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Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Läufer einer elektrischen Maschine und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
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Ein Läufer einer elektrischen Maschine verfügt über eine in Lagern gelagerte Welle und über ein auf der Welle positioniertes Blechpaket, wobei in Magnettaschen des Blechpakets Magnete positioniert sind. Die Magnete bilden Polpaare. Das Blechpaket des Läufers einer elektrischen Maschine kann als segmentiertes Blechpaket aus mehreren in Axialrichtung der Welle gesehen nebeneinander bzw. hintereinander positionierten Blechpaketsegmenten ausgebildet sein.
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Fertigungsabweichungen der einzelnen Baugruppen des Läufers führen trotz einer oftmals symmetrischen Bauweise des Läufers zu einer Unwucht. Überschreitet die Unwucht des Läufers einen Grenzwert, kommt es im Betrieb der elektrischen Maschine zu unerwünschten Vibrationen, Geräuschen oder einem vorzeitigen Ausfall.
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Zur Kompensation der Unwucht eines Läufers einer elektrischen Maschine ist es aus der Praxis bekannt, einen Läufer einer elektrischen Maschine auszuwuchten. Hierbei wird die Unwucht durch einen Massenausgleich am Läufer beseitigt.
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Der Massenausgleich beim Wuchten kann durch Wegnahme von Masse durch sogenanntes Negativ-Wuchten oder durch Hinzufügen von Masse als sogenanntes Positiv-Wuchten durchgeführt werden kann. Negativ-Wuchten wird auch als Subtraktives-Wuchten und Positiv-Wuchten auch als Additives-Wuchten bezeichnet.
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Nach der Praxis findet zum Auswuchten eines Läufers einer elektrischen Maschine typischerweise Negativ-Wuchten Verwendung. Das Beschädigen des Läufers einer elektrischen Maschine beim Negativ-Wuchten ist jedoch für Hochleistungsmaschinen nicht tolerabel.
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Daher ist es aus der Praxis bekannt, zusätzlich zu den oben erwähnten Baugruppen der Welle, des Blechpakets sowie der Magnete am Läufer einer elektrischen Maschine eine Opfermasse bereitzuhalten, von der für das Negativ-Wuchten Masse weggenommen werden kann. Derartige Opfermassen für das Negativ-Wuchten werden auch als Wuchtscheiben bezeichnet. Das Vorsehen solcher Wuchtscheiben verfügt jedoch über den Nachteil, dass sich einerseits die axiale Baulänge des Läufers erhöht und andererseits die Masse des Läufers erhöht wird.
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Um die Nachteile des Negativ-Wuchtens zu vermeiden, kann alternativ zum Auswuchten eines Läufers einer elektrischen Maschine auch Positiv-Wuchten genutzt werden. Beim Positiv-Wuchten wird punktuell Material auf den Läufer einer elektrischen Maschine aufgebracht, und zwar ausschließlich an solchen Stellen des Läufers, an denen es zur Minimierung der Unwucht erforderlich ist. Durch Positiv-Wuchten ausgewuchtete Läufer sind leichter als Läufer, die durch Negativ-Wuchten ausgewuchtet sind.
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Aus dem Stand der Technik ist ein Läufer für eine elektrische Maschine bekannt, der ein auf einer Welle angeordnetes Blechpaket sowie Auswuchtkörper mit einer außerschwerpunktsmäßige Ausnehmung aufweist. Die Auswuchtkörper werden über die Ausnehmung auf der Welle des Läufers in einer definierten Winkellage montiert. Ein solches System ist in
US 2005 / 0 025 651 A1 beschrieben.
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Für Läufer von elektrischen Maschinen, die mit einer Drehzahl von mehr als 15.000 U/min oder gar mit einer Drehzahl von mehr als 17.000 U/min betrieben werden, sind sowohl die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Negativ-Wuchten als auch die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Positiv-Wuchten ungeeignet, und zwar insbesondere im Hinblick auf eine industrielle Fertigung solcher Läufer innerhalb kurzer Taktzeiten.
