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Die Erfindung betrifft ein Rotorlamellenpaket für ein elektrisches Aggregat, insbesondere für einen Elektromotor, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1, einen Rotor für ein elektrisches Aggregat, insbesondere für einen Elektromotor, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 9 und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für ein elektrisches Aggregat, insbesondere für einen Elektromotor, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 10.
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In elektrischen Aggregaten, insbesondere elektrischen Maschinen bzw. Elektromotoren von Hybridantrieben von Kraftfahrzeugen, werden Rotorlamellenpakete, beispielsweise Rotorblechpakete, eingesetzt. In Aufnahmenuten des Rotorlamellenpaketes können Rotorwicklungen oder Permanentmagnete untergebracht sein. Das Rotorlamellenpaket wird von einem Rotorträger, beispielsweise einer Rotorwelle, getragen. Herkömmlicherweise werden Rotorlamellenpakete mittels Kraftschluss durch eine Presspassung über den Durchmesser auf den Rotorträger gefügt. Dabei werden die Rotorlamellenpakete üblicherweise erwärmt.
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Aus der
DE 10 2008 032 172 A1 ist eine Permanentmagnet-Elektromaschine, insbesondere ein Elektromotor bekannt, wobei aus einer Mehrzahl von stapelförmig angeordneten Schichten von Rotorlamellen ein Rotorlamellenpaket gebildet ist. Im Zentrum weist das Rotorlamellenpaket eine kreisförmige Öffnung mit zwei Federelementen zum Eingriff in eine zwei Nuten aufweisende Antriebswelle auf.
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Aus der
DE 11 2006 001 929 T5 ist eine Rotorbaugruppe für eine Elektromaschine bzw. für einen Elektromotor bekannt, welche eine Rotornabe und eine Welle umfasst. Die Rotornabe wird dabei aus Schichten von Rotorlamellen aufgebaut. Bei den Schichten handelt es sich um dünne Stahlschichten oder -bleche, die aufeinander gestapelt werden und mit Hilfe von Klammer-, Niet- oder Schweißverbindungen aneinander befestigt werden. Die Welle ist dabei mit der Rotornabe über komplementäre Keilnuten oder über einen Presssitz, welcher zusätzlich zu den Keilnuten verwendet werden kann oder als Mittel zum Drehverbinden der Welle mit der Rotornabe dient, verbunden.
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Aus der Druckschrift
WO 98/25330 A2 ist eine Elektromaschine, insbesondere ein Elektromotor bekannt, welche einen Rotor und eine Rotorwelle aufweist. Der Rotor kann dabei zur Steuerung der Flussdichte einen Stapel aus alternierend angeordneten, unterschiedlich großen Rotorlamellen aufweisen. Dabei erstrecken sich größere Rotorlamellen stärker in den Luftspalt der Elektromaschine hinein als kleinere Rotorlamellen. Zur Verbindung der Rotorwelle mit den Rotorlamellen weisen die Rotorlamellen jeweils eine Nut und die Rotorwelle ein Federelement (bzw. eine Feder) auf.
