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Verfahren zur Herstellung von Statoren und Rotoren für elektrische Maschinen
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Erfindungrial umgebenwird, das als Joch dient, an dem die Segmente befestigt werden, wobei die Enden der Platte (n) miteinander verbunden werden.
An Hand von einigen in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Die Fig. 1 und 2 zeigen zweiRinge 1 und 2, die inbezug auf ihren Innendurchmesser und Aussendurchmesser von dem gewünschten mittleren Ring mit einem Innendurchmesser z. B. von 40 mm und einem Aussendurchmesser z. B. von 60 mm um 2% in negativem bzw. positivemSinne abweichen. Der Ring 1 hat somit eineninnendurcnmesser von 39, 2 mm und einen Aussendurchmesser von 58,8 mm. Die entsprechenden Masse des Ringes 2 betragen 40,8 bzw. 61,2 mm. Die beiden Ringe werden in vier gleiche Sektoren 3 bzw. 4 geteilt. Wo die Segmente montiert werden, befinden sich deshalb durchwegs Segmente, deren innere Krümmungsradien zwischen 19, 6 und 20, 4mm und deren Aussenkrümmungsradien zwischen 29, 4und 30,6 mm variieren.
InFig.3 wirdnach der Erfindung zur Herstellung eines Rotors eine Aussenlehre 5 verwendet mit einander diametral gegenüberliegenden kreiszylindrischen Abschnitten 6 und 7, deren Durchmesser 8 im darge- stelltenFall z. B. 61,2 mm beträgt, d. h. gleich dem maximal auftretenden Rotordurchmesser ist. Ein Seg-
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re hineinpassen. Wird als zweiter Magnet dagegen ein maximal geschrumpftes Segment 3 verwendet, wie unten inFig. 3 dargestellt, so wird er mit dem mittleren Teil auf der Lehre ruhen und an den Enden 9 freistehen. Zwischen den Abschnitten 6 und 7 befinden sich Teile 10 und 11, zwischen denen der diametrale Abstand verschieden von dem zwischen den Abschnitten 6 und 7 ist, u. zw. kleiner.
Die Segmente 3 und 4 können nunmehr auf an sich bekannte Weise durch forromagnetisches Material zu einem Ganzen vereinigt werden, z. B. unter Vermittlung von plattenförmigem Material, das unter Pressdruck gegen den Innenumfang der Segmente 3 und 4 gedrückt wird. Die Segmente 3 und 4 können z. B. mittels auswärts umgebo- gener Zungen bei den Räumen 12 an diesem Material befestigt werden, wie im umgekehrten Sinne an Hand der Fig. 4 beschrieben wird.
Wenn für deninnendurchmesser 8 z. B. der kleinste Aussendurchmesser. d. h. 58,8 mm, gewählt wird, so wird das Segment 3 genau passen und dasSegment 4 an denEnden an derLehre anliegen und mit seinem mittleren Teil freistehen.
In beiden geschilderten Fällen ist ein Stator mit einem Innendurchmesser gleich der Diagonale 8 + 2
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unterschreiten können, was mit Rücksicht auf zulässige Toleranzen des Innendurchmessers des Stators und des Lagerspiels wichtig ist. Die geringe maximale Vergrösserung des Luftspaltes an den Enden 9 ist unwesentlich.
Fig. 4 zeigt eine Lehre 14 zur Herstellung eines Stators nach derezfindung. Die Lehre besitzt zwei kreiszylindrische Abschnitte 13 mit einem Durchmesser 15 zwischen dem doppelten Wert des kleinsten (z. B. 19, 6 mm) und des grössten (z. B. 20,4 mm) inneren Krümmungsradius der Segmente. In der Figur entspricht der Durchmesser 15 dem kleinsten Innendurchmesser nach Fig. 1, d. h. 2. 19, 6= 39, 2 mm. DasSegment 3 wird deshlb genau passen. Segment 4 dagegen wird in der Mitte an der Lehre anliegen und an den Enden freistehen.
Zwischen den Abschnitten. 13 befinden sich ebenfalls kreiszylindrische Teile 16, deren Durchmesser 17 zwischen einem Mass etwas grösser als das Doppelte des grössten, z. B. 30,6 mm und einem Mass liegt, das etwas kleiner als das Doppelte des kleinsten (z.B. 29,4 mm) Aussenkrümmungstradius der Segmente 4 und 3, im vorliegenden Fall gleich 2. 29, 4 = 58,8 mm, d. h. gleich dem Durchmesser des Ringes nach Fig. l ist. Die Aussenoberfläche des Segmentes 3 wird also mit der Zylinderoberfläche der Teile 16 zusammenfallen und die Enden des Segmentes 4 werden sie etwas überragen.
