DE102016203945A1

DE102016203945A1 - Statoreinrichtung für eine elektrische Maschine und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102016203945A1
Application number: DE102016203945.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Dorfner; Gunter Freitag; Korbinian Petermaier; Oliver Stier
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-09-14

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Statoreinrichtung (13) für eine elektrische Maschine und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Statoreinrichtung der elektrischen Maschine besteht aus einem Blechpaket (2), wobei auf Zähnen (15) Statorwicklungen untergebracht werden können. Außerdem ist ein Mantelbauteil (3) vorgesehen, welches beispielsweise einen Teil des Gehäuses der elektrischen Maschine darstellen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auf einer Mantelfläche (16) des Blechpakets (2) eine Schicht (12) aufgebracht ist, welche unter anderem Kühlkanäle (11b, 11c) ausbilden kann. Außerdem stellt die Oberfläche (19) eine leicht zu bearbeitende Fügefläche zur Verfügung, damit das beschichtete Blechpaket (2) in das Mantelbauteil (3) eingesetzt werden kann (beispielsweise durch eine Pressverbindung). Die Schicht (12) kann vorzugsweise durch Kaltgasspritzen hergestellt werden. Vorteilhaft ist durch die Schicht eine verbesserte Wärmeleitung zwischen dem Blechpaket (2) und dem Mantelbauteil (3) möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Statoreinrichtung für eine elektrische Maschine. Diese weist ein Blechpaket auf, das aus einer Vielzahl von Statorblechen zusammengefügt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Statoreinrichtung für eine elektrische Maschine. Bei diesem Verfahren wird eine Vielzahl von Statorblechen zu einem Blechpaket zusammengefügt.
Eine Statoreinrichtung der eingangs angegebenen Art ist beispielsweise aus der EP 2 645 544 A1 bekannt. Diese elektrische Maschine weist ein Statorblechpaket auf, welches in einen zylinderförmigen Mantel eingeschoben wird. Dort kann das Statorblechpaket beispielsweise durch eine Pressverbindung oder mittels eines Fügewerkstoffs fixiert werden. In dem Mantel sind Kühlkanäle vorgesehen, so dass eine indirekte Kühlung des Statorblechpakets durch Wärmeleitung in den Mantel erfolgen kann. Der Mantel und das Blechpaket bilden zusammen eine Statoreinrichtung, welche stirnseitig mit kappenartigen Gehäuseteilen verbunden wird, um eine gekapselte elektrische Maschine zu erhalten.
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik allgemein Verfahren zum Kaltspritzen bekannt. Gemäß der DE 10 2007 017 754 A1 kann man durch Kaltgasspritzen auch Kernmaterialien verarbeiten, um diese in der herzustellenden Schicht einzuschließen. Diese können als verlorener Kern nach Herstellung der Schicht aus dieser entfernt werden.
Das Kaltgasspritzen ist ein an sich bekanntes Verfahren, bei dem für die Beschichtung vorgesehene Partikel mittels einer konvergent-divergenten Düse vorzugsweise auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt werden, damit diese aufgrund ihrer eingeprägten kinetischen Energie auf der zu beschichtenden Oberfläche haften bleiben. Hierbei wird die kinetische Energie der Teilchen genutzt, welche zu einer plastischen Verformung derselben führt, wobei die Beschichtungspartikel beim Auftreffen lediglich an ihrer Oberfläche aufgeschmolzen werden. Deshalb wird dieses Verfahren im Vergleich zu anderen thermischen Spritzverfahren als Kaltgasspritzen bezeichnet, weil es bei vergleichsweise tiefen Temperaturen durchgeführt wird, bei denen die Beschichtungspartikel im Wesentlichen festbleiben. Vorzugsweise wird zum Kaltgasspritzen, welches auch als kinetisches Spritzen bezeichnet wird, eine Kaltgasspritzanlage verwendet, die eine Gasheizeinrichtung zum Erhitzen eines Gases aufweist. An die Gasheizeinrichtung wird eine Stagnationskammer angeschlossen, die ausgangsseitig mit der konvergent-divergenten Düse, vorzugsweise einer Lavaldüse verbunden wird. Konvergent-divergente Düsen weisen einen zusammenlaufenden Teilabschnitt sowie einen sich aufweitenden Teilabschnitt auf, die durch einen Düsenhals verbunden sind. Die konvergent-divergente Düse erzeugt ausgangsseitig einen Pulverstrahl in Form eines Gasstroms mit darin befindlichen Partikeln mit hoher Geschwindigkeit, vorzugsweise Überschallgeschwindigkeit.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Statoreinrichtung bzw. ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, die eine effektive Kühlung des Blechpakets ermöglicht und sich einfach herstellen lässt.
Diese Aufgabe wird mit der eingangs angegebenen Statoreinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Blechpaket mit einer vorzugsweise metallischen Schicht beschichtet ist, wobei die Schicht auf einer radial außen liegenden Mantelfläche des Blechpakets vorgesehen ist, und zwischen den Statorblechen liegende Fügespalte überbrückt. Als Mantelfläche des Blechpakets ist somit die Grenzfläche zwischen dem Blechpaket und der Schicht aufzufassen. Die einzelnen Bleche des Blechpakets werden zur Herstellung des Blechpakets aufeinander gestapelt, wobei hierbei radial sich erstreckende Fügespalte ausgebildet werden. Dies liegt daran, dass die Bleche nicht absolut eben sind und sich aufgrund der Toleranzen gewisse Abstände ergeben können. Außerdem sind die Bleche des Blechpakets üblicherweise mit einem elektrischen Isolator beschichtet, der verhindert, dass sich die Bleche berühren, so dass das Isolationsmaterial in dem Fügespalt ausgebildet ist. Dieses Isolationsmaterial befindet sich verfahrensbedingt in den meisten Fällen auch auf den tangential zur Drehachse liegenden Außenkanten der Bleche, die gemeinsam die Mantelfläche des Blechpakets bilden. Die Isolationsschichten zwischen den Statorblechen werden zum Beispiel aus einem Elektroblech-Lack auf Basis von Titanaten und wasserverdünnbaren Alkydharzen gebildet und weisen im trockenen Zustand eine Schichtdicke zwischen 0,5µm und µum auf. Die Lacke zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Temperaturbeständigkeit und gute Stanzbarkeit aus.
