DE102008043636A1 - Method for unbalance compensation on cup-shaped rotors - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unwuchtausgleich an topfförmigen Rotoren von elektrischen Maschinen, wobei mindestens ein Ausgleichsgewicht an einer Topfwand des Rotors befestigt wird. Es ist vorgesehen, dass die Befestigung mittels Widerstandsbuckelschweißen erfolgt. Weiter betrifft die Erfindung ein Ausgleichsgewicht (4) für einen Unwuchtausgleich (U) an topfförmigen Rotoren (1) von elektrischen Maschinen, wobei das Ausgleichsgewicht (4) an einer Topfwand des Rotors (1) befestigbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Ausgleichsgewicht (4) mindestens einen Widerstandsschweißbuckel (8) aufweist.The invention relates to a method for unbalance compensation on cup-shaped rotors of electric machines, wherein at least one balance weight is attached to a pot wall of the rotor. It is envisaged that the attachment takes place by means of resistance hump welding. Furthermore, the invention relates to a balance weight (4) for unbalance compensation (U) on cup-shaped rotors (1) of electric machines, wherein the balance weight (4) on a pot wall of the rotor (1) can be fastened. It is provided that the balance weight (4) has at least one Widerstandsschweißbuckel (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unwuchtausgleich an topfförmigen Rotoren von elektrischen Maschinen, wobei mindestens ein Ausgleichsgewicht an einer Topfwand des Rotors befestigt wird, sowie ein entsprechendes Ausgleichsgewicht.The The invention relates to a method for unbalance compensation on cup-shaped rotors of electrical machines, with at least one balance weight is attached to a pot wall of the rotor, and a corresponding Balancing weight.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik erfolgt der Unwuchtausgleich an bekannten Rotoren durch das Reduzieren von Masse, beispielsweise durch Bohren oder Fräsen, oder durch das Hinzufügen von Masse, nämlich einem, Kleben, Klammern, Verbinden des Rotors mit Ausgleichsgewichten, bevorzugt genormten Ausgleichsgewichten, und/oder dem Ausfüllen von Hohlräumen. Die Beständigkeit des Unwuchtausgleichs muss hier bei höchsten mechanischen, thermischen und chemischen Anforderungen entsprechen. Bezüglich der Taktzeit zur Durchführung des Unwuchtausgleichs muss Serientauglichkeit bestehen, insbesondere durch kurze Taktzeit, ferner muss eine gewisse Resistenz gegenüber Verunreinigungen durch abgetragenes oder hinzugefügtes Material bestehen. Das Verfahren darf die Funktion des Rotors nicht beeinträchtigen, insbesondere dürfen Geräuschentwicklung und Magnetfeldausbildung nicht beeinträchtigt werden.in the In the prior art, the unbalance compensation takes place on known rotors by reducing mass, for example by drilling or milling, or by adding of mass, namely gluing, clamping, connecting the rotor with balance weights, preferably standardized balance weights, and / or the filling of Cavities. The durability of unbalance compensation must be at highest mechanical, thermal and comply with chemical requirements. Regarding the tact time for performing the Imbalance must be in mass production, in particular by short cycle time, furthermore, a certain resistance to contamination must by worn or added Material exist. The procedure must not the function of the rotor affect especially allowed noise and magnetic field formation are not affected.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Unwuchtausgleich für topfförmige Rotoren von elektrischen Maschinen bereitzustellen, der die genannten Forderungen erfüllt und eine sehr kurze Taktzeit und preisgünstige, prozesssichere Durchführung ermöglicht.task The invention is an unbalance compensation for cup-shaped rotors of electric To provide machines that meet the above requirements and a very short cycle time and inexpensive, process-safe implementation possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Hierzu wird ein Verfahren zum Unwuchtausgleich an topfförmigen Rotoren von elektrischen Maschinen vorgeschlagen, wobei mindestens ein Ausgleichsgewicht an einer Topfwand des Rotors befestigt wird. Es ist vorgesehen, dass