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Die
Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine, insbesondere
einen Klauenpolgenerator, mit zwei auf einer Antriebswelle aufgebrachten Polradhälften,
die klauenförmige Magnetpole aufweisen, wobei die Magnetpole
der beiden Polradhälften ineinander greifen und mit einem
ringförmigen Verschlusskörper verbunden sind,
der zwischen benachbarten Magnetpolen angeordnet ist, wobei axiale
Enden der klauenförmigen Magnetpole formschlüssig mit
axialen Endbereichen des Verschlusskörpers verbunden sind.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Herstellungsverfahren
eines vorher beschriebenen Klauenpolgenerators.
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Ein
Klauenpolverschlusskörper ist als Bauteil zum Einsatz in
einer elektrischen Maschine, die eine Konstruktion eines Klauenpolgenerators
umfasst, bekannt, um aerodynamische Geräuschemissionen vom
Generator zu reduzieren. Die aerodynamischen Geräuschemissionen
treten zum Teil als Folge von Interferenzen zwischen ungleichen
Oberflächen des Rotors und des Stators auf. Ein Klauenpolverschlusskörper
macht den äußeren Umfang des Rotors glatt, und
reduziert somit die aus Interferenz entstehende aerodynamische Geräuschemission
des Generators. Der Klauenpolverschlusskörper ist aus einem
nicht-magnetischen Material hergestellt, wie beispielsweise aus
einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung, Edelstahl, aus einem nicht
faserverstärkten Kunststoff, einem glas- oder kohlefaserverstärkten
Kunststoff oder einem anderen nicht magnetischen Werkstoff.
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Herkömmliche
Verschlusskörper weisen den Nachteil auf, dass sie sich
aufgrund einer hohen Rotation an den axialen Enden aufbiegen und
im Wurzelbereich der klauenförmigen Magnetpole, die auch als
Klauenfinger bezeichnet werden können, abheben, so dass
sie nicht ausreichend von sogenannten Taschen zurückgehalten
werden können. Die Zentrifugalkräfte, die bei
einer hohen Rotation auftreten, führen zum Aufbiegen der
axialen Enden des Verschlusskörpers. In extremen Fällen
können die Spitzen vom Verschlusskörper beschädigt
bzw. gebrochen werden, so dass der Generator in seiner Funktion
insgesamt geschädigt und geschwächt oder zerstört
wird. Die Steifigkeit des Klauenpolverschlusskörpers ist
deshalb sehr wichtig. Folgender Stand der Technik ist in diesem
Zusammenhang bekannt:
Die
DE 199 58 503 A1 beschreibt eine elektrische Maschine
mit einem Klauenpolrotor und mit einem Pollückenverschlusskörper,
der formschlüssig im Klauenpolrotor eingebettet ist, in
dem sich Ausnehmungen an axialen Endbereichen des Pollückenverschlusskörpers
unter Überständen von Polwurzeln abstützen.
Diese elektrische Maschine konnte aufgrund von hohen Toleranzanforderungen,
insbesondere wegen der Überstände an Klauenfingern,
nicht in die Praxis umgesetzt werden, weil sie nicht wirtschaftlich
hergestellt werden konnte.
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Die
DE 196 42 784 beschreibt
einen Klauenpolgenerator mit permanentmagnetischen Teilen, die in
Nuten einschiebbar sind, wobei die Nuten zwischen Wurzeln der klauenförmigen
Magnetpole und nicht an Klauenfingern ausgebildet sind. Eine solche Konstruktion
hat jedoch auch Nachteile. Bei dieser Konstruktion fehlen Öffnungen
an Polradhälften, um eine Läuferwicklung mit einem
Harz zu imprägnieren und im Betrieb eine kühlende
Luft über die Läuferwicklung überströmen
zu lassen. Außerdem ist das Einschieben eines ringförmigen
Verschlusskörpers, der in einer besonderen Ausführungsform
als einstückiges Bauteil beschrieben ist, nicht physikalisch sinnvoll
realisierbar, da die Läuferwicklung einen größeren
Durchmesser aufweist als der Durchmesser von formschlüssigen
Nuten in den Polradhälften zwischen Wurzeln der klauenförmigen
Magnetpole zur Aufnahme des ringförmigen Verschlusskörpers.
Der Verschlusskörper ist somit nicht über die
Läuferwicklung schiebbar. Wäre dies doch der Fall,
so hätte die Wicklung eine deutlich geringere Leistung
als herkömmliche Läuferwicklung.
