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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Rotors einer elektrischen Maschine, wobei mehrere Blechlagen zu einem Rotorblechpaket des Rotors zusammengefügt werden. Die mehreren Blechlagen werden so übereinander angeordnet, dass einzelne Blechschnitte in den mehreren Blechlagen zumindest eine Magnetaufnahmetasche für einen Magneten des Rotors bilden und der Magnet in die zumindest eine Magnetaufnahmetasche eingefügt wird, wobei ein Spalt zwischen dem Magneten und zumindest einer Seitenwand der zumindest eine Magnetaufnahmetasche entsteht.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Rotor für eine elektrische Maschine.
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Heutzutage werden Magnete zur Befestigung in einem Rotor einer elektrischen Maschine mittels Molding oder Umspritzen oder Kleben in Taschen in einem Rotorblech befestigt. Dabei können zur Fixierung der Magnete Füllstoffe verwendet werden. Dabei hat das Verwenden des Füllstoffes negative Eigenschaften, Insbesondere entsteht eine schlechte Wärmeübertragung von dem Magneten in das Blechpaket durch den Füllstoff. Des Weiteren kann der Füllstoff einen negativen Einfluss bei der Ausbildung des Magnetfeldes des Magneten hervorrufen. Des Weiteren müssen für die einzelnen Prozessschritte beziehungsweise Systeme zum Herstellen des Rotors für den Fügeprozess mittels des Füllstoffes zusätzliche Komponenten angeschafft werden.
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Eine weitere Möglichkeit im Stand der Technik zur Fixierung der Magnete ist ein Verklemmen oder Verstemmen der Magnete durch eine vorgestanzte Lasche im Blechpaket oder durch ein nachträgliches Verstemmen. Somit wird hierbei der Magnet durch Druckausübung in der Tasche fixiert. Beispielsweise wird dies in der
DE 10 2016 211 711 A1 und in der
DE 10 2011 078 054 A1 offenbart. Beim Verklemmen oder Verstemmen entsteht ein Luftspalt, welcher eine schlechtere Wärmeübertragung zwischen dem Magneten und dem Blechpaket verursacht. Des Weiteren kann der Luftspalt das Magnetfeld negativ beeinflussen. Durch die punktuelle Belastung der Magnete durch die Verstemmung können Beschädigungen im Fügeprozess entstehen. Dabei kann beispielsweise ein Abrieb der Magnete durch die vorgestanzten Laschen entstehen. Durch die punktuelle Belastung des Magneten beim Verstemmen im Blechpaket können Beschädigungen am Magneten, wie Brüche oder Abkratzungen, hervorgerufen werden. Dies würde qualitätstechnisch hohe Prozessanforderungen hervorrufen. Ebenso erfolgen durch das Klemmen oder Verstemmen negative Auswirkungen auf die Dauerbelastbarkeit durch punktuelle Belastung auf den Magneten, insbesondere bei Schwingungen und hohen Frequenzen bei hohen Drehzahlen.
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Beispielsweise offenbart die
DE 10 2014 019 217 A1 , dass Magnettaschen des Rotors entsprechend einer kontinuierlichen Schrägung bereits geschrägt sind. Somit werden hier die Blechpakete bereits beim Stapeln fest fixiert.
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Somit ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die, dass ein Fertigungsprozess eines Rotors einfacher und ohne zusätzliche Komponenten durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und einen Rotor gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Rotors einer elektrischen Maschine, wobei mehrere Blechlagen zu einem Rotorblechpaket des Rotors zusammengefügt werden. Die mehreren Blechlagen werden so übereinander angeordnet, dass einzelne Blechschnitte in den mehreren Blechlagen zumindest eine Magnetaufnahmetasche für einen Magneten des Rotors bilden, und der Magnet in die zumindest eine Magentaufnahmetasche eingefügt wird, wobei ein Spalt zwischen dem Magneten und zumindest einer Seitenwand der zumindest einen Magnetaufnahmetasche entsteht. Die mehreren Blechlagen werden zueinander verdreht, wodurch der Spalt derart verkleinert wird, dass der Magnet in der Magnetaufnahmetasche fixiert ist.