die Befestigung mittels Widerstandsbuckelschweißen erfolgt. Der Unwuchtausgleich erfolgt demzufolge nicht durch Reduktion von Masse an vorberechneten Stellen, also durch Bohren oder Fräsen oder andere insbesondere spanabhebende Bearbeitung. Der Unwuchtausgleich erfolgt vielmehr durch das Hinzufügen von Masse, nämlich durch das Befestigen des Ausgleichsgewichts an der Topfwand des Rotors, wobei diese Befestigung mittels Widerstandsbuckelschweißen erfolgt. Widerstandsbuckelschweißen ist ein Schweißverfahren für elektrisch leitfähige Werkstoffe auf Basis der Jouleschen Stromwärme eines durch die Verbindungsstelle fließenden elektrischen Stromes, wobei die Verbindungspartner im Bereich des Buckels, in dem die Anlage erfolgt, bis zum Aufschmelzen erhitzt werden. Nach dem Stromfluss entsteht durch die Wiedererstarrung der Schmelze eine Schweißverbindung im Stoffschluss. Die zur Verschweißung notwendige Stromdichte wird hierbei nicht durch zum Schweißen verwendete Elektroden, sondern durch die Formgebung der zu verschweißenden Bauteile erzielt.For this is a method for balancing on cup-shaped rotors of electric Machines proposed, wherein at least one balance weight is attached to a pot wall of the rotor. It is intended that the attachment takes place by means of resistance hump welding. The unbalance compensation therefore does not take place by reducing Mass at pre-calculated places, ie by drilling or milling or other particular machining. The unbalance compensation takes place rather by adding of mass, namely by attaching the balance weight to the pot wall of the Rotor, wherein this attachment takes place by means of resistance hump welding. Resistance welding is a welding process for electric conductive Materials based on Joule's heat of electricity through the joint flowing electric current, wherein the connection partners in the range of Humps in which the plant is made, heated to melting become. After the flow of current arises through the re-solidification the melt a welded joint in substance. The current density necessary for welding is not affected by electrodes used for welding, but achieved by the shape of the components to be welded.

Bevorzugt werden mindestens zwei Ausgleichsgewichte unter einem Spreizwinkel an der Topfwand befestigt. Bei Verwendung zweier Ausgleichsgewichte kann dem sogenannten Poka Yoke-Prinzip Rechnung getragen werden, wonach Einrichtungen und Vorrichtungen so zu gestalten sind, dass eine sofortige Fehleraufdeckung oder auch eine Fehlervermeidung erzielt wird. Der Gesamtunwuchtausgleich wird demzufolge durch zwei Ausgleichsgewichte gebildet, nicht lediglich durch eines, das entsprechend seiner Positionierung besonders lagekritisch wäre. Bei Verwendung zweier Ausgleichsgewichte unter einem Spreizwinkel (relativ zur Drehachse des Rotors) ergibt sich eine deutlich geringere Fehleranfälligkeit in Hinblick auf die Anordnung der Ausgleichsgewichte. Ferner lässt sich mit nur wenigen, unterschiedlichen Normgewichten eine große Bandbreite an Unwuchtausgleichen darstellen. Es ist nicht für jeden Unwuchtfall ein eigenes, spezielles Gewicht erforderlich. Die Wuchtwirkung ergibt sich vielmehr als Funktion des Spreizwinkels bei gegebener Masse der Ausgleichsgewichte.Prefers be at least two balancing weights at a spread angle attached to the pot wall. When using two balance weights can be taken into account the so-called poka yoke principle, according to which devices and devices are to be designed so that an immediate fault detection or error prevention is achieved. The total imbalance is therefore by two Balance weights formed, not just by one, the corresponding his positioning would be particularly critical to the situation. When using two balance weights at a spread angle (relative to the axis of rotation of the rotor) a much lower susceptibility to errors in terms of Arrangement of the balance weights. Furthermore, can be with only a few, different Standard weights a wide range represent at unbalance balancing. It is not for each unbalance case own, special weight required. The impact is more likely as a function of the spread angle for a given mass of balance weights.