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Es besteht daher Bedarf an einem neuartigen Läufer einer elektrischen Maschine, insbesondere einer schnelllaufenden elektrischen Maschine, der innerhalb kurzer Taktzeiten mit geringer Unwucht herstellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Läufers einer elektrischen Maschine.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen Läufer einer elektrischen Maschine und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch einen Läufer einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Läufer weist eine Welle auf. Der erfindungsgemäße Läufer weist ferner ein auf der Welle angeordnetes Blechpaket auf.
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Der erfindungsgemäße Läufer weist ferner auf der Welle angeordnete Auswuchtkörper auf. Jeder Auswuchtkörper weist eine außerschwerpunktmäßige Ausnehmung auf, wobei der jeweilige Auswuchtkörper über die Ausnehmung auf der Welle des Läufers in einer definierten Winkellage montiert ist. Vorzugsweise ist die jeweilige außerschwerpunktmäßige Ausnehmung in Abhängigkeit eines Betrags einer Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers in einen Rohling des jeweiligen Auswuchtkörpers eingebracht. Die definierte Winkellage, in welcher der jeweilige Auswuchtkörper auf der Welle des Läufers montiert ist, ist vorzugsweise von der Orientierung der ermittelten Initialunwucht abhängig.
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Der erfindungsgemäße Läufer weist ferner auf der Welle angeordnete Positionierhülsen auf, die einen Abstand zwischen dem Blechpaket oder den Auswuchtkörpern und Lagern der Welle definieren und die eine Verdreh-Sicherung für die Auswuchtkörper bereitstellen.
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Der erfindungsgemäße Läufer lässt sich innerhalb kurzer Taktzeiten mit geringer Unwucht herstellen.
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Die Auswuchtkörper, die auf der Welle des erfindungsgemäßen Läufers positioniert sind, dienen dabei dem Auswuchten des auszuwuchtenden Läufers, also der Beseitigung der Initialunwucht desselben.
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Die Positionierhülsen, die ebenfalls auf der Welle des erfindungsgemäßen Läufers positioniert sind, dienen in erster Linie der axialen Positionierung von Blechpaket und Auswuchtkörpern sowie der Verdreh-Sicherung der Auswuchtkörper.
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Die Positionierhülsen, die dabei zu beiden Seiten des Blechpakets auf der Welle des Läufers positioniert sind, definieren einerseits einen Abstand zwischen den Lagern der Welle und dem Blechpaket oder den Auswuchtkörpern, um insbesondere bei hohen Drehzahlen und dabei wirkenden hohen Fliehkräften das Blechpaket sowie die Auswuchtkörper in ihrer Axialposition auf der Welle zu sichern. Ferner dienen die Positionierhülsen der Sicherung der Auswuchtkörper gegen Verdrehen. Selbst bei hohen Drehzahlen kann dann die geringe Unwucht des Läufers gewährleistet werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die jeweilige Positionierhülse einen Vorsprung auf, der in eine Aussparung eines benachbarten oder angrenzenden Auswuchtkörpers eingreift. Der jeweilige Vorsprung erstreckt sich in Axialrichtung in die jeweilige Aussparung des benachbarten oder angrenzenden Auswuchtkörpers hinein. Hiermit kann die Verdreh-Sicherung für die Auswuchtkörper auf der Welle besonders vorteilhaft bereitgestellt werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine Positionierhülse als Kontaktfläche eines Schleifkontakts ausgebildet, über den eine elektrische Spannung zwischen dem Läufer und einem Ständer der elektrischen Maschine abbaubar ist. Nach dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung übernimmt die jeweilige Positionierhülse zusätzlich zu der Abstandhalter-Funktion bzw. Axial-Sicherungsfunktion sowie zusätzlich zu der Verdreh-Sicherungsfunktion eine weitere Funktion, nämlich den Abbau einer sich gegebenenfalls im Betrieb ausbildenden elektrischen Potenzialdifferenz und damit elektrischen Spannung zwischen dem Läufer und dem Ständer der elektrischen Maschine. Hierzu ist die Positionierhülse, die als Kontaktfläche eines Schleifkontakts ausgebildet ist, vorzugsweise an ihrer radialen Umfangsfläche bzw. radialen Außenseite versilbert, wobei auf dieser versilberten Fläche der Schleifkontakt entlang gleitet.