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Durch das vorgeschlagene Verfahren kann eine Fixierung des Magneten durch eine Verklemmung durchgeführt werden, ohne dass zusätzliche Hilfsmittel wie Fügematerial oder Klebstoffe oder Klemmlaschen oder die zum Stand der Technik genannten Möglichkeiten eingesetzt werden. Somit kann die Fixierung des Magneten einfacher und effizienter durchgeführt werden. Insbesondere ergibt sich ein effizienterer Prozessschritt für das Herstellen des Rotors. Somit erfolgt, insbesondere nicht wie im Vergleich zum Stand der Technik, die Fixierung beziehungsweise die Magnetfixierung nicht durch Klemmlaschen, sondern durch das Verdrehen, insbesondere abwechselndes Verdrehen, der Blechlagen. Durch das Verdrehen können Blechüberstände der Blechlagen zueinander den Magneten in der Magnetaufnahmetasche fixieren.
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Insbesondere kann durch das vorgeschlagene Verfahren ein Fertigungsprozess des Rotors effizienter erfolgen. Insbesondere können durch das vorgeschlagene Verfahren die zum Stand der Technik genannten Nachteile gelöst werden. Beispielsweise kann der Wärmeübergang von dem Magneten in das Rotorblechpaket verbessert werden, da ein geringerer beziehungsweise kleinerer Luftspalt beziehungsweise kein anderes Material (Kleber oder Kunststoff) zwischen dem Magneten und dem Rotorblechpaket vorliegt. Somit kann eine Reduzierung der Temperatur im Rotor und somit im gesamten System durchgeführt werden. Durch die Verkleinerung des Spalts zwischen dem Magneten und den Seitenwänden der Magnetaufnahmetasche kann eine verbesserte Magnetfeldausbildung erfolgen. Folglich erhöhen sich die magnetischen Eigenschaften des Rotors. Insbesondere können die Temperatur des Rotors und die Temperatur der Magnete verringert werden, wodurch kostengünstigere Magnete verwendet werden können. Dadurch kann beispielsweise ein Bedarf an seltenen Rohstoffen beziehungsweise seltenen Erden verringert werden. Durch die Reduzierung der Temperatur können eine geringere Verlustleistung und eine Effizienzsteigerung durch eine kleinere Auslegung eines Kühlsystems des Rotors erfolgen. Insbesondere kann durch den Verzicht von zusätzlichen Materialen eine Gewichtseinsparung des Rotors erreicht werden, was besonders effizient für die elektrische Maschine ist.
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Durch die einfache und effektive Fixierung des Magneten kann der Rotor in leistungsstärkeren Maschinen und in Maschinen mit höherer Drehzahl verwendet werden, da die dauerhafte und sichere Fixierung des Magneten erreicht ist. Durch den Verzicht von zusätzlichen Befestigungsmaterialien für den Magneten kann ein Fertigungsaufwand bei dem Fertigungsprozess des Rotors reduziert werden. Insbesondere kann durch die kleinere Anzahl der Elemente des Rotors eine Effizienz der elektrischen Maschine erhöht werden.
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Beispielsweise kann durch das vorgeschlagene Verfahren eine Magnetfixierung im Rotor eines permanenterregten Elektromotors durch Verschränkung der Blechlagen im Rotorblechpaket erreicht beziehungsweise durchgeführt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine mit einem Rotorblechpaket, wobei der Rotor mittels eines Verfahrens nach dem vorherigen Aspekt hergestellt ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen die nachfolgenden Figuren in:
- 1A eine schematische Darstellung von Bestandteilen eines Rotor;
- 1 B eine schematische Darstellung eines Rotorblechpakets des Rotors aus 1A;
- 1C eine schematische Darstellung eines Magneten in einer Magnetaufnahmetasche des Rotorblechpakets aus 1 B;
- 2A eine beispielhafte Draufsicht einer Drehvorrichtung zum Montieren des Rotors aus 1C;
- 2B eine beispielhafte Seitenansicht der Drehvorrichtung aus 2A;
- 3A eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Drehvorrichtung aus 2A;
- 3B eine Seitenansicht der Drehvorrichtung aus 3A;
- 4A eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Drehvorrichtung aus 2A mittels einer weiteren Ausführungsform des Werkzeugs der Drehvorrichtung;
- 4B eine Seitenansicht der Drehvorrichtung aus 4A;
- 4C eine Ansicht des Werkzeugs der Drehvorrichtung aus 4A; und
- 5 eine schematische Prozessabfolge einer Montage eines Rotors.
