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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets einer elektrischen Maschine.
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Der grundsätzliche Aufbau einer elektrischen Maschine ist aus der Praxis bekannt. So verfügt eine elektrische Maschine über einen Stator, der ein Gehäuse, ein Statorblechpaket und eine Spuleneinrichtung mit Wickelköpfen aufweist. Der Stator wird auch als Ständer bezeichnet. Ferner verfügt eine elektrische Maschine über einen Rotor, der eine Rotorwelle und ein Rotorblechpaket aufweist. Der Rotor wird auch als Läufer bezeichnet.
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1 visualisiert Verfahrensschritte eines aus der Praxis bekannten Verfahrens zum Herstellen eines Rotorblechpakets einer elektrischen Maschine. Das in 1 visualisierte Verfahren untergliedert sich dabei in zwei Teilprozesse 10, 11, die räumlich und zeitlich getrennt voneinander ausgeführt werden.
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In einem Schritt 10a des Teilprozesses 10 werden Bleche 12 bereitgestellt. Auf die Bleche 12 wird in Schritt 10a ein Kleber aufgetragen. Sodann wird ebenfalls in Schritt 10a des Teilprozesses 10 eine definierte erste Anzahl aus mit dem Kleber versehenen Blechen 12 zu einem Teilstapel aus Blechen 12 angeordnet, wobei in einem nachfolgenden Schritt 10b des Teilprozesses 10 der Teilstapel aus den mit dem Kleber versehenen Blechen 12 erwärmt wird, um den Kleber zu aktivieren. In Folge der Aktivierung des Klebers erfolgt bereits ein Verbinden der Bleche 12 des Teilstapels. In einem nachfolgenden Schritt 10c wird ein jeder solcher Teilstapel aus mit dem Kleber versehenen Blechen 12, der zur Aktivierung des Klebers erhitzt wurde, in einer Werkzeugmaschine 13 einem Stanzen unterzogen, wobei hierbei aus den Blechen des jeweiligen Teilstapels Abschnitte herausgestanzt werden. Im Anschluss an den Schritt 10c liegt demnach im Schritt 10d des Teilprozesses 12 eine Vielzahl von Teilblechpaketen 14 vor, die aus einer definierten ersten Anzahl aus gestanzten und miteinander verbundenen Blechen 12 bestehen.
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In einem nachfolgendem Schritt 10e des Teilprozesses 10 werden die in Schritt 10d vorliegenden Teilblechpakete 14 erwärmt, um den Kleber erneut zu aktivieren, wobei dann in einem Schritt 10f eine definierte zweite Anzahl aus Teilblechpaketen 14 durch Verpressen miteinander verbunden werden. Am Ende des Teilprozesses 10 sind demnach Teilblechpakete 14 miteinander verbunden.
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In einem separaten Teilprozess 11, der nach dem Stand der Technik zeitlich und räumlich getrennt vom Teilprozess 10 ausgeführt wird, werden in Ausstanzungen der bereits miteinander verbundenen Teilblechpakete 14 Magnete 15 angeordnet. Bei diesen Ausstanzungen handelt es sich um sogenannte Magnettaschen. Das Anordnen der Magnete 15 in den Ausstanzungen der miteinander verbundenen Teilblechpakete 14 erfolgt in einem Schritt 11a des Teilprozesses 11. In einem nachfolgenden Schritt 11b des Teilprozesses 11 wird die in dem Schritt 11a ausgebildete Anordnung erwärmt, um in einem nachfolgenden Schritt 11c über Spritzpressen eine Formmasse derart zu applizieren, dass sich die Formmasse mit den bereits miteinander verbundenen Teilblechpaketen 14 verbindet, wobei bei Herstellung eines Rotorblechpakets auch die Magnete 15 über die Formmasse mit den Teilblechpaketen 14 verbunden werden.
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Wie bereits ausgeführt, erfolgt das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets einer elektrischen Maschine in zwei räumlich und zeitlich voneinander getrennten Teilprozessen 10 und 11. Dies ist auch bei der Herstellung eines Statorblechpakets der Fall.
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DE 10 2012 005 795 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Lamellenpakets einer elektrischen Maschine. Hier wird vorgeschlagen, Lamellen zu stanzen, auf die Lamellen ein Klebmittel aufzubringen und nachfolgend die Lamellen zu einem Lamellenpaket zusammenzusetzen. Der Klebstoff wird dabei vollflächig auf eine Seite der Lamelle aufgetragen, wobei ein Initiator auf dieselbe und/oder eine andere Seite der Lamelle aufgebracht wird.