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Das Verfahren zum Herstellen eines Läufers einer elektrischen Maschine ist in Anspruch 7 definiert. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: Bereitstellen eines auszuwuchtenden Läufers einer elektrischen Maschine, wobei der Läufer eine Welle und ein auf der Welle angeordnetes Blechpaket aufweist. Bereitstellen von Auswuchtkörpern, die eine außerschwerpunktmäßige Ausnehmung aufweisen. Montieren der Auswuchtkörper auf der Welle in einer definierten Winkellage. Bereitstellen von Positionierhülsen. Montieren der Positionierhülsen auf der Welle, wobei dieselben einen Abstand zwischen dem Blechpaket oder den Auswuchtkörpern und Lagern der Welle definieren und eine Verdreh-Sicherung für die Auswuchtkörper bereitstellen. Mit diesem Verfahren kann der Läufer der elektrischen Maschine besonders vorteilhaft hergestellt werden, und zwar innerhalb kurzer Taktzeiten mit geringer Unwucht.
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Vorzugsweise umfasst das Bereitstellen der Auswuchtkörper folgende Schritte: Bereitstellen von Rohlingen mit einer Länge, die kleiner als ein Außendurchmesser des Blechpakets ist. Ermitteln eines Betrags und einer Orientierung einer Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers. Bearbeiten der Rohlinge zur Ausbildung der Auswuchtkörper durch Einbringen der jeweiligen außerschwerpunktmäßigen Ausnehmung in den jeweiligen Rohling in Abhängigkeit vom Betrag der ermittelten Initialunwucht. Auch diese Details dienen dem Herstellen des Läufers der elektrischen Maschine innerhalb kurzer Taktzeiten mit geringer Unwucht.
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Vorzugsweise ist die definierte Winkellage, mit welcher der jeweilige Auswuchtkörper auf der Welle montiert wird, von einer Orientierung der ermittelten Initialunwucht abhängig. Auch dieses Detail dient dem Herstellen des Läufers der elektrischen Maschine innerhalb kurzer Taktzeiten mit geringer Unwucht.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens zum Herstellen eines Läufers einer elektrischen Maschine wird ein axialer Abstand zwischen den Lagern der Welle ermittelt. Ferner wird eine axiale Abmessung des Läufers, insbesondere eine axiale Breite des Blechpakets, ermittelt. Abhängig vom axialen Abstand der Lager und der axialen Abmessung des Läufers werden die Positionierhülsen bearbeitet, um deren axiale Abmessung einzustellen. Hiermit kann auf einfache Art und Weise gewährleistet werden, dass sich der Läufer der elektrischen Maschine, bezogen auf den Ständer derselben, in der richtigen axialen Position befindet. Hierdurch können insbesondere Leistungseinbußen im Betrieb der elektrischen Maschine verhindert werden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 einen schematisierten Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Läufer einer elektrischen Maschine,
- 2 unterschiedliche Ansichten einer Positionierhülse des erfindungsgemäßen Läufers,
- 3 unterschiedliche Ansichten eines Auswuchtkörpers des erfindungsgemäßen Läufers,
- 4 ein Schaubild zur Verdeutlichung von Schritten zum Auswuchten von Läufern elektrischer Maschinen.
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Die Erfindung betrifft Läufer elektrischer Maschinen, insbesondere solcher Läufer schnell laufender elektrischer Maschinen, die im Betrieb mit Drehzahlen von mehr als 15.000 U/min, insbesondere von mehr als 17.000 U/min, rotieren. Bei derartigen elektrischen Maschinen handelt es sich um elektrische Maschinen, die als Antriebsaggregate in Hochleistungsfahrzeugen zum Einsatz kommen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen solcher Läufer elektrischer Maschinen.
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1 zeigt einen schematisierten Querschnitt durch eine elektrische Maschine im Bereich eines Läufers 10 der elektrischen Maschine. Der Läufer 10 verfügt über eine Welle 11, die über Lager 16, 17 in einem Gehäuse 18 eines sogenannten Ständers der elektrischen Maschine drehbar gelagert ist. Ein erstes dieser Lager, in 1 das Lager 16, ist dabei als Festlager ausgebildet, wohingegen das andere dieser Lager, in 1 das Lager 17, als Loslager ausgeführt ist.