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Beispielsweise zeigt die 1A eine schematische Darstellung von Bestandteilen eines Rotors 1. Der Rotor 1 kann für eine elektrische Maschine verwendet werden. Insbesondere kann der Rotor 1 in den verschiedensten Elektromaschinen eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Rotor 1 Bestandteil von einer Kommutatormaschine oder einer Synchronmaschine sein. Ebenso denkbar ist, dass es sich bei dem Rotor um einen Kurzschlussläufer handelt.
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Der Rotor 1 besteht aus Magneten 2, insbesondere aus einer Vielzahl von Magneten 2, und aus einem Rotorblechpaket 3. Die Magnete 2 sind entsprechend ihrer Magnetpole in dem Rotorblechpaket 3 angeordnet.
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Beispielsweise weisen der Rotor 1 und das Rotorblechpaket 3 eine zylindrische beziehungsweise zylinderartige Form auf. Insbesondere ist der Rotor 1 entsprechend entlang einer Rotationsachse 11 rotierbar beziehungsweise drehbar.
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In der 1B ist eine schematische Draufsicht auf den Rotor 1 dargestellt. Dabei ist zu sehen, dass in dem Mittelpunkt des Rotors 1 eine Welle aufgenommen werden kann. Insbesondere ist hier zu erkennen, dass der Rotor 1 und somit das Rotorblechpaket 3 mehrere Magnetaufnahmetaschen 5 aufweisen. In diesen Magnetaufnahmetaschen 5 können die Magnete 2 aufgenommen beziehungsweise darin positioniert werden.
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Um den Rotor 1 herstellen beziehungsweise montieren beziehungsweise zusammenbauen zu können, werden mehrere Blechlagen 6 zu dem Rotorblechpaket 3 zusammengefügt. Dies ist in der 1C zu sehen. Insbesondere werden die mehreren Blechlagen 6 so übereinander angeordnet oder gestapelt, dass einzelne Blechschnitte 7 in den mehreren Blechlagen 6 zumindest eine Magnetaufnahmetasche 8 für einen Magneten 9 bilden. Insbesondere weisen hierzu die einzelnen Blechlagen 6 beziehungsweise Blechsegmente vorgegebene Blechschnitte 7 auf. Die Blechschnitte 7 weisen eine Öffnung oder eine Einkerbung oder eine Nut in den einzelnen Blechlagen 6 auf. Mit anderen Worten werden die einzelnen Blechlagen 6 derart übereinander gestapelt, dass die einzelnen Blechschnitte 7 übereinander anliegen und eine gemeinsame Öffnung beziehungsweise einen Bereich bilden, welcher als Magnetaufnahmetasche 8 bezeichnet werden kann. Insbesondere werden die einzelnen Blechlagen 6 entsprechend der Rotationsachse 4 koaxial angeordnet. Insbesondere werden die Blechlagen 6 gleichwinkelig entsprechend um die Rotationsachse 4 gestapelt.
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Beim Einfügen oder Einbringen des Magneten 9 in die zumindest eine Magnetaufnahmetasche 8 entsteht ein Spalt 10 zwischen dem Magneten 9 und der zumindest einen Seitenwand 11 der zumindest einen Magnetaufnahmetasche 8. Insbesondere entsteht jeweils ein Spalt an den Bereichen zwischen dem Magneten 9 und der Magnetaufnahmetasche 8, welcher im Verhältnis zu der Rotationsachse 4 senkrecht beziehungsweise vertikal angeordnet ist.
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Um nun den Magneten 9 für den späteren Einsatz des Rotors 1 in der elektrischen Maschine ausreichend fixieren zu können, werden die einzelnen Blechlagen 6 zueinander verdreht beziehungsweise verschoben. Dabei werden die Blechlagen 6 entsprechend einer Drehrichtung 12 verdreht. Dadurch werden die einzelnen Blechlagen 6 beziehungsweise Bleche abwechselnd derart verdreht, dass durch Blechüberstände oder über eine Klemmkraft der Magnet 9 fixiert beziehungsweise gehalten wird. Insbesondere wird das durch Verdrehen der Spalt 10 so verkleinert, dass die zumindest eine Seitenwand 11 oder mehrere Seitenwände 11 am Magneten 9 anliegen und durch die verdrehten Blechlagen 6 über die zumindest eine Seitenwand 11 eine Klemmkraft auf den Magneten 9 wirkt. Somit wird durch das Verdrehen beziehungsweise Verschieben der einzelnen oder mehreren Blechlagen 6 oder des gesamten Rotorblechpakets 3 ohne den Einsatz von Füllmaterial der Magnet 9 fixiert. Durch die Reduzierung des Luftspalts beziehungsweise Spalts 10 können die bereits vorhin genannten Vorteile genutzt werden. Besonders vorteilhaft ist der verkleinerte beziehungsweise verringerte Spalt 10 dadurch, dass eine Aufnahme, eine Hemmung oder eine Unterdrückung aller im Betrieb des Rotors 1 entstehenden Kräfte durchgeführt werden kann. Somit kann der Rotor 1 effizienter betrieben werden.
