DE102006055264A1

DE102006055264A1 - Lamellenblechpaket für eine elektrische Vorrichtung, insbesondere für eine elektrische Maschine, und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102006055264A1
Application number: DE200610055264
Authority: DE
Inventors: Siegbert Wessels
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lamellenblechpaket (1) für eine elektrische Vorrichtung, insbesondere für eine elektrische Maschine, mit einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Lamellenblechen (2). Es ist vorgesehen, dass sich die Lamellenbleche (2) jeweils aus mindestens zwei nebeneinander angeordneten Lamellensegmenten (4) zusammensetzen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Lamellenblechpaketen für elektrische Vorrichtungen, mit einer Vielzahl aufeinander gestapelter Lamellenbleche. Es ist das Zusammensetzen der Lamellenbleche aus Lamellensegmenten vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lamellenblechpaket nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Stand der Technik
Lamellenblechpakete für elektrische Vorrichtungen, insbesondere für elektrische Maschinen, sind bekannt. Sie werden verwendet, um Wicklungen aufzubringen und damit die Ausbildung von elektromagnetischen Feldern in einer für die jeweilige Anwendung erforderlichen Art und Weise zu ermöglichen. Beispielsweise zur Herstellung von Statoren von Wechselstrommaschinen werden derartige Lamellenblechpakete eingesetzt, die sich aus in einem Stück gestanzten Lamellenblechen zusammensetzen, und die nach ihrer Verbindung untereinander mit Spulenwicklungen versehen und in die gewünschte, beispielsweise ringförmige Form gebracht werden. Ein solches Verfahren zur Herstellung von Statoren wird beispielsweise in der US 6,317,962 offenbart. Diese einteiligen Lamellen werden gestapelt und mittels Laserschweißung verbunden oder durch Backlackbeschichtung miteinander verklebt.
Hieran ist nachteilig, dass die Herstellung dieser Lamellen aufgrund ihrer Baulänge schwierig ist und Stanzwerkzeuge erfordert, die auf die gesamte Lamellenlänge mit der geforderten Präzision zuverlässigen stanzen können. Das Handling der einzelnen Lamellen wird durch ihre Baulänge, ihren filigranen Rücken und der zu erwartenden Verdrillung als schwierig angesehen.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lamellenblechpaket für eine elektrische Vorrichtung sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung vorzustellen, das die genannten Nachteile vermeidet, und insbesondere den Einsatz robuster Prozesse beim Stanzen und Paketieren ermöglicht.
Hierzu wird ein Lamellenblechpaket für eine elektrische Vorrichtung, insbesondere für eine elektrische Maschine, vorgeschlagen, mit einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Lamellenblechen, wobei vorgesehen ist, dass sich die Lamellenbleche jeweils aus mindestens zwei nebeneinander angeordneten Lamellensegmenten zusammensetzen. Die aus dem Stand der Technik bekannten einzelnen Lamellenbleche, die zusammen das Lamellenblechpaket bilden, werden demzufolge in kürzere Abschnitt, nämlich die Lamellensegmente (mindestens zwei Lamellensegmente auf die Länge des Lamellenblechs) aufgeteilt. Dies erlaubt den Einsatz kürzerer Stanzwerkzeuge sowie ein einfach zu handhabendes Einzelteil, das überdies aufgrund seiner geringeren Baulänge mechanisch nicht so anfällig für Beschädigungen ist.
In einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lamellenblechpaket ein gebogenes Statorpaket der elektrischen Maschine bildet, wobei das Statorpaket elektrische Spulenwickel aufnimmt. Das Lamellenblechpaket wird demzufolge in die gebogene, beispielsweise auch zum Ring geschlossene Form, eines Stators gebracht, wobei das Statorpaket die elektrischen Spulenwickel aufnimmt. Es spielt hierbei keine Rolle, ob der Biegevorgang vor oder nach dem Spulenwickeln erfolgt.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Lamellensegmente jeweils als Segmentpaket aufeinander gestapelt sind. Die einzelnen Lamellensegmente werden demzufolge zu Segmentpaketen zusammengefasst, die ihrerseits zu Lamellenblechpaketen einander gereiht beziehungsweise zusammengesetzt und miteinander verbunden werden. Anders als im Stand der Technik bestehen demzufolge die Lamellenblechpakete nicht aus einzelnen, in voller Baulänge ausgeführten einteiligen Lamellen, sondern aus Paketen aus Lamellensegmenten (den Segmentpaketen), die jeweils nur einen Bruchteil der Gesamtbaulänge ausmachen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Segmentpakete in Verbundbauweise auf- und nebeneinander angeordnet, um das Lamellenblechpaket auszubilden. Verbundbauweise bedeutet hierbei, wie aus dem Maurerhandwerk bekannt, dass die Stoßfugen der einzelnen Segmentpakete nicht übereinander liegen, sondern eine Stoßfuge jeweils von einem darüber oder darunter liegenden Segmentpaket begrenzt wird. Hierdurch ergibt sich eine stabile Anordnung der einzelnen Segmentpakete zu einem Lamellenblechpaket.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere Lamellensegmente in Verbundbauweise auf- und nebeneinander angeordnet sind. Anders als in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind hier nicht mehrere Segmentpakete, sondern jeweils mehrere Lamellensegmente als Einzelbausteine in Verbundbauweise auf- und nebeneinander angeordnet. Diese etwas aufwendigere Bauweise erlaubt eine besonders stabile und sichere Verbindung der einzelnen Lamellensegmente untereinander zur Ausbildung des Lamellenblechpakets.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Segmentpakete als stanzpaketierte Pakete ausgebildet sind. Die Segmentpakete werden so gewonnen, dass mehrere Lamellensegmente übereinander in einem Arbeitsvorgang, nämlich einem Stanzvorgang, aus einer mehrlagigen Anordnung von Blechen ausgestanzt und hierbei zu einem Paket übereinanderliegender Lamellensegmente angeordnet werden.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Segmentpakete aus verschweißten Lamellensegmenten gebildet werden. Dies Segmentpakete werden folglich so hergestellt, dass einzelne Lamellensegmente übereinandergelegt und durch Verschweißen, beispielsweise Laserschweißen, miteinander verbunden werden.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Segmentpakete aus genieteten Lamellensegmenten gebildet sind. Abweichend von der vorstehend beschriebenen Herstellungsweise werden die Lamellensegmente folglich miteinander vernietet.
In einer weiteren Ausführungsform sind diese Segmentpakete aus miteinander verklebten Lamellensegmenten gebildet. Als Verklebung kommt hier jede im Stand der Technik gebräuchliche Klebeverbindung in Betracht, insbesondere die Verbindung durch Backlack.
Überdies wird ein Verfahren zur Herstellung von Lamellenblechpaketen für elektrische Vorrichtungen vorgeschlagen, mit einer Vielzahl aufeinandergestapelter Lamellenbleche, wobei vorgesehen ist, dass ein Zusammensetzen der Lamellenbleche aus Lamellensegmenten erfolgt. Anders als im Stand der Technik bekannt werden keine einteiligen Lamellen gestanzt und aufeinander gestapelt und sodann miteinander verbunden, sondern die Lamellenbleche werden aus einzelnen Lamellensegmenten gebildet, wobei dies eine deutlich vereinfachte Handhabung und die Verwendung kürzerer, weniger störanfälliger Stanzwerkzeuge gestattet.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass mehrere Lamellensegmente zu Segmentpaketen paketiert und sodann die Segmentpakete in Verbundbauweise angeordnet und miteinander verbunden werden. Einzelne Lamellensegmente werden daher zur vereinfachten Handhabung gewissermaßen zu Bausteinen aus Lamellensegmenten zusammengesetzt, nämlich zu Segmentpaketen. Diese werden sodann in der weiter oben beschriebenen Verbundbauweise angeordnet und miteinander verbunden.
