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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Läufer
einer elektrischen Drehmaschine und sie bezieht
sich insbesondere auf Schleifringläufer mit
elektrischen Leitern, die in Einschnitten eines
Blechpakets angeordnet und mit einem an einem Läuferende
gelegenen Kollektor verbunden sind, sowie mit
isolierenden Endscheiben, die an den Enden des
Blechpakets angefügt sind.
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Bei einem derartigen Läufer besitzen die Leiter
Teile, die außerhalb des Läufer-Blechpakets liegen.
Auf einer Seite des Rotors sind die äußeren Teile
der Leiter mit den Kollektorlamellen verbunden. Auf
der anderen Seite des Läufers bilden die äußeren
Teile der Leiter Spulenköpfe oder "Schaltenden".
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Diese Teile der Leiter, die außerhalb der
Einschnitte liegen, müssen mechanisch so festgehalten
werden, daß sie der Wirkung der Zentrifugalkraft
entgegenstehen, wenn die Drehmaschine in Betrieb
ist. Derzeit wird die Befestigung der äußeren Teile
der Leiter durch Zwingen bewirkt, die die Form
angebauter ringförmiger Elemente haben und die die
Gesamtheit der Leiter auf einer Seite des Läufer
umgeben.
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Die Zwingen bilden somit zusätzliche Elemente, die
zu den übrigen Teilen wie zum Beispiel den
isolierenden Endscheiben hinzukommen, die ebenfalls
beiderseits des Läufer-Blechpakets vorzusehen sind.
Die Ausführung der Einheit ist damit relativ
kompliziert und kostspielig.
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In der CH-A-36 858 wurden Zwingen in Formen von
ringförmigen Platten vorgeschlagen, die mit
zylindrischen Verlängerungen versehen sind, worin die
Leiter in einem isolierenden Harz eingebettet sind,
aber diese Verlängerungen gewährleisten keine
direkte Funktion, Befestigungs- oder
Isolierfunktionen gegenüber den Leitern.
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In der DE-A-3 335 791 wurde ein Läufer
vorgeschlagen, der mit an den Enden der Bleche angeordneten
Endstücken ausgerüstet ist, die als Zwingen dienen,
insbesondere aufgrund der daran vorhandenen Zungen.
Die genannten Zungen bilden jedoch in
Umfangsrichtung eine unterbrochene Struktur, was der
mechanischen Festigkeit der Zwingen, insbesondere unter
Einwirkung der Zentrifugalkraft, abträglich ist.
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Die vorliegende Erfindung beseitigt die
vorgenannten Schwierigkeiten und schlägt zu diesem Zweck
eine isolierende Endscheibe für einen Läufer einer
elektrischen Drehmaschine vor, wobei Leiter in
Einschnitten eines Blechpakets liegen und mit einem
an einem Ende des Läufers angeordneten Kollektor
verbunden sind, während isolierende Endscheiben an
den Enden des Blechpakets anliegen, von denen
wenigstens eines einen Kragen aufweist, der als
Zwinge dient, die mit dem Mittelteil der
isolierenden Endscheibe über Verbindungsklammern verbunden
ist, zwischen denen, zusammen mit dem Kragen,
Öffnungen begrenzt sind, die entsprechend den
Einschnitten im Blechpaket angeordnet sind und
durch welche die Leiter am Austritt aus den
Einschnitten
hindurch verlaufen, wobei der genannte
Kragen zwischen dem Blechpaket und dem Kollektor
angeordnet und dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Verbindungsklammern zur durchgehenden Verbindung
des Kragens mit dem Mittelteil der isolierenden
Endscheibe alle eine "L"-förmig gebogene Form
haben, so daß der Kragen vor die Ebene zu liegen
kommt, welche den Mittelteil der isolierenden
Endscheibe enthält.
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Die kombinierten Funktionen der Endscheibe machen
es erforderlich, daß diese einerseits elektrisch
isolierend wirkt und andererseits mechanische
Festigkeit besitzt, um die Zwingenfunktion auf
angemessene Weise zu erfüllen. Zu diesem Zweck ist
die isolierende Endscheibe oder jede isolierende
Endscheibe mit Kragen als ein ausgestanztes und
tiefgezogenes Metallstück ausführbar, welches von
einem elektrisch isolierenden Überzug umgeben ist.
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Die Erfindung wird besser verständlich mit Hilfe
der nachfolgenden Beschreibung und unter Bezugnahme
auf die beigefügten Schemazeichnungen, die, als
Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter, eine
vorzuziehende Ausführungsform dieses Läufers für
eine elektrische Drehmaschine darstellen:
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- Figur 1 ist eine Halb-Schnittansicht durch die
Achse eines Läufers gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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- Figur 2 ist eine Vorderansicht der isolierenden
Endscheibe mit Kragen.
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- Figur 3 ist eine Schnittansicht dieser Endscheibe
entlang der Linie III-III aus Figur 2.
