DE102020216115A1 - Process for processing at least one component of an electrical machine - Google Patents
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- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
Abstract
Verfahren zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors, wobei in einem Teilmontagezustand, in dem wenigstens zwei Komponenten der elektrischen Maschine zu einer Untergruppe (3, 14, 15) montiert sind, eine Materialstärke in wenigstens einem Bereich der Untergruppe (3, 14, 15) der elektrischen Maschine, insbesondere im Bereich eines Luftspalts (8) zwischen Rotor (4) und Stator (9), definiert abgetragen wird.Method for processing at least one component of an electrical machine, in particular a pancake motor, wherein in a partially assembled state in which at least two components of the electrical machine are assembled to form a subassembly (3, 14, 15), a material thickness in at least one area of the subassembly (3 , 14, 15) of the electrical machine, in particular in the area of an air gap (8) between the rotor (4) and stator (9), is removed in a defined manner.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors, beispielsweise für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for processing at least one component of an electrical machine, in particular a disk motor, for example for use in a motor vehicle.
Verfahren zur Bearbeitung von Komponenten elektrischer Maschinen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist bekannt, einzelne Komponenten der elektrischen Maschine separat herzustellen und zu bearbeiten und diese anschließend bei der Herstellung der elektrischen Maschine miteinander zu fügen. Ferner ist es bekannt, dass jede der einzelnen Komponenten eine gewisse Toleranz besitzt, die beispielsweise fertigungsbedingt bzw. bedingt durch den Montageprozess entsteht.Methods for processing components of electrical machines are known in principle from the prior art. For example, it is known to manufacture and process individual components of the electrical machine separately and then to join them together during the manufacture of the electrical machine. Furthermore, it is known that each of the individual components has a certain tolerance, which arises, for example, as a result of production or as a result of the assembly process.
Hierbei können sich in ungünstigen Umständen individuelle Abweichungen einzelner Komponenten im gefügten Zustand verstärken bzw. muss für jede der einzelnen Komponenten ein gewisses Toleranzband vorgehalten werden, sodass selbst bei ungünstigen Toleranzbedingungen bzw. Gruppierungen von Komponenten mit entsprechenden Abweichungen eine zuverlässige Funktion der elektrischen Maschine gewährleistet bleibt. Zum Beispiel kann eine solche Toleranz den Luftspalt zwischen Rotor und Stator in der elektrischen Maschine betreffen, beispielsweise den Luftspalt zwischen Rotor und Stator in einem Scheibenläufermotor. Hierbei können sowohl der Rotor als auch der Stator als separate Einzelteile gefertigt werden und auf ihre Maßhaltigkeit überprüft werden. Anschließend werden diese beiden Teile miteinander gefügt, sodass sowohl fertigungsbedingt als auch montagebedingt eine Kombination der einzelnen Toleranzen sowie der Einfluss der Montage berücksichtigt werden muss.In unfavorable circumstances, individual deviations of individual components in the assembled state can increase or a certain tolerance range must be maintained for each of the individual components, so that reliable functioning of the electric machine is guaranteed even under unfavorable tolerance conditions or groupings of components with corresponding deviations. For example, such a tolerance can affect the air gap between the rotor and stator in the electrical machine, for example the air gap between the rotor and stator in a pancake motor. Both the rotor and the stator can be manufactured as separate individual parts and checked for their dimensional accuracy. These two parts are then joined together so that a combination of the individual tolerances and the influence of the assembly must be taken into account, both due to production and assembly.
Aufgrund der Vielzahl der Teile und der möglichen fertigungs- und montagebedingten Abweichungen entsteht eine Vielzahl an möglichen Kombinationen, sodass einzelne Abmessungen, Orientierungen oder Spaltmaße nur schwer exakt einzuhalten sind oder entsprechende Spalte bzw. Abstandsmaße größer als nötig ausgelegt werden müssen.Due to the large number of parts and the possible deviations caused by production and assembly, there are a large number of possible combinations, so that individual dimensions, orientations or gap dimensions are difficult to adhere to exactly or corresponding gaps or distance dimensions have to be designed larger than necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for machining at least one component of an electrical machine that is improved in comparison thereto.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a method having the features of
Das im Rahmen dieser Anmeldung beschriebene Verfahren zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine kann ebenfalls als Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine bzw. wenigstens einer Untergruppe einer elektrischen Maschine bezeichnet werden, da letztlich eine elektrische Maschine hergestellt werden soll, wobei durch die Bearbeitung der wenigstens einen Komponente oder Untergruppe ein bestimmtes Toleranzmaß bzw. Abstandsmaß, Orientierung oder dergleichen eingestellt werden soll.The method for processing at least one component of an electrical machine described in this application can also be referred to as a method for producing an electrical machine or at least one subassembly of an electrical machine, since ultimately an electrical machine is to be produced, the processing of the at least a component or subgroup a specific tolerance or distance, orientation or the like is to be set.
Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in einem Teilmontagezustand, in dem wenigstens zwei Komponenten der elektrischen Maschine zu einer Untergruppe montiert sind, eine Materialstärke in wenigstens einem Bereich der Untergruppe der elektrischen Maschine, insbesondere im Bereich eines Luftspalts zwischen Rotor und Stator, definiert abgetragen wird.As described above, the invention relates to a method for machining at least one component of an electrical machine, in particular a disc motor. The invention is based on the finding that in a partially assembled state in which at least two components of the electrical machine are assembled to form a subassembly, a material thickness is removed in a defined manner in at least one area of the subassembly of the electrical machine, in particular in the area of an air gap between the rotor and stator becomes.
Die vorliegende Erfindung schlägt sonach vor, abweichend von einer Einzelbearbeitung jeder Komponente zunächst einen Teilmontagezustand einzunehmen oder herzustellen, in dem wenigstens zwei Komponenten bereits miteinander gefügt sind und eine Untergruppe ausbilden. Die beiden Komponenten sind somit zu der Untergruppe montiert, welche Untergruppe einen Bestandteil der fertig hergestellten elektrischen Maschine bildet. Durch das Einnehmen bzw. Herstellen des Teilmontagezustands werden Einflüsse auf die Toleranzen der einzelnen Komponenten, die sich durch den entsprechenden Montagevorgang ergeben können, bereits eingenommen bzw. ausgeschlossen, da die Montage der wenigstens zwei Komponenten zu der Untergruppe bereits vollzogen ist und somit keine Einflüsse auf die weiteren Toleranzen mehr besitzt. Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, die Materialstärke erst dann definiert abzutragen, wenn die wenigstens zwei Komponenten zu der Untergruppe montiert sind, anstelle jede einzelne Komponente vor der Montage durch Abtragen der definierten Materialstärke auf ihre Sollabmessung zu bearbeiten.The present invention therefore proposes, in deviation from an individual processing of each component, first of all adopt or produce a partial assembly state in which at least two components are already joined together and form a subassembly. The two components are thus assembled into the subassembly, which subassembly forms part of the finished electrical machine. By assuming or producing the partial assembly state, influences on the tolerances of the individual components that can result from the corresponding assembly process are already assumed or excluded, since the assembly of the at least two components into the subassembly has already been completed and therefore no influences on the further tolerances has more. In other words, it is proposed that the material thickness should only be removed in a defined manner when the at least two components are assembled to form the subassembly, instead of machining each individual component prior to assembly by removing the defined material thickness to its nominal dimensions.