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Jedes dieser beiden Lager 16, 17 verfügt über einen wellenseitigen Lagerinnenring 16a, 17a sowie einen gehäuseseitigen Lageraußenring 16b, 17b. Angrenzend an das als Loslager ausgebildete Lager 17 stützt sich am Lageraußenring 17 desselben ein Federelement, insbesondere ein Federring 24, ab, um so für das Loslager eine Axialbewegung desselben in Axialrichtung der Welle 11 zuzulassen.
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Der Läufer 10 der elektrischen Maschine verfügt weiterhin über ein auf der Welle 11 angeordnetes Blechpaket 12. Das Blechpaket 12 ist dabei aus mehreren Blechpaketsegmenten 12a zusammengesetzt, die in Axialrichtung der Welle 11 gesehen nebeneinander bzw. hintereinander positioniert sind.
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Auf der Welle 11 sind zusätzlich zu den Blechpaketsegmenten 12a des Blechpakets 12 Auswuchtkörper 13 angeordnet. In Axialrichtung der Welle 11 gesehen, ist dabei an jedem axialen Ende 12b, 12c des Blechpakets 12 ein Auswuchtkörper 13 angeordnet, über welchen eine Initialunwucht des die Welle 11 und das Blechpaket 12 umfassenden Läufers 10 beseitigt bzw. kompensiert wird. Wie weiter unten im Detail beschrieben wird, weist jeder der Auswuchtkörper 13 eine außerschwerpunktmäßige Ausnehmung 15 auf, die in Abhängigkeit eines Betrags einer ermittelten Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers in einem Rohling 13' des Auswuchtkörpers 13 eingebracht ist. Der jeweilige Auswuchtkörper 13 ist über die jeweilige Ausnehmung 15 desselben auf der Welle 11 des auszuwuchtenden Läufers 10 montiert, und zwar derart, dass der Auswuchtkörper 13 an dem jeweiligen äußeren Blechpaketsegment 12a zur Anlage kommt, und wobei der jeweilige Auswuchtkörper 13 in einer von der Orientierung der ermittelten Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers abhängigen Winkellage auf der Welle 11 montiert ist.
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Auf der Welle 11 des erfindungsgemäßen Läufers 10 der elektrischen Maschine sind zusätzlich Positionierhülsen 20 angeordnet. Die Positionierhülsen 20, die zu beiden axialen Enden 12b, 12c des Blechpakets 12 auf der Welle 11 des Läufers 10 positioniert sind, definieren einerseits einen axialen Abstand zwischen den Lagern 16, 17 und dem Blechpaket 12 bzw. den Auswuchtkörpern 13, andererseits stellen die Positionierhülsen 20 eine Verdreh-Sicherung für die Auswuchtkörper 13 bereit.
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Gemäß 1 stützt sich jede der Positionierhülsen 20 mit einem axialen Ende an dem jeweiligen Lager 16, 17, nämlich dem Lagerinnenring 16a, 17a des jeweiligen Lagers ab. Mit einem gegenüberliegenden Ende stützt sich die jeweilige Positionierhülse 20 an dem jeweiligen Auswuchtkörper 13 ab.
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Über die Positionierhülsen 20 kann ein exakter Abstand zwischen dem Blechpaket 12 und den beiden Lagern 16, 17 eingestellt werden, um so insbesondere eine exakte Relativposition des Läufers 10 zum Ständer der elektrischen Maschine einzustellen und Leistungseinbußen im Betrieb zu vermeiden. Ferner kann über die Positionierhülsen 20 verhindert werden, dass infolge von sich im Betrieb ausbildenden Drehzahlen und damit im Betrieb ausbildender Fliehkräfte das Blechpaket 12 von der Welle 11 abhebt und axial entlang der Welle 11 wandert. Die Positionierhülsen 20 übernehmen demnach nicht nur eine Abstandhalterfunktion, sondern auch eine Axial-Sicherungsfunktion.