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Die
WO 2003 041242 A beschreibt
eine Halterung mit Permanentmagneten, die in Längsschlitze an
den Seitenflanken von Klauenpolfingern eingreift. Längsschlitze
entlang von Seitenflanken der Klauenpolfinger mindern die Leistung
des Generators. Diese Art von Nuten sind schwieriger herzustellen,
weil sehr viel Material herausgefräst werden muss. Dies führt
zu einer schnelleren Werkzeugabnutzung und somit zu höheren
Werkzeugkosten. Außerdem sind Nuten, die parallel zur Fingerseite
stehen, aufwendiger herzustellen, weil die Klaue in eine komplizierte Position
orientiert werden muss, um bearbeitet werden zu können.
Das führt zu einer größeren Taktzeit der
Nutfräsens und zu erhöhten Herstellungskosten.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Verschlusskörper
und ein Herstellungsverfahren der Eingangs genannten Art derart
weiterzubilden, dass bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten und hohen
Temperaturen in der elektrischen Maschine ein ausreichend stabiler
Zustand des Verschlusskörpers erreicht wird, wobei die von
der elektrischen Maschine erzeugten aerodynamischen Geräusche
reduziert sind und die Herstellungskosten niedrig bleiben.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch den Gegenstand der Patentansprüche 1
und 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich
aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein
wesentlicher Erfindungsgedanke ist, einen mechanisch stabilen Klauenpolverschlusskörper zu
schaffen, der hohen Rotationsgeschwindigkeiten und hohen Temperaturen
Stand hält, indem der Verschlusskörper radial
an axialen Enden formschlüssig zusammengehalten wird.
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Die
Aufgabe wird mit einem Klauenpolgenerator dadurch gelöst,
dass die axialen Endbereiche des Verschlusskörpers mit
axialen Enden der klauenförmigen Magnetpole mittels einer
Nut-Feder-Kombination unter oder unterhalb einer äußeren
zylindrischen Umfangsfläche an den axialen Enden der Polradhälften
zusammengefügt sind. Dies hat den Vorteil, dass der Klauenpolgenerator
eine glatte zylindrische Umfangsfläche mit den klauenförmigen
Magnetpolen und dem Verschlusskörper, wie beim Stand der
Technik, aufweist. Die Nut-Feder-Kombination ist also an der zylindrischen
Umfangsfläche des Rotors ausgebildet, die von den Magnetpolen
und dem Verschlußkörper gebildet wird. Die Geräuschemissionen sind
somit vorteilhaft niedrig. Durch die Nut-Feder-Kombination ist ein
Aufbiegen der axialen Endbereiche des Verschlusskörpers
aufgrund von Zentrifugalkräften, die bei sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten
auftreten, nicht mehr möglich. Die Nut-Feder-Kombination
hat eine Profilausrichtung parallel zur Umfangsfläche des
Rotors.
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Eine
Montage des Verschlußkörpers mit den Magnetpolen
ist leicht möglich, da die Nut-Feder-Kombination im Gegensatz
zur
DE 19642784 nicht
im Wurzelbereich erfolgt, sondern über der Rotorwicklung
in den Seiten der Klauenfinger angeordnet ist. Außerdem
hat diese Anordnung der Nut-Feder-Kombination keinen negativen Einfluss
auf die Leistung oder Kühlung der elektrischen Maschine. Die
erfindungsgemäße elektrische Maschine realisiert
eine kostengünstige Ausführungsform.
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Die
Aufgabe wird auch mit einem Herstellungsverfahren eines Klauenpolgenerators,
insbesondere mit den folgenden beschriebenen Merkmalen, dadurch
gelöst, dass für eine Nut-Feder-Kombination an
den axialen Enden der klauenförmigen Magnetpole und an
einem Verschlusskörper Profilansätze oder Ausnehmungen
unterhalb einer zylindrischen Umfangsfläche an axialen
Endbereichen von Klauenfingern zweier Polradhälften, insbesondere mit
einem Profil parallel zur Rotationsachse der Polradhälften,
hergestellt werden. Durch das Einbeziehen der Nut-Feder-Kombination
in das Herstellungsverfahren des Klauenpolgenerators mit einem Verschlußkörper
sind die Kosten nicht wesentlich verändert. Es wird somit
ein Klauenpolgenerator geschaffen, bei dem ein Aufbiegen oder sogar
Brechen der axialen Endbereiche des Verschlusskörpers bei
hohen Rotationsgeschwindigkeiten unter Gegenwart einer hohen Temperatur
ausgeschlossen sind.