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Ebenfalls ergibt sich ein Vorteil bei der Verteilung der Oberflächenbeanspruchung beziehungsweise der Querkräfte durch die Versetzung der Blechlagen 6 zueinander. Durch den verringerten Luftspalt beziehungsweise Spalt 10 ergibt sich eine verbesserte Wärmeableitung des Rotors und eine bessere Ausgestaltung eines Magnetfeldes des Magneten 9.
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Insbesondere können einzelne oder alle Blechlagen der mehreren Blechlagen 6 gleichzeitig gegeneinander verdreht werden. Mit anderen Worten werden die mehreren Blechlagen 6 abwechselnd nach rechts oder nach links entsprechend der Rotationsachse 4 gedreht, so dass der Magnet 9 und insbesondere alle Magnete 2 fixiert werden. Beispielsweise kann nach dem gleichzeitigen gegeneinander Verdrehen der Blechlagen 6 unmittelbar nach dem Verdrehen überprüft werden, ob der Magnet 9 ausreichend fixiert ist. Falls dies nicht der Fall sein sollte, so können einzelne Blechlagen nachträglich beziehungsweise nochmals entsprechend gedreht werden bis der Magnet 9 ausreichend in der Magnetaufnahmetasche 8 fixiert ist.
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Beispielsweise zeigen die 2A und 2B ein Ausführungsbeispiel einer Drehvorrichtung 13. Die 2A zeigt hierzu beispielsweise eine Draufsicht, und die 2B zeigt eine Seitenansicht. Insbesondere wird das Rotorblechpaket 3 bestehend aus den Blechlagen 6 und dem Magneten 2 in eine Haltevorrichtung 14 eingebracht beziehungsweise aufgenommen beziehungsweise gehalten.
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Beispielsweise ist in der 2B zu sehen, dass ein Werkzeug 15 der Drehvorrichtung 13 zum Verdrehen der mehreren Blechlagen 6 in zumindest einer Einbuchtung 16 entlang eines Außenumfangs 17 einer Blechlage der mehreren Blechlagen 6 eingefügt wird. Somit kann über die Einbuchtung 16 beziehungsweise die vorhandenen Öffnungen in den Blechlagen 6 mittels des Werkzeugs 15 eine Verdrehung einzelner oder mehrerer Blechlagen durchgeführt werden. Dies kann beispielsweise im Stehen oder im Liegen erfolgen. Die Verdrehung oder Verschränkung der mehreren Blechlagen 6 kann durch Bewegung des Rotors 1 oder der Drehvorrichtung 13 erfolgen. Beispielsweise handelt es sich bei der Drehvorrichtung 13 um eine automatisierte Fertigungsmaschine für den Rotor 1. Bei dem Werkzeug 15 kann es sich beispielsweise um einen mechanischen Einzelfinger oder um eine Schablone oder um einen Kamm oder um einen Rechen oder um eine Einzelfinger-Schablone handeln. Mit Hilfe des Werkzeugs 15 der Drehvorrichtung 13 kann ein präzises Verdrehen der mehreren Blechlagen 6 zur Fixierung des Magneten 9 durchgeführt werden.
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Beispielsweise zeigen die 3A und 3B ein weiteres Ausführungsbeispiel der Drehvorrichtung 13. Dabei zeigt beispielsweise die 3A eine Draufsicht und die 3B eine Seitenansicht. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das automatische Verdrehen der Blechlagen 6 dadurch, indem mittels des Werkzeugs 15 die Blechlagen 6 entlang ihrer Außenkontur 17 verdreht werden. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Werkzeug 15 um Walzen beziehungsweise Rollen. Somit erfolgt das Verdrehen der Blechlagen 6 in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Drehbewegung der Walzen als Werkzeug 15 entlang der Drehrichtung 12.