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Ferner stellen die Positionierhülsen 20 eine Verdreh-Sicherung für die Auswuchtkörper 13 bereit, damit dieselben im Betrieb stets in ihrer von der Orientierung der ermittelten Initialwucht abhängigen Winkellage bezogen auf das Blechpaket 12 positioniert bleiben.
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2 zeigt unterschiedliche Ansichten der Positionierhülse 20. Um die Verdreh-Sicherung für die Auswuchtkörper 13 einfach und zuverlässig bereitzustellen, weist die jeweilige Positionierhülse 20 einen Vorsprung 21 auf. 3 zeigt unterschiedliche Ansichten eines Auswuchtkörpers 13. So zeigt 2, dass die Positionierhülse 20 den Vorsprung 21 aufweist, der sich in Axialrichtung der Welle 11 gesehen sowie in Axialrichtung der Positionierhülse 20 gesehen an einer definierten Umfangsposition derselben ausgebildet ist bzw. in Axialerstreckung erstreckt. In die Ausnehmung 15 des Auswuchtkörpers 13 ist die Aussparung 22 eingebracht. Im montierten Zustand erstreckt sich die Positionierhülse 20 mit ihrem Vorsprung 21 in die Aussparung 22 des Auswuchtkörpers 13 hinein und stellt so die Verdreh-Sicherung bereit.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine der Positionierhülsen 20 als Kontaktfläche eines Schleifkontakts 23 ausgebildet. So zeigt 1, dass die benachbart zu dem Ende 12c des Blechpakets 12 zwischen dem Ende 12c des Blechpakets 12 und dem Lager 16 angeordnete Positionierhülse 20 mit dem Schleifkontakt 23 zusammenwirkt, der auf einer äußeren Oberfläche bzw. einer Außenfläche der Positionierhülse 20 im Betrieb entlang gleitet. Dabei ist die äußere Oberfläche bzw. Außenseite dieser Positionierhülse 20 vorzugsweise versilbert, wodurch über den Schleifkontakt 23, welcher auf der versilberten Oberfläche der Postionierhülse 20 im Betrieb entlang gleitet, eine sich im Betrieb ausbildende elektrische Spannung zwischen dem Läufer 10 und dem Ständer der elektrischen Maschine besonders vorteilhaft abgeführt bzw. abgebaut werden kann.
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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Läufers 10 im Detail beschrieben, wobei Bestandteil dieses Verfahrens zum Herstellen des Läufers 10 der elektrischen Maschine das Auswuchten des Läufers 10 ist. Dieses Auswuchten des Läufers 10 ergibt sich im Detail aus 4.
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In 4 mit I, II, III, IV, V und VI verschiedene Schritte beim Auswuchten des Läufers 10 gezeigt sind.
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In einem ersten Schritt I wird zunächst ein auszuwuchtender Läufer 10 einer elektrischen Maschine bereitgestellt. Der auszuwuchtende Läufer 10 verfügt über die Welle 11 sowie über das auf der Welle 11 angeordnete Blechpaket 12.
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Das Blechpaket 12 verfügt über nicht gezeigte Magnettaschen, in denen Magnete (ebenfalls nicht gezeigt) aufgenommen sind.
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In einem zweiten Schritt II werden Rohlinge 13' für Auswuchtkörper 13 bereitgestellt, wobei in 4 ein derartige Rohling 13 schematisiert gezeigt ist.
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Der Rohling 13 ist vorzugsweise aus einem paramagnetischen und metallischen Werkstoff, zum Beispiel aus paramagnetischem Stahl gefertigt. Die Rohlinge 13 verfügen über eine Länge I, die kleiner ist als ein Außendurchmesser d des Blechpakets 12 des Läufers 10. Eine Breite b der Rohlinge 13 ist kleiner als die Länge I derselben.
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Vorzugsweise beträgt die Länge l der Rohlinge 13 zwischen 60% und 90%, vorzugsweise zwischen 60% und 80%, des Außendurchmessers d des Blechpakets 12 des auszuwuchtenden Läufers 10.
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Eine Dicke der Rohlinge 13 liegt typischerweise zwischen 0,3 mm und 1,0 mm.