Als Schicht im Sinne der Anmeldung ist Material zu verstehen, welches stoffschlüssig mit dem das Substrat bildenden Untergrund verbunden ist. Damit ist die Schicht auf der Mantelfläche des Blechpakets untrennbar mit diesem verbunden. Mit anderen Worten könnte eine Trennung nur unter Zerstörung der Schicht erfolgen. Die Schicht auf dem Blechpaket ist daher als Teil der Statoreinrichtung zu verstehen. Sie überbrückt erfindungsgemäß auch die zwischen den Statorblechen liegenden Fügespalte, so dass das Blechpaket durch die Schicht zu einer Baueinheit zusammengefasst wird. Als Baueinheit im Sinne der Anmeldung ist eine konstruktive Einheit zu verstehen, welche sich in einem Stück handhaben und montieren lässt. Deshalb stellt die Überbrückung der Schicht zwischen den Fügespalten auch eine selbsttragende Verbindung der einzelnen Bleche des Blechpakets dar, die eine genügende Stabilität aufweist, damit das Blechpaket als Baueinheit beispielsweise in einem Montageprozess gehandhabt werden kann. Mit anderen Worten bilden das Blechpaket und die Schicht eine selbsttragende Baueinheit, die beispielsweise in eine elektrische Maschine eingebaut werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schicht eine thermische Spritzschicht, insbesondere eine Kaltspritzschicht ist. Das thermische Spritzen ermöglicht vorteilhaft den Aufbau von vorzugsweise metallischen Schichten in kurzer Zeit. Hierbei lassen sich vorteilhaft auch Schichtdicken erreichen, die für eine selbsttragende Verbindung der Bleche des Blechpakets geeignet sind. Vorteilhaft wird beim thermischen Spritzen auch eine eventuell auf der Mantelfläche des Blechpakets befindliche elektrische Isolationsschicht zerstört. Dies kann einerseits durch die beim thermischen Spritzen herrschenden Temperaturen oder mechanisch durch das Auftreffen der zu verarbeiteten Partikel (letzteres insbesondere beim Kaltgasspritzen) erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass die Haftung der Schicht verbessert werden kann. Außerdem würde die Anwesenheit von elektrischem Isoliermaterial auf der Mantelfläche des Blechpakets auch zu einer verringerten Wärmeleitung zwischen dem Material des Blechpakets und dem der Schicht führen.
Wird die Isolationsschicht auf der Mantelfläche des Blechpakets abgetragen und das Schichtmaterial direkt auf dem Material der Bleche aufgebracht, kann vorteilhaft eine direkte Wärmeableitung ohne thermische Barrieren erfolgen. Außerdem wird der Flächeninhalt der durch die Mantelfläche vorgegebenen Grenzfläche zwischen Blechpaket und Schicht optimal vergrößert, da die Schicht unter Überbrückung eventueller Toleranzen direkt auf dem Blechpaket aufliegt. Insbesondere bei einer durch Kaltgasspritzen aufgebrachten Schicht kommt es zu einer den Wärmeübergang besonders begünstigenden Verkrallung der Partikel der Schicht auf der Mantelfläche des Blechpakets.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schicht eine spanend bearbeitete Oberfläche aufweist. Diese Nachbearbeitung wird möglich, weil die Schicht die Fügespalte überbrückt und das beschichtete Blechpaket daher als Ganzes bearbeitet werden kann. Dabei muss die Schichtdicke so gewählt werden, dass auch nach einer spanenden Abnahme von Material eine genügende Eigenstabilität des Blechpakets gewährleistet ist. Eine spanende Nachbearbeitung des beschichteten Blechpakets hat den Vorteil, dass eine vergleichsweise eng tolerierte Fügefläche für den Einbau des Blechpakets in eine elektrische Maschine entsteht. Dabei kann das Blechpaket direkt in ein Gehäuse einer elektrischen Maschine eingebaut werden oder es ist vorgesehen, dass das beschichtete und spanend bearbeitete Blechpaket in ein zylindrisches Mantelbauteil eingebaut wird, wobei die Schicht an eine Innenwand des Mantelbauteils angrenzt. Die Verbindung zwischen dem beschichteten Blechpaket und dem Mantelbauteil kann beispielsweise als Pressverband ausgestaltet sein. In jedem Fall erleichtert die spanend bearbeitete Oberfläche der Schicht die Montage des beschichteten Blechpakets. Außerdem ist aufgrund der vergleichsweise geringen Toleranzen vorteilhaft ein Wärmeübergang von Blechpaket über die Schicht in das Gehäuse der elektrischen Maschine oder das Mantelbauteil verbessert.
Vorteilhaft für einen verbesserten Wärmeübergang ist insbesondere, wenn das beschichtete Blechpaket in dem Mantelbauteil durch eine Pressverbindung gehalten wird. Durch Verformungen in der Grenzfläche zwischen dem beschichteten Blechpaket und dem Mantelbauteil wird die Oberfläche, die zur Wärmeleitung zur Verfügung steht, vergrößert. Dabei werden die entstehenden Fügekräfte über die Schicht auch gleichmäßig auf das Blechpaket verteilt. Hier ergibt sich ein Vorteil im Vergleich zu Blechpaketen, die direkt ohne beschichtete Mantelfläche in eine elektrische Maschine eingepasst werden, da bei der Herstellung der Bleche des Blechpakets verfahrensbedingt im Vergleich größere Toleranzen ausgeglichen werden müssen.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass in dem Mantelbauteil erste Kühlkanäle vorgesehen sind, die sich zwischen stirnseitigen Enden des Mantelbauteils erstrecken. Als erste Kühlkanäle im Sinne der Anmeldung sind immer diejenigen Kühlkanäle bezeichnet, die in dem Mantelbauteil verlaufen. Durch die ersten Kühlkanäle wird es vorteilhaft möglich, dass die Wärme, die effizient über die Schicht aus dem Blechpaket in das Mantelbauteil abgeleitet wird, an dieser Stelle durch ein Kühlmedium (beispielsweise Luft oder Wasser) aus dem Mantelbauteil transportiert werden kann. Hierdurch wird die Kühlleistung des Mantelbauteils vorteilhaft erhöht.
