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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors eines Elektromotors. Erfindung betrifft außerdem einen nach diesem Verfahren hergestellten Rotor.
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Aus der
DE 10 2016 221 291 A1 ist eine Vorrichtung zum induktiven Erwärmen von Dauermagneten bekannt, um durch eine Aktivierung einer Beschichtung und/oder eines Klebers in Magnettaschen einen festen Sitz der Dauermagnete in diesen Magnettaschen des Rotors erreichen zu können.
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Aus der
DE 10 2019 212 205 A1 ist ein Rotor einer elektrischen Maschine bekannt, umfassend ein Blechlamellenpaket, das sich um eine Motorachse erstreckt. Auf einer radial äußeren Umfangsfläche des Blechlamellenpakets ist dabei eine äußere Toleranzausgleichsschicht aufgebracht, wobei eine Zylindrizitätstoleranz der äußeren Oberfläche der äußeren Toleranzausgleichsschicht geringer ist als die Zylindrizitätstoleranz der radial äußeren Umfangsfläche des Blechlamellenpakets.
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Aus der
CN 204089522 U ist ein automatisiertes Werkzeug für die Montage eines Rotors auf einer Rotorwelle bekannt.
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Aus der
JP 2006081360 A sowie der
JP 2006180679 A sind weitere Vorrichtungen zur Montage eines Rotors eines Elektromotors bekannt.
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Durch die zunehmende Elektrifizierung bei Kraftfahrzeugen kommen auch zunehmend Elektromotoren zum Einsatz, die deren Antrieb dienen. Solche Elektromotoren werden oftmals als PSM-Motoren ausgebildet, wobei üblicherweise Blechpakete auf einer Rotorwelle eines Rotors für solch einen Elektromotor gefügt werden. Werden dabei die Blechpakete parzelliert, d. h. aufgeteilt, so ist bei einer Montage eines solchen Rotors ein besonders hoher Fertigungsaufwand erforderlich.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors eines Elektromotors anzugeben, mittels welchem insbesondere Motoren mit mehrteiligen Blechpaketen äußerst exakt gefertigt werden können.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors mit mehrteiligen Blechpaketen anzugeben, bei welchem sowohl eine Rechtwinkligkeit und eine Koaxialität der Blechpakete auf einer Rotorwelle als auch ein Gesamtrundlauf des Rotors eingestellt werden können. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Rotor eines Elektromotors mit einer Rotorwelle, inneren Blechpaketen, beispielsweise sternförmigen inneren Blechpaketen, äußeren Blechpaketen, vergrabenen Magneten, die in montiertem Zustand zwischen den inneren und äußeren Blechpaketen angeordnet sind, und Oberflächenmagneten, die in montiertem Zustand außen an den äußeren Blechpaketen angeordnet sind, hergestellt. Dabei werden zunächst die inneren Blechpakete auf die Rotorwelle aufgeschoben, beispielsweise aufgepresst, und hinsichtlich Rechtwinkligkeit und Koaxialität ausgerichtet. Anschließend wird der Rotor gebaut, indem die vergrabenen Magnete und die äußeren Blechpakete auf die inneren Blechpakete und die Oberflächenmagnete auf die äußeren Blechpakete aufgesetzt werden. Anschließend werden ein Gesamtrundlauf bzw. generell ein Rundlauf des Rotors eingestellt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit erstmals sowohl die Rechtwinkligkeit und die Koaxialität der inneren Blechpakete bezüglich der Rotorwelle eingestellt, als auch ein Gesamtrundlauf des Rotors, wodurch insbesondere Toleranzen einzelner Bauteile, wie beispielsweise der äußeren Blechpakete, der inneren Blechpakete, der vergrabenen Magnete bzw. der Oberflächenmagnete, besser kompensiert, wodurch insgesamt eine deutlich verbesserte reproduzierbare hohe Fertigungsqualität erreicht werden kann. Sämtliche Bauteiltoleranzen sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werkzeugfallend, das heißt bezogen auf den gesamten Rotor nach der Füllung mit einem Kunststoff. Werkzeugfallend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass z.B. ein Außenmantel aus Kunststoff durch die Innenfläche des Werkzeugs begrenzt wird. Dadurch erhält der Außenmantel exakt die Toleranzen, die eine Werkzeugoberfläche besitzt. Ist die Werkzeugoberfläche z.B. poliert, so ist die Oberflächenrauigkeit des Kunststoff-Mantels ebenfalls sehr gering.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mit den inneren Blechpaketen bestückte Rotorwelle in ein erstes Teil eines zweiteiligen Werkzeugs eingeschoben bzw. eingesteckt, wobei dieses erste Teil eine erste Aufnahme für die Rotorwelle sowie eine zweite Aufnahme für zumindest einen Teil der inneren Blechpakete aufweist. Die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme sind dabei derart ausgebildet, dass die Rotorwelle und die inneren Blechpakete rechtwinklig zur Rotorachse und zugleich koaxial zu dieser ausgerichtet werden. Hierzu können die Rotorwelle beispielsweise vertikal in einem Werkzeug eingespannt und zunächst die inneren Blechpakete auf die Rotorwelle aufgepresst werden. Durch eine Ausrichtung der inneren Blechpakete zu Rotorwelle sitzen diese rechtwinklig auf der Rotorwelle. Anschließend wird die so mit den inneren Blechpaketen bestückte Rotorwelle in das erste Teil des zweiteiligen Werkzeugs eingesteckt und zwar mit der Rotorwelle in die erste Aufnahme und mit den inneren Blechpaketen in die zweite Aufnahme.
