DE102016217433A1

DE102016217433A1 - Rotor für eine nasslaufende elektrische Maschine

Info

Publication number: DE102016217433A1
Application number: DE102016217433.9A
Authority: DE
Inventors: Diyap Bueyuekasik; Markus Peters
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor für nasslaufende EC-Motoren mit einem zylindrischen Grundkörper, in dem Permanentmagnete integriert sind, wobei der Grundkörper zum Schutz vor Korrosion an seinem Außenumfang mit einer Pulverbeschichtung versehen ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Rotor für eine nasslaufende elektrische Maschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte nasslaufende elektrische Maschinen bekannt, deren Rotor mit einer Kapselung versehen ist, die dicht gegenüber Medien ist. Damit werden bei nasslaufenden EC-Motoren die Magnete und der entsprechende Magnetträger vor Korrosion geschützt. Dies wird entweder durch eine Metallhülse oder durch eine Kunststoffumspritzung erreicht. Nachteilig bei beiden Varianten ist, dass sie relativ teuer sind.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, Rotoren von nasslaufenden elektrischen Maschinen mit einer kostengünstigen, aber dennoch zuverlässigen Kapselung zu versehen, die als Korrosionsschutz gegenüber dem Umgebungsmedium dient, z. B. in elektrischen Wasser- oder Ölpumpen von Kraftfahrzeugen.
Die Erfindung geht aus von einem Rotor für einen nasslaufenden EC-Motor mit einem zylindrischen Grundkörper, welcher Permanentmagnete aufweist, die in einem Magnetträger aufgenommen sind. Es ist dabei vorgesehen, dass der Grundkörper zum Schutz vor Korrosion an seinem Außenumfang mit einer Pulverbeschichtung versehen ist.
Diese vorteilhafte Variante des Korrosionsschutzes ist – wie bereits erwähnt – nicht nur kostengünstiger, sondern durch den Verzicht auf die ansonsten verwendete Edelstahlhülse wird auch kein axialer Überstand erzeugt, der bei den sogenannten Nassläufern zu hydraulischen Verlusten führt. Somit sinkt auch die Verlustleistung des Rotors, die Effizienz des Antriebs wird erhöht.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Rotors aufgeführt.
Zeichnung
1 zeigt den Querschnitt eines Rotors einer EC-Maschine mit der erfindungsgemäßen Beschichtung
und
2 einen Längsschnitt durch den Rotor entlang der Line I-I gemäß 1.
Ausführungsbeispiel
1 zeigt einen Querschnitt eines Rotors 2 für eine nasslaufende EC-Maschine, die einen bürstenlosen Gleichstrommotor darstellt. Der Rotor 2 weist einen Grundkörper 4 auf, der aus geschichteten Blechen aufgebaut ist, in dem entsprechende Aufnahmen für Permanentmagnete 6 bis 12 vorgesehen sind. Die Permanentmagnete 6 bis 12 bestehen dabei aus Selten-Erden Material. Der als Magnetträger fungierende Grundkörper 4 ist dabei mit einer Rotorwelle 14 drehfest verbunden.
Zum Schutz der Magnete 6 bis 12 sowie des Grundkörpers 4 des Rotors 2 vor der nassen Außenumgebung (z.B. Wasser oder Öl) ist der Grundkörper 4 von einer Schutzschicht 16 umgeben, die durch eine entsprechende Pulverbeschichtung erzeugt wird. Dabei wird der Grundkörper 4 mit einem elektrostatischen Pulver beschichtet und thermisch ausgehärtet, so dass hierdurch die Schutzschicht 16 entsteht. Die Dicke der Schutzschicht 16 liegt dabei vorzugsweise zwischen 0,2 bis 0,4 mm. Die Schutzschicht 16 umschließt den Grundkörper 4 vorzugsweise vollständig, das heißt sowohl auf seiner gesamten Umfangsfläche als auch an seinen beiden Stirnseiten 17, 18, wie anhand von 2 zu sehen ist. Zudem weist die Schutzschicht 16 für eine gute Abdichtung einen ersten und einen zweiten Ring 19, 20 auf, der an der Welle 14 anliegt. Somit bildet die Schutzschicht 14 eine hülsenförmige Form auf, die gegenüber der Welle 14 abgedichtet ist.
Die zur Pulverbeschichtung verwendeten Pulverlacke bestehen im Allgemeinen aus trockenen, körnigen Partikeln, die zwischen 1 und 100 µm groß sind. Chemisch basieren diese meist auf Epoxid- oder Polyesterharzen. Daneben sind Hybridsysteme verbreitet, die sowohl Epoxid- als auch Polyesterharze als Bindemittel enthalten. Wie sich ein Pulverlack bei der Beschichtung verhält, wird hauptsächlich durch seine mechanischen Eigenschaften wie der Partikelgröße und der Rieselfähigkeit bestimmt. In geringerem Maße spielt auch die chemische Zusammensetzung des verwendeten Pulverlackes eine Rolle. Je nach Zusammensetzung neigen die Pulverlackpartikel zum Ansintern in der Beschichtungsanlage. Sie sind temperaturempfindlich und beginnen aufzuschmelzen und zu verkleben, wenn die Temperatur über eine Schmelztemperatur steigt. Nach dem Aufbringen und dem Aufschmelzen der Pulverbeschichtung und dem anschließenden Abkühlen wird die Schutzschicht 16 in Form der Pulverbeschichtung erhalten, die den Grundkörper 4 wasserdicht umgibt.
Die elektrische Aufladung des Pulvers zum Aufbringen auf den Grundkörper 4 und auf die an den Stirnseiten 17, 18 angrenzenden Abschnitten der Welle 14 kann dabei durch die klassische Pulverlacktechnologie erreicht werden. Dabei werden die Pulverteilchen beispielsweise mit einer Elektrode an einer Pistolenspitze aufgeladen oder die Aufladung der Teilchen erfolgt nicht über eine Fremdspannung, sondern durch Reibungsaufladung in einem Teflon-beschichteten Kunststoffrohr.
Als Beschichtungspulver kann zum Beispiel Resicoat^® von Akzo Nobel, BK101K von Interpon oder Karumel EX 4415 von KCC zum Einsatz kommen.
Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Lösung ist selbstverständlich auch bei anderen Bauarten von elektrischen Maschinen einsetzbar und zwar überall dort, wo der Rotor einer elektrischen Maschine gegenüber der Außenumgebung mediendicht abgedichtet werden muss.

Claims

Rotor für nasslaufende EC-Motoren mit einem zylindrischen Grundkörper (4), in dem Permanentmagnete (6 bis 12) integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (4) zum Schutz vor Korrosion an seinem Außenumfang mit einer Pulverbeschichtung (16) versehen ist.
Rotor nach Anspruch 1, wobei der Grundkörper (4) mit einer Rotorwelle (14) verbunden ist, und wobei die Pulverbeschichtung (16) den Grundkörper (4) zylinderförmig umgibt und angrenzend an Stirnseiten (17, 18) des Grundkörpers (4) in Form von ringen (19, 20) an der Rotorwelle (16) abdichtend anliegt.
Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Pulverbeschichtung (16) zwischen 0,2–0,4 mm beträgt.