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Die im Stand der Technik bekannten Rotorlamellenpakete, Rotoren und Rotorherstellungsverfahren sind noch nicht optimal ausgebildet. Die im Stand der Technik bekannten Rotorlamellenpakete und Rotoren sind meist aufwendig in der Herstellung und/oder Montage. Darüber hinaus sind Rotorlamellenpakete und Rotoren unterschiedlichen Kräften ausgesetzt. Zum Beispiel muss die Verbindung zwischen dem Rotorlamellenpaket und dem Rotorträger im Betrieb auftretenden Drehzahlbelastungen beziehungsweise entsprechenden Drehmomenten standhalten. Um beispielsweise mittels einer Presspassung Drehmomente bei hohen Drehzahlen zu übertragen und insbesondere auch Drehzahlaufweitungen zu kompensieren, weisen Rotorlamellenpaket-Rotorträger-Presspassungen üblicherweise eine hohe Überdeckung auf, welche jedoch bereits ohne eine Drehzahlbelastung zu einer hohen Spannung im Material und insbesondere im Rotorlamellenpaket führen kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das eingangs genannte Rotorlamellenpaket, den eingangs genannten Rotor und das eingangs genannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Herstellungs- und/oder Montageaufwand reduziert ist und insbesondere auch eine ausreichende Drehzahlbelastbarkeit auf kostengünstige Weise realisierbar ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun für das eingangs genannte Rotorlamellenpaket mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Dabei weist das Rotorlamellenpaket insbesondere Federn (bzw. Federelemente) oder Nuten zur formschlüssigen Verbindung des Rotorlamellenpakets mit einem, insbesondere korrespondierende Nuten oder Federn aufweisenden Rotorträger auf. Zwischen dem Rotorlamellenpaket und dem Rotorträger sind dann entsprechende Nut-Feder-Verbindungen realisierbar. Weiterhin weist das Rotorlamellenpaket verformbare Kraftschlusselemente zur zusätzlichen kraftschlüssigen Verbindung des Rotorlamellenpakets mit dem Rotorträger auf. Hierdurch ist die Drehzahlbelastbarkeit au kostengünstige Weise erhöht.
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Der Kraftschluss kann dabei insbesondere beim Fügen des Rotorlamellenpaketes mit dem Rotorträger durch, beispielsweise ein zumindest teilweise elastisches Verformen der Kraftschlusselemente ausgebildet werden. Dabei kann nun eine formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung zwischen Rotorträger und Rotorlamellenpaket zur Drehmomentübertragung ausgebildet werden. Durch den Formschluss der Nut-Feder-Verbindungen und den Kraftschluss der Kraftschlusselemente können Überdeckungen und Spannungen im Bauteil, insbesondere auch bei Drehmomentübertragungen bei hohen Drehzahlen, reduziert werden. Hierbei ist es ermöglicht das Rotorlamellenpaket mit einem geringen Herstellungsaufwand herzustellen. Zum Beispiel können bei der Herstellung günstigere Werkstoffen verwendet und/oder eine aufwendige Designoptimierung, beispielsweise Blechschnittoptimierungsberechnungen, vermieden werden. Weiterhin kann durch den Formschluss der Nut-Feder-Verbindungen und den Kraftschluss der Kraftschlusselemente auch der Montageaufwand reduziert werden. Zum Beispiel kann das Fügen des Rotorlamellenpakets mit dem Rotorträger – im Gegensatz zu herkömmlichen Presspassungen – daher ohne zusätzliche Erwärmung erfolgen. Darüber hinaus können durch den Kraftschluss der Kraftschlusselemente entsprechend möglicherweise vorhandene Toleranzen ausgeglichen werden, was es ermöglicht den Herstellungs- und Montageaufwand zu reduzieren. Zudem kann durch den Formschluss der Nut-Feder-Verbindungen und den Kraftschluss der Kraftschlusselemente eine verbesserte Drehzahlbelastbarkeit erzielt werden, wie bereits oben erwähnt.
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Die Kraftschlusselemente können insbesondere zumindest teilweise elastisch verformbar sein. Durch eine elastische Verformung der Kraftschlusselemente können die Kraftschlusselemente zumindest teilweise wie eine mechanische Feder wirken und es kann so eine Federvorspannung eingebracht werden.
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Die Anzahl der als Formschlusselemente dienenden Federn und Nuten beziehungsweise Nut-Feder-Verbindungen und die Anzahl der Kraftschlusselemente kann im Hinblick auf die zu übertragenden Drehmomente variabel angepasst werden. Die Kraftschlusselemente können insbesondere an den Federn oder Nuten des Rotorlamellenpakets ausgebildet sein. So kann ein spielfreier Formschluss bewirkt werden, wodurch die Drehzahlbelastbarkeit weiter verbessert werden kann.