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Anschließend wird ein zweites Teil des zweiteiligen Werkzeugs, welches eine dritte Aufnahme für die Rotorwelle, d. h. das andere Ende der Rotorwelle, sowie eine vierte Aufnahme für einen restlichen Teil der inneren Blechpakete aufweist, derart auf die Rotorwelle und die inneren Blechpakete aufgeschoben, dass auch die restlichen inneren Blechpakete rechtwinklig und koaxial zur Rotorwelle ausgerichtet werden. Dabei wird das zweite Teil des zweiten Werkzeugs zunächst mit seiner vierten Aufnahme über die restlichen Blechpakete geschoben, wobei bei zunehmendem Überschrieben die Rotorwelle in die dritte Aufnahme eingreift.
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Um dabei eine äußerst exakte Ausrichtung des ersten und zweiten Teils des zweiteiligen Werkzeugs zueinander und damit eine äußerst exakte Koaxialität und Rechtwinkligkeit sämtlicher Blechpakete auf der Rotorwelle erreichen zu können, werden das erste Teil und das zweite Teil des zweiteiligen Werkzeugs über eine zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil gelegene Formschlussverbindung miteinander verbunden. Die Formschlussverbindung erzwingt dabei bei miteinander verbundenem ersten Teil und zweiten Teil und einer darin angeordneten Rotorwelle mit darauf aufgeschobenen inneren Blechpaketen eine koaxiale Ausrichtung sowie Rechtwinkligkeit der inneren Blechpakete relativ zur Rotorwelle. Die rechtwinklige Ausrichtung sowie die Koaxialität ist insbesondere auch zur Verringerung von zwischen zwei benachbarten Blechpaketen vorhandenen Zwischenräumen erforderlich.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Formschlussverbindung Passstifte sowie zugehörige Öffnungen auf, wobei bei geschlossener Formschlussverbindung die Passstifte in zugehörige Öffnungen eingreifen. Hierzu können beispielsweise an einem dem zweiten Teil des zweiteiligen Werkzeugs zugewandten stirnseitigen Rand des ersten Teils Passstifte angeordnet sein, während an einem dem ersten Teil zugewandten stirnseitigen Rand am zweiten Teil des zweiteiligen Werkzeugs zugehörige Öffnungen vorgesehen sind, in welche die Passstifte bei geschlossenem Werkzeug spielfrei eingreifen und dadurch eine äußerst exakte koaxiale Verbindung der beiden Teile des zweiteiligen Werkzeugs erzwingen. Anstelle solcher Passstifte können selbstverständlich auch anderweitige Nut- und Federkonturen, beispielsweise Ringnuten bzw. Ringfedern, vorgesehen werden, die lediglich bei geschlossenem Werkzeug dazu führen müssen, dass die beiden Teile des zweiteiligen Werkzeugs exakt koaxial zueinander ausgerichtet sind.