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Nach dem Bereitstellen des auszuwuchtenden Läufers 10 im ersten Schritt I und nach dem Bereitstellen der Rohlinge 13 im zweiten Schritt II wird in einem dritten Schritt III eine Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers 10 bestimmt. Zur Ermittlung der Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers 10 wird derselbe gemäß der Pfeile 14 auf einem Unwucht-Prüfstand drehend angetrieben. Hierbei wird die Initial-Unwucht hinsichtlich ihres Betrags und ihrer Orientierung ermittelt. Dabei wird vorzugsweise, bezogen auf beide axiale Enden 12b, 12c des Blechpakets 12, jeweils ein Betrag und jeweils eine Orientierung der Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers 10 ermittelt. Als Ergebnis der Unwuchtermittlung liegen vorzugsweise vier Messwerte vor, und zwar für das axiale Ende 12b des Blechpakets 12 ein erster Betrag und eine erste Orientierung und für das zweite Ende 12c ein zweiter Betrag und eine zweite Orientierung der Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers 10.
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In einem nachfolgenden vierten Schritt IV werden die Rohlinge 13' in Abhängigkeit vom Betrag der jeweiligen ermittelten Initialunwucht bearbeitet. Die Rohlinge 13' werden dadurch bearbeitet, dass in den jeweiligen Rohling 13' die außerschwerpunktmäßige Ausnehmung 15 insbesondere durch Stanzen eingebracht wird. Über diese außerschwerpunktmäßige, kreisförmige Ausnehmung 15 ist der jeweilige Auswuchtkörper 13 auf der Welle 11 des auszuwuchtenden Läufers 10 montierbar. Der Durchmesser der bei der Bearbeitung in Schritt IV in den Rohling 13' eingebrachten Ausnehmung 15 ist an den Durchmesser der Welle 11 des auszuwuchtenden Läufers 10 angepasst, insbesondere derart, dass der jeweilige Auswuchtkörper 13 mit einer definierten Passung, insbesondere mit einer Spielpassung, auf der Welle 11 des auszuwuchtenden Läufers 10 angeordnet werden kann.
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4 zeigt in Schritt IV den Schwerpunkt S des Rohlings 13' sowie einen Mittelpunkt M der in den Rohling 13' vorzugsweise durch Stanzen eingebrachten Ausnehmung 15. Der Abstand x zwischen dem Schwerpunkt S und dem Mittelpunkt M ist dabei vom Betrag der jeweiligen ermittelten Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers 10 abhängig. Je größer der Betrag der Initialunwucht des auszuwuchtenden Läufers 10 ist, desto größer ist dieser Abstand x. Der Abstand x zwischen dem Schwerpunkt S und dem Mittelpunkt M wird abhängig vom Betrag der jeweiligen Initialunwucht bestimmt und abhängig hiervon wird die Ausnehmung 15 in den jeweiligen Rohling 13' vorzugsweise durch Stanzen eingebracht. Wie bereits ausgeführt, kann im Bereich der beiden Enden 12b, 12c des Blechpakets 12 des auszuwuchtenden Läufers 10 ein unterschiedlicher Betrag der Initialunwucht vorliegen, sodass dann für jedes Ende 12b, 12c in den am jeweiligen Ende 12b, 12b zu positionierenden Auswuchtkörper 13 in den Rohling 13' desselben eine individuelle Ausnehmung 15 mit einem individuellen Abstand x des Mittelpunkts M der jeweiligen Ausnehmung 15 zum Schwerpunkt S des jeweiligen Rohlings 13 eingebracht wird.
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Im Anschluss an das Bearbeiten der Rohlinge 13' in Schritt IV in Abhängigkeit vom Betrag der jeweiligen ermittelten Initialunwucht werden die bearbeiteten Rohlinge 13' und damit die Auswuchtkörper 13 in einem fünften Schritt V auf dem auszuwuchtenden Läufer 10 in einer von der Orientierung der ermittelten Initialunwucht abhängigen Winkellage montiert. Da an ein beiden axialen Enden 12b, 12c nicht nur der jeweilige Betrag der Initialunwucht sondern auch die jeweilige Orientierung der Initialunwucht unterschiedlich sein kann, kann im Bereich jedes axialen Endes 12b, 12c der jeweilige Auswuchtkörper 13 in einer individuellen Winkellage am auszuwuchtenden Läufer 10 montiert werden.