Bevorzugt beträgt der Spreizwinkel zwischen etwas mehr als 0° und 180°. Der kleinstmögliche Spreizwinkel von etwas mehr als 0° ergibt sich dadurch, dass sich die beiden Ausgleichsgewichte nicht überlappen dürfen, sondern nebeneinander liegen, wodurch der kleinstmögliche Spreizwinkel von den Abmessungen der Ausgleichsgewichte abhängig ist. Bevorzugt werden hierzu zwei identische Ausgleichsgewichte verwendet, die als Normteile vorliegen. Die Wirkung hinsichtlich eines Unwuchtausgleichs ist bei kleinstmöglichem Spreizwinkel am höchsten und bei einem Spreizwinkel von 180° praktisch null. Im letzteren Fall heben sich die Wirkungen der beiden identischen Ausgleichsgewichte auf. Die Gesamtwirkung des Unwuchtausgleichs erfolgt hierbei in Richtung der Winkelhalbierenden des Spreizwinkels. Ist der Spreizwinkel beispielsweise δ, ergibt sich bei identischen Ausgleichsgewichten ein Unwuchtausgleich Uges = 2 × U × cos δ/2. Werden beispielsweise zwei identische Stahlausgleichsgewichte von 5 g Gewicht verwendet, die beispielsweise Abmessungen von 22,9 × 14 × 1,5 mm aufweisen, und beträgt bei einem Radius von 93,5 mm die Unwucht U eines Bleches 467,5 gmm, kann durch Verändern des Spreizwinkels δ im Bereich von 10° bis 180° zwischen den beiden Gewichten eine Unwucht bis zu 930 gmm ausgeglichen werden.Preferably, the spread angle between slightly more than 0 ° and 180 °. The smallest possible spread angle of slightly more than 0 ° results from the fact that the two balance weights must not overlap, but are adjacent to each other, so that the smallest possible spread angle is dependent on the dimensions of the balance weights. Preferably, two identical balance weights are used, which are available as standard parts. The effect of an imbalance compensation is highest with the smallest possible spread angle and practically zero with a spread angle of 180 °. In the latter case, the effects of the two identical balancing weights cancel each other out. The overall effect of the imbalance compensation takes place here in the direction of the bisector of the spread angle. If the spread angle is, for example, δ, identical balancing weights result in an imbalance compensation U ges = 2 × U × cos δ / 2. For example, if two identical steel balance weights of 5 g weight are used, for example, have dimensions of 22.9 × 14 × 1.5 mm, and is at a radius of 93.5 mm, the imbalance U of a sheet 467.5 gmm, can by changing of the spread angle δ in the range of 10 ° to 180 ° between the two weights an unbalance up to 930 gmm be compensated.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Ausgleichsgewicht vor dem Schweißvorgang magnetisch gehalten. Das magnetische Halten des Ausgleichsgewichts für den Schweißvorgang erlaubt eine sehr kurze Taktzeit und macht zusätzliche Haltewerkzeuge wie Klammern oder Zangen entbehrlich. Das magnetische Halten kann auf eine solche Art und Weise geschehen, dass das Ausgleichsgewicht selbst magnetisiert ist und durch eigene Magnetwirkung an dem ferromagnetischen Rotortopf hält, bevorzugt aber wird das Ausgleichsgewicht durch ein mit mindestens einem Magneten versehenes Kunststoffteil positioniert und gehalten, das unter einer Schweißelektrode positioniert ist. Hierdurch kann insbesondere bewirkt werden, dass die Zuführung des Ausgleichsgewichts zur Verschweißung über oder mittels einer Schweißelektrode erfolgt, nämlich durch das magnetische Gehaltenwerden. Erfolgt das Gehaltenwerden an der Schweißelektrode, ist darüber hinaus sichergestellt, dass keine unerwünschte Lageänderung zwischen Schweißelektrode und Ausgleichsgewicht mehr vorkommt.In a preferred embodiment, the balance weight is prior to the welding operation magnetically held. The magnetic holding of the balance weight for the welding process allows a very short cycle time and makes additional holding tools such as staples or pliers unnecessary. The magnetic holding can be done in such a way that the balance weight is itself magnetized and holds by its own magnetic action on the ferromagnetic rotor pot, but preferably the balance weight is positioned and held by a plastic part provided with at least one magnet positioned below a welding electrode is. In this way, it can in particular be ensured that the supply of the balance weight for welding takes place via or by means of a welding electrode, namely by the magnetic holding. If it is kept at the welding electrode, it is also ensured that no unwanted change in position between the welding electrode and balance weight occurs more.