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Durch zumindest teilweise elastisch verformbare Kraftschlusselemente kann dabei zudem eine Federvorspannung in die Nut-Feder-Verbindungen eingebracht werden, wodurch die Drehzahlbelastbarkeit noch weiter verbessert werden kann. Beispielsweise kann das Rotorlamellenpaket Federn zur formschlüssigen Verbindung des Rotorlamellenpakets mit einem Nuten aufweisenden Rotorträger zur Realisierung der Nut-Feder-Verbindungen aufweisen.
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Das Rotorlamellenpaket kann insbesondere als Rotorblechpaket ausgebildet sein. Die Federn oder Nuten des Rotorlamellenpaketes können insbesondere durch eine Vielzahl gestapelter Rotorlamellen, beispielsweise Rotorbleche, ausgebildet sein. Dabei kann das Rotorlamellenpaket feder- und kraftschlusselementbildende Rotorlamellen sowie federbildende Rotorlamellen aufweisen. Die feder- und kraftschlusselementbildenden Rotorlamellen können dabei zum Beispiel voneinander durch mindestens eine, beispielsweise mehrere, federbildende Rotorlamelle beabstandet sein.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kraftschlusselemente in Form von, an Rotorlamellen ausgebildeten Lamellenfahnen, beispielsweise als Blechfahnen, ausgebildet.
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Im Rahmen einer anderen Ausführungsform sind die Kraftschlusselemente in Form von Anlageabschnitten ausgebildet, wobei die Anlageabschnitte eine äußere Anlagefläche mit einem Druckelement aufweisen und einen inneren Hohlraum begrenzen, wobei die Anlageabschnitte durch Ausüben eines Drucks auf das Druckelement in Richtung des inneren Hohlraums, insbesondere zumindest teilweise elastisch, verformbar sind.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun für den Rotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Dabei weist der Rotor ein erfindungsgemäßes Rotorlamellenpaket auf, welches mit einem, insbesondere korrespondierender, Nuten oder Federn aufweisenden Rotorträger durch die Realisierung von Nut-Feder-Verbindungen formschlüssig verbunden ist und nun zusätzlich über die Kraftschlusselemente kraftschlüssig verbunden ist. Der Rotorträger kann dabei eine Rotorwelle oder ein Bestandteil einer Rotorwelle sein.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun für das Verfahren zur Herstellung eines Rotors mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. In dem Verfahren werden ein Rotorlamellenpaket und ein Rotorträger gefügt. Dabei ist das Rotorlamellenpaket ein erfindungsgemäßes Rotorlamellenpaket. Der Rotorträger weist dabei, insbesondere korrespondierende, Nuten oder Federn zum formschlüssigen Verbinden des Rotorlamellenpakets mit dem Rotorträger durch Realisierung von Nut-Feder-Verbindungen auf. Beim Fügen wird der Formschluss durch die Nut-Feder-Verbindungen und der Kraftschluss durch die Kraftschlusselemente ausgebildet. Die Kraftschlusselemente können beim Fügen insbesondere verformt, beispielsweise umgebogen oder verbogen, werden.
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Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
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Im Folgenden werden nun einige bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rotorlamellenpakets und des erfindungsgemäßen Rotors sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung nun näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 in einer schematischen Darstellung einen Ausschnitt eines Rotorlamellenpaketes mit Federn und mit an den Federn ausgebildeten, verformbaren Kraftschlusselementen in Form von Lamellenfahnen,
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2 in einer schematischen Draufsicht teilweise einen Rotor mit einem in 1 ausschnittsweise gezeigten Rotorlamellenpaket, welches mit einem Nuten aufweisenden Rotorträger durch realisierte Nut-Feder-Verbindungen formschlüssig und zusätzlich über die Kraftschlusselemente kraftschlüssig verbunden ist,
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3 in einem schematischen, geschnittenen, perspektivischen Darstellungsausschnitt den in 2 gezeigten Rotor,
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4 in einer schematischen, Darstellung einen Detaildarstellungsausschnitt eines Rotorlamellenpaketes mit durch eine Vielzahl gestapelter Rotorlamellen ausgebildeten Federn vor dem Fügen mit einem Nuten aufweisenden Rotorträger,
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5 in schematischer Darstellung ausschnittsweise das in 4 gezeigte Rotorlamellenpaket nach dem Fügen mit dem Rotorträger,
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6 in schematischer Darstellung ausschnittsweise eine weitere Ausführungsform eines Rotorlamellenpaketes mit Federn und mit an den Federn ausgebildeten, verformbaren Kraftschlusselementen in Form von Anlageabschnitten,
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7 in schematischer Darstellung ausschnittsweise einen Rotor mit dem in 6 gezeigten Rotorlamellenpaket, welches mit einem Nuten aufweisenden Rotorträger durch realisierte Nut-Feder-Verbindungen formschlüssig und zusätzlich über die Kraftschlusselemente kraftschlüssig verbunden ist,
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8 in schematischer Darstellung den in 7 ausschnittsweise gezeigten Rotor in größerer Ansicht, und
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9 in einem schematischen, geschnittenen perspektivischen Darstellungsausschnitt den in 7 und 8 gezeigten Rotor.