Somit kann unter anderem ein Abstandsmaß, eine Dicke und/oder eine Ebenheit der Untergruppe bearbeitet bzw. angepasst und gezielt eingestellt werden, indem definiert eine Materialstärke abgetragen wird, um das entsprechende Maß zu erreichen. Zum Beispiel kann so ein definierter Luftspalt zwischen Rotor und Stator der elektrischen Maschine erreicht werden, in dem Rotor und/oder Stator zumindest in einem Teilmontagezustand bearbeitet werden, anstelle jede einzelne Komponente separat zu bearbeiten. Hierbei kann insbesondere eine Oberfläche von Leiterbereichen und/oder Magnetbereichen, die sich auf dem Rotor oder dem Stator befinden, bearbeitet werden, sodass diese eine definierte Ebenheit und/oder Dicke und/oder ein Abstandsmaß zueinander aufweisen, sodass letztlich ein definierter Luftspalt im Betrieb der elektrischen Maschine gewährleistet bleibt. Hierbei ist es unerheblich, ob der Rotor Leiterbereiche oder Magnetbereiche und der Stator entsprechend umgekehrt Magnetbereiche oder Leiterbereiche aufweist. Die Anordnung der Magnetbereiche und Leiterbereiche auf Rotor oder Stator ist beliebig wählbar bzw. umkehrbar.Thus, among other things, a distance dimension, a thickness and/or an evenness of the subgroup can be processed or adjusted and set in a targeted manner by a material thickness being removed in a defined manner in order to achieve the corresponding dimension. For example, a defined air gap between the rotor and stator of the electrical machine can be achieved in this way by machining the rotor and/or stator at least in a partially assembled state, instead of each individual component edit separately. Here, in particular, a surface of conductor areas and/or magnet areas located on the rotor or the stator can be processed so that they have a defined evenness and/or thickness and/or a distance from one another, so that ultimately a defined air gap during operation of the electrical machine remains guaranteed. In this case, it is irrelevant whether the rotor has conductor areas or magnet areas and the stator has correspondingly, conversely, magnet areas or conductor areas. The arrangement of the magnetic areas and conductor areas on the rotor or stator can be selected or reversed as desired.
Hierbei kann ferner vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Untergruppen vor der Montage der beiden Untergruppen separat oder in einem zumindest teilweise gefügten Zustand, insbesondere einem Teilmontagezustand, bearbeitet werden. Nach dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass nicht nur wenigstens zwei Komponenten zu einer Untergruppe montiert werden können und somit einen Teilmontagezustand einnehmen, um in dem Teilmontagezustand bearbeitet zu werden, sondern es können auch wenigstens zwei bereits zu Untergruppen montierte Komponenten separat oder ebenfalls in einem Teilmontagezustand bearbeitet werden. Mit anderen Worten kann jede der wenigstens zwei Untergruppen vor der Montage der beiden Untergruppen miteinander separat bearbeitet werden oder es ist ebenso möglich, die beiden Untergruppen zunächst zumindest teilweise zu fügen und einen Teilmontagezustand herzustellen und die Bearbeitung in dem Teilmontagezustand vorzunehmen, in dem die beiden Untergruppen miteinander gefügt bzw. aneinander angeordnet sind und somit zusammen eine neue Untergruppe bilden.Provision can also be made here for at least two subassemblies to be processed separately or in an at least partially assembled state, in particular a partially assembled state, before the assembly of the two subassemblies. According to this embodiment, it is provided that not only can at least two components be assembled into a subassembly and thus assume a partially assembled state in order to be processed in the partially assembled state, but also at least two components already assembled into subassemblies can be processed separately or also in a partially assembled state will. In other words, each of the at least two subgroups can be processed separately before the two subgroups are assembled together, or it is also possible to first at least partially join the two subgroups and produce a partially assembled state and to carry out the machining in the partially assembled state in which the two subgroups are joined together or arranged next to each other and thus together form a new subgroup.
Als Teilmontagezustand wird im Rahmen der Beschreibung insbesondere ein Zustand verstanden, in dem die Montage in Bezug auf das Endprodukt bzw. die fertig hergestellte elektrische Maschine noch nicht vollständig abgeschlossen ist, die beiden Untergruppen jedoch schon aneinander angebunden bzw. relativ zueinander orientiert sind. Der Teilmontagezustand kann sonach ein Zustand sein, in dem die beiden Untergruppen aneinander angeordnet oder fertig miteinander verbunden sind, das Endprodukt jedoch noch nicht notwendigerweise fertig ist. Zum Beispiel können die beiden Untergruppen zwar aneinander angeordnet sein, die finale Ausrichtung bzw. Orientierung der Untergruppen kann jedoch noch nicht abgeschlossen sein. Ausgehend von dem Teilmontagezustand können außerdem noch weitere Komponenten an die Untergruppe angeordnet oder montiert werden.In the context of the description, a partial assembly state is understood to mean, in particular, a state in which the assembly in relation to the end product or the finished electrical machine has not yet been fully completed, but the two subgroups are already connected to one another or oriented relative to one another. The partially assembled state can thus be a state in which the two sub-assemblies are placed together or fully connected to one another, but the end product is not necessarily yet complete. For example, although the two subgroups may be placed next to each other, the final alignment or orientation of the subgroups may not be complete. Starting from the partially assembled state, further components can also be arranged or assembled on the subassembly.
Die beiden Untergruppen können in dem Teilmontagezustand beispielsweise schon zueinander Kontakt haben und liegen daher nicht mehr völlig getrennt bzw. separat voneinander vor. Eine Untergruppe in einem solchen Teilmontagezustand kann insbesondere ein bereits an einer Rotorwelle angeordneter Rotor sein, der eine erste Untergruppe bildet, wobei ein Stator bzw. zwei Statorhälften eine weitere Untergruppe bilden können und eine definierte Anordnung in Bezug auf die Rotorwelle und den daran angeordneten Rotor besitzen können, die elektrische Maschine jedoch nicht fertig montiert ist, beispielsweise noch eine axiale Verschiebung des Rotors und des Stators vorgenommen werden kann bzw. das Gehäuse noch fertig montiert werden kann und dergleichen.In the partially assembled state, the two subgroups can already be in contact with one another, for example, and are therefore no longer completely separated or separately from one another. A subgroup in such a partially assembled state can in particular be a rotor already arranged on a rotor shaft, which forms a first subgroup, wherein a stator or two stator halves can form a further subgroup and have a defined arrangement in relation to the rotor shaft and the rotor arranged thereon can, but the electrical machine is not fully assembled, for example, an axial displacement of the rotor and the stator can be made or the housing can still be fully assembled and the like.
Bei der zuvor beschriebenen Abtragung der Materialstärke in dem wenigstens einen Bereich wird nach einer weiteren Ausgestaltung Material abgeschliffen. Dies kann, wie zuvor beschrieben, in dem wenigstens einen Leiterbereich und/oder dem wenigstens einen Magnetbereich vorgenommen werden, der, wie ebenfalls zuvor beschrieben, wahlweise an dem Rotor oder dem Stator angeordnet sein kann. Bei der Abtragung der Materialstärke, insbesondere, falls dies durch Abschleifen geschieht, kann ein Teilmontagezustand gewählt werden, in dem der wenigstens eine Magnetbereich noch nicht oder noch nicht vollständig magnetisiert ist. Dies ist insbesondere dahingehend sinnvoll, da keine magnetischen Späne durch den Materialabtrag erzeugt werden. Es ist in jedem Fall ebenso möglich, anschließend an die Abtragung der Materialstärke einen Reinigungsschritt vorzunehmen, beispielsweise durch Ausblasen und/oder Auswaschen.In the previously described removal of the material thickness in the at least one area, material is ground off according to a further embodiment. As described above, this can be done in the at least one conductor area and/or the at least one magnet area, which, as also described above, can be arranged optionally on the rotor or the stator. When the material thickness is removed, in particular if this is done by grinding, a partial assembly state can be selected in which the at least one magnet area is not yet magnetized or not yet completely magnetized. This is particularly useful because no magnetic chips are generated by the material removal. In any case, it is also possible to carry out a cleaning step after the material thickness has been removed, for example by blowing out and/or washing out.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Material mittels einer Abtrageinrichtung abgetragen wird, wobei zwischen einem Abtragelement, insbesondere einer Oberfläche eines Schleifmittels, und der Oberfläche des Leiterbereichs und/oder Magnetbereichs eine Relativbewegung erzeugt wird. Die Abtrageinrichtung stellt somit wenigstens ein Abtragelement bereit bzw. weist ein solches auf, das in Kontakt mit der Oberfläche des Leiterbereichs und/oder des Magnetbereichs gebracht wird, wobei eine Relativbewegung erzeugt wird, sodass das Abtragelement von der Oberfläche des Leiterbereichs und/oder Magnetbereichs Material definiert abtragen kann. Das Abtragelement kann dabei insbesondere als Schleifelement ausgebildet sein bzw. ein solches aufweisen und entsprechend mit einer Oberfläche des Schleifelements mit der Oberfläche des Leiterbereichs und/oder des Magnetbereichs während der Relativbewegung in Kontakt gebracht werden.According to a further embodiment of the method, it can be provided that the material is removed by means of a removal device, with a relative movement being generated between a removal element, in particular a surface of an abrasive, and the surface of the conductor area and/or magnet area. The removal device thus provides at least one removal element or has one that is brought into contact with the surface of the conductor area and/or the magnet area, with a relative movement being generated so that the removal element removes material from the surface of the conductor area and/or the magnet area can remove defined. The removal element can be designed in particular as a grinding element or have one and can be brought into contact with a surface of the grinding element with the surface of the conductor area and/or the magnetic area during the relative movement.