In einer bevorzugten Verfahrensausbildung ist vorgesehen, dass für Elektrodenflächen einer Schweißelektrode und einer Gegenkontaktelektrode ein mindestens das doppelte einer einen Widerstandsschweißbuckel ausbildenden Schweißkontaktfläche entsprechendes Maß gewählt wird. Dies bedeutet, dass die Schweiß- und Gegenkontaktelektroden zur Durchführung des Widerstandsbuckelschweißens solche geometrischen Verhältnisse hinsichtlich ihrer Kontaktflächen aufweisen, dass die Kontaktflächen mindestens dem doppelten der der Verschweißung dienenden Kontaktfläche entspricht, wobei die der Verschweißung dienende Kontaktfläche, also die Schweißkontaktfläche, durch den deformierten Kugelabschnitt des Widerstandsschweißbuckels definiert ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass es zu einer unerwünschten Erwärmung im Bereich des Elektroden beziehungsweise der Kontaktflächen der Elektroden kommt, da die Elektroden nur der Stromzuführung und der Krafteinbringung, nicht aber der direkten Hitzeeinbringung dienen. Die Hitzeentwicklung entsteht ausschließlich am Widerstandsschweißbuckel. Hierdurch wird eine genaue, definierte Lage der Schweißstelle erzielt und überdies sichergestellt, dass eine innige Verbindung bei vorgegebener Kraftaufbringung auf den erhitzten Widerstandsschweißbuckel im Zuge des Schweißvorgangs zu dem gewünschten, innigen Stoffschluss führt. Auf diese Weise wird die Prozesssicherheit und Haltbarkeit der Verschweißung sichergestellt.In a preferred method training is provided that for electrode surfaces of a welding electrode and a mating contact electrode at least twice the one a resistance welding hump forming welding contact surface corresponding Dimension is selected. This means that the welding and mating contact electrodes for performing the resistance hump welding such geometric relationships in terms of their contact surfaces have that contact surfaces at least twice the contact surface serving as the welding, wherein the welding serving contact surface, So the sweat contact area, through the deformed ball portion of the resistance welding hump is defined. In this way it is avoided that it becomes one undesirable warming in the region of the electrodes or the contact surfaces of the Electrodes comes because the electrodes are only the power supply and the force input, but not the direct heat input serve. The heat develops only at the resistance weld hump. As a result, an accurate, defined position of the weld achieved and moreover Ensures that an intimate connection at a given force application to the heated resistance welding hump in the course of welding the desired, intimate connection leads. In this way, the process reliability and durability of the weld is ensured.

Weiter wird ein Ausgleichsgewicht für einen Unwuchtausgleich an topfförmigen Rotoren von elektrischen Maschinen vorgeschlagen, wobei das Ausgleichsgewicht an einer Topfwand des Rotors befestigbar ist. Es ist vorgesehen, dass das Ausgleichsgewicht mindestens einen Widerstandsschweißbuckel aufweist. Das Ausgleichgewicht sieht mit dem mindestens einen Widerstandsschweißbuckel demzufolge mindestens eine geometrisch genau definierte Sektion vor, in der die Schweißverbindung mittels Widerstandsschweißen erfolgt.Further will be a balance weight for an unbalance compensation to cup-shaped Rotors proposed by electric machines, the balance weight can be attached to a pot wall of the rotor. It is intended that the balance weight has at least one resistance welding hump. The balance weight sees with the at least one Widerstandsschweißbuckel consequently at least one geometrically defined section before, in which the welded joint by resistance welding he follows.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass es den Widerstandsschweißbuckel mittig aufweist. Der Widerstandsschweißbuckel ist demzufolge mittig des Ausgleichsgewichts, insbesondere in seiner geometrischen Mitte bezüglich einer Flächenausdehnung, angeordnet.In a preferred embodiment is provided that it has the Widerstandsschweißbuckel centered. Of the Resistance welding hump is Accordingly, in the middle of the balance weight, especially in his geometric center re a surface area, arranged.