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In den 1 bis 5 und 6 bis 9 werden unterschiedliche Ausführungsformen eines Rotorlamellenpaketes 1 bzw. eines Rotors 9 für ein elektrisches Aggregat, insbesondere für einen Elektromotor dargestellt. Der Rotor 9 wird insbesondere aus einem Rotorträger 4 und dem Rotorlamellenpaket 1 gebildet.
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Hierbei werden in den 1 bis 5 eine erste Ausführungsform und in den 7 bis 9 eine zweite Ausführungsform eines Rotorlamellenpaketes 1 bzw. eines Rotors 9 für ein elektrisches Aggregat, insbesondere für einen Elektromotor zumindest teilweise dargestellt.
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Das elektrische Aggregat kann als elektrische Maschine, beispielsweise als Elektromotor oder als elektrischer Generator, zum Beispiel als Elektroantrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ausgebildet sein.
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Beispielsweise kann das Rotorlamellenpaket 1 beziehungsweise der Rotor 9 in Elektromaschinen verbaut werden, zum Beispiel in einem Elektroantrieb, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, also in einem Hybrid-Modul und/oder in einem Nebenaggregat, wie einer Lichtmaschine und/oder in einem Klimakompressor eingesetzt werden. Das Rotorlamellenpaket 1 kann insbesondere als Rotorblechpaket ausgebildet sein.
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In den in den Figuren dargestellten beiden Ausführungsformen weist das Rotorlamellenpaket 1 Federn 2 zur formschlüssigen Verbindung des Rotorlamellenpakets 1 mit einem, korrespondierende Nuten 3 aufweisenden Rotorträger 4 auf. Die Federn 2 und Nuten 3 dienen zur Realisierung von Nut-Feder-Verbindungen 2, 3. Weiterhin sind verformbare Kraftschlusselemente 5 zur zusätzlichen kraftschlüssigen Verbindung des Rotorlamellenpakets 1 mit dem Rotorträger 4 vorgesehen. Die Kraftschlusselemente 5 sind dabei an den Federn 2, insbesondere als integrale Bestandteile ausgebildet. Die Kraftschlusselemente 5 können beispielsweise zumindest teilweise elastisch verformbar sein. Die Federn 2 können beispielsweise, insbesondere als integrale Bestandteile von aus Blech hergestellten Rotorlamellen 6 ausgebildet sein.
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In 1 ist eine Feder 2 eines ausschnittsweise dargestellten Rotorlamellenpaketes 1 dargestellt. 1 zeigt, dass an der Feder 2 Kraftschlusselemente 5 in Form von Lamellenfahnen, beispielsweise Blechfahnen, ausgebildet sind. In einem in 1 dargestellten unverformten Zustand erstrecken sich die Lamellenfahnen 5 ausgehend von den Federn 2 beidseitig lateral je in eine Umfangsrichtung des Rotorlamellenpaketes 1.