Die Relativbewegung kann dabei zum einen dadurch erzeugt werden, dass der Leiterbereich und/oder der Magnetbereich aktiv bewegt wird, beispielsweise durch Bewegen des Rotors und/oder Bewegen des Stators, insbesondere Bewegen der elektrischen Maschine in einem teilmontierten Zustand, in dem der Rotor bereits zumindest teilweise an dem Stator montiert ist. Ebenso ist es möglich, das Abtragelement einzeln oder in Kombination mit dem Leiterbereich und/oder dem Magnetbereich zu bewegen, um die definierte Materialstärke abzutragen. Beispielsweise kann eine Untergruppe aus Rotor und Stator gesamt um die Drehachse des Rotors bewegt werden, sodass sich sowohl die Leiterbereiche als auch die Magnetbereiche relativ zu dem Abtragelement bewegen. Hierbei kann das Abtragelement stillstehen oder ebenfalls bewegt werden, beispielsweise in einer kontinuierlichen Bewegung, zum Beispiel unter Verwendung eines bandartigen Schleifelements.The relative movement can be generated on the one hand by actively moving the conductor area and/or the magnet area, for example by moving the rotor and/or Moving the stator, in particular moving the electrical machine in a partially assembled state in which the rotor is already at least partially assembled on the stator. It is also possible to move the removal element individually or in combination with the conductor area and/or the magnet area in order to remove the defined material thickness. For example, a subassembly of the rotor and stator can be moved as a whole about the axis of rotation of the rotor, so that both the conductor areas and the magnet areas move relative to the removal element. Here, the removal element can stand still or also be moved, for example in a continuous movement, for example using a belt-like grinding element.
Durch die Drehung der Untergruppe aus Rotor und Stator, die die Leiterbereiche und die Magnetbereiche aufweist, wird insbesondere sichergestellt, dass jeder Bereich der Leiterbereiche und Magnetbereiche an dem Abtragelement vorbeigeführt wird und somit eine definierte resultierende Materialstärke über die entsprechenden Bereiche sichergestellt werden kann. Durch das Bilden der Untergruppe wird erneut erreicht, dass gegenüber einer separaten Bearbeitung der Leiterbereiche und Magnetbereichen bereits der teilmontierte Zustand eingenommen wurde, d.h., dass sich aus der Montage ergebende Toleranzen bereits bei der Bearbeitung berücksichtigt sind und diese nicht nach der Bearbeitung zusätzlich eine Veränderung der Orientierung bzw. Anordnung oder definierter Maße der Untergruppe beeinflussen.The rotation of the sub-group of rotor and stator, which has the conductor areas and the magnet areas, ensures in particular that each area of the conductor areas and magnet areas is guided past the removal element and thus a defined resulting material thickness can be ensured over the corresponding areas. By forming the subgroup, it is again achieved that, compared to separate processing of the conductor areas and magnet areas, the partially assembled state has already been assumed, i.e. tolerances resulting from assembly are already taken into account during processing and these do not result in a change in the after processing Affect orientation or arrangement or defined dimensions of the subgroup.
Die Materialstärke kann nach einer weiteren Ausgestaltung in einem Leiterbereich des Stators oder des Rotors oder in einem Magnetbereich des Stators oder Rotors abgetragen werden. Wie zuvor beschrieben, ist hierbei eine beliebige Auswahl der Leiterbereiche und Magnetbereiche möglich, sodass diese wahlweise am Stator oder Rotor angeordnet sein können. Durch das Abtragen der Materialstärke wird sichergestellt, dass der Leiterbereich und Magnetbereich die gewünschte Abmessung aufweisen, sodass der Rotor mit definiertem Luftspalt zum Stator orientiert werden kann. Durch Bildung der Untergruppen, insbesondere einer Untergruppe, in der der Stator bereits an der Rotorwelle angeordnet ist und sich der Luftspalt definiert ausbildet, kann sichergestellt werden, dass die definierte Materialstärke derart abgetragen wird, dass der Luftspalt definiert eingehalten wird. Hierbei wird der Luftspalt durch definierte Bearbeitung der teilmontierten Untergruppen erzeugt bzw. sichergestellt, dass dieser eingehalten wird, sodass es nicht notwendig ist, die einzelnen Komponenten separat zu bearbeiten und anschließend zu fügen.According to a further embodiment, the material thickness can be removed in a conductor area of the stator or of the rotor or in a magnet area of the stator or rotor. As described above, any choice of conductor areas and magnet areas is possible, so that they can be arranged either on the stator or on the rotor. By removing the material thickness, it is ensured that the conductor area and magnet area have the desired dimensions, so that the rotor can be oriented with a defined air gap to the stator. By forming the subgroups, in particular a subgroup in which the stator is already arranged on the rotor shaft and the air gap forms in a defined manner, it can be ensured that the defined material thickness is removed in such a way that the air gap is maintained in a defined manner. Here, the air gap is created through defined machining of the partially assembled subassemblies or it is ensured that this is maintained, so that it is not necessary to machine the individual components separately and then join them.
Die wenigstens eine Untergruppe kann ferner zur Abtragung der Materialstärke an wenigstens einem Lager und/oder an einem Flansch mittels einer Aufnahmeeinrichtung einer Abtrageinrichtung kontaktiert werden. Wie zuvor beschrieben, kann die Untergruppe durch Montage wenigstens zweier Komponenten aneinander gebildet werden. Hierbei kann die Untergruppe an wenigstens einem Lager und/oder an wenigstens einem Flansch mittels einer Aufnahmeeinrichtung einer Abtrageinrichtung kontaktiert werden. Die Aufnahmeeinrichtung kann beispielsweise das Lager bzw. den Flansch der Untergruppe einspannen bzw. anderweitig aufnehmen und somit eine definierte Orientierung und Positionierung der Untergruppe sicherstellen. Zum Beispiel kann es sich bei der Untergruppe um den bereits teilweise montierten Rotor handeln, dessen Rotorlager in der Aufnahmeeinrichtung eingespannt werden kann. Durch eine derartige Einsparung bzw. Aufnahme ist es seitens der Abtrageinrichtung vereinfacht möglich, den Rotor um die Rotorwelle zu drehen, um die Materialstärke abzutragen, insbesondere bei Kontaktierung eines Abtragelements.The at least one subgroup can also be contacted to remove the material thickness on at least one bearing and/or on a flange by means of a receiving device of a removal device. As previously described, the subassembly can be formed by assembling at least two components together. Here, the subassembly can be contacted on at least one bearing and/or on at least one flange by means of a receiving device of a removal device. The receiving device can, for example, clamp or otherwise accommodate the bearing or the flange of the subassembly and thus ensure a defined orientation and positioning of the subassembly. For example, the subassembly can be the already partially assembled rotor, the rotor bearing of which can be clamped in the receiving device. Such a saving or inclusion makes it easier for the removal device to rotate the rotor about the rotor shaft in order to remove the material thickness, in particular when contacting a removal element.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass zur Abtragung der Materialstärke in den Luftspalt zwischen Leiterbereich und Magnetbereich, insbesondere in beide Luftspalte zwischen den beiden Leiterbereichen und den beiden Magnetbereichen, ein, insbesondere zwei Abtragflächen aufweisendes, Abtragelement eingebracht und eine Relativbewegung erzeugt wird. Wie zuvor beschrieben, kann der Rotor Leiterbereiche oder Magnetbereiche und der Stator entsprechend Magnetbereiche oder Leiterbereiche aufweisen. Hierbei ist der Rotor derart beschaffen, dass dieser an seiner scheibenartigen Oberseite und Unterseite, also denjenigen Flächen, die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse stehen, Leiterbereiche bzw. Magnetbereiche aufweist und die beiden Statorhälften entsprechend dem Rotor zugewandte Magnetbereiche oder Leiterbereiche aufweisen. Der Rotor dreht sich in der elektrischen Maschine entsprechend unter Ausbildung eines Luftspalts zu dem Stator, sodass sich letztlich zwischen den Leiterbereichen und Magnetbereichen jeweils der Luftspalt ausbildet. In diesem Luftspalt kann zur Bearbeitung der Untergruppe gezielt ein Abtragelement eingebracht werden, sodass durch die Relativbewegung zwischen dem Abtragelement und dem Leiterbereich und Magnetbereich eine Abtragung von Material, das über den definierten Luftspalt hinaussteht, vorgenommen werden kann.For this purpose, it can be provided that, in order to remove the material thickness, a removal element, in particular having two removal surfaces, is introduced into the air gap between the conductor area and the magnet area, in particular in both air gaps between the two conductor areas and the two magnet areas, and a relative movement is generated. As previously described, the rotor may have conductive portions or magnetic portions and the stator may have magnetic portions or conductive portions, respectively. The rotor is designed in such a way that it has conductor areas or magnet areas on its disk-like upper side and underside, i.e. those surfaces which are essentially perpendicular to the axis of rotation, and the two stator halves have magnetic areas or conductor areas corresponding to the rotor. The rotor rotates in the electrical machine accordingly, forming an air gap with respect to the stator, so that the air gap ultimately forms between the conductor areas and magnet areas. A removal element can be specifically introduced into this air gap for processing the subassembly, so that the relative movement between the removal element and the conductor area and magnet area can remove material that protrudes beyond the defined air gap.