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Ausgleichsgewicht eine gebogene, der Kontur der Topfform angepasste Fläche aufweist. Hierdurch wird ein Einschmiegen in eine Innenmantelfläche (Topfinnenwand) des Rotors, nämlich im Bereich der inneren Topfwand, ermöglicht, ohne dass unerwünschte Freiräume und unerwünschte Abstände auftreten, die zu einer verminderten Wirkung des Unwuchtausgleichs führen könnten.Prefers It is envisaged that the balance weight will be a curved, contoured the pot shape adapted surface having. As a result, a snuggling into an inner circumferential surface (pot inner wall) of the rotor, namely in the area of the inner pot wall, allows without unwanted free spaces and undesirable distances occur, which could lead to a reduced effect of balancing.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ausgleichsgewicht als Plättchen ausgebildet. Ein Plättchen ist hierbei eine solche geometrische Ausbildung, die im Wesentlichen flächig erstreckt ist, also relativ zu Länge und Breite eine nur geringe Höhe (Stärke) aufweist. Hierdurch lässt sich das Widerstandsbuckelschweißen besonders leicht und schnell durchführen; ferner wird relativ wenig vom Bauraum im Innendurchmesser des Rotors in Anspruch genommen.In a further preferred embodiment is the balance weight as a slide educated. A slide Here is such a geometric design, which is essentially flat is extended, so relative to length and width only a small amount (Strength) having. This leaves The resistance hump welding is particularly easy and fast carry out; Furthermore, relatively little of the space in the inner diameter of the rotor claimed.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht das Ausgleichsgewicht aus Stahl. Beispielsweise kommen bevorzugt genormte Ausgleichsgewichte aus Stahl in Form von Stahlplättchen in Gewichten von etwa 3 g und etwa 5 g zum Einsatz, wobei diese beispielsweise Abmessungen von 15 × 18 × 1,5 oder 14 × 23 × 2,0 mm haben. Derartige Stahlplättchen lassen sich sehr leicht und billig und mit großer Serienkonstanz herstellen. Sie benötigen als Ausgleichsgewichte wenig Bauraum im Inneren des Rotors und sind in der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise prozesstechnisch sicher und günstig beherrschbar. Für die gängigen Anwendungsfälle lassen sich hierbei alle relevanten Unwuchten an topförmigen Rotoren elektrischer Maschinen ausgleichen.In another preferred embodiment the balancing weight is made of steel. For example, preferred standardized balancing weights made of steel in the form of steel plates in Weights of about 3 g and about 5 g are used, this example Dimensions of 15 × 18 × 1.5 or 14 × 23 × 2.0 mm to have. Such steel plates can be made very easily and cheaply and with great consistency. you need as balancing weights little space inside the rotor and are in the procedure described above process engineering safe and cheap manageable. For the common ones use cases In this case, all relevant imbalances on cup-shaped rotors can be achieved compensate electrical machines.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims and combinations thereof.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Es zeigtIt shows

1 eine Prinzipdarstellung des Unwuchtausgleichs mit zwei unter einem Spreizwinkel an der Topfwand befestigten Ausgleichsgewichten, 1 a schematic diagram of the imbalance compensation with two at a spread angle on the pot wall mounted balance weights,

2 ein erfindungsgemäßes Ausgleichsgewicht in Schnittdarstellung in Höhe des Schweißbuckels und 2 an inventive balance weight in a sectional view at the level of Schweißbuckels and

3 eine Anwendungsdarstellung im Moment des Verschweißens des Ausgleichsgewichts mit der Rotorwand. 3 an application representation at the moment of welding the balance weight with the rotor wall.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

1 zeigt in prinzipieller Darstellung die Funktionsweise eines Unwuchtausgleichs U an einem topfförmigen Rotor 1 für eine nicht dargestellte elektrische Maschine, beispielweise einen Motorgenerator eines Hybridantriebs. Ausgehend von einer Drehachse 2 des Rotors 1 sind an dessen Topfwand 3 zwei gleich ausgebildete Ausgleichsgewichte 4 aufgebracht, die als Normteile 5 für eine besonders vereinfachte, prozesssichere und reproduktionsfähige Austauschfertigung hergestellt sind. Die Messung des Rotors 1 hat zuvor eine Unwucht ergeben, die durch den dargestellten gesamten Unwuchtausgleich Uges auszugleichen ist. Die Anbringung nur eines Ausgleichsgewichts 4 zur alleinigen Bewirkung des gesamten Unwuchtausgleichs Uges ist störanfällig in Hinblick auf schon kleine Abweichungen von der Sollposition an der Topfwand 3. Aus diesem Grund wird unter Anwendung der Poka Yoke-Prinzipien die Fehlertoleranz dieses Verfahrens erhöht, indem zwei Einzelunwuchtausgleiche U1, U2 mittels zweier Ausgleichsgewichte 4, die identisch ausgebildet sind, vorgenommen werden. Gleichzeitig ergibt sich der Unwuchtausgleich