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Beispielsweise kann die Drehvorrichtung 13 eine Überwachungseinrichtung aufweisen, mittels welcher der Drehprozess kontinuierlich überwacht werden kann. Dabei werden vor allem der Drehweg der Blechlagen 6, eine Kraft oder eine Kombination aus Weg und Kraft kontinuierlich überwacht.
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Beispielsweise erfolgt ein Verdrehen der Blechlagen 6 in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Verdrehwinkel und/oder einer vorgegebenen Verdrehkraft. Beispielsweise kann dies von der Drehvorrichtung 13 gesteuert werden. Beispielsweise kann der Verdrehwinkel der Blechlagen 6 absolut als Winkelmaß vorgegeben werden oder die Verdrehung kann auch kraftbeaufschlagungsmäßig gesteuert oder geregelt werden, so dass die Verdrehung bei einer vorgebbaren Gegenkraft beendet wird. Dadurch kann verhindert werden, dass durch ein starkes Verdrehen der Blechlagen 6 Beschädigungen an dem Magneten 9 oder an dem Rotorblechpaket 3 entstehen.
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Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der Drehvorrichtung 13 wird nun geschildert. Dabei wird zunächst das Rotorblechpaket 3 bestehend aus den Blechlagen 6 und dem Magneten 2 in der Haltevorrichtung 14 horizontal oder vertikal aufgenommen. Mit Hilfe der Einbuchtungen 16, welche beispielsweise als Nuten, Erhebungen oder Nasen ausgebildet sind, kann mittels des Werkzeugs 15, welches in diesem Fall als Einzelfinger-Schablone oder Schablone ausgebildet ist, eine Verdrehung einzelner oder mehrerer Blechlagen 6 erreicht werden. Dies kann im Stehen oder im Liegen des Rotorblechpakets 3 erfolgen. Das Verdrehen oder Verschränken der Blechlagen 6 erfolgt durch das Bewegen des Rotors 1 oder des Werkzeugs 15. Dieser Vorgang kann ebenfalls mit der Überwachungseinrichtung überwacht werden. Mit Hilfe der Schablone können einzelne oder mehrere Blechlagen 6 auf einfache Weise verdreht werden.
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Beispielsweise können entweder durch eine Art Kamm mehrere oder alle Blechlagen gleichzeitig gegeneinander verdreht werden oder über mechanische Einzelfinger auch einzelne Lagen. Beispielsweise können in einem ersten Prozessschritt alle Blechlagen 6 gemeinsam verdreht werden, und danach können je nach Bedarf einzelne Blechlagen 6 nachträglich verdreht beziehungsweise nachgedreht werden. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn wegen Produktionsungenauigkeiten bei einem Blechschnitt oder einem Magneten die Verdrehwinkel der Blechlagen 6 nicht alle gleich sind. Somit kann hier eine Korrektur von Fertigungstoleranzen durchgeführt werden.
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Beispielsweise können einzelne mechanische Verdrehfinger eines Kamms gefedert gelagert sein, so dass jeder dieser Verdrehfinger einzeln eine Gegenkraft auf die Federkraft aufnehmen kann und bei Erreichen einer bestimmten Gegenkraft nachgibt, so dass die mit diesem Finger bewegte Blechlage nicht weiter verdreht werden kann. Somit können auch mit einem Kamm beziehungsweise einer Schablone und vielen einzelnen mechanischen Verdrehfingern dennoch unterschiedliche Verdrehwinkel der einzelnen Blechlagen 6 realisiert werden. Dies kann anstatt einer Federlagerung der einzelnen mechanischen Finger auch anders, beispielsweise aktiv, gesteuert oder geregelt werden.
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Um den Magneten 9 ausreichend fixieren zu können, kann bei einem Verdrehen einer Blechlage der mehreren Blechlagen 6 in der Drehrichtung 2 eine zu dieser Blechlage benachbarte Blechlage gehalten oder in eine zur Drehrichtung 2 entgegengesetzte Gegenrichtung verdreht werden. Somit erfolgt das Verdrehen einer Blechlage der mehreren Blechlagen 6 immer mit einer Drehkraft und einer Haltekraft oder mittels zwei entgegengesetzten Drehkräften.