Insbesondere kann dabei ein zwei Abtragflächen aufweisendes Abtragelement verwendet werden, zum Beispiel ein doppelseitiges Schleifelement, das gleichzeitig den Magnetbereich und den Leiterbereich in demselben Luftspalt kontaktiert. Hierbei können zwei derartige Abtragelemente verwendet werden, sodass beide Luftspalte, also zwischen der oberen (ersten) Statorhälfte und der Oberseite (ersten Seite) des Rotors und der unteren (zweiten) Statorhälfte und der Unterseite (zweiten Seite) des Rotors, gleichzeitig angepasst werden können. Bei der Anpassung bzw. der Abtragung der Materialstärke kann der definierte Luftspalt zwischen Rotor und Stator gezielt eingestellt werden und durch Erzeugen der Relativbewegung zwischen dem Abtragelement und den Magnetbereichen und den Leiterbereichen kann derart Material abgetragen werden, dass der Luftspalt gezielt erreicht wird. Ist der Luftspalt bereits erreicht oder wurde der Luftspalt bereits ausgebildet, findet keine weitere Abtragung von Material statt, sodass unter die Bearbeitung auch eine Überprüfung der bereits vorliegenden Materialstärke fällt.In particular, a removal element having two removal surfaces can be used, for example a double-sided grinding element, which simultaneously contacts the magnet area and the conductor area in the same air gap. Two such removal elements can be used here so that both air gaps, i.e. between the top (first) stator half and the top (first side) of the rotor and the bottom (second) stator half and the bottom (second side) of the rotor, can be adjusted at the same time. When adapting or removing the material thickness, the defined air gap between rotor and stator can be set in a targeted manner and by generating the relative movement between the removal element and the magnetic areas and the conductor areas, material can be removed in such a way that the air gap is reached in a targeted manner. If the air gap has already been reached or if the air gap has already formed, no further removal of material takes place, so that the processing also includes checking the existing material thickness.
Hierbei ist es möglich, das Abtragelement, den Magnetbereich, den Leiterbereich oder eine beliebige Kombination relativ zueinander zu bewegen. Ebenso ist möglich, auf die einzelnen Komponenten einen definierten Anpressdruck auszuüben, sodass diese gegen das Abtragelement gedrückt werden, um den Materialabtrag zu verbessern.Here it is possible to move the removal element, the magnetic area, the conductor area or any combination relative to one another. It is also possible to exert a defined contact pressure on the individual components so that they are pressed against the removal element in order to improve the removal of material.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Untergruppen mittels wenigstens einer, insbesondere wenigstens drei Orientierungsmittel aufweisenden, Orientierungseinrichtung in einem zumindest teilmontierten Zustand relativ zueinander orientiert werden, insbesondere in Bezug auf eine Drehachse der elektrischen Maschine, und/oder positioniert werden, insbesondere in Bezug auf wenigstens einen radialen und/oder einen axialen Luftspalt. Die Orientierungseinrichtung ist somit dafür vorgesehen, in dem Teilmontagezustand bzw. einem teilmontierten Zustand eine Ausrichtung bzw. Orientierung und/oder Positionierung der Untergruppen relativ zueinander zu erlauben und gezielt einzustellen. Die Orientierungseinrichtung kann insbesondere wenigstens drei Orientierungsmittel bereitstellen, zum Beispiel in Gewindebohrungen aufgenommene Stellschrauben, die derart angeordnet sind, dass eine Orientierung in wenigstens drei Richtungen möglich ist. Die Stellschrauben sind in entsprechende Gewindebohrungen eingeschraubt, die derart ausgerichtet sind, dass durch Einschrauben der Stellschrauben eine Verlagerung wenigstens einer Untergruppe, zu der wenigstens einen anderen Untergruppe möglich ist.According to a further embodiment of the method, it can be provided that at least two subgroups are oriented relative to one another, in particular in relation to an axis of rotation of the electrical machine, and/or are positioned by means of at least one, in particular at least three, orientation device having orientation means in an at least partially assembled state , in particular with regard to at least one radial and/or one axial air gap. The orientation device is therefore provided for allowing and purposefully setting an alignment or orientation and/or positioning of the subgroups relative to one another in the partially assembled state or a partially assembled state. In particular, the orientation device can provide at least three orientation means, for example adjusting screws received in threaded bores, which are arranged in such a way that orientation in at least three directions is possible. The adjusting screws are screwed into corresponding threaded bores which are aligned in such a way that by screwing in the adjusting screws a displacement of at least one sub-assembly to the at least one other sub-assembly is possible.
Hierbei sind eine Positionierung bzw. Veränderung der Orientierung sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung möglich. Beispielsweise kann daher der Luftspalt zwischen Rotor und Stator sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung angepasst werden. Durch die Orientierungseinrichtung kann ferner die Orientierung der Rotorwelle in Bezug auf den Stator bzw. eine Sollausrichtung der Drehachse der elektrischen Maschine ausgerichtet werden. Insbesondere kann die Orientierungseinrichtung Stellschrauben derart aufweisen, dass ein Lager relativ zu dem zugehörigen Lagerflansch positioniert werden kann, beispielsweise in allen drei Raumrichtungen gedreht und in allen drei Raumrichtungen axial und radial verschoben werden kann. Hierzu können beispielsweise wenigstens drei sowohl nach axial innen zeigende Gewindebohrungen als auch wenigstens drei nach radial innen zeigende Gewindebohrungen und entsprechende Stellschrauben vorgesehen sein, die als axiale Stellschrauben und radiale Stellschrauben bezeichnet werden können.In this case, positioning or changing the orientation is possible both in the radial direction and in the axial direction. For example, the air gap between the rotor and the stator can therefore be adjusted both in the radial direction and in the axial direction. The orientation device can also be used to align the orientation of the rotor shaft in relation to the stator or a target orientation of the axis of rotation of the electrical machine. In particular, the orientation device can have adjusting screws such that a bearing can be positioned relative to the associated bearing flange, for example rotated in all three spatial directions and axially and radially displaced in all three spatial directions. For this purpose, for example, at least three threaded bores pointing axially inward and at least three threaded bores pointing radially inward and corresponding adjusting screws can be provided, which can be referred to as axial adjusting screws and radial adjusting screws.