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Die
Profilansätze oder Ausnehmungen an Klauenfingern der beiden
Polradhälften können in einem einheitlichen bzw.
nachträglichen Herstellungsverfahren als integrierter Bestandteil
zur Herstellung der klauenförmigen Magnetpole zum Beispiel
durch Kalt- oder Warmumformen oder einem Gießverfahren,
wie beispielsweise Sintern, geschaffen werden. Kalt bzw. Warm -Umformungsprozesse
können auch an gefertigte Klauenfinger durchgeführt
werden, um die Ausnehmungen (Nuten) zu formen.
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Alternativ
können Ausnehmungen in den Klauenfingern der beiden Polradhälften
durch spanende Fertigungsverfahren wie Fräsen oder Räumen hergestellt
werden. Insbesondere das Herstellen von Ausnehmungen parallel zur
Rotationsachse gestaltet sich in einem spanenden Verfahren recht
einfach, da immer zwei gegenüberliegende, symmetrische
Ausnehmungen gleichzeitig zwischen zwei Klauenfingern durch eine
Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Werkzeugs zum
Werkstück geschaffen werden. Beispielsweise erzeugen acht
fräsende Bewegungen, vier davon Abwärts- und vier
Aufwärtsbewegungen vom Fräswerkzeug, insgesamt
sechzehn Ausnehmungen in den Klauenfingern. Ausnehmungen können
aber auch individuell mit Fräs- oder Räumwerkzeugen
hergestellt werden. Zwei Ausnehmungen, d. h. Nuten, müssen
nicht immer in einem Schritt hergestellt werden.
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Vorteilhafter
Weise umfasst die Nut-Feder-Kombination Ausnehmungen mit komplementären
Profilansätzen, die mit einem Profil parallel zur Rotationsachse
ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Nut-Feder-Kombination
einen minimalen Einfluss auf die Leistung des Klauenpolgenerators
hat und die Montage einfach ist, da der Verschlusskörper
mit den Polradhälften parallel zur Rotationsachse und zur
Welle eingeschoben sind.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform sind die Ausnehmungen mit
den komplementären Profilansätzen mit einem Profil
in einem Winkel zur Rotationsachse und mit einem Winkel zu äußeren Seitenflanken
der klauenförmigen Magnetpole ausgebildet. Die Seitenflanken
schließen zur Rotationsachse einen Winkel α ein.
Das Profil der Nut-Feder-Kombination kann eine Außenkante
bzw. Ausrichtung in einem Winkel zwischen 0°, d. h. parallel zur
Rotationsachse und dem Winkel α, d. h. parallel zu den
Seitenflanken der Magnetpole haben. Die Winkel der Profilausrichtung
und der Seitenflanken kann also in einer besonderen Ausführungsform
zwischen diesen Extrema einschließlich dieser geneigt sein,
so dass ein Ineinanderstecken des Verschlusskörpers in
die klauenförmigen Magnetpole immer möglich ist.
Der Einfluß auf eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit
des Generators nimmt mit zunehmender Annäherung zum Winkel α zu.
Die Leistung des Generators ist also bei einer Ausrichtung der Nut-Feder-Kombination
mit dem Winkel 0° zur Rotationsachse am größten
und verursacht damit am wenigsten eine Leistungsbeeinträchtigung.
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Die
Nut-Feder-Kombination kann eine konkave Ausnehmung aufweisen, in
die ein konvexer, komplementärer Profilansatz eingefügt
ist. Um ein präzises Zusammenfügen der Nut-Feder-Kombination
zu erzielen, sind die Profilansätze und die komplementären
Ausnehmungen im Profil mit mindestens einer Ecke ausgebildet. Alternativ
statt einer Ecke können auch gerundete Profile als Nut-Feder-Kombination
ausgebildet sein.
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Bevorzugt
sind die Profilansätze und die komplementären
Ausnehmungen im Profil rechteckförmig, trapezförmig
und/oder dreieckförmig ausgebildet. Somit sind die axialen
Endbereiche des Verschlusskörpers exakt formschlüssig
in den klauenförmigen Magnetpolen einfügbar. Ein
rechteckförmiges Profil ist die einfachste Ausgestaltung
als Profilansatz und kann insbesondere als Ausnehmung durch ein
Standardfräswerkzeug leicht erzeugt werden. Diese Ausführungsform
scheint deshalb die kostengünstigste zu sein. Die Ausnehmungen
können auch abgerundete Ecken im Profil aufweisen.