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In 2 ist ein Ausschnitt eines Rotors 9 dargestellt, welcher auf dem in 1 ausschnittsweise dargestellten Rotorlamellenpaket 1 und einem Nuten 3 aufweisenden Rotorträger 4 basiert. Dabei ist das Rotorlamellenpaket 1 durch von den Federn 2 des Rotorlamellenpaketes 1 und den Nuten 3 des Rotorträgers 4 ausgebildete Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 formschlüssig mit dem Rotorträger 4 verbunden. Über die Kraftschlusselemente 5 in Form von Lamellenfahnen sind das Rotorlamellenpaket 1 und der Rotorträger 4 zusätzlich kraftschlüssig miteinander verbunden. Letzteres wird insbesondere dadurch erzielt, dass beim Fügen der Federn 2 des Rotorlamellenpakets 1 und der Nuten 3 des Rotorträgers 4 dann die als Kraftschlusselemente 5 dienenden Lamellenfahnen an den Flanken der Nuten 3 des Rotorträgers 4 umgebogen werden, so dass zusätzlich zum Formschluss der Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 dann ein Kraftschluss bewirkt wird. Durch die zumindest teilweise elastische Verformung der als Kraftschlusselemente 5 dienenden Lamellenfahnen können diese wie eine mechanische Feder wirken und eine Federvorspannung auf die Flanken der Nuten 3 des Rotorträgers 4 ausüben. Zudem können so Toleranzen an den Flankenlinien der Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 ausgeglichen werden. Insgesamt kann so ein spielfreier Formschluss bewirkt werden, durch welchen beispielsweise wiederum die Drehzahlbelastbarkeit verbessert werden kann.
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2 zeigt weiterhin, dass gleichmäßig umfänglich um den Rotorträger 4 verteilt eine Vielzahl von Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 zwischen den Federn 2 des Rotorlamellenpaketes 1 und den Nuten 2 des Rotorträgers 4 ausgebildet ist bzw. sind.
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Dabei erstrecken sich die Nut-Feder-Verbindungen 2, 3, bezogen auf die Rotationsachse R, axial.
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2 zeigt, dass die Federn 2 und die Kraftschlusselemente 5 an einer Innenumfangsfläche des Rotorlamellenpakets 1 ausgebildet sind. Die Federn 2 sind dabei ausgehend von der Innenumfangsfläche des Rotorlamellenpakets 1 radial einwärts ausgebildet. Die Nuten 3 des Rotorträgers 4 sind dabei in einer Außenumfangsfläche des Rotorträgers 4 ausgebildet.
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3 veranschaulicht, dass die Federn 2 des Rotorlamellenpaketes 1 durch eine Vielzahl gestapelter Rotorlamellen 6, insbesondere Rotorbleche, ausgebildet sein können.
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In den 4 und 5 ist nun eine spezielle Ausgestaltung eines derartigen Rotorlamellenpaketes 1 vor dem Fügen (vgl. 4) beziehungsweise nach dem Fügen (vgl. 5) mit einem Nuten 3 aufweisenden Rotorträger 4 dargestellt. Dabei weist das Rotorlamellenpaket 1 feder- und kraftschlusselementbildende Rotorlamellen 6a, zum Beispiel Rotorbleche, sowie federbildende Rotorlamellen 6b, zum Beispiel Rotorbleche, auf. Die feder- und kraftschlusselementbildenden Rotorlamellen 6a bilden in den 4 und 5 insbesondere die Kraftschlusselemente 5 in Form von Lamellenfahnen, beispielsweise Blechfahnen, aus und können daher durchaus auch als feder- und lamellenfahnenbildende Rotorlamellen bezeichnet werden.
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4 zeigt, dass sich die als Kraftschlusselemente 5 dienenden Lamellenfahnen in einem unverformten Zustand ausgehend von den Federn 2 in eine Umfangsrichtung des Rotorlamellenpaketes 1 je beidseitig lateral erstrecken.
