DE29917138U1 - Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors - Google Patents

Description

FHP Motors GmbH 99/06-OL

17. September 1999

Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors

Die Neuerung betrifft eine Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 angegebenen Art.

Es gibt verschiedene Verfahren, um die Wickelköpfe in elektrischen Maschinen zu schützen. Eine der gebräuchlichsten Verfahren ist das Bandagieren, wobei die Wickelköpfe durch Umschlingen mit Baumwollband, Glasseide, Schnur oder dergleichen von Hand oder maschinell fest zusammengeschnürt werden. Bei der maschinellen Herstellung von Motoren wird dabei in der Regel so vorgegangen, daß die z. B. in einem Stator eingezogenen Wicklungen im Bereich des stirnseitig über das Statorblechpaket vorstehenden Wickelköpfe vorgeformt werden, dann das Bandagieren folgt und schließlich ein zweiter Preß- und Formvorgang die bandagierten Wickelköpfe noch genau ausrichtet. Ein Nachteil besteht darin, daß die Formund Bandagiervorgänge nacheinander stattfinden. Dabei federn die vorgeformten Wickelköpfe infolge Eigenelastizität teilweise wieder auf, bevor sie bandagiert werden, lassen sich dann nicht festgepackt umschnüren und lockern sich durch das Nachformen in der Bandage weiter, so daß während des späteren Betriebes des Motors Eigenbewegungen und Schwingungen einzelner Drähte möglich sind, die dann zum Bruch führen können.

Eine Verbesserung der Halterung der Kabelbinder wurde dadurch erzielt, daß die Wicklungsteile des Wickelkopfes durch einen laschenartigen, verrastbaren Kabelbinder festgelegt wurden (CH-PS 587 579). Obwohl dieser Kabelbinder beim Festlegen der Wicklungsteile selbsttätig verrastet, kann dieser später noch seitlich verrutschen, wodurch einzelne Drähte lose werden und in Schwingungen geraten können. Durch eine Tränkung des Wickelkopfes mit dem Kabelbinder wird dieses Verrutschen zwar verhindert, aber es ist ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich. Hierzu wird die Herstellung der elektrischen Maschine zusätzlich verteuert. - 2 -

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Weiterhin ist aus der DE-OS 41 17 905 eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Dort werden die Wicklungsdrähte der über die Stirnfläche des Statorblechpaketes hinausragenden Wickelköpfe durch laschenartige Kabelbinder zusammengehalten. Diese Kabelbinder weisen zwischen ihren Rastverzahnungen und Verschlußelementen Sperrstege auf, welche in die Fenster zwischen den Spulen und den Stirnflächen der Statorblechpakete einschieb- und verkeilbar sind. Hierdurch wird zwar ein Verrutschen der verrasteten Kabelbinder sicher verhindert, aber die Befestigung der Kabelbinder kann nicht von einem Automaten durchgeführt werden.

Aus dem DE-GM 18 84 953 ist eine Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors mit einer um den Wickelkopf herumgelegten Haltelasche bekannt, durch welche die einzelnen Windungen der Wicklung zusammengehalten werden und der Wickelkopf geformt wird. Die Herstellung einer Haltelasche kann durch einfaches Ineinanderstecken der Enden einer Bandschleife erfolgen.

Die DE 43 05 936 C2 offenbart eine Haltevorrichting für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors, wobei eine den Wicklungskopf umschließende Haltelasche vorgesehen ist. Die Haltelasche ist hierbei flexibel ausgebildet und weist an ihrem freien Ende hintereinander angeordnete Rastelemente auf.

Weiterhin ist aus der DE 197 18 501.0 eine Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stators eines Elektromotors mit einem den Wicklungskopf umfassenden Halteglied vorgeschlagen worden, bei der das Halteglied aus einem Halteclip mit zwei die Wicklungsköpfe kreisförmig umschließenden Halteschalen mit an deren freien Enden angeordneten Rastmitteln besteht.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung für die Wickelköpfe elektrischer Maschinen mit einem Halteclip zu schaffen, die die oben genannten Haltevorrichtungen noch weiter verbessert und durch einen Automaten leicht anzubringen ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Schutzanspruch 1 gelöst.

