriate
Dimensioning of the fastening bolts allows the mechanical stress of the same
however, keep them within permissible limits without further ado.
In der Hauptsache sind also mit der erfindungsgemäßen Polschuhbefestigung
folgende bedeutsamen Vorteile verbunden: An Stelle der teuren Sonderschrauben mit
Innensechskant werden völlig glatte, einfach herzustellende Stahlbolzen verwendet.
Die bisher zwischen Befestigungsschrauben und Polschuh vorhandenen Lufträume werden
völlig vermieden; denn die erfindungsgemäß eingesetzten Befestigungsbolzen liegen
auf ihrer gesamten Mantelfläche satt an den Wandungen der Bohrungen im Polkörper
bzw. im Polschuh an.So in the main are with the pole shoe attachment according to the invention
the following significant advantages: Instead of the expensive special screws with
With a hexagon socket, completely smooth, easy-to-manufacture steel bolts are used.
The air spaces previously existing between the fastening screws and the pole piece become
completely avoided; because the fastening bolts used according to the invention are located
on its entire outer surface full of the walls of the holes in the pole body
or in the pole piece.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Polschuhbefestigung
an Hand eines Ausführungsbeispieles. Der Polschuh 1 nach Fig. 1, die ein Schnittbild
durch einen Pol einer elektrischen Maschine darstellt, ist an dem Polkörper 2 mittels
der Befestigungsbolzen 3 befestigt. Man erkennt, daß von den drei in
diesem
Schnittbild nach Fig. 1 dargestellten Befestigungsbolzen 3 die beiden äußeren Befestigungsbolzen
3 um einen gewissen Winkel gegen die Polachse 4 geneigt sind. Im gleichen Sinne
sind die übrigen in Projektionsrichtung mit. diesen beiden äußeren Befestigutigsbolzen
3 fluchtenden übrigen Befestigungsbolzen geneigt. Es sind dies die Befestigungsbolzen,
die zu den in Fig. 2 dargestellten beiden äußeren Befestigungsbolzenreihen gehören.
Die Befestigungsbolzen der mittleren Befestigungsbolzenreihe nach Fig. 2, die im
übrigen eine Draufsicht auf dem Polschuh wiedergibt, sind nach Fig. 3 gegen die
Polachse 4 geneigt. Damit wird erreicht; daß sämtliche Befestigungsbolzen 3 durch
die Fliehkraft, die auf den Polschuh 1 des Polkörpers 2 eines hier nicht näher dargestellten
Läufers einer elektrischen Maschine einwirkt, auf Biegung beansprucht werden. Der
gefährdete Querschnitt eines Befestigungsbolzens 3 liegt dabei innerhalb der Trennfuge
6. Es bereitet keine Schwierigkeiten; einen Befestigungsbolzen 3 so zu bemessen,
daß sowohl die Biegebeanspruchung desselben als auch die Flächenpressung, die infolge
der Fliehkraft der Polschuhe 1 an den Berührungsflächen zwischen Polschuh 1 und
Befestigungsbolzen 3 bzw. zwischen Polkörper 2 und Befestigungsbolzen 3 auftritt,
ein zulässiges Maß nicht überschreitet.1 to 3 show a pole piece attachment according to the invention
on the basis of an exemplary embodiment. The pole piece 1 according to FIG. 1, which is a sectional view
represents by a pole of an electrical machine is on the pole body 2 by means
the fastening bolt 3 attached. It can be seen that of the three in
this
Sectional view of the fastening bolts 3 shown in FIG. 1, the two outer fastening bolts
3 are inclined at a certain angle to the polar axis 4. In the same sense
are the others in the direction of projection with. these two outer fastening bolts
3 aligned remaining fastening bolts inclined. These are the fastening bolts,
which belong to the two outer rows of fastening bolts shown in FIG.
The fastening bolts of the middle row of fastening bolts according to FIG
The rest of a plan view of the pole piece is shown in FIG. 3 against the
Polar axis 4 inclined. This is achieved; that all fastening bolts 3 through
the centrifugal force acting on the pole piece 1 of the pole body 2 of a not shown here
Acting rotor of an electrical machine, be stressed on bending. Of the
The endangered cross-section of a fastening bolt 3 lies within the parting line
6. It does not cause any difficulties; to dimension a fastening bolt 3 in such a way that
that both the bending stress of the same and the surface pressure resulting from
the centrifugal force of the pole pieces 1 at the contact surfaces between pole piece 1 and
Fastening bolt 3 or between pole body 2 and fastening bolt 3 occurs,
does not exceed a permissible level.