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Figur 1 zeigt insgesamt den Läufer einer
elektrischen Drehmaschine, der an der Welle 1 dieser
Drehmaschine verkeilt ist. Der Läufer enthält ein
Blechpaket 2, welches an seiner Peripherie in
gleichmäßigen Abständen Einschnitte 3 aufweist.
Jeder Einschnitt 3 nimmt zwei übereinander
angeordnete elektrische Leiter 4 und 5 auf, die jeweils
einer Außenschicht und einer Innenschicht
entsprechen. Das Blechpaket 2 ist zwischen zwei
isolierenden Endscheiben 6 und 7 eingespannt, die mit
Einschnitten oder Durchtritten für den Austritt der
Leiter 4 und 5 versehen sind.
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An einem Ende des Blechpakets 2 sind die Leiter 4
und 5 so miteinander verbunden, daß Spulenköpfe
oder "Schaltenden" 8 entstehen. Ein Teller 9, der
an der Welle 1 angebracht ist, gewährleistet die
Befestigung der Spulenköpfe 8.
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Am anderen Ende des Blechpakets 2 sind die Leiter 4
und 5 mit den Lamellen eines Kollektors 10
verbunden, der an der Welle 2 angebracht ist, wobei der
Kollektor 10 in dem hier betrachteten Beispiel eine
flache oder "frontale" Ausführung ist.
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Um die Befestigung der Leiter und insbesondere
derjenigen 4 der äußeren Schicht zwischen dem
Blechpaket 2 und dem Kollektor 10 zu gewährleisten,
ist gemäß der Erfindung vorgesehen, die isolierende
Endscheibe 7 mit einem Kragen 11 zu versehen. Die
isolierende Endscheibe 7 mit ihrem Kragen 11 ist
nur in den Figuren 1 und 3 dargestellt.
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Wie es diese Figuren zeigen, besitzt die Endscheibe
7 einen massiven Mittelteil 12 in Ringform mit
einem zentralen Loch 13, durch welches die Welle
des Läufers hindurchtritt. Der Mittelteil 12 ist
mit dem Kragen 11 durch in gleichmäßigem Abstand
angeordnete Verbindungsklammern 14 verbunden, die
dazwischen Öffnungen 15 begrenzen, wobei der
Winkelabstand der Klammern 14 der "Steigung" der
Einschnitte
3 entspricht. Jede Verbindungsklammer 14
besitzt eine "L"-förmig gebogene Form mit einem
ersten Schenkel, der sich in der Ebene des
Mittelteils 12 der Endscheibe 7 befindet und mit diesem
Teil verbunden ist, und mit einem zweiten Schenkel,
der im wesentlichen parallel zur Achse 16 der
Endscheibe 7 verläuft und mit dem Kragen 11
verbunden ist. Der Kragen 11 liegt somit vor der den
Mittelteil 12 enthaltenden Ebene.
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Die Anbringung der Endscheibe 7 rund um die Welle 1
erfolgt in der Weise, daß der Kragen 11 der dem
Blechpaket 2 gegenüberliegenden Seite zugewandt
ist, liegt also zwischen diesem Blechpaket 2 und
dem Kollektor 10. Die Endscheibe 7 liegt am ersten
Blechpaket 2 in der Weise an, daß sich ihre
Öffnungen 15 mit den Einschnitten 3 decken. Somit tritt
jedes Leiterpaar 4, 5 eines Einschnitts 3 aus
diesem Einschnitt 3 aus und durchquert eine Öffnung
15 der Endscheibe 7. Gegenüber den Leitern 4 der
Außenschicht hat der Kragen 11 die Funktion einer
Zwinge, die die Befestigung dieser Leiter
gewährleistet und während der Rotation des Läufers der
Wirkung der Zentrifugalkraft entgegensteht.
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Die Endscheibe 7 gewährleistet außerdem eine
elektrische Isolierung, da sie entweder vollständig aus
Kunststoff oder aus mit einer Isolierschicht
versehenem Metall hergestellt ist.
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Es ist nicht ausgeschlossen, eine ähnliche
Endscheibe mit Kragen auf der kollektorfernen Seite des
Läufers zu verwenden, wobei sich die Erfindung
unterschiedslos auf das eine oder das andere Ende
des Blechpakets bezieht oder auf beide Enden
gleichzeitig:
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- indem die Formdetails dieser Endscheibe
modifiziert werden, zum Beispiel durch Hinzufügung von
Perforationen oder anderen Besonderheiten, die
durch Fertigungs- oder Montagegründe gerechtfertigt
sind, oder auch durch Abstufung des Kragens in der
Weise, daß ein größerer Abmessungsdurchmesser der
Leiter am Austritt aus den Einschnitten
berücksichtigt wird, wenn der Kollektor einen größeren
Durchmesser hat als das Blechpaket;
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- indem die Erfindung auf eine elektrische
Drehmaschine jeder Art, für Antriebs- oder
Stromerzeugungszwecke, Anwendung findet, mit flachem oder
trommelförmigem Kollektor.