Die neuerungsgemäße Halterung ermöglicht eine einfache, billige und sichere Festlegung der Windungen von Wickelköpfen in elektrischen Maschinen, die durch einen Automaten vorgenommen werden kann. Ein Lösen des verrasteten Halteclips ist nur durch Zerstörung des Rasthakens möglich.

Der neuerungsgemäße Halteclip gewährleistet einen sicheren Halt der Wickelköpfe gegen Beschädigung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Neuerungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Neuerung wird anhand eines Ausfuhrungsbeispieles im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Figur 1 einen Elektromotor mit einem Halteclip,

Figur 2 eine Einzelheit aus Figur 1 mit noch geöffnetem Halteclip,

Figur 3 eine Einzelheit aus Figur 1 mit geschlossenem Halteclip,

Figur 4 eine Einzelheit aus Figur 3,

Figur 5 den Halteclip vor dem Einbau in den Elektromotor,

Figur 6 eine Draufsicht auf den Rastnocken und

Figur 7 einen Querschnitt durch eine Halbschale - 4 -

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Die Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Elektromotor 1 mit einem Stator 2 und einem Statorblechpaket 3, an dessen Stirnflächen 5, 7 aus Isolierstoff bestehende Endscheiben 9, 11 befestigt sind. Die Windungen der Wickelköpfe 13, 15 der Statorwicklungen werden durch eine Haltevorrichtung mit einem Halteglied zusammengehalten, wodurch die Wickelköpfe 13, 15 geformt und gegen Beschädigung geschützt werden. Dieses Halteglied ist mittels Rastmittel mit der Stirnfläche 5 bzw. 7 des Statorblechpaketes 3 fest verbindbar und ist ein Halteclip 17 mit zwei die Wickelköpfe 13, 15 umschließenden Halbschalen 19, 21. Das eine Ende 23 der ersten, halbkreisförmig ausgebildeten Halbschale 19 ist an der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 fest positionierbar, während das andere Ende 25 über ein als Schwenkachse dienendes Filmscharnier 27 mit der zweiten Halbschale 21 verbunden ist. Eine feste Halterung der Wicklungsköpfe 13, 15 wird dadurch geschaffen, daß das freie Ende 29 der zweiten Halb schale 21 Rastmittel zum Verrasten mit der ersten Halbschale 19 aufweist.

Vorzugsweise besteht der Halteclip 17 aus einem Kunststoffspritzteil, das bei der Herstellung einen die beiden Halbschalen 19, 21 in einer geöffneten Stellung haltenden Verbindungssteg 31 aufweist, siehe Figuren 2 und 5. Um das Verschwenken der zweiten Halbschale 21 in die Raststellung mit der ersten Halbschale 19 zu ermöglichen, wird der Verbindungssteg 31 verformt oder eingeschnitten. Der Verbindungssteg 31 hat eine dreieckige Form, wobei das Einschneiden bei der Montage des Halteclips 17 durch den Montageautomaten automatisch erledigt werden kann.

Das Befestigen des Halteclips 17 an der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 erfolgt einfach dadurch, daß das mit der Stirnfläche 5, 7 verbindbare Ende 23 der ersten Halbschale 19 einen in den Zwischenraum 33 zwischen der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 und der Wickelköpfe 13, 15