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Bei einem späteren Montagevorgang des Rotors 1 mit einem Stator sind vorgegebene Luftspalte vorteilhaft, so dass durch die Einbuchtungen 16 hierfür Synergieeffekte gebildet werden.
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Eine weitere Möglichkeit zum Durchführen eines automatischen Drehvorgangs der Blechlagen 6 wird in den 4A bis 4C dargestellt.
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Dazu ist in der 4A eine Draufsicht des Rotorblechpakets 3 dargestellt. Dabei können die Blechlagen 6 und insbesondere das Rotorblechpaket 3 Öffnungen 18 aufweisen. Bei den Öffnungen 18 handelt es sich insbesondere um Öffnungen beziehungsweise Löcher beziehungsweise Bohrungen innerhalb des Außenumfangs 17 der Blechlagen 6. Mit anderen Worten handelt es sich bei den Öffnungen 18 um Löcher beziehungsweise Bohrungen entlang der Rotationsachse 4. Insbesondere kann eine Tiefe beziehungsweise ein Längenmaß der Öffnungen 18 bezüglich der Rotationsachse 4 variieren.
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In diesem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Werkzeug 15 um einen Dorn beziehungsweise um einen Stab oder um einen Stift handeln. Dabei kann in diesem Fall das soeben geschilderte Werkzeug 15 in die Öffnung 18 eingesteckt beziehungsweise eingefügt werden. Insbesondere können mehrere Werkzeuge 15 in mehrere Öffnungen 18 eingefügt werden. Somit kann eine verbesserte Kraftverteilung beim Verdrehen erreicht werden. In der 4B ist ein eingestecktes Werkzeug in einer Öffnung 18 dargestellt. Dabei ist in diesem Beispiel das Werkzeug 15 über mehrere Lagen 6 eingefügt. Insbesondere kann je nach Anwendungsfall das Werkzeug 15 zwischen zwei oder fünf oder zehn Lagen gesteckt sein. Dies kann je nach Herstellungsverfahren oder nach Ausgestaltung des Rotors 1 variieren. In der 4C ist eine Seitenansicht des Werkzeugs für diesen Fall dargestellt. Dabei ist in diesem Fall das Werkzeug 15 ähnlich eines Dorns oder eines Nagels oder einer Schraube ausgebildet.
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Der Verdrehvorgang kann hier ähnlich zu den bereits geschilderten Möglichkeiten beziehungsweise Ausführungsformen der Drehvorrichtung 13 verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit des Verdrehens der Blechlagen 6 mittels der Drehvorrichtung 13 ist das Verdrehen durch unterschiedlich gelochte Blechlagen 6 und die Ausrichtung mittels des Werkzeugs 15 als Stift. Hierbei können die einzelnen Blechlagen 6 um wenige Grade gegen den Uhrzeigersinn mit Ausstanzungen versehen werden. Dies kann insbesondere auf eine Endlage beziehungsweise Endstellung des zusammengebauten Rotors 2 bezogen werden, bei dem anschließend der eingefügte Magnet 9 durch das Verdrehen geklemmt wurde. Erst werden die Magnete in die Magnetaufnahmetaschen eingefügt und dann anschließend erfolgt das Einfügen von Stiften als Werkzeug 15 in die Ausstanzungen, wodurch die Blechlagen 6 verdreht werden und der Magnet 9 fixiert wird. Im Anschluss daran können die nun verdrehten Blechlagen 6 dauerhaft fixiert beziehungsweise gesichert werden. Beispielsweise können die Blechschnitte 7 bereits entsprechende Nasen oder Laschen aufweisen, die für die abwechselnden Blechlagen 6 unterschiedlich sind und sich dann durch eine Verdrängung durch eine blockartige oder quaderförmige Verdreheinrichtung als Werkzeug 15 gerade ausrichten und somit die Blechlagen 6 verdreht werden und somit eine Klemmstruktur zum Fixieren des Magneten 9 entstehen.
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Die 5 zeigt einen beispielhaften Prozessablauf für das Montieren des Rotors 1. Dabei können die bereits vorhin geschilderten Möglichkeiten zum Verdrehen der Blechlagen 6 berücksichtigt werden.
