DE4030711A1 - Statorabdeckung fuer einen propellerantrieb - Google Patents
Statorabdeckung fuer einen propellerantriebInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
- B63H23/22—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
- B63H23/24—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
-
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- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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Description
Die Erfindung betrifft eine Statorabdeckung für einen Pro
pellerantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Unterwasser-Antriebstechnik ist es bekannt, Magnet
läufermotore mit einem als Propellerrad ausgebildeten Läu
fer und durchflutbaren Läuferraum als Propulsionsantrieb
einzusetzen. Der Stator der bekannten Antriebe ist mit ei
nem den Motorspalt durchdringenden PDVF-Rohr abgedichtet.
(Firmenschrift AEG und JASTRAM, "Elektrischer Motorpropel
ler. Konzeptionelle, elektromaschinenbauliche und hydrody
namische Auslegung" Bild 1 und der Absatz "Stator" auf
Seite 4.) Die Befestigung des PDVF-Rohres auf dem Stator
erfolgt dabei mittels einer auf die Rohraußenfläche auf
gebrachten Kaschierung. Diese Befestigungstechnik ist un
ter den Wärme- und Kavitationseinwirkungen, die beim Be
trieb des Antriebs auftreten mit Ausfällen behaftet. Wei
terhin ist mit dem PDVF-Rohr eine räumlich begrenzte Eva
kuierung der Statorhohlräume nicht möglich, da das Rohr
in den nicht von den Statorblechen unterstützten Bereichen
dem äußeren Luftdruck nicht standhält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverläs
sige und preiswerte druckfeste Statorabdeckung zu schaf
fen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzei
chen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiter
bildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine qualitativ hoch
wertige Verbindungstechnik zwischen der Statorabdeckung
und den Statorblechen preiswert herstellbar ist. Die Ge
webeverstärkung ermöglicht verformungsfreie Druckbela
stungen der Abdeckung. Zum Zwecke des Vakuumvergießens
kann deshalb der mit der Statorabdeckung abgedichtete
Stator direkt ohne Einbringung in eine Vakuumkammer eva
kuiert werden, was, besonders bei großen Motoren, den
Fertigungsaufwand vermindert.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Thermoplaste
und Fertigungsverfahren für die erfindungsgemäße Stator
abdeckung angegeben. Weiterhin sind Lösungsmerkmale für
eine Verbesserung der Wärmeableitung von der Statorwick
lung aufgezeigt.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Er
findung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Motorläu
fermotor, der als Propulsionsantrieb für Wasserfahrzeuge
und Unterwasser-Arbeitsgeräte ausgebildet ist.
Der Motor besteht aus einem Läufer 1 und einem Stator 2.
Der Läufer ist als Propellerrad 15 ausgebildet. Das Rad
15 ist an den Blattenden des Propellers von einem Läufer
ring 19 eingefaßt und sitzt auf der Läuferwelle 16.
In dem Ring 19 sind die bekannten stabförmigen Permanent
magnete 17 des Läufers 1 aufgenommen. Der Läuferraum ist
von Wasser durchflutet, das an den Stirnwänden des Motors
durch Öffnungen in Richtung der Strömungspfeile 11 und 12
ein- und austritt. Eine Läuferabdeckung 18 dichtet die
Permanentmagnete 17 gegenüber das auch den Motorspalt
durchflutende Wasser ab.
Der Stator 2 des Magnetläufermotors besteht aus einem Sta
torgehäuse 8, einer Statorwicklung 7, Statorblechen 6, Wär
meleitelementen 9, einem Einfüllstutzen 20, Vergußmasse 21,
einem Außenmantel 10 und der Statorabdeckung 3.
Diese Abdeckung 3 ist aus Composit-Material gefertigt, das
sich aus einer statorseitigen glasfaserverstärkten Epoxid
harzschicht 4 und einer läuferseitigen Schutzschicht 5 aus
Polyvinylidenfluorid (PDVF) zusammensetzt. Die Epoxidharz
schicht kann in alternativer Ausführung auch mit Kohlefa
sern verstärkt sein. Andere geeignete Materialien für die
Läuferseitige Schutzschicht können neben anderen denkbaren
Materialien Gummi oder aufgeschmolzenes Äthylenvinylazetat-
Pulver (EVA-Pulver) sein. Das zuletzt genannte Material ist
z. B. unter dem Namen "Levasint" im Handel.
Die Statorabdeckung 3 ist mit Epoxidharz an den Statorble
chen befestigt und weist an ihren Stirnseiten angeformte
Dichtflansche auf, mit deren Hilfe die Abdeckung 3 vakuum
dicht in die Statoröffnung eingesetzt ist. Über den ver
schließbaren Einfüllstutzen 20 ist in einem Vakuumgießver
fahren druckfest aushärtende Vergußmasse 21 in die Hohl
räume des Stators eingefüllt. Dadurch ist der Propelleran
trieb auch bei sehr hohen Wasserdrücken einsetzbar, die in
großen Wassertiefen auf die Abdeckung 3 einwirken. Die
Druckfestigkeit der Statorabdeckung 3 ist in alternativer
Ausführung auch dadurch zu erreichen, daß die Statorhohl
räume in einem Vakuumgußverfahren mit Öl statt Vergußmasse
gefüllt sind und daß das Öl mit einem Druckausgleichsbe
hälter verbunden ist, dessen Membran auf der Ölabgewandten
Seite mit dem Wasserdruck beaufschlagt ist.