Uges als Funktion des Spreizwinkels bei gegebenen, identischen Ausgleichsgewichten. Die Richtung, in der der gesamte Unwuchtausgleich Uges erfolgen muss, um den Rotor 1 unwuchtfrei zu bekommen, ist hierbei die Winkelhalbierende eines Spreizwinkels δ, in dem die beiden Ausgleichsgewichte 4 zur Bewirkung der Einzelunwuchtausgleiche U1, U2 an einer Topfwandinnenseite 6 der Topfwand 3 anzubringen sind. Nach dem Messen der gesamten Unwucht erfolgt eine Aufteilung des entsprechenden, zu diesem Unwuchtausgleich erforderlichen theoretischen Einzelgewichts auf mindestens zwei Vektoren mit dem entsprechenden Spreizwinkel δ, so dass die gewünschte Gegenwirkung, nämlich der gesamte Unwuchtausgleich Uges, zur festgestellten Unwucht erzielt wird. Der Spreizwinkel δ ergibt sich hierbei in Abhängigkeit von der gemessenen Unwucht und dem erforderlichen gesamten Unwuchtausgleich Uges und den als Normteile 5 zur Verfügung stehenden Ausgleichsgewichten 4, wobei berücksichtigt werden muss, dass die Ausgleichsgewichte 4 in einem Spreizwinkel δ von maximal 180° angebracht werden können, wobei dann der zu erzielende gesamte Unwuchtausgleich Uges minimal, nämlich nahe null oder null ist (weil sich die Ausgleichsgewichte 4 dann diametral an der Topfinnenwand 6 gegenüberliegen). Es ergibt sich für die Ausbildung des gesamten Unwuchtausgleichs Uges der Zusammenhang Uges = 2 × U × cos δ/2. 1 shows a schematic representation of the operation of an imbalance compensation U on a cup-shaped rotor 1 for an electric machine, not shown, for example, a motor generator of a hybrid drive. Starting from a rotation axis 2 of the rotor 1 are on the pot wall 3 two equalized balance weights 4 Applied as standard parts 5 are made for a particularly simplified, process-safe and reproducible replacement production. The measurement of the rotor 1 has previously revealed an imbalance, which is compensated by the illustrated total imbalance U ges . The attachment of only one balance weight 4 for the sole effect of the entire unbalance compensation U ges is susceptible to interference with regard to even small deviations from the target position on the pot wall 3 , For this reason, using the Poka Yoke principles, the fault tolerance of this method is increased by using two balancing weights U1, U2 by means of two balancing weights 4 , which are identical, are made. At the same time, the unbalance compensation U tot results as a function of the spread angle for given, identical counterweights. The direction in which the entire unbalance compensation U tot must take place around the rotor 1 to get unbalance, here is the bisector of a spread angle δ, in which the two balancing weights 4 for effecting the individual unbalance compensations U1, U2 on a pot wall inside 6 the pot wall 3 are to be attached. After measuring the total unbalance, the corresponding theoretical individual weight required for this unbalance compensation is divided up into at least two vectors with the corresponding spread angle δ, so that the desired counteracting effect, namely the total unbalance compensation U ges , is achieved for the determined imbalance. The spread angle δ results here depending on the measured imbalance and the required total imbalance U ges and the standard parts 5 available balance weights 4 , taking into account that the balancing weights 4 can be mounted in a spread angle δ of a maximum of 180 °, in which case the total unbalance compensation U ges to be achieved is minimal, namely close to zero or zero (because the counterweights 4 then diametrically on the inner wall of the pot 6 opposite). The result for the formation of the total imbalance compensation U tot is the relationship U ges = 2 × U × cos δ / 2.

Die Ausgleichsgewichte 4 werden an der Topfwandinnenseite 6 mittels eines Schweißverfahrens dauerhaft befestigt, insbesondere durch Widerstandsbuckelschweißen. Hierzu weisen die einzelnen Ausgleichsgewichte 4 an ihrer zur Topfwandinnenseite 6 gerichteten Ausgleichsgewichtsaußenseite 7 einen Widerstandsschweißbuckel 8 auf, der beim Verschweißen eine stoffschlüssige Verbindung mit der Topfwand 3 eingeht und das Ausgleichsgewicht 4 sicher an der vorgesehenen Stelle hält.The balance weights 4 be on the pot wall inside 6 Permanently attached by means of a welding process, in particular by resistance hump welding. For this purpose, the individual balance weights 4 at her to the pot wall inside 6 directed balance weight outside 7 a resistance welding hump 8th on, when welding a cohesive connection with the pot wall 3 enters and the balance weight 4 safely in place.