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Eine Zusammenschau von den 4 und 5 veranschaulicht, dass beim Fügen des Rotorlamellenpaketes 1 auf den Rotorträger 4 die als Kraftschlusselemente 5 dienenden Lamellenfahnen, beispielsweise Blechfahnen, umgebogen beziehungsweise umgeklappt werden und ähnlich einer mechanischen Feder den Kraftschluss bewirken. Aufgrund des Formschlusses der Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 und des Kraftschlusses der umgebogenen beziehungsweise umgeklappten Lamellenfahnen, zum Beispiel Blechfahnen, sind hier nur geringe Überdeckungen nötig, so dass die Spannung im gesamten Bauteil reduziert und beispielsweise für die Herstellung des Rotorlamellenpaketes 1, zum Beispiel der Rotorlamellen 6, 6a, 6b, ein kostengünstiger Werkstoff verwendet werden kann.
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5 veranschaulicht, dass sich die als Kraftschlusselemente 5 dienenden Lamellenfahnen in einem verformten, kraftschlüssigen Zustand zumindest abschnittsweise, insbesondere im Wesentlichen, axial erstrecken. Dabei können sich insbesondere die Endabschnitte der als Kraftschlusselemente 5 dienenden Lamellenfahnen, insbesondere im Wesentlichen, axial erstrecken.
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Die 4 und 5 zeigen, dass die feder- und kraftschlusselementbildenden Rotorlamellen 6a durch mehrere federbildende Rotorlamellen 6b voneinander beabstandet sind. Durch die beabstandenden federbildende Rotorlamellen 6b wird dabei Raum für die Verformung der als Kraftschlusselemente 5 dienenden Lamellenfahnen der feder- und kraftschlusselementbildenden Rotorlamellen 6a geschaffen. Dabei kann insbesondere die Summe der Materialstärken der federbildenden Rotorlamellen 6b, welche jeweils zwei feder- und kraftschlusselementbildende Rotorlamellen 6a voneinander beabstanden, größer oder gleich der im verformten, kraftschlüssigen Zustand der Kraftschlusselemente 5, insbesondere Lamellenfahnen, maximalen axialen Erstreckung der verbogenen Kraftschlusselemente 5, insbesondere Lamellenfahnen, sein.
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In 6 ist eine Feder 2 eines ausschnittsweise dargestellten Rotorlamellenpaketes 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform dargestellt. 6 zeigt, dass an der Feder 2 Kraftschlusselemente 5 in Form von Anlageabschnitten ausgebildet sind. Dabei weisen die als Kraftschlusselemente 5 dienenden Anlageabschnitte jeweils eine äußere Anlagefläche mit einem Druckelement 7 auf und begrenzen einen inneren Hohlraum 8.
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Das Druckelement 7 ist dabei in Form einer Auswölbung ausgebildet und dient insbesondere als eine Art Druckknopf. Das Druckelement 7 und der innere Hohlraum 8 sind dabei insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten des als Kraftschlusselement 5 dienenden Anlageabschnitts ausgebildet. Der innere Hohlraum 8 ermöglicht dabei eine, insbesondere zumindest teilweise elastische Verformung des als Kraftschlusselement 5 dienenden Anlageabschnitts und somit beispielsweise das Einbringen einer Federvorspannung auf die Flanke der Nut 3. Der innere Hohlraum 8 kann daher insbesondere als Ausgleichsraum dienen. Der innere Hohlraum 8 ist insbesondere in Form einer Aussparung in einer Feder 2 ausgebildet. Zum Beispiel kann der innere Hohlraum 8 in Form einer Aussparung, zum Beispiel eines Fensters in einer feder- und kraftschlusselementbildenden Rotorlamelle, zum Beispiel eines Rotorblechs, ausgebildet sein. Dabei können die als Kraftschlusselement 5 dienenden Anlageabschnitte insbesondere als Außenstege ausgebildet sein.
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Die als Kraftschlusselemente 5 dienenden Anlageabschnitte sind durch Ausüben eines Drucks auf das Druckelement 7 in Richtung des inneren Hohlraums 8, beispielsweise zumindest teilweise elastisch, verformbar.