Vorteilhaft kann vorgesehen werden, dass die genannten ersten Kühlkanäle als Nuten ausgeführt sind, die in der Innenwand des Mantelbauteils verlaufen. Diese Nuten lassen sich vorteilhaft auf einfachem Wege zum Beispiel durch Fräsen herstellen. Die Oberfläche der Schicht, die an die Innenwand des Mantelbauteils angrenzt, ist damit an der Bildung der Kühlkanäle beteiligt. Dies hat auch den Vorteil, dass ein Wärmeübergang von der Schicht direkt in das Kühlmedium erfolgen kann. Dies verbessert vorteilhaft die Kühlleistung im Mantelbauteil.
Eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Statoreinrichtung sieht vor, dass in der Schicht zweite Kühlkanäle vorgesehen sind, die sich zwischen stirnseitigen Enden des Stators erstrecken, wobei die zweiten Kühlkanäle als Nuten ausgeführt sind, die in der Oberfläche der Schicht verlaufen. Als zweite Kühlkanäle im Sinne der Anmeldung sind immer diejenigen Kühlkanäle zu verstehen, die in der Schicht ausgebildet sind. Dadurch, dass die Kühlkanäle als Nuten ausgeführt sind, wird die Wand der Kühlkanäle teilweise auch durch die Innenwand des Mantelbauteils gebildet, wobei deren Volumen jedoch vollständig in der Schicht liegt.
Die ersten und zweiten Kühlkanäle sind axial und/oder tangential verlaufend in dem Mantelbauteil und/oder in der Schicht angeordnet. Sie verlaufen dabei zwischen den stirnseitigen Enden des Mantelbauteils oder der Schicht, so dass großflächig die Wärme über das Kühlmedium abgeführt werden kann. Einleitungsstellen und Ausleitungsstellen für das Kühlmedium können vorteilhaft an den stirnseitigen Enden des Stators angeordnet sein. Diese bestehen aus Öffnungen, die den Anfang bzw. das Ende des jeweiligen Kühlkanals bilden und so mit dem Kühlmedium versorgt werden können. Dabei können die Kühlkanäle jeweils das eine stirnseitige Ende der Statoreinrichtung mit dem anderen stirnseitigen Ende der Statoreinrichtung verbinden, wobei hierdurch beispielsweise ein gehäuseinterner Kreislauf für Kühlluft ermöglicht werden kann. Die Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung können aber auch an einem stirnseitigen Ende des Stators liegen, wobei die Kühlkanäle in diesem Fall vorteilhaft einen mäandernden Verlauf zwischen den stirnseitigen Enden des Mantelbauteils aufweisen. Dabei volziehen die Kühlkanäle, insbesondere die zweiten Kühlkanäle, in der Schicht mindestens einen Richtungswechsel. Dieser oder diese Richtungswechsel liegen dann in tangentialer und/oder axialer Richtung und führen dazu, dass in den Kühlkanälen Prallflächen entstehen, die zu einer erhöhten Wärmeaufnahme und einer verbesserten Durchmischung des Kühlfluids führen.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung besteht die Schicht aus Aluminium und Kupfer. Diese Materialien weisen vorteilhaft eine gute Wärmeleitfähigkeit auf und lassen sich insbesondere durch das Kaltgasspritzen sehr gut verarbeiten. Außerdem lassen sich diese Materialien gut spanend bearbeiten, so dass eine Nachbearbeitung der Schicht beispielsweise durch Abdrehen der Mantelfläche wirtschaftlich möglich ist.
Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch durch das oben angegebene Verfahren gelöst, indem eine radial außen liegende Mantelfläche des Blechpakets mit einer Schicht beschichtet wird, die zwischen den Statorblechen liegende Fügespalte überbrückt. Die Vorteile dieses Herstellungsverfahrens bzw. der so hergestellten Statoreinrichtung sind vorstehend bereits beschrieben worden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, die Schicht durch ein thermisches Spritzen, insbesondere Kaltgasspritzen, aufzutragen. Kaltgasspritzen ermöglicht vorteilhaft die Auftragung der Schicht in ausreichender Dicke und in vertretbarer Zeit, so dass die Herstellung der Schicht vorteilhaft wirtschaftlich möglich ist. Außerdem lässt sich durch thermisches Spritzen eine gute Schichthaftung erzielen, so dass das Blechpaket durch die Schicht zu einer selbsttragenden Baueinheit zusammengefügt werden kann.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein die Schicht ausbildendes Schichtmaterial nur partiell aufgetragen wird, dies erfolgt derart, dass zwischen dem aufgetragenen Schichtmaterial Nuten entstehen, die zwischen stirnseitigen Enden des Stators axial und/oder tangential verlaufen. Hierdurch wird vorteilhaft ein besonders wirtschaftliches Herstellungsverfahren angegeben. Einerseits müssten die Nuten nicht im Rahmen einer Nachbearbeitung erzeugt werden. Andererseits wird die Bearbeitungszeit zur Herstellung der Schicht vorteilhaft verkürzt, da im Bereich der Nuten von vornherein kein Schichtmaterial aufgetragen werden muss. Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann jedoch auch erhalten werden, wenn die während des Beschichtens gebildeten Nuten nachbearbeitet werden, um geringere Toleranzabweichungen zu gewährleisten. Allerdings muss vorteilhaft auch in diesem Falle weniger Material entfernt werden, wodurch Bearbeitungszeit und Werkzeugverschleiß minimiert werden können.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei dem Verfahren die Nuten mit einem Füllmaterial ausgefüllt werden und anschließend eine geschlossene Lage der Schicht auf dem Füllmaterial erzeugt wird, wobei der Querschnitt der Nuten geschlossen wird und das Füllmaterial aus der Schicht entfernt wird. Ein solches Herstellungsverfahren kann vorzugsweise durch Kaltgasspritzen erzeugt werden, wobei das Füllmaterial ebenfalls durch Kaltgasspritzen aufgebracht werden kann. Der Auftrag von Material ist in diesem Falle in mehreren Lagen erforderlich, wobei beispielsweise zunächst eine geschlossene Lage hergestellt werden kann. Anschließend wird eine Lage hergestellt, die im Bereich der auszuführenden Kühlkanäle mit dem Füllmaterial ausgefüllt wird und im Bereich zwischen den Kühlkanälen mit dem Schichtmaterial hergestellt wird. Anschließend wird eine weitere Lage mit dem Schichtmaterial aufgebracht, wodurch die Querschnitte der Kühlkanäle geschlossen werden. Das Füllmaterial kann beispielsweise durch eine Ätzbehandlung aus den Kavitäten der Kühlkanäle entfernt werden.