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Durch die hohlzylinderförmige zweite und vierte Aufnahme, in welchen bei geschlossenem Werkzeug die inneren Blechpakete aufgenommen sind, kann die Rechtwinkligkeit dieser Blechpakete relativ zur Rotorwelle erzwungen werden. In diesem Prozessschritt können auch alle Kavitäten mit einem Kunststoff vergossen werden. Somit kann bei anschließendem Entformen die Rotorbaugruppe nicht mehr in sich bewegt werden. Die Toleranzen bleiben erhalten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Herstellung eines Gesamtrundlaufs zunächst ein Zylinder erwärmt und der Rotor mit der Rotorwelle, den inneren Blechpaketen, den vergrabenen Magneten, den äußeren Blechpaketen und den Oberflächenmagneten in diesen Zylinder eingeschoben. Anschließend wird ein Temperaturausgleich abgewartet, bei dem der Zylinder auf den Rotor aufschrumpft und dadurch den Gesamtrundlauf des Rotors herstellt bzw. erzwingt. Dann werden alle Kavitäten mit einem Kunststoff vergossen werden. Somit kann bei anschließendem Entformen die Rotorbaugruppe nicht mehr in sich bewegt werden. Die Toleranzen bleiben erhalten. Ist der Gesamtrundlauf hergestellt, wird der Zylinder erwärmt und wieder vom Rotor abgezogen. Rein theoretisch ist dabei sehr verständlich auch eine entsprechende Kühlung des Rotors mit Einschieben in den optional erwärmten Zylinder und Abwarten eines Temperaturausgleichs denkbar. Dabei kann nur der Zylinder oder der Rotor temperiert werden, oder aber beide Komponenten in unterschiedliche Richtung, d. h. der Rotor samt Rotorwelle, inneren Blechpaketen, äußeren Blechpaketen, vergrabenen Magneten und Oberflächenmagneten wird gekühlt und der Zylinder wird erwärmt, jeweils vor dem ineinander Einschieben. Die Innenkontur des Werkzeugs, d. h. eine Innenmantelfläche des Zylinders, wird dabei durch den Temperaturausgleich dem Rotor aufgezwungen. Dieses stellt eine fertigungstechnisch einfache und zugleich hochpräzise Möglichkeit des Herstellens des Rundlaufs bzw. Gesamtrundlaufs dar.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Manschettenwerkzeug um den Rotor mit Rotorwelle, inneren Blechpaketen, vergrabenen Magneten, äußeren Blechpaketen und Oberflächenmagneten gelegt und ein Innendurchmesser des Manschettenwerkzeugs verringert, bis der Gesamtrundlauf des Rotors erreicht ist. Dann werden alle Kavitäten mit einem Kunststoff vergossen werden. Somit kann bei anschließendem Entformen die Rotorbaugruppe nicht mehr in sich bewegt werden. Die Toleranzen bleiben erhalten. Anschließend wird der Innendurchmesser des Manschettenwerkzeugs vergrößert und letzteres wieder vom Rotor abgezogen. Das Manschettenwerkzeug kann dabei generell wie eine Schlauchstelle funktionieren und durch ein Zusammenziehen den Innendurchmesser verringern und dadurch die Rundheit des Manschettenwerkzeugs bzw. des Schellenwerkzeugs dem Rotor aufzwingen. Ein Schließen des Manschettenwerkzeugs bzw. der Manschette des Manschettenwerkzeugs kann dabei beispielsweise analog zu Schlauchschellen mittels Schrauben erfolgen, wobei alternativ auch hydraulische bzw. pneumatische Zylinder denkbar sind.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Zylinder bzw. ein Werkzeug mit radial nach innen verstellbaren Stempeln bereitgestellt, in den/das der montierte Rotor mit der Rotorwelle, den inneren Blechpaketen, den vergrabenen Magneten, den äußeren Blechpaketen und den Oberflächenmagneten eingeschoben wird. Anschließend werden die Stempel radial nach innen verstellt, beispielsweise mittels einer entsprechenden Hydraulik oder Pneumatik, und dadurch der Gesamtrundlauf des Rotors erzwungen. Dabei kann durch eine spezielle Gestaltung der Stempel sichergestellt werden, dass diese immer auf den gleichen Abstand zufahren. Dann werden alle Kavitäten mit einem Kunststoff vergossen werden. Somit kann bei anschließendem Entformen die Rotorbaugruppe nicht mehr in sich bewegt werden. Die Toleranzen bleiben erhalten. Anschließend werden die Stempel radial nach außen verstellt und der Rotor kann aus dem Zylinder bzw. dem Werkzeug entnommen werden. Auch hierdurch ist eine vergleichsweise einfache Einstellung eines Gesamtrundlaufs ist, der für eine einwandfreie Funktion und insbesondere auch für ein gleichbleibendes Spaltmaß zu einem Stator des Elektromotors verantwortlich ist, gewährleistet werden.