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Um
die Herstellung mit einfachen Fräs- oder Räumwerkzeugen
zu realisieren, sind bevorzugt die Profilansätze an axialen
Endbereichen des Verschlusskörpers in komplementären
Ausnehmungen an äußeren Umfangsbereichen von axialen
Enden der klauenförmigen Magnetpole ausgebildet. Jedoch dürfen
die Ausnehmungen nicht zu groß sein, da eine Reduktion
des Materials die Leistungsfähigkeit des Generators bzw.
der elektrischen Maschine wieder herabsetzt. Alternativ können
die Profilansätze an den klauenförmigen Magnetpolen
und komplementäre Ausnehmungen an den Endbereichen des
Verschlußkörpers ausgebildet sein.
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Vorteilhafterweise,
aus Gründen einer effizienteren Herstellbarkeit, sind die
Ausnehmungen und Profilansätze zu jedem Klauenfinger symmetrisch ausgebildet.
Natürlich können die Ausnehmungen auch unsymmetrisch
ausgebildet sein, wenn es dafür zwingende Gründe
z. B. zur Reduzierung der Geräuschentwicklung durch Vermeidung
von Interferenzen gibt.
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Um
den ringförmigen Verschlusskörpers über
die gesamte Länge formschlüssig mit den als Klauenfinger
ausgeprägten Magnetpolen zu verbinden, ist der Verschlusskörper
zickzackförmig mit von den Klauenfingern übergreifbaren
Taschen ausgebildet. Die Taschen halten somit den Verschlusskörper zurück
und ermöglichen eine einheitliche glatte, rotierende, zylindrische
Umfangsfläche, die von den klauenförmigen Magnetpolen
und dem Verschlusskörper gebildet wird.
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Um
bei der Herstellung des Klauenpolgenerators imprägnierendes
Harz in die von den klauenförmigen Magnetpolen umschlossene
Läuferwicklung einfließen zu lassen, und damit
Kühlluft zur Läuferwicklung während des
Betriebs des Generators strömen kann, sind zwischen den
Wurzelbereichen der klauenförmigen Magnetspule und dem
Verschlusskörper Öffnungen ausgebildet. Eine Kühlung der
Läuferwicklung ist wichtig, um die Leistung des Generators
gleich bleibend aufrechtzuerhalten.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Polradhälfte,
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2 einen
Verschlusskörper in der Seitenansicht,
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3 eine
zweite Polradhälfte,
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4a bis
h verschiedene Profile von Ausnehmungen in Klauenfingern,
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5 einen
vergrößerten Ausschnitt einer Nut-Feder-Kombination,
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6 einen
vergrößerten Ausschnitt einer zweiten Nut-Feder-Kombination,
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7 eine
schematische Ansicht für ein Herstellungsverfahren und
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8 ein
schematisches Diagramm zum Verhältnis des Ausrichtungswinkels
vom Profil gegenüber der Leistung vom Generator.
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Die 1 zeigt
eine erste Polradhälfte 1. Die Polradhälfte 1 hat
klauenförmige Magnetpole, die auch als Klauenfinger 2 bezeichnet
werden. Die Klauenfinger 2 haben spitz zulaufende Fingerspitzen 3,
die abgerundet sind. Die Fingerspitzen 3 können beliebige
Formen aufweisen, wie beispielsweise abgerundete Eckkanten. Die
Fingerspitzen 3 umgreifen Taschen 11, 12 von
einem Verschlusskörper 8, wie in 2 gezeigt
ist. An den Fingerspitzen 3 gegenüberliegenden
axialen Enden sind unter einer äußeren zylindrischen
Umfangsfläche 4 für eine Nut-Feder-Kombination
mit dem in 2 gezeigten Verschlußkörper 8 profilierte
Ausnehmungen 5, 6 ausgebildet. Da die Klauenfinger 2 zum
axialen Ende hin abgerundet sind, sind die Ausnehmungen 5, 6 beabstandet
zur axialen Endfläche 7 ausgebildet. Dadurch,
dass die Nut-Feder-Kombination unterhalb der Umfangsfläche 4 angeordnet
ist, wird die äußere Umfangsfläche 4 in
ihrer Oberfläche zum in der 2 gezeigten
Verschlusskörper 8 nicht beeinträchtigt
und ist im Wesentlichen glatt, wie bei einem Klauenpolgenerator
mit Verschlusskörper.
