WO1992000626A1 - Anker für schnellaufende, in abrasivstaubhaltiger luft zwangsbelüftete elektromotoren - Google Patents

Anker für schnellaufende, in abrasivstaubhaltiger luft zwangsbelüftete elektromotoren Download PDF

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Manfred Kirn
Werner Grammer
Gerhard KRÄMER
Meinhard Eule
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Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
    • H02K3/487—Slot-closing devices
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/51—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto applicable to rotors only

Definitions

  • the invention relates to an anchor with the features of the preamble of claim 1.
  • Anchors with the characterizing features of claim 1 have the advantage that a reinforcement consisting of the previously usual nut locks is particularly easy to produce. This can absorb the strong mechanical vibrations that loosen or tear the winding, such as occur, for example, when used in impact drills or angle grinders. However, it also protects the end windings both against grinding by cooling air containing abrasive dust and against the effect of centrifugal forces at maximum speeds of the armature and additionally improves the cooling of the electric motor as a result of the fan action of the rib-like beads on the end windings.
  • An embodiment of an armature 1 shown in the drawing consists of an armature shaft 3, which carries an armature lamination stack 5 with grooves 7. Windings consisting of an electrical conductor are guided through the grooves 7 and form winding heads 9, 11 on the end face of the armature or their ends are connected to a collector 13.
  • the grooves 7 are filled with groove closures 15 treated with trickling resin.
  • the slot closures 15 consist of approximately 3 mm thick paper knit or textile fabric and are pressed into the slots 7 so that the windings are held firmly on the slot base and cannot move out of the slots 7 even with high centrifugal forces.
  • the ends of the slot closures 15 are held on the waist of the end windings by means of a cord winding 17 and thus form a rib-like reinforcement of the end faces of the anchors or the end windings 9, 11.
  • the cord winding is formed by one or more excessively long slot closures, the excess length of which is looped and fixed one or more times around the waists of the end windings over the ends of the slot closures, for example by knots or gluing.
  • rings for example rubber rings, can be arranged which, due to appropriate elasticity and pretension or by deformation, are firmly seated on the ends of the slot closures and the smallest diameters of the end windings.
  • slot closures consist of plastic material, which can be deformed for a limited time after being fastened to the anchor and are adapted to the contours of the winding overhangs or for a possible flow improvement, e.g. to increase the fan effect, can be changed.
  • the slot closures (15) are wetted with trickling resin, so that there is a particularly firm connection between the slot closures and the winding heads.

Abstract

Für einen Anker (1) für schnellaufende, in abrasivstaubhaltiger Luft zwangsbelüftete Elektromotoren, insbesondere in Elektrowerkzeugen, vorzugsweise Winkelschleifern, mit in Nuten (7) eines Ankerblechpaketes (5) eingelegten Wicklungen, die in den Nuten (7) durch längliche, elastische Nutverschlüsse (15) niedergehalten werden und die an den Stirnenden des Ankers Wickelköpfe (9, 11) bilden, wird vorgeschlagen, daß zur Erhöhung der Festigkeit der Ankerwicklung, der Beständigkeit gegen abrasivstaubhaltige Kühlluft, und zur Verbesserung der Kühlung, die Nutverschlüsse (15) über die Nuten (7) hinausstehen, der Kontur der Wickelköpfe (9, 11), insbesondere entlang von Mantellinien, in Ankerlängsrichtung folgen, sich bis an die Stirnenden des Ankers (1) erstrecken und ihre Enden dort gebündelt sind.