Für hier beschriebene Anwendungsfälle können beispielsweise folgende geometrische Randbedingungen, Massen und Prozessparameter Anwendung finden:
Als Ausgleichsgewichte 4 kommen Stahlgewichte mit 3 g und 5 g zum Einsatz, die in etwa Abmessungen von 15 × 18 × 1,5 oder 14 × 23 × 2 mm aufweisen, also als Plättchen 9 ausgebildet sind. Als Widerstandsschweißbuckel 8 kommt ein Kugelabschnitt mit einem Kugeldurchmesser von 7 bis 8 mm, insbesondere 7,4 mm, einem Innendurchmesser von 5,5 mm, und einer Höhenerhebung über die Plättchenoberseite von 1 bis 1,5 mm, vorzugsweise 1,22 mm zum Einsatz.For example, the following geometric boundary conditions, masses and process parameters can be used for applications described here:
As balancing weights 4 For example, steel weights of 3 g and 5 g are used, which have dimensions of approximately 15 × 18 × 1.5 or 14 × 23 × 2 mm, ie as platelets 9 are formed. As resistance welding hump 8th is a ball section with a ball diameter of 7 to 8 mm, in particular 7.4 mm, an inner diameter of 5.5 mm, and a height elevation on the platelet top of 1 to 1.5 mm, preferably 1.22 mm used.

2 zeigt ausschnittsweise vergrößert im Querschnitt auf Höhe des Widerstandschweißbuckels 8 ein Ausgleichsgewicht 4, das als Plättchen 9 ausgebildet ist. Dieses liegt in einer zur Verdeutlichung dargestellten Kontur 10 der Topfwand 3 an. Das Plättchen 9 weist zur besseren Passung nach Verschweißung eine der Kontur 10 der Topfwand 3 angepasste Fläche 11 auf, aus der, in Richtung der Topfwand 3, sich der Widerstandsschweißbuckel 8 erhebt. Dieser kann beispielsweise durch Umformen, insbesondere auch Kaltumformen wie etwa Stanzen, von der der Fläche gegenüberliegenden Rückseite 12 des Plättchens 9 mit einem entsprechenden Werkzeug unter Ausbildung einer Vertiefung 13 ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass die Fläche 11 eine der Kontur 10 der Topfwand 3, insbesondere Topfinnenwand 6, angepasste Formgebung aufweist, damit nach dem Verschweißen, wenn also der Widerstandsschweißbuckel 8 mit der Topfwand 3 eine stoffschlüssige, innige Verbindung eingegangen ist, eine möglichst vollflächige Anlage des Plättchens 9 an der Topfwand 3 sichergestellt ist. 2 shows partially enlarged in cross-section at the level of Widerstandschweißbuckels 8th a balance weight 4 as a slide 9 is trained. This lies in a contour shown for clarity 10 the pot wall 3 at. The tile 9 has a better fit after welding one of the contour 10 the pot wall 3 adapted area 11 on, out of, towards the pot wall 3 , the resistance weld hump itself 8th rises. This can, for example, by forming, in particular cold forming such as punching, from the reverse side of the surface 12 of the slide 9 with a corresponding tool to form a depression 13 be educated. It is essential that the area 11 one of the contour 10 the pot wall 3 , in particular pot inner wall 6 , has adapted shaping, so after welding, so if the Widerstandsschweißbuckel 8th with the pot wall 3 a cohesive, intimate connection has been received, as complete as possible attachment of the plate 9 on the pot wall 3 is ensured.

3 zeigt das Ausgleichsgewicht 4, nämlich das Plättchen 9 im Moment des Schweißvorgangs, wobei das Plättchen 9 von seiner Rückseite 12 her mit einer Schweißelektrode 14 bestromt wird, wobei eine Gegenelektrode 15 von der Topfwand 3 die Stromableitung vornimmt. Das Plättchen 9 wird unterhalb der Schweißelektrode 14 in unmittelbarer Gegenüberlage/Anlage zur Topfwand 3 von einem Kunststoffteil 16 gehalten, wobei das Kunststoffteil 16 insbesondere der winkelgerechten Positionierung des Plättchens 9 unterhalb der Schweißelektrode 14 und relativ zur Topfwand 3 dient. Die Haltekraft zum Halten des Plättchens 9 wird von einem Magneten 17, bevorzugt Elektromagnet 18 aufgebracht. Bei Bestromung des Plättchens 9 über die Schweißelektrode 14 wird gleichzeitig eine Schweißkraft F auf das Plättchen 9 über die Schweißelektrode 14 aufgebracht, wodurch sich das Plättchen im Bereich des nunmehr angeschmolzenen Widerstandsschweißbuckels 8 mit der in diesem Bereich ebenfalls angeschmolzenen Topfwand 3 verbindet. Die Elektrodenflächen von Schweißelektrode 14 und Gegenelektrode 15 sind so gewählt, dass sie mindestens doppelt so groß sind wie die durch den Widerstandsbuckel in Anlage zur Topfwand 3 ausgebildete Schweißkontaktfläche 19. Hierdurch wird eine unerwünschte Erwärmung der Topfwand 3 und/oder des Plättchens 9 in anderen Bereichen als der Schweißkontaktfläche 19 vermieden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Schweißverbindung tatsächlich nur im Bereich der Schweißkontaktfläche 19 (wie durch den Widerstandsschweißbuckel 8 vorgegeben) zustande kommt. 