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Die 2 zeigt
einen ringförmigen Verschlusskörper 8,
der eine Zickzackstruktur aufweist. In der Innenseite von V-förmigen
Schenkeln ist zur Verbesserung der Stabilität sowie, um
den Verschlusskörper 8 formschlüssig
in den Polradhälften 1 zu halten, jeweils eine
Tasche 11, 12 ausgebildet. Die Tasche 12 wird
von den Klauenfingern 2 der ersten Polradhälfte
durch Hintergreifen gesichert, die Tasche 11 von Klauenfingern 23 der
zweiten Polradhälfte 2.
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Erfindungsgemäß sind
im Verschlusskörper 8 zur äußeren
Umfangsfläche 84 radial versetzt, profilierte
Profilansätze 13, 14 beidseitig an den äußeren Seitenflanken
an jeweils einer Spitze von zwei Schenkeln 9 und 10 ausgebildet,
die ein V zusammen bilden. Die Profilansätze 13, 14 sind
zu den Ausnehmungen 5, 6 komplementär
ausgebildet und sind in den 1 bis 3 an
einem Rechteckprofil dargestellt. Das Rechteckprofil ist die einfachste
Herstellungsform mit Ausnehmungen 5, 6 in den
Klauenfingern 2 und 22. Das Profil ist in dieser
besonderen Ausführungsform parallel zur Rotationsachse
des Klauenpolgenerators ausgebildet. Dadurch sind die Einflüsse
auf die Leistungsfähigkeit des Klauenpolgenerators minimiert.
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Die 3 zeigt
eine zweite Polradhälfte 20, die gespiegelt und
versetzt zur ersten Polradhälfte 1 in den Verschlusskörper 8 eingesetzt
wird. In den Klauenfingern 22, 23 der zweiten
Polradhälfte 20 sind symmetrische, wie in 1 zur
ersten Polradhälfte 1 dargestellt, Ausnehmungen 27, 28 im
Rechteckprofil an axialen Endbereichen der magnetisierbaren Klauenfinger 22, 23 aus
dem Material geschnitten. Diese Ausnehmungen werden in die Profilansätze 15, 16 des
in der 2 gezeigten Verschlusskörpers 8 eingefügt.
Nach dem Einfügen des Verschlusskörpers 8 in
die Polradhälften 1, 20 bleiben zwischen
den Wurzelbereichen 24, 25 der Klauenfinger 22, 23 immer jeweils
eine Öffnung 26. Durch die Öffnung 26,
die jeweils zwischen zwei Wurzelbereichen zweier Klauenfinger entsteht,
so dass Öffnungen 26 in einem Kreis auf beiden
Stirnseiten der Polradhälften angeordnet sind, kann eine
nicht dargestellte Läuferwicklung, die in den Polradhälften
und dem Verschlusskörper 8 umschlossen wird, mit
Harz imprägniert werden. Außerdem kann die Läuferwicklung
durch die Öffnungen 26 durch eine Kühlluft
gekühlt werden, so dass die Leistungsfähigkeit
auch bei Erwärmung der Läuferwicklung während
des Generatorbetriebs erhalten bleibt.
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Die 4a bis
h zeigen in der Draufsicht eine nicht abschließende Anzahl
von verschiedenen Profilen, die die Ausnehmungen 5, 6 an
Klauenfingern 2 und komplementäre Profilansätze
aufweisen können. Die 4a zeigt
einen Querschnitt eines Rechteckprofils von Ausnehmungen 5, 6 bzw. 27, 28 an
Klauenfinger 2. Die untere Ecke 63 des Rechteckprofils
kann auch durch eine Fase im Profil in ein trapezförmiges
Profil umgewandelt sein, wie es in den 4b, 4c und 4d dargestellt
ist. Die 4e zeigt ein Profil mit nur
einer Ecke 64. Das Profil ist somit dreieckförmig.
Das dreieckförmige Profil der 4e ist
mit einem leichten Hinterschnitt, also widerhakenförmig,
entgegen der aufgrund hoher Rotationsbeschleunigung wirkenden Zentrifugalkräfte
ausgebildet. Die 4f zeigt ein Profil, das einem gleichseitigen
Dreieck ähnlich ist. Die 4g und 4h zeigen
weitere Ausführungsformen von Ausnehmungen 5, 6 im
Profil. Die Ausnehmungen 5, 6 sind im Profil abgerundet.
Bei der 4g sind die Ausnehmungen rechteckförmig
mit abgerundeten Ecken im Profil.
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Bei
der 4h ist das Profil halbkreisförmig ausgebildet.