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In einem optionalen ersten Schritt S1 werden die mehreren Blechlagen 6 gestapelt beziehungsweise übereinander angeordnet. Somit entsteht das lose Rotorblechpaket 3. Die einzelnen Blechlagen können unterschiedlich abgeführt sein. Um die einzelnen Blechlagen später ausrichten zu können, werden an den einzelnen Blechlagen Möglichkeiten der Mitnahme angebracht. Diese können sowohl erhaben, wie zum Beispiel als Nase, ausgeführt werden als auch abgesenkt, wie beispielsweise als Nut. Es besteht auch die Möglichkeit, über die Form der Blechlagen die Mitnahme zu sichern. Beispielsweise können die Blechlagen 6 konkav oder konvex ausgestaltet werden.
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In einem nachfolgenden optionalen zweiten Schritt S2 werden die mehreren Blechlagen 6 derart übereinander angeordnet, dass die zumindest eine Magnetaufnahmetasche 8 gebildet wird. Insbesondere ist in diesem Fall eine Ausrichtung der Blechlagen 6 möglich.
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In einem nachfolgenden beispielhaften dritten Schritt S3 werden die Magnete 2 und insbesondere der Magnet 9 lose in die Aussparung beziehungsweise Magnetaufnahmetasche 8 eingefügt.
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In einem nachfolgenden optionalen vierten Schritt S4 werden die einzelnen Blechlagen 6 oder alle Blechlagen 6 verdreht oder verschränkt, wobei durch das Verdrehen oder Verschränken der Blechlagen 6 der lose Magnet 9 in der Magnetaufnahmetasche 8 fixiert und insbesondere geklemmt wird. Beispielsweise kann das Verdrehen der Blechlagen 6 wie vorhin geschildert mittels eines Einzeldorns oder eines Werkzeugs 15 über eine oder mehrere Blechlagen 6 beziehungsweise Blechlagenebenen erfolgen. Eine weitere Möglichkeit ist es, über Kraftschluss, also Reibung, das sichere Verdrehen der Blechlagen 6 durchzuführen. Dabei kann das Verklemmen der Blechlagen 6 über das Verklemmen einzelner Lagen zwischen Gabeln oder Rädern erfolgen.
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Ebenfalls kann eine Ausführung der Verschränkung beziehungsweise Verdrehung mittels unterschiedlich gestanzter Blechlagen 6 in Bezug auf die Blechlagen erfolgen. Dabei kann über eine Ausstanzung ein Stift eingeführt werden, so dass so die Blechlagen bezogen auf die Rotationsachse 4 gedreht werden können.
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Insbesondere können die geschilderten Ausführungsformen der Drehvorrichtung 13 sowohl für das gesamte Rotorblechpaket 3 als auch für die einzelnen Blechlagen 6 realisiert werden. Bei Ausstanzungen oder Materialverbleib, wie Nasen oder Zähnen, ist auf die Symmetrie beziehungsweise den Ausgleich von Materialfehlstellen oder Materialübergängen zu achten, um eine möglichst hohe Wuchtgüte des Rotors 1 zu erhalten.
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In einem optionalen anschließenden fünften Schritt S5 kann eine dauerhafte Sicherung der verdrehten Blechlagen 6 erfolgen. Mit anderen Worten können die einzelnen Blechlagen 6 in verdrehtem beziehungsweise verschränktem Zustand durch Schweißen, Klemmen oder andere Verfahren gesichert werden. Somit können das Rotorblechpaket 3 und insbesondere der Rotor 1 dauerhaft eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rotor
- 2
- Magnete
- 3
- Rotorblechpaket
- 4
- Rotationsachse
- 5
- Magnetaufnahmetaschen
- 6
- mehrere Blechlagen
- 7
- Blechschnitt
- 8
- Magnetaufnahmetasche
- 9
- Magnet
- 10
- Spalt
- 11
- Seitenwand
- 12
- Drehrichtung
- 13
- Drehvorrichtung
- 14
- Haltevorrichtung
- 15
- Werkzeug
- 16
- Einbuchtung
- 17
- Außenumfang
- 18
- Öffnung
- S1 bis S5
- erster bis fünfter Schritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016211711 A1 [0004]
- DE 102011078054 A1 [0004]
- DE 102010044521 A1 [0005]
- DE 102015007138 A1 [0005]
- DE 102014017305 A1 [0005]
- DE 102014019217 A1 [0006]