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einschiebbaren Befestungssteg 35 aufweist. Dieser Befestigungssteg 35 ist mit Rastmitteln zum Verrasten des Halteclips 17 an dem Statorblechpaket 3 versehen. Die Montage des Halteclips 17 erfolgt dadurch, daß die erste Halbschale 19 mittels einer Gleitfläche 37 an dem Befestigungssteg 35 von außen radial nach innen auf der Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 in die Raststellung durch einen Automaten geschoben wird. Dieses radiale Einschieben wird vorteilhaft dadurch begrenzt, daß der Befestigungssteg 35 einen senkrecht zu der Gleitfläche 37 angeordneten Endanschlag 39 aufweist.
Ein sicheres Verrasten des Halteclips 17 an dem Statorblechpaket 3 wird dadurch gewährleistet, daß eine Rastöffnung 41, die z. B. eine Rastbohrung sein kann, in die Stirnfläche 5, 7 des Statorblechpaketes 3 mündet und in die ein gegenüber der Gleitfläche 37 vorstehend angeordneter Rastnocken 43 an dem Halteclip 17 einrastbar ist.

Vorteilhaft ist hierbei der Rastnocken 43 mit in Schieberichtung durch den Automaten wirksamen Einlaufschrägen 45, 47 versehen, siehe Figur 6.

Eine sichere Formung der Wickelköpfe 13, 15 wird dadurch begünstigt, daß die beiden Halbschalen 19, 21 auf ihren als Klemmflächen dienendes Innenumfangsflächen 49, 51 in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete, vorstehend ausgebildete Rippen 53, 55 aufweisen. Diese Rippen 53, 55 drücken die Wicklungsköpfe 13, 15 derart zusammen, daß Eigenbewegungen oder Schwingungen einzelner Drähte nicht mehr möglich sind.

Ein sicheres Verrasten der beiden Halbschalen 19, 21 wird dadurch gewährleistet, daß die zweite Halbschale 2 an ihrem freien Ende 29 als Rastmittel einen federnden Schnapphaken 38 aufweist, welcher in eine Rastausnehmung 57 an dem freien Ende 59 der ersten Halbschale 19 unlösbar einsteckbar ist. Diese Rastausnehmung 57 befindet sich auf der Innenseite 61 des Befestigungssteges 35.

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Der federnde Rasthaken 38 ist V-förmig ausgebildet, wobei dessen einer Schenkel 63 fest ausgebildet ist und an einer Führungsfläche anliegend auf der Innenseite 61 des Befestigungssteges 35 gegen seitlicher Verdrehung formschlüssig gelagert ist. Der andere Schenkel 67 des Rasthakens 38 ist beim Einschieben des freien Endes 29 in die Raststellung federnd zusammenrückbar und springt nach Erreichen dieser Raststellung in die ursprüngliche Ausgangsstellung zurück. Hierbei rastet das freie Ende 69 des Schenkels 67 hinter einer Rastkante 71 der Rastausnehmung 57 unlösbar ein. Der feste Schenkel 63 ist mit einem Haltesteg 73 an dem freien Ende 29 der zweiten Halb schale 21 fest verbunden. Die Rastausnehmung 57 hat eine rechteckige Form und ist an einem Fußteil 75 angeordnet, der die erste Halbschale 19 mit dem Befestigungssteg 35 verbindet. Die Führungfläche 65 mündet in die Rastausnehmung 57, wodurch das Einschieben des Schnapphakens 38 in die Rastausnehmung 57 möglich ist. Die Rastkante 71 befindet sich an der Übergangskante der Führungsfläche 65 zu der Rastausnehmung 57. Nach dem Verrasten des Schnapphakens 38 mit dem federnden Schenkel 67 ist ein Lösen der beiden Halbschalen 19, 21 nicht mehr möglich. Hierdurch wird ein sicheres Zusammenhalten der einzelnen Drähte der Wicklungsköpfe 13, 15 geschaffen, wobei die Montage des Halteclips 17 und das Verrasten der beiden Halbschalen durch einen Automaten vorgenommen werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann der Halteclip 17 noch Arretierelemente zum Fixieren von elektrischen Komponenten wie Widerstände, Thermoelemente, elektrische Verbindungsdrähte etc. aufweisen.