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Das Montieren der Auswuchtkörper 13 an den axialen Enden 12b, 12c des Blechpakets 12 des auszuwuchtenden Läufers 10 erfolgt durch Aufstecken der Auswuchtkörper 13 über ihre jeweilige Ausnehmung 15 auf die Welle 11 am jeweiligen Ende des Läufers 10.
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In einem weiteren Schritt VI kann das Ergebnis des Auswuchtens optional mit einem erneuten Wuchtlauf analog zu Schritt III, jedoch mit montierten Auswuchtkörpern 13, überprüft werden.
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Im Anschluss an das Montieren der Auswuchtkörper 13 auf der Welle 11 des Läufers 10 werden die Positionierhülsen 20 bereitgestellt und auf der Welle 11 montiert, wobei, wie bereits ausgeführt, die Positionierhülsen 20 den Abstand zwischen dem Blechpaket 12 bzw. den Auswuchtkörpern 13 und den Lagern 16, 17 der Welle 11 definieren und ferner die Verdreh-Sicherung für die Auswuchtkörper 13 bereitstellen. Die Positionierhülsen 20 werden dabei derart auf der Welle 11 ausgerichtet und montiert, dass die Vorsprünge 21 derselben in die nutartigen Aussparungen 22 der Auswuchtkörper 13 axial hineinragen, um so die Verdreh-Sicherung bereitzustellen. Die Positionierhülsen 20 werden dabei vorzugsweise auf die Welle 11 aufgeschrumpft oder aufgepresst, um dieselben in ihrer Position auf der Welle 11 zu sichern.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass sowohl ein axialer Abstand zwischen den Lagern 16, 17 als auch eine axiale Abmessung des Läufers 10, insbesondere eine axiale Breite des Blechpakets 12, ermittelt wird. Abhängig vom axialen Abstand der Lager 16, 17 sowie abhängig von der axialen Abmessung des Läufers 10 können dann die bereitgestellten Positionierhülsen 20 bearbeitet werden, um deren axiale Länge einzustellen, und so letztendlich den Läufer 10 exakt zum Ständer der elektrischen Maschine auszurichten bzw. zu positionieren.
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Dieses Bearbeiten der Positionierhülsen 20 erfolgt vorzugsweise durch Abschleifen an einem Ende derselben, und zwar an demjenigen Ende derselben, an welchem dieselben nicht die Vorsprünge 21 aufweisen, also an demjenigen Ende, welches den Vorsprüngen 21 gegenüberliegt.
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Mit der hier vorliegenden Erfindung wird demnach ein Läufer 10 einer elektrischen Maschine und ein Verfahren zum Herstellen desselben vorgeschlagen, wobei der Läufer 10 Auswuchtkörper 13 umfasst, um die Initialunwucht des Läufers 10 zu kompensieren. Bei diesen Auswuchtkörpern 13 handelt es sich dabei um Elemente, in die abhängig von der Initialunwucht des Läufers 10 die außerschwerpunktmäßige Ausnehmung 15 eingebracht sind, über die dann der jeweilige Auswuchtkörper 13 auf die Welle 11 aufgefädelt wird. An jedem axialen Ende 12b, 12c des Blechpakets 12 des auszuwuchtenden Läufers 10 ist dabei ein individuell bearbeiteter Auswuchtkörper 13 montiert, und zwar abhängig von der jeweiligen Orientierung der Initialunwucht in einer definierten Winkellage. Die Positionierhülsen 20 sichern den jeweiligen Auswuchtkörper 13 in dieser definierten Winkellage vor einem unbeabsichtigten Verdrehen.
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Die Erfindung kommt insbesondere bei Läufern elektrischer Maschinen zum Einsatz, die mit einer hohen Drehzahl von insbesondere mehr als 15 000 U/min, insbesondere mit einer Drehzahl von mehr als 17 000 U/min, im Betrieb rotieren. Der Läufer ist bei geringem Gewicht und geringer axialer Abmessung innerhalb kurzer Taktzeiten mit geringer Unwucht herstellbar. An der Welle wird keine Wellenschulter benötigt.