In einer anderen Ausführung des Verfahrens werden mehrere Lamellensegmente in Verbundbauweise angeordnet und verbunden. Das Anordnen in Verbundbauweise bezieht sich hierbei demzufolge auf die einzelnen Lamellensegmente, nicht auf Segmentpakete.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verbinden ein Schweißen, Nieten oder Verkleben ist. Hierbei können sämtliche im Stand der Technik bekannten Verfahrensschritte des Schweißens, insbesondere Laserschweißens, des Nietens oder des Verklebens, insbesondere des Verklebens durch Backlack, eingesetzt werden.
Weiter ist eine Verfahrensausführung vorgesehen, bei der ein nach dem Anordnen und/oder Verbinden erfolgendes Biegen des Lamellenpakets zu einem Stator einer elektrischen Maschine erfolgt. Das Lamellenblechpaket wird demzufolge nach dem Anordnen und/oder Verbinden der einzelnen Lamellensegmente oder Segmentpakete in eine Form gebracht, die ihre Verwendung als Stator einer elektrischen Maschine zulässt, beispielsweise durch einen Pressvorgang oder einen sonstigen, aus dem Stand der Technik geläufigen Umformungsvorgang. Hierzu können die Lamellensegmente und/oder die Segmentpakete bereits Einschnitte und/oder Ausnehmungen aufweisen, die das Auffalten des Materials im Innenradius während des Biegens vermeiden. Das Aufbringen der elektrischen Wicklungen kann hierbei vor oder nach dem Biegen erfolgen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Lamellenblechpaket im Längsschnitt, bestehend aus in Verbundbauweise angeordneten Lamellensegmenten und
2 ein Lamellenblechpaket im Längsschnitt, bestehend aus in Verbundbauweise angeordneten Segmentpaketen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
1 zeigt ein Lamellenblechpaket 1, bei dem einzelne Lamellenbleche 2 (wobei unter einem Lamellenblech 2 jeweils eine Lage 3 zu verstehen ist) aus Lamellensegmenten 4 gebildet werden. Mehrere Lamellensegmente 4 bilden demzufolge jeweils eine Lage 3 und damit ein Lamellenblech 2 aus. Die Stärke der einzelnen Lamellenbleche 2 ist der Deutlichkeit halber stark überhöht dargestellt. Die einzelnen Lamellensegmente 4 sind in Verbundbauweise V dergestalt neben- und übereinander angeordnet, dass die zwischen ihnen in Horizontalerstreckung ausgebildeten Stoßfugen 5 nicht mit den Stoßfugen einer anderen (also etwa der darüber oder darunter befindlichen Lage 3) zusammenfallen, sondern die Stoßfugen 5 jeweils ober- und unterhalb der jeweiligen Lage 3 von einem anderen Lamellenblech 2 (nämlich einer Oberseite 6 des darunter befindlichen Lamellensegments 4 beziehungsweise einer Unterseite 7 des darüber befindlichen Lamellensegments 4) überdeckt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine elastische, in sich sehr stabile Anordnung der einzelnen Lamellensegmente 4 zu einem Lamellenblech 2 und insgesamt zu einem Lamellenblechpaket 1. Die einzelnen Lamellensegmente 4 können untereinander durch verschiedene, geläufige Formen des Verbindens verbunden sein, beispielsweise durch Nietung, Laserschweißung oder durch Verklebung mittels Backlack. Die Verbindungen sind der besseren Übersicht halber hier nicht dargestellt.