Claims (12)

1. Haltevorrichtung für eine Wicklung eines Stator eines Elektromotor mit einem den Wickelkopf umfassenden Halteglied, durch welches die einzelnen Windungen der Wicklung zusammengehalten werden und der Wickelkopf geformt wird, wobei das Halteglied mit der Stirnfläche des Statorblechpaketes fest verbindbar ist, wobei das Halteglied aus einem Halteclip mit zwei die Wicklungsköpfe kreisförmig umschließenden Halbschalen besteht, über ein als Schwenkachse dienendes Filmscharnier (27) gelenkig miteinander (21) verbunden, und deren freie Enden zum Halten des Wickelkopfes mittels Rastmittel miteinander verrastbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteclip (17) mit einer ersten Halbschale (19) auf dem Stator (2) fest positionierbar ist und daß die zweite Halbschale (21) an ihrem freien Ende (29) einen federnden Schnapphaken (38) aufweist, welcher mit einer Rastausnehmung (57) an dem freien Ende (23) der ersten Halbschale (19) unlösbar verbindbar ist.

2. Haltevorrrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halbschale (19) mit einem Befestigungssteg (35) auf der Stirnfläche (5) des Statorblechpaketes (3) fest positionierbar ist und daß der Befestigungssteg (35) auf der dem Wicklungskopf (15) zugewandten Innenseite (61) die Rastausnehmung (57) zur formschlüssigen Aufnahme und Verrasten des federnden Rasthakens (38) aufweist.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Rasthaken (38) V-förmig ausgebildet ist, dessen einer Schenkel (63) über eine Führungsfläche (65) auf der Innenseite (61) des Befestigungssteges (35) gleitet und dessen anderer Schenkel (67) federnd zusammendrückbar und nach dem Zurückfedern mit dem freien Ende (69) hinter einer Rastkante (71) in Raststellung verrastbar ist.

4. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Schenkel (63) an einem Haltesteg (73) an dem freien Ende (29) der zweiten Halbschale (21) fest angeordnet ist.

5. Haltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteclip (17) aus einem Kunststoffspritzteil besteht und bei der Herstellung einen die beiden Halbschalen (19, 21) in einer geöffneten Stellung haltenden Verbindungssteg (31) aufweist, welcher bei der Montage des Halteclips (17) durch einen Automaten eingeschnitten bzw. verformt wird, derart, daß die beiden Halbschalen (19, 21) zueinander in die Raststellung bringbar sind.

6. Haltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (31) dreieckförmig ausgebildet ist.

7. Haltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungssteg (35) der ersten Halbschale (19) in den Zwischenraum (33) zwischen der Stirnfläche (5) des Statorblechpaketes (3) und der Wicklungsköpfe (13, 15) einschiebbar ist und Rastmittel zum Befestigen des Halteclips (17) an dem Statorblechpaket (3) aufweist.

8. Haltevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halbschale (19) mittels einer Gleitfläche (37) an dem Befestigungssteg (35) von außen radial nach innen auf der Stirnfläche (5, 7) des Statorblechpaketes (3) in die Raststellung durch einen Automaten schiebbar ist.

9. Haltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungssteg (35) einen senkrecht zu der Gleitfläche (37) angeordneten Endanschlag (39) aufweist, durch den die Verschiebebewegung des Halteclips (17) auf der Stirnfläche (5, 7) des Statorblechpaketes (3) radial begrenzbar ist.

10. Haltevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rastöffnung (41) in die Stirnfläche (5, 7) des Statorblechpaketes (3) mündet, in die ein gegenüber der Gleitfläche (37) vorstehend angeordneter Rastnocken (43) an dem Halteclip (17) einrastbar ist.

11. Haltevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastnocken (43) in Schieberichtung wirksame Einlaufschrägen (45, 47) aufweist.

12. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbschalen (19, 21) auf ihren als Klemmflächen dienenden Innenumfangsflächen (49, 51) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete vorstehende Rippen (53, 55) aufweisen.