Besagte Stellschrauben können durch den zugehörigen Lagerflansch hindurchragen und somit mit einer Stirnfläche entweder die Lager direkt oder ein die Lager tragendes Bauteil, welches mit den Lagern beweglich einstellbar ist, berühren. Durch definiertes Einstellen der Stellschrauben der Orientierungseinrichtung können die Lager verschoben und der Arbeitsluftspalt zwischen Rotor und Stator kann positioniert und orientiert werden. Insbesondere können Abstandshalter verwendet werden, die eine Idealposition vorgeben. Bei Einnahme der Idealposition können die Stellschrauben fixiert werden, wobei anschließend optional weitere Bauteile zur zusätzlichen Fixierung angebracht werden können, beispielsweise durch Aufschweißen oder Auflöten oder Aufkleben oder Aufnieten oder Aufschrauben oder Verwendung eines Außenringes, der am äußeren Umfang beide Statorhälften miteinander verbindet und den Luftspalt radial abschließt. Die beschriebene Einstellung kann auch ohne Abstandhalter vorgenommen werden.Said adjusting screws can protrude through the associated bearing flange and thus touch either the bearing directly or a component bearing the bearing, which can be movably adjusted with the bearings, with an end face. The bearings can be moved and the working air gap between the rotor and stator can be positioned and oriented by setting the adjusting screws of the orientation device in a defined manner. In particular, spacers can be used that specify an ideal position. Once the ideal position has been reached, the adjusting screws can be fixed, in which case further components can then optionally be attached for additional fixation, for example by welding or soldering or gluing or riveting or screwing or using an outer ring which connects both stator halves to one another on the outer circumference and the air gap radially completes. The setting described can also be made without a spacer.
Wie beschrieben, kann vor einer abschließenden Orientierung und/oder Positionierung wenigstens ein Abstandshalter zwischen die wenigstens zwei Untergruppen eingebracht werden, dessen Abmessung einer Sollorientierung und/oder einem Sollabstand entspricht. Die Abstandhalter können beispielsweise derart geformt sein, dass diese in den Luftspalt zwischen den Leiterbereichen und den Magnetbereichen eingebracht werden können und somit den definierten Sollabstand für den Luftspalt vorgeben. Sind die Abstandhalter eingebracht, sind die beiden Untergruppen definiert zueinander orientiert, sodass anschließend die zuvor beschriebene Orientierung mittels der Orientierungseinrichtung vorgenommen werden kann. Ist die Orientierung abgeschlossen, kann die eingenommene Position fixiert werden, wie ebenfalls zuvor beschrieben. Anschließend können die Abstandhalter entfernt werden.As described, before a final orientation and/or positioning, at least one spacer can be introduced between the at least two subgroups, the dimension of which corresponds to a target orientation and/or a target distance. The spacers can, for example, be shaped in such a way that they can be introduced into the air gap between the conductor areas and the magnet areas and thus specify the defined target distance for the air gap. Once the spacers have been introduced, the two subgroups are oriented in a defined manner relative to one another, so that the previously described orientation can then be carried out using the orientation device. Once the orientation is complete, the position taken can be fixed, as also previously described. The spacers can then be removed.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors, wobei wenigstens eine wenigstens ein Abtragelement aufweisende Abtrageinrichtung vorgesehen ist, die mit einer Antriebseinrichtung koppelbar oder gekoppelt ist, die dazu ausgebildet ist, eine Relativbewegung zwischen einer in einer Aufnahmeeinrichtung der Vorrichtung aufgenommenen Untergruppe einer elektrischen Maschine und dem Abtragelement zu erzeugen, um Material von der Untergruppe abzutragen.In addition to the method, the invention relates to a device for processing at least one Component of an electrical machine, in particular of a pancake motor, wherein at least one removal device having at least one removal element is provided, which can be coupled or is coupled to a drive device which is designed to cause a relative movement between a subassembly of an electric machine accommodated in a receiving device of the device and the Create Abtragelement to remove material from the subgroup.
Wie bereits beschrieben, kann die Aufnahmeeinrichtung die relevante Untergruppe direkt an einem Lager oder einem Flansch, beispielsweise einem Rotorlager oder einem Rotorflansch, der mit der Rotorwelle verbunden ist, aufnehmen. Hierbei ist es möglich, durch Drehen der Rotorwelle, die sich an dem Rotor befindenden Magnetbereiche oder Leiterbereiche in Bewegung zu versetzen. Durch Kontakt mit einem stillstehenden oder bewegten Abtragelement ist es möglich, die Leiterbereiche bzw. Magnetbereiche entsprechend zu schleifen bzw. allgemein Material abzutragen. Hierbei kann ein Druck auf die Rotorwelle ausgeübt werden, um einen definierten Kontakt zu dem Abtragelement herzustellen. Ebenso ist es möglich, gleichzeitig beide axialen Oberflächen des Rotors, d.h. insbesondere beide axialen Leiterbereiche oder Magnetbereiche gleichzeitig zu bearbeiten. Die Bearbeitung kann insbesondere das Herstellen einer definierten Ebenheit umfassen, sowie eine Anpassung der Dicke der Leiterbereiche bzw. Magnetbereiche derart, dass ein Luftspalt zwischen Rotor und Stator korrekt eingestellt werden kann.As already described, the receiving device can receive the relevant subassembly directly on a bearing or a flange, for example a rotor bearing or a rotor flange, which is connected to the rotor shaft. In this case, it is possible, by turning the rotor shaft, to set the magnetic areas or conductor areas on the rotor in motion. Contact with a stationary or moving removal element makes it possible to grind the conductor areas or magnet areas accordingly or to remove material in general. In this case, pressure can be exerted on the rotor shaft in order to establish a defined contact with the removal element. It is also possible to machine both axial surfaces of the rotor at the same time, i.e. in particular both axial conductor areas or magnetic areas at the same time. The processing can in particular include the production of a defined flatness, as well as an adjustment of the thickness of the conductor areas or magnet areas in such a way that an air gap between the rotor and the stator can be set correctly.
Die Vorrichtung kann ebenfalls dafür verwendet werden, sich im Stator bzw. in wenigstens einer Statorhälfte befindende Magnetbereiche oder Leiterbereiche zu bearbeiten, insbesondere Material abzutragen bzw. zu schleifen.The device can also be used to process magnetic areas or conductor areas located in the stator or in at least one half of the stator, in particular to remove or grind material.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors, wobei in einem Teilmontagezustand, in dem wenigstens zwei Komponenten der elektrischen Maschine zu einer Untergruppe montiert sind, wenigstens zwei derartige Untergruppen mittels wenigstens einer, insbesondere wenigstens drei Orientierungsmittel aufweisenden, Orientierungseinrichtung in einem zumindest teilmontierten Zustand relativ zueinander orientiert werden, insbesondere in Bezug auf eine Drehachse der elektrischen Maschine, und/oder positioniert werden, insbesondere in Bezug auf wenigstens einen radialen und/oder einen axialen Luftspalt.In addition, the invention relates to a method for machining at least one component of an electrical machine, in particular a pancake motor, wherein in a partially assembled state in which at least two components of the electrical machine are assembled to form a subassembly, at least two such subassemblies are formed using at least one, in particular at least three, orientation means having orientation device in an at least partially assembled state are oriented relative to each other, in particular in relation to an axis of rotation of the electrical machine, and / or positioned, in particular in relation to at least one radial and / or axial air gap.
Die Orientierungseinrichtung ist somit dafür vorgesehen, in dem Teilmontagezustand bzw. einem teilmontierten Zustand eine Ausrichtung bzw. Orientierung und/oder Positionierung der Untergruppen relativ zueinander zu erlauben und gezielt einzustellen. Die Orientierungseinrichtung kann insbesondere wenigstens drei Orientierungsmittel bereitstellen, zum Beispiel in Gewindebohrungen aufgenommene Stellschrauben, die derart angeordnet sind, dass eine Orientierung in wenigstens drei Richtungen möglich ist. Die Stellschrauben sind in entsprechende Gewindebohrungen eingeschraubt, die derart ausgerichtet sind, dass durch Einschrauben der Stellschrauben eine Verlagerung wenigstens einer Untergruppe, zu der wenigstens einen anderen Untergruppe möglich ist. Die vorhergehende Beschreibung mit Bezug zu der Orientierungseinrichtung, insbesondere den Stellschrauben, Gewindebohrungen und Abstandshaltern, ist vollständig auf dieses Verfahren übertragbar.The orientation device is therefore provided for allowing and purposefully setting an alignment or orientation and/or positioning of the subgroups relative to one another in the partially assembled state or a partially assembled state. In particular, the orientation device can provide at least three orientation means, for example adjusting screws received in threaded bores, which are arranged in such a way that orientation in at least three directions is possible. The adjusting screws are screwed into corresponding threaded bores which are aligned in such a way that by screwing in the adjusting screws a displacement of at least one sub-assembly to the at least one other sub-assembly is possible. The previous description with reference to the orientation device, in particular the adjusting screws, threaded holes and spacers, can be transferred completely to this method.