2 zeigt ein Lamellenblechpaket 1, bei dem die einzelnen Lamellensegmente 4 zu Segmentpaketen 8 zusammengefasst und verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel besteht ein Segmentpaket 8 aus vier übereinandergeordneten, paketierten Lamellensegmenten 4. Die einzelnen Segmentpakete 8 sind wiederum in Verbundbauweise V angeordnet, wobei sich die Stoßfugen 5, die zwischen den einzelnen Lamellensegmenten 4 eines jeden Segmentpakets 8 ausgebildet werden, zu einer Stoßfugenfolge 9 in Stärke der einzelnen Segmentpakete 8 zusammenfallen. Jede Stoßfugenfolge 9 ist durch die Verbundbauweise V durch Auftreffen auf ein anderes Segmentpaket 8 unterbrochen und nicht durch das gesamte Lamellenblechpaket 1 durchgängig. Die Ausbildung der Segmentpakete 8 als vorgefertigte stanzpaketierte Pakete 10 erlaubt eine vereinfachte Handhabung und eine gegenüber der Ausführungsform in der 1 reduzierte Anzahl von Arbeitsschritten zur Herstellung des Lamellenblechpakets 1 in voller Bauhöhe aus einzelnen Lamellensegmenten 4, da die Lamellensegmente 4 bereits als stanzpaketierte Pakete 10 vorpaketiert sind und hierbei eine größere Bauhöhe aufweisen, wodurch für jeweils vier Lamellensegmente, die in diesem Ausführungsbeispiel ein stanzpaketiertes Paket 10 bilden, nur ein Handhabungsvorgang erforderlich ist. Die Herstellung der stanzpaketierten Pakete 10 kann in der üblichen Art und Weise in einem Zuge erfolgen, insbesondere durch Ausstanzen aus einem Stapel übereinander liegender Bleche, aus denen die Lamellensegmente gebildet werden.
Die Segmentpakete 8 werden untereinander ebenfalls in der aus dem Stand der Technik bekannten Art und Weise, insbesondere durch Verschweißen, etwa Laserschweißen, Vernieten oder durch Verkleben mittels Backlackdraht verbunden.

Claims

Lamellenblechpaket für eine elektrische Vorrichtung, insbesondere für eine elektrische Maschine, mit einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Lamellenblechen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lamellenbleche (2) jeweils aus mindestens zwei nebeneinander angeordneten Lamellensegmenten (4) zusammensetzen.
Lamellenblechpaket nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenblechpaket ein gebogenes Statorpaket der elektrischen Maschine bildet, wobei das Statorpaket elektrische Spulenwickel aufnimmt.
Lamellenblechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lamellensegmente (4) jeweils als Segmentpaket (8) aufeinander gestapelt sind.
Lamellenblechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Segmentpakete (8) in Verbundbauweise (V) auf- und nebeneinander angeordnet sind.
Lamellenblechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lamellensegmente (4) in Verbundbauweise (V) auf- und nebeneinander angeordnet sind.
Lamellenblechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentpakete (8) als stanzpaketierte Pakete (10) ausgebildet sind.
Lamellenblechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentpakete (8) aus verschweißten Lamellensegmenten (4) gebildet sind.
Lamellenblechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentpakete (8) aus genieteten Lamellensegmenten (4) gebildet sind.
Lamellenblechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentpakete (8) aus miteinander verklebten Lamellensegmenten (4) gebildet sind.
Verfahren zur Herstellung von Lamellenblechpaketen für elektrische Vorrichtungen, mit einer Vielzahl aufeinander gestapelter Lamellenbleche, gekennzeichnet durch das Zusammensetzen der Lamellenbleche aus Lamellensegmenten.
Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch das Paketieren mehrerer Lamellensegmente zu Segmentpaketen und das Anordnen und Verbinden mehrerer Segmentpakete in Verbundbauweise.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das Anordnen und Verbinden mehrerer Lamellensegmente in Verbundbauweise.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden ein Schweißen, Nieten oder Verkleben ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein nach dem Anordnen und/oder Verbinden erfolgendes Biegen des Lamellenpakets zu einem Stator einer elektrischen Maschine.