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Es besteht Bedarf daran, ein Blechpaket innerhalb kürzerer Zeit und mit geringerem Aufwand herzustellen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets einer elektrischen Maschine zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 4 gelöst.
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Das Verfahren gemäß Anspruch 1 umfasst zumindest die folgenden Schritte: Bereitstellen von Blechen. Auftragen eines Klebers auf die Bleche. Anordnen einer definierten ersten Anzahl aus mit dem Kleber versehenen Blechen zu einem Teilstapel aus Blechen. Aktivieren des Klebers und Stanzen des Teilstapels unter Ausbildung eines gestanzten Teilblechpakets. Anordnen einer definierten zweiten Anzahl von Teilblechpaketen in einem Werkzeug zu einem Stapel. Erwärmen des Stapels aus den Teilblechpaketen, Verpressen und Verbinden des erwärmten Stapels aus Teilblechpaketen und gleichzeitiges Spritzpressen einer Formmasse zum Verbinden der Formmasse mit den Teilblechpaketen unter Ausbildung des Blechpakets.
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Das Verfahren gemäß Anspruch 4 umfasst zumindest die folgenden Schritte: Bereitstellen von mit Backlack beschichteten Blechen. Stanzen von Blechzuschnitten aus den mit Backlack beschichteten Blechen. Anordnen einer definierten Anzahl von Blechzuschnitten in einem Werkzeug zu einem Stapel. Erwärmen des Stapels aus den Blechzuschnitten, Verpressen und Verbinden des erwärmten Stapels aus Blechzuschnitten und gleichzeitiges Spritzpressen einer Formmasse zum Verbinden der Formmasse mit den Blechzuschnitten unter Ausbildung des Blechpakets.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Herstellung des Blechpakets nicht in räumlich und zeitlich getrennten Teilprozessen, sondern vielmehr in einem integrierten Gesamtprozess.
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Dabei erfolgt die Verbindung von Teilblechpaketen oder gestanzten Blechzuschnitten gleichzeitig zum Spritzpressen und damit Applizieren der Formmasse. Ein separater Aktivierungsschritt für das Verbinden der Teilblechpakete oder der gestanzten Blechzuschnitte vor dem Spritzpressen der Formmasse entfällt somit.
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Insgesamt wird es dadurch möglich, Blechpakete einer elektrischen Maschine einfacher und kostengünstigerer innerhalb kürzerer Zeit herzustellen.
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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 Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Rotorblechpakets einer elektrischen Maschine nach dem Stand der Technik,
- 2 Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Rotorblechpakets einer elektrischen Maschine nach dem Stand der Technik.
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2 visualisiert ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Blechpakets einer elektrischen Maschine, wobei die Verfahrensschritte in einem Gesamtprozess 20 ausgeführt werden.
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Der Gesamtprozess 20 umfasst dabei die Verfahrensschritte 20a bis 20g.
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In einem ersten Verfahrensschritt 20a werden Bleche 21 bereitgestellt. Diese Bleche 21 sind mit einem elektrisch isolierenden Lack beschichtet. Auf diese Bleche 21 wird Klebstoff aufgetragen, wobei eine erste Anzahl aus mit dem Kleber versehenen Blechen 21 zu einem Teilstapel aus Blechen 21 angeordnet wird.
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Dieser in Schritt 20a ausgebildete Teilstapel wird nachfolgend in Schritt 20b erwärmt, um den Kleber zu aktivieren und so die Bleche 21 des Teilstapels zu verbinden.
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Anschließend wird der Teilstapel aus den verbundenen Blechen in einer Werkzeugmaschine 22 in Schritt 20c einem Stanzen unterzogen, bei welchem Abschnitte aus den Blechen 21 unter Ausbildung von Ausstanzungen herausgetrennt werden, und zwar unter Ausbildung eines Teilblechpakets 23 aus gestanzten und miteinander verbundenen Blechen 21.
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In Schritt 20d liegen die Teilblechpakete 23 aus gestanzten und miteinander verbundenen Blechen 21 vor
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In einem nachfolgendem Schritt 20e werden eine definierte zweite Anzahl solcher Teilblechpakete 23 in einem Werkzeug 24 zu einem Stapel angeordnet, und zwar in dem Ausführungsbeispiel der 2, welches der Herstellung eines Rotorblechpakets dient, zusammen mit Magneten 25 die in den Ausstanzungen der in dem Werkzeug 24 angeordneten und noch nicht miteinander verbundenen Teilblechpakete 23 angeordnet werden. Die Ausstanzungen, welche die Magnete 25 aufnehmen, werden als Magnettaschen bezeichnet.