Alternativ zu der vorstehenden Verfahrensvariante kann vorteilhaft auch vorgesehen werden, dass ein jeweiliger Nutgrund der Nuten durch die Statorbleche des Blechpaktes oder durch auf diesen befindliche elektrische Isolationsschichten gebildet wird, wobei in den Bereichen des Nutgrunds kein Schichtmaterial aufgetragen wird. Die Isolationsschichten, die vor dem Zusammenfügen des Blechpakets auf den Statorblechen vorgesehen werden, führen vorteilhaft zu einer genügenden Abdichtung der Kühlkanäle. Insbesondere, wenn Luft als Kühlmedium verwendet wird, ist eine vollständige Abdichtung der Kühlkanäle auch nicht erforderlich. In den Bereichen, in denen das Schichtmaterial auf die Mantelfläche des Blechpakets aufgetragen wird, kann durch den Beschichtungsvorgang, wie vorstehend beschrieben, das Isolationsmaterial der Isolationsschichten entfernt werden. Durch die erwähnte Anordnung der Kühlkanäle kann eine besonders kompakte und platzsparende Bauform der Statoreinrichtung mit Kühlkanälen erzeugt werden.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche der Schicht nach ihrer Herstellung bearbeitet, insbesondere spanend bearbeitet, wird. Dieser Bearbeitungsvorgang kann insbesondere durch Drehen erfolgen, wodurch eine zylindrische Außengestalt des beschichteten Blechpakets erzeugt werden kann. Diese lässt sich mit geringen Toleranzabweichungen fertigen, so dass deren Einbau in ein Gehäuse der elektrischen Maschine oder ein Mantelbauteil, welches die Statoreinrichtung komplettiert, möglich ist. Insbesondere lässt sich die Montage durch eine Pressverbindung vornehmen.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung der Statoreinrichtung bzw. dessen Herstellungsverfahren lassen sich wie folgt zusammenfassen.
Für die Fertigung ist von Vorteil, dass ein spanendes Bearbeiten der Schicht zur Erreichung der notwendigen Toleranzabweichungen nicht im Material des Blechpakets erfolgen muss und so die magnetischen Eigenschaften und damit die elektrischen Kenngrößen der Maschine nicht beeinflusst werden. Außerdem ist die Bearbeitung der Schicht bei der Wahl des richtigen Materials (beispielsweise Aluminium oder Kupfer) wesentlich einfacher, als die Bearbeitung des Elektroblechs, aus dem das Blechpaket hergestellt ist. Für die Kühlkanäle in der Schicht besteht außerdem eine große Gestaltungsfreiheit, die im Einzelfall an die elektrische Maschine und deren Einsatz angepasst werden kann. Durch die additive Herstellung von Kühlkanälen bei der Schichtherstellung können unterschiedliche Verläufe der Kühlkanäle ohne zusätzlichen Werkzeuge allein durch die Verfahrensführung realisiert werden. Bei der weiteren Herstellung der Statoreinrichtung erleichtert die Zusammenfassung des Blechpakets zu einer Baueinheit durch die selbsttragende Beschichtung nicht nur den Einbau des beschichteten Blechpakets, sondern auch die Herstellung von Einzelzahnspulen auf den Zähnen des Blechpakets, da die einzelnen Bleche des Blechpakets nicht mehr verrutschen können.
Technologische Vorteile liegen in einer verbesserten konstruktiven Gestaltung der elektrischen Maschine. Der Wärmeübergang vom Blechpaket in den Mantel oder das Gehäuse wird durch die stoffschlüssige Verbindung verbessert. Die verwendeten Materialien für die Schicht, beispielsweise Legierungen, können die thermischen Eigenschaften noch verbessern. Die geringeren Toleranzen zwischen der Schicht und dem Mantelbauteil bzw. einem Gehäuse führen zu einem verbesserten Kraftschluss zwischen diesen Bauteilen, so dass eine größere Drehmomentübertragung über die Welle der elektrischen Maschine ermöglicht wird. Wird Aluminium für die Schicht gewählt, so kann überdies das Gewicht der elektrischen Maschine optimiert werden, da es sich hierbei um ein Leichtmetall handelt. Insbesondere die kompakte Herstellung von Kühlkanälen führt zu einer weiteren Gewichtsersparnis durch eine kompaktere Bauform. Das Material der Schicht kann außerdem als Pufferschicht verwendet werden, um beispielsweise unterschiedliche thermische Materialausdehnungskoeffizienten auszugleichen. Hierdurch wird der Einsatz der elektrischen Maschine in einem größeren Temperaturbereich ermöglicht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen:
1 und 2 elektrische Maschinen mit jeweils einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Statoreinrichtung, jeweils im Längsschnitt,
3 eine mehrlagige Schicht in einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Statoreinrichtung im Querschnitt,
4 einen tangential verlaufenden Schnitt IV-IV gemäß 3, in dem der Verlauf von Kühlkanälen zu erkennen ist,
5 ein anderes Ausführungsbeispiel für den Verlauf von Kühlkanälen, wobei die tangentiale Ebene der Kühlkanäle in 5 in die Zeichenebene abgewickelt dargestellt ist,
6 bis 10 verschiedene Ausführungsforemen der Schicht und der Gestaltung von Kühlkanälen in Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Statoreinrichtung jeweils im Querschnitt und
11 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Aufsicht.