Daneben betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors, welche Vorrichtung wenigstens eine Orientierungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, wenigstens zwei Untergruppen, insbesondere mittels wenigstens drei Orientierungsmitteln der Orientierungseinrichtung in einem zumindest teilmontierten Zustand relativ zueinander zu orientieren, insbesondere in Bezug auf eine Drehachse der elektrischen Maschine, und/oder zu positionieren, insbesondere in Bezug auf wenigstens einen radialen und/oder einen axialen Luftspalt.In addition, the invention also relates to a device for processing at least one component of an electrical machine, in particular a disc motor, which device has at least one orientation device which is designed to align at least two subgroups, in particular by means of at least three orientation devices of the orientation device in an at least partially assembled state relative to one another to orient, in particular in relation to an axis of rotation of the electrical machine, and / or to position, in particular in relation to at least one radial and / or axial air gap.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors, wobei in einem Teilmontagezustand, in dem wenigstens zwei Komponenten der elektrischen Maschine zu einer Untergruppe montiert sind, mittels wenigstens einer Verformungseinrichtung eine Verformungskraft, insbesondere in einer zur Axialrichtung parallel verlaufenden Verformungsrichtung, auf den Rotor aufgebracht wird, wobei die Verformungskraft eine plastische Verformungsschwelle übersteigt.Furthermore, the invention relates to a method for machining at least one component of an electrical machine, in particular a disc motor, wherein in a partially assembled state in which at least two components of the electrical machine are assembled to form a subassembly, a deformation force is exerted by means of at least one deformation device, in particular in an axial direction parallel deformation direction, is applied to the rotor, wherein the deformation force exceeds a plastic deformation threshold.
Zusätzlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bearbeitung wenigstens einer Komponente einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Scheibenläufermotors, wobei die Vorrichtung eine Verformungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Verformungskraft, insbesondere in einer zur Axialrichtung parallel verlaufenden Verformungsrichtung, auf den Rotor aufzubringen, wobei die Verformungskraft eine plastische Verformungsschwelle übersteigt.In addition, the invention relates to a device for machining at least one component of an electrical machine, in particular a disc motor, the device having a deformation device which is designed to apply a deformation force to the rotor, in particular in a deformation direction running parallel to the axial direction, the Deformation force exceeds a plastic deformation threshold.
Das Verfahren und die Vorrichtung, die auf eine Verformung des Rotors abzielen, tragen ersichtlich ebenfalls zur Ebenheit und zu einem Planlauf in einem Scheibenläufermotor bzw. allgemein einer elektrischen Maschine bei. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, Rotor und Stator der elektrischen Maschine separat im Bereich der Rotorwelle in einer Halteeinrichtung einzuspannen. Hierbei kann der Rotor und/oder der Stator auch um die Rotorwelle gedreht werden. Der Vorrichtung ist insbesondere eine Erfassungseinrichtung zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, einen axialen Schlag im Bereich des Rotors und/oder des Stators zu erfassen. Insbesondere eine Abweichung von einer Soll-Axialposition bzw. Soll-Mittenlage der Magnetbereiche und/oder der Leiterbereiche der elektrischen Maschine. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Messuhr sein oder beliebiger anderer Natur sein, beispielsweise in Form eines, insbesondere elektronischen, Messtasters.The method and the device aimed at deforming the rotor also obviously contribute to flatness and runout a pancake motor or, in general, an electrical machine. Provision is made here in particular for the rotor and stator of the electrical machine to be clamped separately in a holding device in the region of the rotor shaft. In this case, the rotor and/or the stator can also be rotated about the rotor shaft. In particular, the device is assigned a detection device which is designed to detect an axial runout in the region of the rotor and/or the stator. In particular, a deviation from a target axial position or target center position of the magnetic areas and/or the conductor areas of the electrical machine. The detection device can be, for example, a dial gauge or any other type, for example in the form of an, in particular electronic, probe.
Mit anderen Worten kann eine axiale Abweichung bestimmt werden, um die die elektrische Maschine von einem idealen Soll-Mittenlauf bzw. einer Soll-Mittenlage, insbesondere zwischen den Statorhälften, abweicht. Weist der Rotor beispielsweise einen axialen Schlag auf, ändert sich der Abstand des Rotors zu dem oberen oder dem unteren Stator bzw. der oberen oder unteren Statorhälfte bei einer Drehung des Rotors relativ zu dem Stator. D.h., dass die Größe der Luftspalte über eine Umdrehung des Rotors nicht konstant ist.In other words, an axial deviation can be determined by which the electrical machine deviates from an ideal target center run or a target center position, in particular between the stator halves. If the rotor has an axial runout, for example, the distance between the rotor and the upper or lower stator or the upper or lower stator half changes when the rotor rotates relative to the stator. This means that the size of the air gaps is not constant over one revolution of the rotor.
Dieser axiale Schlag bzw. die axiale Abweichung kann durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden. Die Erfassungseinrichtung kann auch manuell von einem Bediener bedient werden. Alternativ ist es möglich, die Abweichung als Steuersignal auszugeben und, insbesondere automatisiert, zu verarbeiten. Ein entsprechendes Steuersignal kann nachfolgend der Verformungseinrichtung zugeführt werden, die beispielsweise zwei Stempeleinrichtungen aufweist, die in Verformungsrichtung, das heißt in einer im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung verlaufenden Richtung, verfahrbar angeordnet sind, um den Rotor bzw. den Stator zu kontaktieren und zu verformen.This axial runout or the axial deviation can be detected by the detection device. The detection device can also be operated manually by an operator. Alternatively, it is possible to output the deviation as a control signal and to process it, in particular in an automated manner. A corresponding control signal can then be fed to the deforming device, which has, for example, two stamping devices that can be moved in the deforming direction, i.e. in a direction running essentially parallel to the axial direction, in order to contact and deform the rotor or the stator.
Letztlich lässt sich durch die Verformungseinrichtung auf Rotor und/oder Stator eine Kraft, nämlich die beschriebene Verformungskraft, aufbringen, um Rotor und/oder Stator definiert zu verformen. Die beschriebenen Stempeleinrichtungen drücken letztlich axial (von oben oder unten) auf den Rotor oder den Stator, um diesen zu verformen, insbesondere über eine definierte plastische Schwelle, bei der sich Rotor und/oder Stator plastisch verformen. Die axiale Abweichung kann daher durch die Verformungseinrichtung „herausgedrückt“ werden. Insbesondere kann die plastische Schwelle dabei derart definiert werden, dass ein elastisches „Zurückfedern“ bei Aufheben der von der Verformungseinrichtung auf den Rotor und/oder Stator aufgebrachten Formungskraft auftritt. Letztlich muss somit die plastische Schwelle derart definiert werden, dass der Stempel den Rotor und/oder den Stator weiter drückt, als es die Soll-Mittenlage erfordert, sodass nach einem „Zurückfedern“ die ideale Lage erreicht wird. Die plastische Schwelle kann demnach einen Verformungsbereich und einen elastischen Bereich aufweisen bzw. berücksichtigen.Ultimately, a force, namely the deformation force described, can be applied to the rotor and/or stator by the deformation device in order to deform the rotor and/or stator in a defined manner. The stamping devices described ultimately press axially (from above or below) onto the rotor or the stator in order to deform it, in particular above a defined plastic threshold at which the rotor and/or stator plastically deform. The axial deviation can therefore be "pressed out" by the deformation device. In particular, the plastic threshold can be defined in such a way that an elastic “springing back” occurs when the shaping force applied to the rotor and/or stator by the deformation device is cancelled. Ultimately, the plastic threshold must be defined in such a way that the stamp pushes the rotor and/or the stator further than the target central position requires, so that the ideal position is reached after a “spring back”. The plastic threshold can accordingly have or take into account a deformation range and an elastic range.