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In einem nachfolgenden Schritt 20f erfolgt eine Erwärmung des Stapels aus den im Werkzeug 24 angeordneten Teilblechpaketen 23 sowie ein Verpressen und Verbinden des erwärmten Stapels aus den Teilblechpaketen 23, wobei gleichzeitig hierzu in einem Schritt 20g ein Spritzpressen einer Formmasse erfolgt, um die Formmasse mit den Teilblechpaketen 23 zu verbinden. Schritte 20f und 20g erfolgen gleichzeitig. Hierdurch wird letztendlich ein Blechpaket ausgebildet, nämlich ein Rotorblechpaket, aus miteinander verbundenen Teilblechpaketen 23 sowie aus mit den Teilblechpaketen 23 über die Formmasse verbundenen Magneten 25.
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Aus einem Vergleich der 2 und 1 folgt, dass der Prozessschritt 10e des Teilprozesses 10 des Standes der Technik entfällt, ebenso der Schritt 10f, wobei ferner alle Schritte 20a bis 20g in einem Gesamtprozess 20 durchgeführt werden und nicht in zeitlich und räumlich getrennten Teilprozessen 10 und 11. Die Schritte 20f und 20g erfolgen gleichzeitig.
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Die Erfindung, die unter Bezugnahme auf 2 für die Herstellung eines Rotorblechpakets beschrieben wurde, kann auch bei der Herstellung eines Statorblechpakets genutzt werden.
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Bei der Herstellung eines Statorblechpakets werden in Schritt 20e keine Magnete 25 in Ausstanzungen von Teilblechpaketen eingesetzt, vielmehr erfolgt bei Herstellung eines Statorblechpakets beim Spritzpressen über die Formmasse die Ausbildung eines Innen-Liners und/oder Außen-Liners an einer Innenkontur und/oder Außenkontur der gleichzeitig miteinander zu verbindenen Teilblechpakete.
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Hinsichtlich der übrigen Verfahrensschritte stimmt jedoch das Verfahren zur Herstellung eines Statorblechpakets mit dem Verfahren zur Herstellung eines Rotorblechpakets überein.
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Unter Bezugnahme auf 2 wurde die Erfindung für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben, in welchem Bleche 21 bereitgestellt und auf die Bleche 21 Klebstoff aufgetragen wird.
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Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, in Schritt 20a Bleche 21 bereitzustellen, die mit Backlack beschichtet sind.
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Dann, wenn in Schritts 20a mit Backlack beschichtete Bleche 21 bereitgestellt werden, entfällt der Schritt 20b und die mit Backlack beschichteten Bleche 21 werden direkt in Schritt 20c einem Stanzen unterzogen, um so Blechzuschnitte auszubilden, die mit Backlack beschichtet sind.
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Im Schritt 20e werden dann im Werkzeug 24 gestanzte Blechzuschnitte, die mit Backlack beschichtet sind, zu einem Stapel angeordnet, in Schritt 20f erwärmt, verpresst und verbunden, wobei gleichzeitig hierzu gemäß Schritt 20g ein Spritzpressen einer Formmasse erfolgt, um die Formmasse mit den Blechzuschnitten unter Ausbildung des Blechpakets zu verbinden.
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Dann, wenn ein Rotorblechpaket hergestellt wird, erfolgt dann in Schritt 20e das Anordnen der Magnete 25 in den Ausstanzungen der im Werkzeug 24 angeordneten und nicht verbundenen Blechzuschnitte.
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Bei Herstellung eines Statorblechpakets entfällt das Anordnen von Magneten in Ausstanzungen.
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Der Erfindung liegt demnach die Idee zugrunde, die Herstellung eines Blechpakets einer elektrischen Maschine in einem Gesamtprozess 20 auszuführen und gestanzte Teilblechpakete bzw. gestanzte Blechzuschnitte nicht separat zu erwärmen und zu verbinden, sondern vielmehr dies gleichzeitig bzw. parallel zum Spritzpressen einer Formmasse durchzuführen. Das Spritzpressen der Formmasse wird auch als Transfermolding bezeichnet.
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Bei der Herstellung eines Rotorblechpakets werden beim Spritzpressen Magnete über die Formmasse mit den Teilblechpaketen oder Blechzuschnitten verbunden. Bei der Herstellung eines Statorblechpakets erfolgt beim Spritzpressen der Formmasse die Ausbildung mindestes eines Liners.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012005795 A1 [0008]