Gemäß den 1 weist eine elektrische Maschine ein Gehäuse 1 auf. Das Gehäuse 1 umfasst zumindest einen Stator der elektrischen Maschine. Gemäß den 1 umfasst das Gehäuse 1 weiterhin ein Mantelbauteil 3. Das Mantelbauteil 3 umgibt den Stator radial außen, so dass der Stator im Mantelbauteil 3 drehfest gehalten ist.
Die elektrische Maschine weist weiterhin einen Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist drehfest auf einer Rotorwelle 5 angeordnet. Die Rotorwelle 5 ist in Lagern 6 der elektrischen Maschine gelagert, so dass die Rotorwelle 5 einschließlich des Rotors 4 um eine Rotationsachse 7 drehbar ist.
Soweit der Begriff "axial" gebraucht wird, ist er stets auf die Rotationsachse 7 bezogen. "Axial" bedeutet eine Richtung parallel zur Rotationsachse 7. Soweit der Begriff "radial" benutzt wird, ist er ebenfalls auf die Rotationsachse 7 bezogen. Er bezeichnet eine Richtung orthogonal zur Rotationsachse 7 auf die Rotationsachse 7 zu bzw. von ihr weg. Soweit nachfolgend der Begriff "tangential" verwendet wird, ist er ebenfalls auf die Rotationsachse 7 bezogen. Er bezeichnet eine Richtung orthogonal zur Rotationsachse 7 und auch orthogonal zur Radialrichtung. Er bedeutet also eine Richtung, die in konstantem radialem Abstand und bei konstanter axialer Position kreisförmig um die Rotationsachse 7 herum gerichtet ist.
Auf das Mantelbauteil 3 sind axial beidseits Begrenzungselemente 8 aufgesetzt, wobei hierdurch das Gehäuse 1 ausgebildet wird. Das Mantelbauteil 3 und die Begrenzungselemente 8 begrenzen einen Gehäuseinnenraum 9 radial außen und axial beidseits in relativ hoher Schutzart, in der Regel in der Schutzart IP 55 oder besser.
Ende Einschub 2
Das Blechpaket 2 bildet zusammen mit dem Mantelbauteil 3 und einer diese beiden Bauteile verbindenden Schicht 12 eine Statoreinrichtung 13 (vgl. 3 bis 10), die einerseits zur Aufnahme des Rotors 4 und andererseits zur Komplettierung des Gehäuses 1 dient. Außerdem sind in der Statoreinrichtung erste Kühlkanäle 10 und zweite Kühlkanäle 11 vorgesehen, die eine Kühlung sowohl des Rotors 4 als auch der Statoreinrichtung verbessern, wie im Folgenden erläutert wird. Außerdem sind in 1 Statorwicklungen 14 in Form von Zahnspulen zu erkennen, die auf jeweiligen Zähnen 15 (vgl. 3) gewickelt sind.
Die Schicht 12 dient als Bindeglied zwischen dem Blechpaket 2 des Stators und dem Mantelbauteil 13. Die Schicht 12 ist auf eine Mantelfläche 16 des Blechpakets 2 aufgebracht und kann beispielsweise durch Kaltgasspritzen hergestellt werden. Die Schicht ist selbsttragend ausgeführt und überbrückt Fügespalte 17 zwischen einzelnen Statorblechen 18, die das Blechpaket 2 bilden. Eine Oberfläche 19 der Schicht ist abgedreht worden und stellt daher eine zylindrische Fügefläche zur Verfügung, um mit dieser in das Mantelbauteil 3 eingesetzt zu werden. Die Oberfläche 19 bildet mit der Innenseite des Mantelbauteils 3 eine Pressverbindung aus.
Eine Kühlung der elektrischen Maschine gemäß 1 erfolgt mit der im Gehäuse 1 eingeschlossenen Kühlluft. Zu diesem Zweck sind neben den ersten Kühlkanälen 10 und zweiten Kühlkanälen 11 Rotorkühlkanäle 20 vorgesehen, die ein durch Pfeile angedeuteten Kühlkreislauf A der Kühlluft ermöglichen. Um diesen in Gang zu setzen, ist der aus Rotorblechen 21 bestehende Rotor 4 mit Lüfterschaufeln 22 ausgestattet. Die Kühlluft durchläuft den Rotorkühlkanal 20, um diesen zu kühlen. Anschließend strömt die Kühlluft in die ersten Kühlkanäle 10 und die zweiten Kühlkanäle 11 und gibt die Wärme an das Mantelbauteil 3 ab. Auch die Wärme aus dem Blechpaket 2 des Stators wird über die Schicht 12 an das Mantelbauteil 3 abgegeben. Die Wärmeleitung wird vorteilhaft durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen Schicht 12 und Blechpaket 2 und die Pressverbindung zwischen Schicht 12 und Mantelbauteil 3 begünstigt. Die Wärme aus dem Mantelbauteil 3 wird über Kühlrippen 23 an die Umgebung der elektrischen Maschine abgegeben.
In der unteren Hälfte der elektrischen Maschine ist eine Bruchlinie 24 eingezeichnet, die einen alternativen Aufbau eines Kühlsystems für die elektrische Maschine kennzeichnet (in 1 unterhalb der Bruchlinie dargestellt). Diese ist mit Ausnahme des durch die Bruchlinie 24 abgetrennten Teils ansonsten genauso aufgebaut wie die obenstehend bereits beschriebene elektrische Maschine. Der Unterschied besteht darin, dass die Schicht 12a eine geringere Dicke aufweist. Diese ist so aufgebaut, wie die Schicht 12 in 9, wobei die zweiten Kühlkanäle 11 durch Nuten 25 (vgl. 9) in der Oberfläche 19a der Schicht 12a ausgebildet sind. Diese Kanäle 11 gewährleisten einen Kreislauf der Luft im Gehäuseinnenraum 9 der elektrischen Maschine.