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Um ein unerwünschtes Verschieben der Einzelteile zu verhindern, wird der Rotor vor dem Entformen mit Kunststoff umspritzt bzw. es wird Kunststoff in den Rotor eingespritzt, wodurch auch Zwischenräume zwischen den inneren Blechpaketen, den vergrabenen Magneten, den äußeren Blechpaketen und den Oberflächenmagneten zumindest teilweise gefüllt werden. Hierbei werden vorzugsweise sämtliche Kavitäten gefüllt, was selbstverständlich alternativ zum Spritzgussverfahren auch mittels Transfermolding oder Vakuumverguss erfolgen kann. Das Vergießen mit Kunststoff bzw. Klebstoff fixiert auch die einzelnen Rotorteile, d. h., beispielsweise die vergrabenen Magnete, die Oberflächenmagnete und die äußeren Blechpakete miteinander. Nach der Entfernung aus dem Werkzeug, bzw. einem Spritzgusswerkzeug, ist der Gesamtrundlauf des Rotors werkzeugfallend und damit prozesssicher. Das Werkzeug schließt die Kavitäten nach außen hin ab. Dadurch fließt der Kunststoff bis zum Werkzeug und nimmt nun dort die Oberflächenstruktur, Rundheit, etc. des Werkzeugs bzw. der Oberflächen an. Daher können durch präzise Fertigungen des Werkzeugs hochgenaue Oberflächen und Rundheiten des Kunststoffs erzielt werden.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Rotor mittels eines solchen Verfahrens herzustellen und dadurch einen qualitativ äußerst hochwertigen Rotor selbst mit mehrteiligen Blechpaketen herstellen zu können.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
- 1 einen möglichen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Rotors eines Elektromotors,
- 2 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotor eines Elektromotors mit in einer Explosionszeichnung dargestellten Einzelteilen,
- 3 einen Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem innere Blechpakete auf die Rotorwelle aufgeschoben werden,
- 4 einen Verfahrensschritt zur rechtwinkligen und koaxialen Ausrichtung der inneren Blechpakete und der Rotorwelle bei noch geöffnetem zweiteiligen Werkzeug,
- 5 eine Darstellung wie in 4, jedoch bei geschlossenem zweiteiligen Werkzeugs,
- 6a einen Verfahrensschritt zur Herstellung eines Gesamtrundlaufs mit erwärmtem Zylinder,
- 6b eine Darstellung wie in 6a, jedoch mit abgekühltem und auf den Rotor auf geschrumpftem Zylinder,
- 7a einen Verfahrensschritt zur Herstellung des Gesamtrundlaufs des Rotors mit einem noch offenen Manschettenwerkzeug,
- 7b eine Darstellung wie in 7a, jedoch bei geschlossenem Manschettenwerkzeug,
- 8a einen in einen Zylinder eingeschobenen Rotor,
- 8b eine Beaufschlagung des Rotors mittels radial nach innen verstellbaren Stempeln.
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Entsprechend der 1, werden bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Rotors 1 (vgl. 2), der eine Rotorwelle 2, innere Blechpakete 3, äußere Blechpakete 4 sowie vergrabene Magnete 5 und Oberflächenmagnete 6 aufweist, sowohl eine Rechtwinkligkeit als auch eine Koaxialität der inneren Blechpakete 3 relativ zur Rotorwelle 2 und auch ein Gesamtrundlauf des Rotors 1 eingestellt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die inneren Blechpakete 3, welche aus einzelnen Rotorblechen bestehen können, auf die Rotorwelle 2 aufgeschoben, wie dies gemäß der 3 dargestellt ist. Dies erfolgt im Verfahrensschritt A entsprechend der 1. Das Ausrichten der Blechpakete 3 hinsichtlich ihrer Rechtwinkligkeit und Koaxialität auf der Rotorwelle 2 kann beispielsweise mittels eines in den 4 und 5 dargestellten zweiteiligen Werkzeugs 7 erfolgen, worauf in den nachfolgenden Absätzen eingegangen wird.
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Anschließend wird der Rotor 1 gebaut, indem die vergrabenen Magnete 5 und die äußeren Blechpakete 4 auf die inneren Blechpakete 3 und die Oberflächenmagnete 6 auf ein jeweils zugehöriges äußeres Blechpakete 4 aufgesetzt werden.