Description

Anker für Schnellaufende, in abrasivstaubhaltiσer Luft zwanσs- belüftete Elektromotoren
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Anker mit den Merkmalen des Ober¬ begriffs des Anspruchs 1.
Ein der Gattung der Erfindung nahekommender Anker ist aus der DE-AS 1 538 908 bekannt. Dieser Anker hat zwar einen verhält¬ nismäßig sicher fixierten, gegen Fliehkräfte gesicherten Über¬ gang der Wicklung zwischen einem Wickelkopf und einem Kommuta¬ tor, jedoch sind die Wickelköpfe bzw. die in den Nuten des An¬ kerblechpaketes liegenden Wicklungen nicht durch gesonderte Mittel gesichert. Derartig ausgestaltete Anker halten den Bela¬ stungen, denen moderne Elektrowerkzeuge ausgesetzt sind, nicht stand, da sie mit Prellschlägen und Schwingungen, wie sie bei¬ spielsweise an Schlagbohrmaschinen oder Winkelschleifern auf¬ treten, überfordert sind. Hinzu kommt die bei derartigen Ma¬ schinen übliche hohe Belastung durch abrasivstaubhaltige Um¬ gebungsluft, die zur Zwangskühlung verwendet wird, durch die die Wickelköpfe abgeschliffen und so der Anker zerstört wird. Vorteile der Erfindung
Anker mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 haben den Vorteil, daß eine aus den bisher ohnehin üblichen Nutver¬ schlüssen bestehende Armierung besonders einfach herstellbar ist. Diese kann die die Wicklung lockernden oder zerreißenden, starken mechanischen Schwingungen aufnehmen, wie sie beispiels¬ weise bei Verwendung in Schlagbohrmaschinen oder Winkelschlei¬ fern auftreten. Sie schützt aber auch die Wickelköpfe sowohl gegen Abschleifen durch abrasivstaubhaltige Kühlluft als auch gegen die Wirkung von Fliehkräften bei Höchstdrehzahlen des An¬ kers und verbessert zusätzlich die Kühlung des Elektromotors infolge der Ventilatorwirkung der rippenartigen Wülste auf den Wickelköpfen.
Die Merkmale der folgenden Ansprüche dienen der vorteilhaften Ausgestaltung derErfindung.
Zeichnung
Die Erfindung ist nachstehend in der Beschreibung anhand einer zugehörigen Zeichnung erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein in der Zeichnung gezeigtes Ausführungsbeispiel eines Ankers 1 besteht aus einer Ankerwelle 3, die ein Ankerblechpaket 5 mit Nuten 7 trägt. Durch die Nuten 7 sind aus einem elektri¬ schen Leiter bestehende Wicklungen geführt, die ankerstirnsei- tige Wickelköpfe 9, 11 bilden bzw. _mit ihren Enden an einen Kollektor 13 angeschlossen sind. Die Nuten 7 sind mit mit Träufelharz behandelten Nutverschlüs¬ sen 15 ausgefüllt. Die Nutverschlüsse 15 bestehen aus etwa 3mm starkem Papierstrick oder Textilgewebestrick und sind in die Nuten 7 eingepreßt, so daß die Wicklungen fest auf dem Nutgrund gehalten sind und sich auch bei hohen Fliehkräften nicht aus den Nuten 7 herausbewegen können. Die Enden der Nutverschlüsse 15 sind mittels einer Schnurwicklung 17 auf der Taille der Wickelköpfe gehalten und bilden so eine rippenartige Armierung der Ankerstirnseiten bzw. der Wickelköpfe 9, 11.
In einem weiteren, nichtdargestellten. Ausführungsbeispiel wird die Schnurwicklung durch ein oder mehrere überlange Nutver¬ schlüsse gebildet, deren Überlänge ein- oder mehrfach um die Taillen der Wickelköpfe über den Enden der Nutverschlüssen geschlungen und fixiert sind, etwa durch Knoten oder Verkleben.
In einem weiteren nichtdargestellten Ausführungsbeispiel können anstelle der Schnurwicklungen Ringe, beispielsweise Gummiringe, angeordnet sein, die durch entsprechende Elastizität und Vor¬ spannung bzw. durch Verformen fest auf den Enden der Nutver¬ schlüsse und den kleinesten Durchmessern der Wickelköpfe sitzen.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ergibt sich dadurch, daß die Nutverschlüsse aus plastischem Werkstoff bestehen, der nach dem Befestigen auf dem Anker noch für eine begrenzte Zeit ver¬ formbar ist und den Konturen der Wickelköpfe entsprechend ange¬ paßt werden bzw. für eine eventuelle Strömungsverbesserung, z.B. zur Erhöhung der Ventilatorwirkung, geändert werden kann.
Bei allen Ausführungsbeispielen sind die Nutverschlüsse (15) mit Träufelharz benetzt, so daß eine besonders feste Verbindung zwischen den Nutverschlüssen und den Wicklungsköpfen besteht.

Claims

_ u _Ansprüche
1. Anker (1) für schneilaufende, in abrasivstaubhaltiger Luft zwangs¬ belüftete Elektromotoren, insbesondere in Elektrowerkzeugen, vorzugs¬ weise Winkelschleifern, mit in Nuten (7) eines Ankerblechpaketes (5) eingelegten Wicklungen, die in den Nuten (7) durch längliche, elasti¬ sche Nutverschlüsse (15) niedergehalten werden und die an den Stirn¬ enden des Ankers Wickelköpfe (9, 11) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der axial über die Nuten (7) hinausstehenden Enden der Nutverschlüsse (15) der Kontur der Wickelköpfe (9, 11), insbesondere entlang von Mantellinien, in Ankerlängsrichtung folgt, sich bis an die Stirnenden des Ankers (1) erstreckt und dort ge¬ bündelt ist.
2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der NutverSchlüsse (15) durch in Umfangsrichtung verlaufende Schnur¬ wicklungen (17) gehalten sind.
3. Anker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur¬ wicklung (17) durch einen oder mehrere der NutverSchlüsse (15) selbst gebildet wird.
4. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirn¬ enden des Ankers Ringe (19) die Nutverschlüsse (15) festhalten.
5. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Nutverschlüsse (15), die Schnurwicklung (17) und/oder die Ringe (19) mit Träufelharz verfestigt am Anker fixiert sind.
6. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die NutverSchlüsse (15) in die Ankernuten (7) eingesetzte band- oder strickartige Körper sind,
7. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutverschlüsse (15) aus gewirkten Fasern bestehen.
8. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutverschlüsse (15) nach dem Einsetzen in die Nuten (7) plastisch verformbar sind.
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