Um eine Abfuhr von Wärme zu verbessern, weist das Mantelbauteil 3 Kanäle 10a auf, die entsprechend der Darstellung gemäß 7 (dort Kanäle 10) vollständig in dem Mantelbauteil 3 verlaufen. Diese korrespondieren mit Anschlussstutzen 26, die als Teile der Begrenzungselemente 8 ausgeführt sind. An diese können nicht dargestellte Schläuche für ein flüssiges Kühlmittel angeschlossen werden. Dieses kann dann durch die ersten Kühlkanäle 10a gepumpt werden, wodurch eine effektive Wärmeabfuhr ermöglicht wird.
In 2 ist eine elektrische Maschine dargestellt, die einen anderen Aufbau aufweist. Vergleichbare Konstruktionselemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen und werden nicht gesondert erläutert. Bei der elektrischen Maschine gemäß 2 handelt es sich um einen Scheibenläufer-Motor, bei dem der Rotor mit Permanentmagneten 27 ausgestattet ist. Die Rotorwelle 5 ist einseitig des Läufers fliegend gelagert, wobei die Lageraufnahme im Gehäuse durch Rippen 28 versteift ist.
Das Blechpaket 2 des Stators ist mit der Schicht 12 in das Mantelbauteil 3 eingepresst. Der einzige erste Kühlkanal 10 sind in dem Mantelbauteil 3 ausgebildet und werden durch die Oberfläche 19 der Schicht mit gebildet. Der erste Kühlkanal 10 ist im Wesentlichen tangential ausgerichtet, d. h. er verläuft um den Umfang der Schicht 12 herum. Im oberen Teil des Gehäuses 1 ist einer der Anschlussstutzen 26 zu erkennen, mit dem Kühlwasser in das Mantelbauteil eingespeist werden kann. Ein zweiter Anschlussstutzen befindet sich ebenfalls im oberen Teil des Gehäuses 1, ist jedoch nicht zu erkennen, da er sich direkt vor der Zeichenebene befindet. Der erste Kühlkanal 10 läuft von dem dargestellten oberen Teil des Gehäuses am Anschlussstutzen 26 einmal um die Schicht 12 herum, beschreibt dann eine Kurve um 180° und läuft anschließend den ganzen Umfang der Schicht 12 zurück in den oberen Teil des Gehäuses. Daher ist im unteren Teil des Gehäuses zu erkennen, dass der erste Kühlkanal zwei nebeneinander liegende Querschnitte aufweist. Ein ähnlicher Verlauf von drei parallel verlaufenden zweiten Kühlkanälen 11 ist in 5 dargestellt.
Weitere Details, die für den erfindungsgemäßen Aufbau der Statoreinrichtung allerdings nicht von Bedeutung sind, werden im Folgenden kurz erläutert. Die Rotorwelle 5 weist einen Anschlussflansch 29 auf, über den ein Drehmoment übertragen werden kann. Zur Montage der Lager 6 ist einerseits ein Lagerdeckel 30 am Gehäuse 1 und eine Montagehülse 31 auf der Rotorwelle 5 vorgesehen. Zur Ansteuerung der Statorwicklungen 14 ist eine elektrische Anschlussstruktur 32 vorgesehen, die aus dem Gehäuse herausgeführt wird. Die Begrenzungselemente 8 sowie der Lagerdeckel 30 sind jeweils mittels Schraubverbindungen 33 montiert.
In 3 ist eine Statoreinrichtung 13 im Querschnitt zu erkennen. Das Blechpaket 2 ist ohne Statorwicklungen dargestellt, weswegen die Zähne 15 des Blechpakets 2, auf denen später die Statorwicklungen aufliegen, zu erkennen sind. Auf dem Blechpaket 2 ist die Schicht 12 zu erkennen, welche an ihrer Oberfläche 19 abgedreht worden ist und so in das Mantelbauteil 3 eingeschoben werden kann. Hierbei entsteht eine Pressverbindung zwischen der Schicht 12 und dem Mantelbauteil 3.
Die Schicht ist durch Kaltgasspritzen in mehreren Lagen 34a, 34b, 34c und 34d aufgebaut. Hierdurch lässt sich eine Strukturierung mit zweiten Kühlkanälen 11b, 11c herstellen. Dies erfolgt in folgenden Schritten. Auf die Mantelfläche 16 des Blechpakets wird zunächst die geschlossene Lage 34a aufgebracht. Eine Lage 34b wird durch Aufspritzen zweier unterschiedlicher Materialien aufgebracht. In 3 zu erkennen ist lediglich dasjenige Material, welches die Schicht 12 ausbildet. In den zweiten Kanälen 11c ist zum Zeitpunkt der Herstellung der Lage 34b noch ein Füllmaterial 35 vorgesehen, wie dies in 10 dargestellt ist. Daher kann anschließend die Lage 34c durch Kaltgasspritzen hergestellt werden, ohne dass das Volumen der zweiten Kühlkanäle 11c verschlossen wird. Zuletzt wird die Lage 34d beschichtet, wobei der Bereich von Nuten 25, die die zweiten Kühlkanäle 11b bilden, frei bleibt. Hier ist keine Applikation eines Füllmaterials erforderlich, weil die Lage 34d die letzte herzustellende Lage ist. Zu erkennen in 3 ist auch, dass die Flanken der Nuten 25 nicht radial nach außen, sondern schräg zur radialen Richtung verlaufen, was mit dem Herstellungsverfahren des Kaltgasspritzens zu erklären ist.