Unter Pressdruck wird dannplattenförmigesMateria118 rings um das Ganze angebracht, im vorliegenden Fall zwei Platten 18, deren Enden von zwei Platten 19 überlappt sind, die z. B. bei den Pfeilen 20 durch Punktschweissen mit den Platten 18 verbunden werden, so dass ein Joch für die Kraftlinien entsteht.
Der Aussenumfang der Platten 19 ist rein kreiszylindrisch, so dass eine richtige Zentrierung im Aussen-
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des Rotors in bezug auf dieses Gehäuse zentriert sind. Verformungen der Platte 18 bei 21 sind somit nicht hinderlich. Nach der Befestigung der Segmente an der Platte 18, z. B. durch Verkittung oder durch Zun- gen, wie z. B. inFig. 6 dargestellt, kann die Lehre 14 entfernt werden. Wenn die Enden 26 der Teile 16 teilweise weggelassen werden, wie gestrichelt angedeutet, entsteht Platz zur Befestigung.
Wählt man für denDurchmesser 15 den grössteninnendurchmesser des RingesnachFig. 2, somit gleich 40,8 mm, so wird ein Segment 4 genau passen und ein Segment 3 wird in der Mitte frei von der Lehre 14
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stehen, wie in Fig. 5 dargestellt. Da der mittlere Teil des Segmentes 3 dann ausserhalb des Durchmessers 17 zu liegen kommt, werden auch in diesem Fall zusätzliche Platten 19 verwendet werden müssen.
Wird dagegen sowohl inFig. 4 als auch in Fig. 5 der Durchmesser 17 etwas grösser als der grösste Aussendurchmesser zwischen den Segmenten 3 und 4 gewählt, so können die zusätzlichen Platten 19 entfallen.
Mitunter ist ein grösserer Polbogen der Pole der Permanentmagnete erwünscht. Die Ringe nach den Fig. 1 und 2 können dann in drei Segmente mit Polbogen von 1200 geteilt werden. Die Zwischenräume 16 zwischen den Segmenten 3 und 4 nach Fig. 4 werden dann im allgemeinen so kurz, dass die Länge des Umfangs der Platten 19 die Zentrierung im Statorgehäuse nicht hinreichend verbürgt. Entsprechend der letztgenannten Massnahme kann dann ein etwas grösserer Durchmesser 17 gewählt werden. wodurch die erwähnte Länge der Platten 19 grösser gewählt werden kann, z. B. über einen Polbogen von etwa 900 oder 1200. Die federnden freien Enden verbürgen die Einklemmung im Statorgehäuse.
Eine derartige Ausbildung, jedoch mit einem etwas grösseren Durchmesser 17 als in Fig. 4, ist in Fig. 6 dargestellt. In diesem Fall sind zusätzliche Platten 22 mit umgebogenen Zungen 23 verwendet, um die Segmente 3 und 4 unter Zwischenfügung von Gummistreifen 24 einzuklemmen. Die federnden Enden 25 ermöglichen das Festklemmen im Gehäuse.
Zur genauenMontage der Segmente 3 und 4 können in den Räumen 27 Füllstücke untergebracht werden.
Ein vierpoliger Stator hat vier vorstehende Teile 16, so dass eine Zentrierung an vier Stellen im Statorgehäuse stattfindet und die Platten 19 sich erübrigen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Statoren und Rotoren für elektrische Maschinen, mit mindestens zwei segmentförmigen, und einander diametral gegenüberliegenden Permanentmagneten mit radialer Magnetisierungsrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise anisotropen Magnete im wesentlichen aus kleinen Teilchen von Polyoxyden von Eisen und wenigstens einem der Metalle Barium, Strontium und Blei mit hexagonaler Kristallstruktur und der Zusammensetzung MO. 6 Fe ! bzw.
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beim Sintern in verschiedenem Masse schrumpfen, sowohl innere als auch äussere. voneinander verschiedene Krümmungsradien haben, gegen eine Lehre mit einander diametral gegenüberliegenden kreiszylindrischen Abschnitten von gleichem Radius gestellt werden, wobei die Lehre zwischen diesen Abschnitten mit Teilen ausgestattet ist. zwischen denen der diametrale Abstand verschieden ist von dem zwischen den erstgenannten Abschnitten, und anschliessend die Segmente unter Vermittlung von ferromagnetischem Material hoher Permeabilität zu einem Ganzen vereinigt werden.