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Die inneren Blechpakete 3 haben dabei gemäß den 2 sowie 6 bis 8, einen sternförmigen Querschnitt, während die äußeren Blechpakete 4 einen im Wesentlichen dreiecks-förmigen Querschnitt besitzen. Betrachtet man die 2, so kann man erkennen, dass an einer Außenfläche der äußeren Blechpakete 4 eine Ausnehmung 8 angeordnet ist, welche komplementär zu einer Form der Oberflächenmagnete 6, ausgeführt ist, sodass jeweils ein Oberflächenmagnet 6 vorzugsweise formschlüssig in einer zugehörigen Ausnehmung 8 am äußeren Blechpaket 4 aufgenommen werden kann. Bei der gemäß der 2 dargestellten Montage des Rotors 1 erfolgt dabei, beispielsweise im Verfahrensschritt B entsprechend der 1, üblicherweise zuerst das Aufschieben der inneren Blechpakete 3 auf die Rotorwelle 2 und erst dann der Anbau der vergrabenen Magnete 5, der äußeren Blechpakete 4 sowie der Oberflächenmagnete 6. „Vergraben“ bedeutet in diesem Fall lediglich, dass die vergrabenen Magnete 5 verdeckt zwischen den inneren Blechpaketen 3 und den äußeren Blechpaketen 4 angeordnet sind. In einem sich weiter anschließenden Verfahrensschritt C wird nun der Gesamtrundlauf des Rotors 1 erzwungen, beispielsweise mittels der gemäß den 6 bis 8 dargestellten Werkzeuge.
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Nach Herstellen des Gesamtrundlaufs wird der Rotor 1 zusätzlich mit Kunststoff umspritzt werden, wobei auch Zwischenräume 9 (vgl. 2) mit Kunststoff bzw. Klebstoff verfüllt werden. Dies dient auch zur Fixierung der vergrabenen Magnete 5, der äußeren Blechpakete 4 sowie der Oberflächenmagnete 6. Auch eine vollständige Ummantelung des Rotors 1, beispielsweise im Verfahrensschritt D, mit Kunststoff und damit das Überziehen mit einer Schutzschicht ist denkbar.
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Entsprechend der 1 sind dabei lediglich beispielhaft insgesamt vier Verfahrensschritte A bis D dargestellt, wobei sehr verständlich auch noch Zwischenschritte, die zur Verfeinerung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen, vorgesehen werden können.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung wird die mit den inneren Blechpaketen 3 bestückte Rotorwelle 2 in ein erstes Teil 10 des zweiteiligen Werkzeugs 7 eingeführt, wie dies gemäß der 4 gezeigt ist. Dabei besitzt das erste Teil 10 eine erste Aufnahme 11 für die Rotorwelle 2 und eine zweite Aufnahme 12 für zumindest einen Teil der inneren Blechpakete 3. Die erste Aufnahme 11 und die zweite Aufnahme 12 sind dabei derart ausgebildet, dass die Rotorwelle 2 und die inneren Blechpakete 3, sofern diese in die zweite Aufnahme 12 eingreifen, rechtwinklig und koaxial ausgerichtet werden.
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Das zweiteiligen Werkzeug 7 besitzt darüber hinaus ein zweites Teil 13 mit einer dritten Aufnahme 14 für die Rotorwelle 2 und einer vierten Aufnahme 15 für den restlichen Teil der Blechpakete 3, die nicht in der zweiten Aufnahme 12 aufgenommen werden können.
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In einem anschließenden Verfahrensschritt wird das zweite Teil 13 des zweiteiligen Werkzeugs 7 entsprechend der 5 derart auf die Rotorwelle 2 und die restlichen inneren Blechpakete 3 aufgeschoben, dass die Rotorwelle 2 und sämtliche inneren Blechpakete 3 rechtwinklig und koaxial ausgerichtet werden. „Rechtwinklig“ bedeutet dabei lediglich, dass eine Scheibenebene der inneren Blechpakete 3 orthogonal zu einer Achse der Rotorwelle 2 verläuft.