Wie beschrieben, können zwei Stempeleinrichtungen vorgesehen sein, von denen jeweils nur eine Stempeleinrichtung aktiv wird, nämlich in Abhängigkeit davon, in welche Richtung die Abweichung der Soll-Mittenlage korrigiert werden muss.As described, two stamping devices can be provided, of which only one stamping device is active in each case, namely depending on the direction in which the deviation from the desired central position has to be corrected.
Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Verfahren beschrieben wurden, vollständig auf die Vorrichtungen übertragbar. Die einzelnen Verfahren und Vorrichtungen sind beliebig miteinander kombinierbar. Das bedeutet insbesondere, dass jedes der Verfahren und die zugehörige Vorrichtung separat oder in beliebiger Kombination mit einem oder beiden anderen Verfahren bzw. Vorrichtungen ausgeführt sein kann. Beispielsweise kann das Abtragen von Material separat oder in Kombination mit der Orientierungseinrichtung und/oder der Verformungseinrichtung vorgesehen sein. Analog können die Orientierungseinrichtung oder die Verformungseinrichtung separat oder in beliebiger Kombination mit einer der beiden anderen Einrichtungen angewendet werden.Of course, all the advantages, details and features that have been described in relation to the methods can be fully transferred to the devices. The individual methods and devices can be combined with one another as desired. This means in particular that each of the methods and the associated device can be carried out separately or in any combination with one or both of the other methods or devices. For example, the removal of material can be provided separately or in combination with the orientation device and/or the deformation device. Analogously, the orientation device or the deformation device can be used separately or in any combination with one of the other two devices.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 einen Ausschnitt einer Vorrichtung zur Bearbeitung einer Komponente einer elektrischen Maschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 einen Ausschnitt einer elektrischen Maschine; -
3 einen Ausschnitt einer Vorrichtung zur Bearbeitung einer Komponente einer elektrischen Maschine nach einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
4 einen Ausschnitt einer elektrischen Maschine nach einem dritten Ausführungsbeispiel; und -
5 dieelektrische Maschine von 4 in einer perspektivischen Darstellung; und -
6 eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Komponente einer elektrischen Maschine nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
-
1 a section of a device for processing a component of an electrical machine according to a first embodiment; -
2 a section of an electrical machine; -
3 a section of a device for processing a component of an electrical machine according to a second embodiment; -
4 a section of an electrical machine according to a third embodiment; and -
5 the electric machine of4 in a perspective view; and -
6 a device for machining a component of an electrical machine according to a fourth exemplary embodiment.
Die Aufnahmeeinrichtung 2 weist zur Aufnahme der Rotorwelle 5 eine Spanneinrichtung auf, mittels der die Rotorwelle 5 oder alternativ ein Flansch oder ein Lager des Rotors 4 eingespannt werden kann. An dem Rotor 4 sind in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse des Rotors 4 Leiterbereiche 6 angeordnet. Zwischen den Leiterbereichen 6 und den statorseitigen Magnetbereichen 7 bildet sich in der montierten elektrischen Maschine ein Luftspalt 8 aus, in dem der Rotor 4 um die Rotorwelle 5 bzw. mit der Rotorwelle 5 rotieren kann. Der Luftspalt 8 ist am besten in
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Abtrageinrichtung 10 mit wenigstens einem Abtragelement 11 auf, wobei die Vorrichtung 1 dazu ausgebildet ist, zwischen der Untergruppe 3 und dem Abtragelement 11 eine Relativbewegung zu erzeugen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 dazu eine Antriebseinrichtung 12 auf, wobei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Antriebseinrichtung 12 lediglich beispielhaft mit der Aufnahmeeinrichtung 2 gekoppelt ist, sodass die in der Aufnahmeeinrichtung 2 aufgenommene Untergruppe 3, insbesondere die Rotorwelle 5 und der an der Rotorwelle 5 angeordnete Rotor 4 in Drehung versetzt werden können. Insbesondere ist es möglich, die Rotorwelle 5 und den Rotor 4 um die Drehachse des Rotors 4 in Drehung zu versetzen und somit relativ zu dem Abtragelement 11 der Abtrageinrichtung 10 zu bewegen. Durch die Relativbewegung zwischen den Leiterbereichen 6 und dem Abtragelement 11 ist es möglich, definiert Material an der Untergruppe 3, insbesondere den Leiterbereichen 6 des Rotors 4, abzutragen.The
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Positionierungseinrichtung 13 auf, die dazu ausgebildet ist, das Abtragelement 11 relativ zu der Untergruppe 3 zu positionieren, um so das definierte Maß einzustellen, das die Untergruppe 3 in dem Bereich, in dem der Materialabtrag erfolgt, aufweisen soll. Beispielsweise kann eine definierte Materialstärke eingestellt werden, wobei die Vorrichtung 1 Material abträgt, bis in dem relevanten Bereich die gewünschte Materialstärke erreicht ist. Die Positionierungseinrichtung 13 kann als Linearführung, zum Beispiel als Spindeltrieb, ausgeführt sein und somit die Untergruppe 3 relativ zu dem Abtragelement 11 positionieren.The
Alternativ zu der beschriebenen Variante ist es ebenso möglich, die Untergruppe 3 zu fixieren und stattdessen eine Bewegung seitens der Abtrageinrichtung 10 auszuführen, beispielsweise durch eine Rotation oder eine Relativbewegung des wenigstens einen Abtragelements 11 relativ zu der Untergruppe 3. Hierbei kann ebenfalls eine Kombination der Bewegungen der Untergruppe 3 und des wenigstens einen Abtragelement 11 ausgeführt werden. Ferner ist es ebenso möglich, wenigstens ein Abtragelement 11 an jeder axialen Seite der Untergruppe 3 vorzusehen, beispielsweise zusätzlich zu der in
Die in
In
Die Abtragelemente 11 sind bevorzugt derart ausgebildet, dass jedes Abtragelement 11 doppelseitig ausgeführt ist, d.h. Abtragflächen auf beiden Seiten aufweist. Dadurch kann sowohl eine Anpassung bzw. Bearbeitung der Materialstärke statorseitig und rotorseitig erfolgen. Die Abtragelemente 11 können ferner komprimierbar ausgeführt sein. Hierbei ist es möglich, dass zwischen die Untergruppen 3, 15, d.h. in den Luftspalt 8 oder anderweitig, ein Abstandshalter eingebracht wird oder die beiden Untergruppen 3, 15 anderweitig beanstandet werden, sodass ein Sollabstand oder eine Sollpositionierung der Untergruppe 14 erreicht wird. In diesem Zustand kann insbesondere die Bearbeitung erfolgen, sodass Material von den Untergruppen 3, 15 solange abgetragen wird, bis der Luftspalt 8 definiert erreicht ist. Anschließend können die Abstandshalter entfernt bzw. eine Fixierung der Untergruppe 14 vorgenommen werden. Im Anschluss kann die elektrische Maschine fertig montiert werden bzw. die Untergruppe 14 mit wenigstens einer weiteren Untergruppe gefügt werden.The
Die
Optional ist es möglich, bei der Einstellung der Orientierungseinrichtung 16 nicht dargestellte Abstandshalter einzubringen, beispielsweise in den Luftspalt 8, die dem lichten Maß des Soll-Luftspalts entsprechen und somit den Rotor 4 gegenüber dem Stator 9 auf seiner Sollposition bzw. in einem (axialen) Soll-Abstand halten. In