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Die 5 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt einer Nut-Feder-Kombination,
die erfindungsgemäß parallel zur Umfangsfläche 4 bzw. 84 angeordnet
ist. Bei der 5 ist im Gegensatz zu den 1 bis 4 an den Klauenfinger 2 ein Profilansatz 21 ausgebildet,
der in eine komplementäre Ausnehmung 85 des Verschlusskörpers 8 eingepasst
ist. Die 5 zeigt weiter, dass zwischen
dem Profilansatz 21 und der Ausnehmung 85 ein
umlaufender Spalt 82 ausgebildet ist, um Fertigungs- und
Montagetoleranzen vorzusehen. Der Verschlusskörper 8 wird
in der Fertigung mit den Klauenfingern 2 durch ein imprägnierendes
Harz fest verklebt, so dass der Rotor insgesamt steif wird und der
Verschlusskörper 8 mit den Klauenfingern 2 eine
feste Verbindung auch trotz des Spalts 82 bildet.
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Die 6 zeigt
einen eckigen Profilansatz 15 am Verschlusskörper 8.
Der eckige Profilansatz 15 ist in einer Ausnehmung 5 im
Klauenfinger 2 eingepasst, der im Profil ein liegendes
U ausbildet. Es können also abgerundete bzw. halbkreisförmige
Ausnehmungen im Profil mit eckigen Profilansätzen 15 kombiniert
werden oder umgekehrt, abgerundete Profilansätze 15 mit
eckigen Ausnehmungen 5, solange eine definierter Sitz mit
den in 5 beschriebenen Fertigungs- und Montagetoleranzen
als Spalt 82 ausgebildet ist. Der Verschlußkörper 8 wird
mit dem Klauenfinger 2 durch ein Harz imprägniert
und fest verklebt.
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Die 7 verdeutlicht,
dass durch ein Fräs- bzw. Räumverfahren, also
eine zerspanende Fertigung, gleichzeitig zwei Ausnehmungen 27, 28 mit
einem entsprechend profilierten Schneidwerkzeug 30 durch
eine Abwärtsbewegung, symmetrisch gleichzeitig parallel
zur Rotationsachse an den Seitenflanken der Klauenfinger 22, 23 hergestellt
werden können. Die beispielhaft dargestellte Polradhälfte 20 weist
insgesamt acht Klauenfinger 22, 23 auf, so dass
durch eine entsprechende Werkzeugvorrichtung in einem rationellen
Verfahren die insgesamt 16 Ausnehmungen 27, 28 an
allen acht Klauenfingern 22, 23 mit vier Abwärts-
und Aufwärtsbewegungen des Werkzeugs 30 geschaffen
werden können.
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Die 8 zeigt
ein schematisches Diagramm, in dem dargestellt wird, dass die Leistungsfähigkeit
negativ bzw. stärker vom Klauenpolgenerator beeinflusst
wird, wenn die Ausrichtung der Profilansätze mit den Ausnehmungen,
also die Nut-Feder-Kombination mit einem Winkel zur Rotationsachse
des Klauenpolgenerators zunehmend dem Winkel α, den die
Seitenflanken 18, 19 der Klauenfinger 2, 22, 23 zur
Rotationsachse angenähert ausgebildet ist, vergrößert
wird. Ist das Profil also mit einer 0°-Ausrichtung ausgebildet
und damit parallel zur Rotationsachse gerichtet, ist die Generatorleistung
P am größten. Die Leistung P nimmt mit zunehmender Angleichung
an den Winkel α, also parallel zu den Seitenflanken 17, 19 der
Klauenpolfinger 2, 3, ab. Sind also die Profilansätze
mit einem parallelen Winkel zu den Seitenflanken 18, 19 ausgebildet,
so ist hier der Einfluss auf die Leistung des Generators am niedrigsten.
Deshalb ist die in der 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform
mit einem Profil parallel zur Rotationsachse die bevorzugte Ausführungsform.
Das Diagramm in 6 zeigt lediglich schematisch
die Beziehung zwischen den Variablen P und α, ohne Festlegung
auf die tatsächlichen Größenveränderungen
von der Leistung P.
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Alle
Figuren zeigen lediglich schematische nicht maßstabsgerechte
Darstellungen. Im Übrigen wird insbesondere auf die zeichnerischen
Darstellungen für die Erfindung als wesentlich verwiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19958503
A1 [0003]
- - DE 19642784 [0004, 0010]
- - WO 2003041242 A [0005]