Durch das Abdrehen wird nur die Oberfläche 19 bearbeitet. Diese muss auch passgenau in die zylindrische Einbauöffnung des Mantelbauteils 3 eingesetzt werden. Die Nuten 25 bleiben ohne Nachbearbeitung, da hier die Toleranzanforderungen durch das Kaltgasspritzen bereits erreicht werden können.
In 4 ist der Schnitt IV-IV gemäß 3 dargestellt. Dieser verläuft tangential durch eine gekrümmte Ebene innerhalb der Lage 34b, so dass man den Verlauf der zweiten Kanäle 11b verfolgen kann. Dieser Verlauf ist nicht geradlinig, sondern zig-zag-förmig, so dass durch die Umlenkungen Prallflächen 36 für das strömende Fluid entstehen. Diese verbessern einen Wärmeübergang und führen zu einer Durchmischung des Fluids, so dass eine verbesserte Kühlleistung erreicht wird. Zu erkennen ist außerdem eine Stirnseite 37 der Statoreinrichtung 13, in der Öffnungen der zweiten Kühlkanäle 11b liegen. Die Statoreinrichtung könnte somit in eine elektrische Maschine gemäß 1 eingebaut werden.
Während die zweiten Kühlkanäle 11b gemäß 4 im Wesentlichen axial verlaufen, können die zweiten Kühlkanäle 11, wie in 5 dargestellt, auch im Wesentlichen tangential in der Schicht 12 verlaufen. Auch die zweiten Kühlkanäle 11 gemäß 5 können als Nuten in der Oberfläche der Schicht 12 ausgebildet werden. In 5 ist eine Abwicklung der Schicht 12 in eine Ebene dargestellt. Insofern muss der Betrachter sich diese Schicht einmal um 360° gewunden um das nicht dargestellte Blechpaket vorstellen, so dass eine Kühlung auf dem vollen Umfang des Blechpakets möglich wird. Anschlüsse für ein Kühlmedium befinden sich an einer der Stirnseiten 37 an einer Stelle, wobei die zweiten Kühlkanäle 11 wie bereits zu 2 beschrieben im Wesentlichen tangential verlaufen und ungefähr bei der Hälfte ihrer Gesamtlänge eine Richtungsänderung von 180° erfahren. Durch das Vorsehen mehrerer paralleler zweiter Kühlkanäle 11 ist gewährleistet, dass sich die Oberfläche der Schicht durch die Kanalwände zwischen den zweiten Kühlkanälen 11 vergrößert und somit eine zuverlässige Montage in dem Mantelbauteil 3 (nicht dargestellt) erfolgen kann.
In 6 ist eine Bauform der Statoreinrichtung dargestellt, bei der die Nuten 25 durch Herstellen der Schicht 12 direkt auf dem Blechpaket 2 erzeugt werden. Dort ist zu erkennen, dass das Blechpaket 2 auf der Mantelfläche 16 mit einer elektrischen Isolationsschicht 38 versehen ist. Allerdings ist diese Isolationsschicht 38 in den Bereichen, in denen die Schicht 12 hergestellt wurde, durch den Beschichtungsprozess abgetragen worden, so dass die Schicht 12 direkt auf der Mantelfläche 16 des Blechpakets 2 liegt. Auf der anderen Seite wird ein Nutgrund 39 der Nuten 25 nicht direkt durch die Mantelfläche 16 des Blechpakets, sondern durch diese Isolationsschicht 38 gebildet, wodurch einerseits ein Korrosionsschutz des Blechpakets und andererseits eine Abdichtung der zweiten Kanäle 11 gewährleistet ist. 6 zeigt, wie mit einem minimalen Material- und Fertigungsaufwand der Schicht 12, sowohl eine Oberfläche 19 zur Ausbildung einer Verbindung mit dem Mantelbauteil 3 als auch zweite Kühlkanäle 11 ausgebildet werden können.
Die 7 bis 10 zeigen weitere mögliche Ausgestaltungen der Statoreinrichtung. Diese weisen grundsätzlich immer den gleichen Aufbau auf, dass das Blechpaket 2 über die Schicht 12 mit dem Mantelbauteil 3 verbunden ist. Unterschiede ergeben sich lediglich in der Anordnung der ersten bzw. zweiten Kühlkanäle.
Wie 7 zu entnehmen ist, können die ersten Kühlkanäle beispielsweise vollständig in dem Mantelbauteil ausgebildet sein. Gemäß 7 verlaufen diese axial in dem Mantelbauteil und können beispielsweise durch verlorene Kerne ausgebildet werden, wenn das Mantelbauteil 3 gegossen wird. Die Schicht 12 dient bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 also lediglich zur Verbesserung eines Wärmeübergangs zwischen dem Blechpaket 2 und dem Mantelbauteil 3, wo die Wärme über die ersten Kühlkanäle 10 abgeführt werden kann, und als Toleranzausgleich bei Fertigungsungenauigkeiten des Blechpakets 2.
Gemäß 8 sind die ersten Kühlkanäle 10 als Nuten 25 auf der Innenseite des Mantelbauteils 3 hergestellt. Dies vereinfacht die Herstellung des Mantelbauteils. Die Innenseite des Mantelbauteils wird anschließend durch Herstellen einer Pressverbindung mit der Oberfläche 19 der Schicht zusammengefügt, wodurch gleichzeitig eine Abdichtung der offenen Nuten 25 erfolgt.
In 9 sind Nuten 25 in der Schicht 12 dargestellt. Anders als in den 3 und 6 wurden auch die Nuten 25 nachbearbeitet, wodurch geringere Toleranzabweichungen realisiert werden können. Daher verlaufen die Flanken der Nut auch genau radial und nicht schräg, wie in den 3 und 6 dargestellt. Durch Montage des Mantelbauteils 3 werden die zweiten Kühlkanäle 11 abgedichtet.