Dabei ragen die Stellschrauben 21, 22 durch den entsprechenden Lagerflansch 19, 20 und Berühren mit der Stirnfläche die Lager 17, 18 oder ein die Lager 17, 18 tragendes Bauteil, das zusammen mit den Lagern 17, 18 beweglich verbunden ist. Die Stellschrauben 21, 22 können somit angezogen bzw. fixiert werden, sodass der Rotor 4 und der Stator 9 in ihrer Sollposition fixiert werden, insbesondere werden die Untergruppen 3, 15 zueinander eingestellt. Danach können die Abstandshalter entfernt werden und gegebenenfalls weitere Bauteile zur Fixierung der Sollposition aufgebracht werden, insbesondere durch Aufschweißen oder Auflöten oder Aufkleben oder Aufnieten oder Aufschrauben oder durch einen Außenring, der am radial äußeren Umfang angebracht wird und beide Statorhälften des Stators 9 miteinander verbindet und somit die elektrische Maschine radial nach außen abschließt.The adjusting screws 21, 22 protrude through the corresponding bearing
Die Verfahren und die Vorrichtungen, die mit Bezug auf die
In dieser Ausführungsvariante ist der Rotor 4 drehbar in der Halteeinrichtung 26 eingespannt, d.h., dass der Rotor 4 um seine Drehachse drehbar in der Halteeinrichtung 26 aufgenommen ist. In der Fig. ist nur eine Hälfte der Vorrichtung 1 bzw. des Rotors 4 gezeigt, da diese um die Drehachse symmetrisch aufgebaut ist. Die Verformungseinrichtung 25 weist zwei Stempeleinrichtungen 27 auf, die jeweils einen verfahrbaren Stempel 28 sowie einen Aktor 29 aufweisen, mit welchem Aktor 29 der Stempel 28 bewegt werden kann, insbesondere in Verformungsrichtung. Somit ist es seitens der Verformungseinrichtung 25 möglich, in Abhängigkeit einer axialen Abweichung des Rotors 4, insbesondere wenn der Rotor 4 einen sogenannten „axialen Schlag“ aufweist, eine Verformungskraft auf den Rotor 4 aufzubringen und diesen gezielt zu verformen.In this embodiment variant, the
Beispielsweise ist der Vorrichtung 1 in diesem Ausführungsbeispiel eine Erfassungseinrichtung 30 zugeordnet, zum Beispiel ein Messtaster, die dazu ausgebildet ist, eine axiale Abweichung des Rotors 4 zu erfassen. Zum Beispiel liegt eine sogenannte Soll-Mittenlage des Rotors 4 zwischen den beiden Stempeleinrichtungen 27. Weist der Rotor 4 einen axialen Schlag auf, weicht der Rotor 4 zumindest in einer Umfangsposition von der Soll-Mittenlage ab. Zweckmäßigerweise kann der Rotor 4 somit um seine Drehachse (gestrichelt dargestellt) gedreht werden, wobei die Erfassungseinrichtung 30 in Kontakt mit der Oberfläche des Rotors 4 steht und somit Abweichungen in der axialen Position der Oberfläche des Rotors 4 erfassen kann.For example, in this exemplary embodiment, the
Ist eine solche Abweichung erfasst, kann eine der beiden Stempeleinrichtungen 27 dazu verwendet werden, den Rotor 4 entsprechend zu verformen. Die Aktoren 29 können dazu von der Erfassungseinrichtung 30 entsprechende Steuersignale erhalten. Auch kann eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, die die Messwerte der Erfassungseinrichtung 30 aufnimmt und entsprechende Steuersignale erzeugt und an die Stempeleinrichtungen 27 ausgibt. Weicht der Rotor 4 beispielsweise „nach unten“ ab, kann die untere Stempeleinrichtung 27 dafür verwendet werden, die Abweichung „nach oben herauszudrücken“.If such a deviation is detected, one of the two
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass der Rotor 4 „nach oben“ abweicht. Hierbei wird mit der oberen Stempeleinrichtung 27 die Verformungskraft auf den Rotor 4 ausgeübt. Dabei kontaktiert der Stempel 28 die Oberfläche des Rotors 4 und überträgt die Verformungskraft auf den Rotor 4, sodass sich dieser plastisch verformt. Hierbei wird mittels der Erfassungseinrichtung 30 festgestellt, wie weit der Rotor 4 verformt werden muss. Insbesondere kann dabei berücksichtigt werden, dass bei Aufheben der von der Stempeleinrichtung 27 auf den Rotor 4 übertragenen Kraft ein definiertes „Zurückfedern“ des Rotors 4 stattfindet. Dies kann bei der Definition der plastischen Schwelle entsprechend berücksichtigt werden, sodass bei Aufheben der Verformungskraft nach erfolgter plastischer Verformung die Soll-Mittenlage erreicht ist. Die Erfassungseinrichtung 30 kann die erfasste Axialposition des Rotors 4 solange nachführen, bis die ideale Lage erreicht ist. Anschließend kann die Soll-Mittenlage überprüft werden, indem der Rotor4 zumindest einmal vollständig um die Drehachse gedreht wird und die Axialposition bestimmt wird. Gegebenenfalls kann die Verformung an wenigstens einer weiteren Stelle wiederholt werden.In the exemplary embodiment shown, it is assumed that the
In Bezug auf die vorhergehenden Vorrichtungen 1 kann die in
In den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigte Einzelheiten, Vorteile und Merkmale sind selbstverständlich beliebig miteinander kombinierbar, untereinander austauschbar und aufeinander übertragbar.With regard to the preceding
Details, advantages and features shown in the individual exemplary embodiments can, of course, be combined with one another as desired, interchanged with one another and transferred to one another.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Aufnahmeeinrichtungrecording facility
- 33
- Untergruppesubgroup
- 44
- Rotorrotor
- 55
- Rotorwellerotor shaft
- 66
- Leiterbereichconductor area
- 77
- Magnetbereichmagnet area
- 88th
- Luftspaltair gap
- 99
- Statorstator
- 1010
- Abtrageinrichtungremoval device
- 1111
- Abtragelementremoval element
- 1212
- Antriebseinrichtungdrive device
- 1313
- Positionierungseinrichtungpositioning device
- 1414
- Untergruppesubgroup
- 1515
- Untergruppesubgroup
- 1616
- Orientierungseinrichtungorientation device
- 1717
- Lagerwarehouse
- 1818
- Lagerwarehouse
- 1919
- Lagerflanschbearing flange
- 2020
- Lagerflanschbearing flange
- 2121
- Stellschraubeadjusting screw
- 2222
- Stellschraubeadjusting screw
- 2323
- Gewindebohrungthreaded hole
- 2424
- Gewindebohrungthreaded hole
- 2525
- Verformungseinrichtungdeformation device
- 2626
- Halteeinrichtungholding device
- 2727
- Stempeleinrichtungstamp device
- 2828
- StempelRubber stamp
- 2929
- Aktoractuator
- 3030
- Erfassungseinrichtungdetection device
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020216115.1A DE102020216115A1 (en) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Process for processing at least one component of an electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102020216115.1A DE102020216115A1 (en) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | Process for processing at least one component of an electrical machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020216115A1 true DE102020216115A1 (en) | 2022-06-23 |
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ID=81847351
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1071825B (en) | 1959-12-24 | |||
US3096455A (en) | 1962-03-08 | 1963-07-02 | Basic Motor Developments Inc | Printed disc electrical machinery |
DE19918521B4 (en) | 1999-04-06 | 2006-08-24 | Bühler Motor GmbH | Arrangement for fastening permanent magnet segments |
DE10020940B4 (en) | 2000-04-28 | 2006-09-07 | Interelectric Ag | Method for producing an electric small motor with ironless rotor |
DE102016216773A1 (en) | 2016-09-05 | 2018-03-08 | Continental Automotive Gmbh | Rotor laminated core and stator core for an electrical machine |
-
2020
- 2020-12-17 DE DE102020216115.1A patent/DE102020216115A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1071825B (en) | 1959-12-24 | |||
US3096455A (en) | 1962-03-08 | 1963-07-02 | Basic Motor Developments Inc | Printed disc electrical machinery |
DE19918521B4 (en) | 1999-04-06 | 2006-08-24 | Bühler Motor GmbH | Arrangement for fastening permanent magnet segments |
DE10020940B4 (en) | 2000-04-28 | 2006-09-07 | Interelectric Ag | Method for producing an electric small motor with ironless rotor |
DE102016216773A1 (en) | 2016-09-05 | 2018-03-08 | Continental Automotive Gmbh | Rotor laminated core and stator core for an electrical machine |
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