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Eine Zusammenschau von den 6 und 7 veranschaulicht, dass beim Fügen des Rotorlamellenpaketes 1 mit dem Rotorträger 4 das Druckelement 7 mit der Nut 3 des Rotorträgers 4 überdeckt und eingedrückt wird, wodurch der als Kraftschlusselement 5 dienende Anlageabschnitt nach Innen gedrückt und, beispielsweise elastisch, verformt wird und auf diese Weise als eine Art mechanische Feder dient und den Kraftschluss bewirkt.
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In der 7 ist das in 6 gezeigte Rotorlamellenpaket 1 nach dem Zusammenfügen mit einem Nuten 3 aufweisenden Rotorträger 4 zu einem Rotor 9 dargestellt. Dabei ist das Rotorlamellenpaket 1 durch von den Federn 2 des Rotorlamellenpaketes 1 und den Nuten 3 des Rotorträgers 4 ausgebildete und entsprechend realisierte Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 formschlüssig mit dem Rotorträger 4 verbunden. Über die als Kraftschlusselemente 5 dienenden Anlageabschnitte sind das Rotorlamellenpaket 1 und der Rotorträger 4 zusätzlich kraftschlüssig miteinander verbunden. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass beim Fügen der Federn 2 des Rotorlamellenpakets 1 und der Nuten 3 des Rotorträgers 4 die Druckelemente 7 der als Kraftschlusselemente 5 dienenden Anlageabschnitte von den Flanken der Nuten 3 des Rotorträgers 4 eingedrückt werden, wobei die Anlageabschnitte nach Innen gedrückt werden und sich, beispielsweise elastisch, in Richtung der inneren Hohlräume 8 verformen. Die gepunkteten Kreisbögen in 7 deuten an, dass durch die, beispielsweise elastische, Verformung der als Kraftschlusselemente 5 dienenden Anlageabschnitte diese wie eine mechanische Feder wirken und eine Federvorspannung auf die Flanken der Nuten 3 des Rotorträgers 4 ausüben können. So kann zusätzlich zum Formschluss der Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 auch ein Kraftschluss bewirkt werden. Zudem können so Toleranzen der Flankenlinien der Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 ausgeglichen werden. Insgesamt kann auch so ein spielfreier Formschluss bewirkt werden, durch welchen beispielsweise wiederum die Drehzahlbelastbarkeit verbessert werden kann.
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8 zeigt, dass auch im Rahmen dieser zweiten Ausführungsform eine Vielzahl von Nut-Feder-Verbindungen 2, 3 zwischen den Federn 2 des Rotorlamellenpaketes 1 und den Nuten 2 des Rotorträgers 4 gleichmäßig umfänglich um den Rotorträger 4 verteilt ausgebildet bzw. realisiert ist, wobei sich die Nut-Feder-Verbindungen 2, 3, bezogen auf die Rotationsachse R, axial erstrecken. Die Federn 2 und Kraftschlusselemente 5 sind auch hierbei an einer Innenumfangsfläche des Rotorlamellenpakets 1 ausgebildet, wobei die Federn 2 ausgehend von der Innenumfangsfläche des Rotorlamellenpakets 1 radial einwärts ausgebildet sind. Die Nuten 3 des Rotorträgers 4 sind auch hierbei in einer Außenumfangsfläche des Rotorträgers 4 ausgebildet.
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9 veranschaulicht, dass auch im Rahmen dieser zweiten Ausführungsform die Federn 2 des Rotorlamellenpaketes 1 durch eine Vielzahl gestapelter Rotorlamellen 6, insbesondere Rotorbleche, ausgebildet sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rotorlamellenpaket
- 2
- Feder
- 3
- Nut
- 4
- Rotorträger
- 5
- Kraftschlusselement
- 6
- Rotorlamelle
- 6a
- feder- und kraftschlusselementbildende Rotorlamelle
- 6b
- federbildende Rotorlamelle
- 7
- Druckelement
- 8
- Hohlraum
- 9
- Rotor
- R
- Rotationsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008032172 A1 [0003]
- DE 112006001929 T5 [0004]
- WO 98/25330 A2 [0005]