In 10 sind die zweiten Kühlkanäle 11 vollständig in der Schicht 12 vorgesehen. Die Schicht 12 wurde durch Kaltgasspritzen hergestellt, so, wie dies zu 3 beschrieben wurde. Allerdings ist in 10 der Zustand dargestellt, dass das Füllmaterial 35 nach Herstellung der Schicht 11 noch nicht entfernt wurde. Dies ist in einem nachfolgenden Schritt noch durchzuführen (nicht dargestellt).
In 11 ist ein Fertigungsverfahren der Schicht mittels Kaltgasspritzen vereinfacht dargestellt. Die Einrichtung um Kaltgasspritzen ist an sich bekannt und in 11 lediglich durch ein Gehäusebauteil 14 angedeutet, welches auch eine konvergent-divergente Düse 41 zum Erzeugen eines Kaltgasstrahls 42 aufweist.
Gegenüber der Düse 41 ist das zu beschichtende Blechpaket 2 angeordnet, so dass der Kaltgasstrahl 42 auf das Blechpaket gerichtet werden kann. Aufgrund der zentralsymmetrischen Geometrie des Blechpakets kann dieses drehbar in einer Aufnahmeeinrichtung 43 gelagert werden. Diese Aufnahmeeinrichtung kann auch sicherstellen, dass die einzelnen Statorbleche im Blechpaket 2 vor deren Fixierung durch die herzustellende Schicht nicht untereinander verrutschen. Außerdem ist durch Drehen des Blechpakets 2 der ganze Umfang desselben zu erreichen.
Damit das Blechpaket 2 auch über seine gesamte axiale Länge beschichtet werden kann, ist das Gehäusebauteil 40 auf einer Schiene 44 axial verschiebbar gelagert. Diese Schiene 44 verläuft parallel zur axialen Ausrichtung des Blechpakets 2. Daher kann mit geringem Steuerungsaufwand und mit einfachen Mitteln eine Erreichbarkeit der gesamten Mantelfläche 16 des Blechpakets 2 gewährleistet werden.
In der Aufnahmeeinrichtung kann auch eine Nachbearbeitung der erzeugten Schicht erfolgen. Zu diesem Zweck kann ein Zerspanungswerkzeug (Schleifscheibe oder Drehmeißel 45, wie dargestellt) an die Oberfläche der Schicht angenähert werden, während das beschichtete Blechpaket gedreht wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2645544 A1 [0002]
DE 102007017754 A1 [0003]

Claims

Statoreinrichtung für eine elektrische Maschine mit einem Blechpaket (2), das aus einer Vielzahl von Statorblechen (18) zusammengefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (2) mit einer Schicht (12) beschichtet ist, wobei die Schicht (12) auf einer radial außen liegenden Mantelfläche (16) des Blechpakets vorgesehen ist und zwischen den Statorblechen (18) liegende Fügespalte (17) überbrückt.
Statoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (2) und die Schicht (12) eine selbsttragende Baueinheit bilden.
Statoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (12) eine thermische Spritzschicht, insbesondere eine Kaltspritzschicht ist.
Statoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (12) eine spanend bearbeitete Oberfläche (19) aufweist.
Statoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Blechpaket (2) in einem Mantelbauteil (3) gehalten ist, wobei die Schicht (12) an eine Innenwand des Mantelbauteils (3) angrenzt.
Statoreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Blechpaket (2) in dem Mantelbauteil (3) durch eine Pressverbindung gehalten wird.
Statoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mantelbauteil (3) erste Kühlkanäle (10) vorgesehen sind, die zwischen stirnseitigen Enden des Mantelbauteils (3) axial und/oder tangential verlaufen.
Statoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kühlkanäle (10) als Nuten (25) ausgeführt sind, die in der Innenwand des Mantelbauteils (3) verlaufen.
Statoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schicht (12) zweite Kühlkanäle vorgesehen sind, die zwischen stirnseitigen Enden des Stators axial und/oder tangential verlaufen, wobei die zweiten Kühlkanäle als Nuten (25) ausgeführt sind, die in der Oberfläche (19) der Schicht verlaufen.
Statoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Nutgrund (39) der Nuten (25) durch die Statorbleche (18) des Blechpakets (2) oder auf diesen befindlichen elektrischen Isolationsschichten (38) ausgebildet ist.
Statoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schicht (12) zweite Kühlkanäle (11) vorgesehen sind, die sich zwischen stirnseitigen Enden des Stators erstrecken, wobei Kanalwände der zweiten Kühlkanäle (11) vollständig durch die Schicht (12) gebildet werden.
Statoreinrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Kühlkanäle (11) einen Verlauf mit mindestens einem Richtungswechsel aufweisen.
Statoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (12) aus Aluminium oder Kupfer besteht.
Verfahren zum Herstellen eines Statoreinrichtung (13) für eine elektrische Maschine, bei dem • eine Vielzahl von Statorblechen (18) zu einem Blechpaket (2) zusammengefügt wird, dadurch gekennzeichnet, dass • eine radial außen liegende Mantelfläche (16) des Blechpakets (2) mit einer Schicht (12) beschichtet wird, die zwischen den Statorblechen (18) liegende Fügespalte (17) überbrückt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (12) durch thermisches Spritzen, insbesondere durch Kaltgasspritzen aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Schicht (12) ausbildendes Schichtmaterial nur partiell aufgetragen wird, derart, dass zwischen dem aufgetragenen Schichtmaterial Nuten (25) entstehen, die sich zwischen stirnseitigen Enden des Stators axial und/oder tangential verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass • die Nuten (25) mit einem Füllmaterial (35) ausgefüllt werden, • eine geschlossene Lage (34c) der Schicht (12) auf dem Füllmaterial (35) erzeugt wird, wobei der Querschnitt der Nuten geschlossen wird, und • das Füllmaterial aus der Schicht entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Nutgrund (39) der Nuten (25) durch die Statorbleche (18) des Blechpakets (2) oder auf diesen befindlichen elektrischen Isolationsschichten (38) gebildet wird, wobei in den Bereichen des Nutgrundes (38) kein Schichtmaterial aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (19) der Schicht (12) nach ihrer Herstellung bearbeitet, insbesondere spanend bearbeitet wird.