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Um dabei eine vordefinierte Verbindung zwischen den beiden Teilen 13 und 10 des zweiteiligen Werkzeugs 7 beim Zusammenfahren zu erhalten, werden das erste Teil 10 und das zweite Teil 13 des zweiteiligen Werkzeugs 7 über eine zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 13 gelegene Formschlussverbindung 16 verbunden, wobei die Formschlussverbindung 16 bei miteinander verbundenem ersten Teil 10 und zweiten Teil 13 und einer darin angeordneten Rotorwelle 2 mit darauf aufgeschobenen inneren Blechpaketen 3 eine koaxiale Ausrichtung und Rechtwinkligkeit der inneren Blechpakete 3 erzwingt. Die Formschlussverbindung 16 kann dabei beispielsweise Passstifte 17 sowie zugehörige Öffnungen 18 aufweisen, wobei bei geschlossener Formschlussverbindung 16 die Passstifte 17 in zugehörige Öffnungen 18 eingreifen. Selbstverständlich sind auch andere Formschlussverbindungen, wie, äußeren Ringnuten oder Ringfedern, denkbar.
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Um nun einen Gesamtrundlauf des Rotors 1 mit höchster Qualität und Exaktheit gewährleisten zu können, können die gemäß den 6 bis 8 gezeigten Werkzeuge alternativ eingesetzt werden.
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Entsprechend der 6a wird, beispielsweise ein Zylinder 19 erwärmt, wodurch sich dieser temperaturbedingten ausdehnt. Anschließend wird der Rotor 1 mit der Rotorwelle 2, den inneren Blechpaketen 3, den vergrabenen Magneten 5, den äußeren Blechpaketen 4 und den Oberflächenmagneten 6 in den Zylinder 19 eingeschoben und ein Temperaturausgleich, bei dem der Zylinder 19 auf den Rotor 1 aufschrumpft, wie dies gemäß der 6b gezeigt ist, abgewartet. Anschließend wird der Zylinder 19 wiederum erwärmt und der Rotor 1 kann entnommen werden.
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Rein theoretisch ist auch ein Herauspressen des Rotors 1 aus dem noch warmen Zylinder 19 denkbar, sofern hierbei keine Schäden auftreten. Zusätzlich oder alternativ zum Erwärmen des Zylinders 19 kann selbstverständlich auch der Rotor 1 gekühlt werden.
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Gemäß den 7a und 7b ist ein Manschettenwerkzeug 20 gezeigt, welches um den Rotor 1, wiederum mit Rotorwelle 2, inneren Blechpaketen 3, vergrabenen Magneten 5, äußeren Blechpaketen 4 und Oberflächenmagneten 6 gelegt wird, woraufhin dann gemäß der 7a zur Erzeugung eines Gesamtrundlaufs ein Innendurchmesser des Manschettenwerkzeugs 20 verringert wird, bis der Gesamtrundlauf des Rotors 1 erreicht ist. Ein Verringern des Innendurchmessers kann dabei beispielsweise durch Schrauben ähnlich einer Schlauchschelle bzw. eine hydraulische Verstellung erfolgen. Um den Rotor 1 zu entnehmen, wird der Innendurchmesser des Manschettenwerkzeugs 20 wieder erweitert.
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Bei dem gemäß den 8a und 8b gezeigten Werkzeug, insbesondere Hinblick auf die 8b, handelt sich um einen Zylinder 19' mit radial nach innen verstellbaren Stempeln 21, wobei in den Zylinder 19' der Rotor 1 mit Rotorwelle 2, inneren Blechpaketen 3 und zumindest den vergrabenen Magneten 5 eingeschoben wird. Sehr verständlich kann der Rotor 1 auch bereits fertig gebaut sein und demzufolge zusätzlich noch die äußeren Blechpakete 4 sowie die Oberflächenmagnete 6 aufweisen. Um den Gesamtrundlauf des Rotors 1 zu erzwingen, werden nun die Stempel 21 radial nach innen verstellt, wodurch der Rotor 1 gleichmäßig radial nach innen komprimiert wird. Ist der Gesamtrundlauf des Rotors 1 eingestellt, werden die Stempel 21 radial nach außen verstellt und der Rotor 1 kann aus dem Zylinder 19' entnommen werden.
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Alles in allem kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Rotor 1 vergleichsweise einfach, automatisiert und schnell und darüber hinaus mit verbessertem Gesamtrundlauf, Rechtwinkligkeit und Koaxialität hergestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016221291 A1 [0002]
- DE 102019212205 A1 [0003]
- CN 204089522 U [0004]
- JP 2006081360 A [0005]
- JP 2006180679 A [0005]