3 shows the balance weight 4 namely the tile 9 at the moment of welding, taking the tile 9 from his back 12 fro with a welding electrode 14 is energized, with a counter electrode 15 from the pot wall 3 the current dissipation makes. The tile 9 gets below the welding electrode 14 in direct opposite / attachment to the pot wall 3 from a plastic part 16 held, with the plastic part 16 in particular the angular positioning of the plate 9 below the welding electrode 14 and relative to the pot wall 3 serves. The holding force for holding the plate 9 is from a magnet 17 , preferably electromagnet 18 applied. When energizing the plate 9 over the welding electrode 14 simultaneously becomes a welding force F on the plate 9 over the welding electrode 14 applied, causing the platelet in the now fused Widerstandsschwweißbuckels 8th with the pot wall also melted in this area 3 combines. The electrode surfaces of welding electrode 14 and counter electrode 15 are chosen so that they are at least twice as large as those by the Widerstandsbuckel in contact with the pot wall 3 trained welding contact surface 19 , As a result, an undesirable heating of the pot wall 3 and / or the platelet 9 in areas other than the weld contact area 19 avoided. This ensures that the welded connection actually only in the area of the weld contact surface 19 (as by the resistance weld hump 8th given) comes about.

Claims (10)

Verfahren zum Unwuchtausgleich an topfförmigen Rotoren von elektrischen Maschinen, wobei mindestens ein Ausgleichsgewicht an einer Topfwand des Rotors befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung mittels Widerstandsbuckelschweißen erfolgt.Method for unbalance compensation on cup-shaped rotors of electric machines, wherein at least one balance weight is attached to a pot wall of the rotor, characterized in that the attachment is carried out by means of resistance hump welding. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Ausgleichsgewichte unter einem Spreizwinkel an der Topfwand befestigt werden.Method according to claim 1, characterized in that that at least two balance weights under a spread angle be attached to the pot wall. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizwinkel zwischen > 0° und 180° beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the spread angle between> 0 ° and 180 °. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgewicht für den Schweißvorgang magnetisch gehalten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the balancing weight for the welding process is held magnetically. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für Elektrodenflächen einer Schweißelektrode und einer Gegenelektrode ein mindestens das doppelte einer einen Widerstandsschweißbuckel ausbildenden Schweißkontaktfläche entsprechendes Maß gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized marked that for electrode surfaces a welding electrode and a counter electrode at least twice a Resistance welding projection forming welding contact surface corresponding Dimension is selected. Ausgleichsgewicht (4) für einen Unwuchtausgleich (U) an topfförmigen Rotoren (1) von elektrischen Maschinen, wobei das Ausgleichsgewicht (4) an einer Topfwand (3) des Rotors (1) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgewicht (4) mindestens einen Widerstandsschweißbuckel (8) aufweist.Balance weight ( 4 ) for unbalance compensation (U) on cup-shaped rotors ( 1 ) of electrical machines, the balance weight ( 4 ) on a pot wall ( 3 ) of the rotor ( 1 ), characterized in that the balance weight ( 4 ) at least one resistance welding hump ( 8th ) having. Ausgleichsgewicht (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es mittig den Widerstandsschweißbuckel (8) aufweist.Balance weight ( 4 ) according to claim 6, characterized in that it centers the resistance welding hump ( 8th ) having. Ausgleichsgewicht (4) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine gebogene, der Kontur (10) der Topfform angepasste Fläche (11) aufweist.Balance weight ( 4 ) according to claim 6 or 7, characterized in that it has a curved, the contour ( 10 ) the pot shape adapted surface ( 11 ) having. Ausgleichsgewicht (4) nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es als Plättchen (9) ausgebildet ist.Balance weight ( 4 ) according to claim 6 to 8, characterized in that it as a platelet ( 9 ) is trained. Ausgleichsgewicht (4) nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Stahl besteht.Balance weight ( 4 ) according to claim 6 to 9, characterized in that it consists of steel.
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