Zur Verbesserung des Wärmehaushaltes sind die Wickelkopf
räume des Stators 2 mit Wärmeleitelementen 9 bestückt. In
jeden der beiden Wickelkopfräume sind 6 Wärmeleitelemente
auf dem Umfang des Stators mit gleichem Abstand zueinander
angeordnet. Die Elemente 9 sind als Kupferformteile ausge
bildet, umschließen die Wickelköpfe formschlüssig und haben
formschlüssigen Kontakt zur Innenfläche des Statorgehäuses
8. Zur weiteren Unterstützung der Wärmeableitung aus dem
Stator wird zwischen dem Außenmantel 10 und dem Statorge
häuse 8 Kühlwasser in Richtung des gezeigten Strömungspfei
les 13 hindurchgeleitet.
Claims (8)
1. Statorabdeckung für einen Propellerantrieb der aus ei
nem Magnetläufermotor mit einem als Propeller ausgebildeten
Läufer, durchflutbaren Läuferraum und einem druckfest abge
dichteten Stator besteht, dessen rohrförmige Statorabdec
kung den Motorspalt durchdringt, dadurch gekennzeichnet,
daß die rohrförmige Statorabdeckung (3) des Stators (2) aus
einem Composit-Material hergestellt ist, das sich aus einer
statorseitigen gewebeverstärkten Epoxidharzschicht (4) und
einer läuferseitigen diffusions- und abrasionsbeständigen
Schutzschicht (5) zusammensetzt, daß die Statorabdeckung (3)
mit Epoxidharz in die Statoröffnung eingeklebt und an den
Stirnseiten vakuumdicht abgedichtet ist, daß die Gewebever
stärkung der Epoxidharzschicht (4) so ausreichend dimensio
niert ist, daß die Abdeckung (3) bei einer Evakuierung des
Statorraumes dem äußeren Luftdruck standhält und daß der
Statorraum zum Vakuumvergießen des Stators einen verschließ
baren Einfüllstutzen (20) aufweist.
2. Statorabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Statorabdeckung (3) aus einem gewebeverstärkten
Epoxidharzrohr besteht, das auf seiner Innenfläche mit
Polyvinylidenfluorid (PDVF) beschichtet ist.
3. Statorabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Statorabdeckung (3) aus einem gewebeverstärkten
Epoxidharzrohr besteht, das auf seiner Innenfläche mit
Gummi beschichtet ist.
4. Statorabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Statorabdeckung (3) aus einem gewebeverstärkten
Epoxidharzrohr besteht, das auf seiner Innenfläche mit ei
nem aufgeschmolzenen Äthylenvinylazetat-Pulver (EVA-Pulver)
beschichtet ist.
5. Statorabdeckung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß in dem Stator (2) die Wärmeablei
tung von der Statorwicklung (7) an das Statorgehäuse (8)
durch Wärmeleitelemente (9) aus Kupfer unterstützt ist,
welche den Wickelkopf der Statorwicklung (7) formschlüssig
umgeben und formschlüssig an die Wandung des Statorgehäu
ses (8) angedrückt sind.
6. Statorabdeckung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß das Statorgehäuse (8) einen mit
Kühlwasser durchströmten Außenmantel (10) aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung der Statorabdeckung nach An
spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorabdeckung
(3) auf einem konischen Dorn außerhalb des Stators vorge
fertigt wird, wobei die PDVF-Schicht um den Dorn gelegt,
an ihren aneinanderstoßenden Rändern verschweißt, danach
mit Epoxidharz getränkten Verstärkergeweben beschichtet,
nach dem Aushärten des Epoxidharzes vom Dorn genommen, aus
sen spanabhebend auf Maß bearbeitet und mit Epoxidharz in
die konisch ausgedrehte Statoröffnung eingeklebt wird.
8. Verfahren zur Herstellung der Statorabdeckung nach ei
nem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit
Epoxidharz getränkte Verstärkungsgewebe in die Statoröff
nung einlaminiert werden, wobei die Wickelkopfräume des
Stators mit einer Hinterfütterung abgedeckt sind, daß die
Einlaminierung der Epoxidharzgewebe stufenweise mit zwi
schenzeitlichem Aushärten der Gewebestücke erfolgt, daß
nach dem Aushärten der Epoxidharzschicht die Statorabdec
kung innen spanabhebend auf Maß bearbeitet und im einla
minierten Zustand mit der Schutzschicht (5) beschichtet
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904030711 DE4030711A1 (de) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Statorabdeckung fuer einen propellerantrieb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904030711 DE4030711A1 (de) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Statorabdeckung fuer einen propellerantrieb |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4030711A1 true DE4030711A1 (de) | 1992-04-02 |
Family
ID=6415175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904030711 Withdrawn DE4030711A1 (de) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Statorabdeckung fuer einen propellerantrieb |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4030711A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6208056B1 (en) | 1997-09-08 | 2001-03-27 | Active Power, Inc. | Cartridge armatures for electro-dynamic machines |
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EP2293417A1 (de) * | 2009-09-05 | 2011-03-09 | Grundfos Management A/S | Spaltrohr |
DE102011014088A1 (de) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Wilo Se | Verfahren zum Montieren eines Spalttopfes einer Motorpumpe |
EP3483055A1 (de) * | 2014-05-01 | 2019-05-15 | Blue Robotics Inc. | Eintauchbares elektrisches triebwerk |
US11440633B2 (en) | 2014-05-01 | 2022-09-13 | Blue Robotics Inc. | Electrically-powered unmanned marine vehicle and method of making same |
-
1990
- 1990-09-28 DE DE19904030711 patent/DE4030711A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
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US9071091B2 (en) | 2009-09-05 | 2015-06-30 | Grundfos Management A/S | Rotor can |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: STN SYSTEMTECHNIK NORD GMBH, 2800 BREMEN, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |