DE1663075B1

DE1663075B1 - Magneform verfahren zum verbinden von teilen einer elektrischen maschine

Info

Publication number: DE1663075B1
Application number: DE19651663075
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Pieper
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-11-29
Filing date: 1965-11-29
Publication date: 1971-07-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magneform-Verfahren zum Verbinden von Teilen einer aus Lagerschilden, Ständerblechpaket und Läufer bestehenden elektrischen Maschine untereinander.
Zum Montieren von Elektromotoren ist es bereits bekannt (Zeitschrift »Machinery« vom 6. Februar 1963, S. 328), eine Maschine zur magnetischen Umformung anzuwenden. Die einzelnen Teile, wie die Lagerblöcke, der Stator und der Rotor, werden lose in einem Aluminiumring angeordnet. Der Alunüniumring mit den Einzelteilen wird in die Arbeitsspule der Maschine eingeführt. Die Arbeitsspule wird anschließend durch einen Stromstoß erregt, und durch das sich dabei aufbauende Ma-netfeld wird der Aluminiumring verformt, so daß die einzelnen Teile des Elektromotors zusammengehalten werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei dem Verfahren der oben genannten Art die Herstellung der Maschine dadurch weiter zu vereinfachen, daß auch die Bearbeitung der Lagerstellen weit-,gehend entfallen kann. Dies wird durch die Erfindung auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Lagerschilde mit der Läuferwelle benachbarten rohrförmigen bzw. konischen Ansätzen über die in dem Bereich der Ansätze mit einem festen oder flüssigen Stoff in der Stärke des gewünschten radialen Lagerspiels versehene Läuferwelle geführt werden und hiernach die Ansätze durch Anwendung des Magneform-Verfahrens in eine die Läuferwelle als Lager umschließende Form gebracht werden. Hierdurch ist es möglich, auf gesonderte Lager für den Läufer der elektrischen Maschine zu verzichten. Es kann weiterhin mit einem geringen Lagerspiel, d. h. einer guten Lagerpassung bei guter Fluchtung gearbeitet werden, so daß sich geringe Reibwerte ergeben, die insbesondere für Maschinen mittlerer und aeringger Leistungen von wesentlicher Bedeutung sind. Darüberhinaus ist es hierzu lediglich erforderlich, die Lagerstelle auf der Welle entsprechend fein zu bearbeiten.
Besondere Vorgänge zum Nachbearbeiten, wie Auswaschen des Stoffes, der die Stärke des gewünschten Lagerspieles bestimmt hat, können entfallen, wenn auf die Läuferwelle als fester oder flüssiger Stoff ein Schmiermittelfilm aufgebracht wird.
Weiterhin wird die Herstellung der elektrischen Maschine vereinfacht, wenn in einem Arbeitsgang die Ansätze in die die Läuferwelle und ein Hüllrohr in die den äußeren Umfang der Lagerschilde und des Ständerblechpaketes umschließende Form geschossen werden. Sofern die Lagerschilde topfförmig ausgebildet sind, hat sich ein Verfahren als vorteilhaft erwiesen, das darin besteht, daß in einem Arbeitsgang die Ansätze in die die Läuferwelle und Wandungsteile von topfförmig ausgebildeten Lagerschilden in die den äußeren Umfang des Ständerblechpaketes umschließende Form geschossen werden.
Um das Anlaufmoment für die elektrische Maschine klein zu halten und gegebenenfalls auch einen ölvorrat für die Lagerstelle zu schaffen, kann es vorteilhaft sein, wenn vor der Anwendung des Magneform-Verfahrens vorzugsweise poröse. Zwischenstücke (z. B. aus Sintereisen oder Kunststoff) als zwischen Lagerschild und Distanzstück angeordnete Anlaufscheiben auf die Läuferwelle geschoben sind.
Diese Anlaufscheiben können entfallen, wenn die Läuferwelle im Bereich des Lagers entweder konisch ausgebildet ist oder in diesem Bereich abgesetzt ausgeführt wird. Hierdurch läßt sich beim Herstellungsverfahren des Lagers das Axialspiel des Läufers gut bestimmen.
An Hand der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind, wird das Verfahren gemäß der Erfindung näher erläutert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Auf der Motorwelle 1 ist in üblicher Weise das Läuferblechpaket 2 befestigt, welches beispielsweise eine Kurzschlußwicklung trägt. Die Lagerschilde 3 weisen rohrförmiee Ansätze 4 auf, in denen die Läuferwelle 1 unmittelbar gelagert ist. Die Lagerschilde 3 bzw. die Ansätze 4 bestehen vorzugsweise aus Lagermetall, z. B. Aluminium, Messing, ölgetränktem Sintereisen od. dgl. Die rohrförmigen Ansätze 4 der Lagerschilde 3 können ohne Passung so vorgefertigt sein, daß sich ein reichliches Lagerspiel ergibt. Mit Hilfe von Luftspaltnadeln ist zum Läuferblechpaket 2 das Ständerblechpaket 5 zentriert. Anschließend werden die Lagerschilde 3 auf die Welle 1 aufgeschoben und mit Hilfe des Magneform-Verfahrens ein Hüllrohr 6 auf den äußeren Umfang der Lagerschilde 3 und Ständerblechpakete 5 aufgeschossen, so daß sich ein fester Sitz der Teile ergibt. Die ohne Passung hergestellten rohrförmigen Ansätze 4 werden ebenfalls mit Hilfe des Magneform-Verfahrens aul die Welle 1 aufgeschossen. Zuvor werden die Lagerstellen auf der Welle mit einem festen oder flüssigen Medium, z. B. Wachs, Fett, öl, in der Stärke des gewünschten Lagerspiels versehen. Durch die hohe Umformgeschwindigkeit ist das aufgebrachte Medium nicht in der Lage zu entweichen. Falls als Medium Wachs verwendet wird, kann es nach dem Uniformvorgang herausgeschmolzen werden. Vorzugsweise wird man aber einen Schmiermittelfilm verwenden, der gleichzeitig zur Schmierung der Lagerstelle dient.
Da beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 eine zylindrische Welle 1 verwendet ist, sind zur Sicherung in axialer Richtung Distanzstücke 7 vorgesehen, die zwischen Läuferblechpaket und Lagerschilde 3 angeordnet sind. Um die Reibung zu vermindern, können Anlaufscheiben 8 zwischen den Distanzstükken 7 und den Lagerschilden 3 eingefügt werden. Sie können beispielsweise auch aus ölgetränktem Sintereisen bestehen, wodurch sich eine zusätzliche Schmierung ergibt. Ferner kann auch die Läuferwelle selbst oder zumindest Teile derselben aus ölgetränktem Sintereisen bestehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die Motorwelle 1. zylindrisch abgesetzt, hinter denen die Ansätze 4 der Lagerschilde 3 zur Anlage kommen. Die Montage des Motors erfolgt ebenfalls mit Hilfe des Magneforin-Verfahrens, wie durch Pfeile angedeutet ist.
F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die Motorwelle 1 ist an den Lagerstellen konisch ausgebildet, auf denen die rohrförmigen Ansätze 4 der Lagerschilde 3 mit Hilfe des Magneform-Verfahrens aufgeschossen werden. Gleichzeitig, mit den Lagerstellen oder nach der Montage der Lagerschilde 3 werden, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, die Lagerschilde und das Ständerblechpaket 5 mit Hilfe eines Hüllrohres 6 durch Umformung desselben befestigt.
,t eine Ausführungsform, bei der außer-F i g. 4 zeig halb der Laaerstellen Depotfetträume 9 vorgesehen C sind. Den üblicherweise aus Lagermetall bestehenden Lagerschilden 3, 4 ist jeweils ein topfförmiges Gehäuse 10 benachbart, dessen Boden einen Durchtritt für die Läuferwelle 1 hat.
F i(7.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem außer einem außerhalb der La-erstelle liegenden Depotraum 9 noch ein axiales Lager mit zusätzlichem Schmiermittelvorratsraum in Form eines ölaetränkten Sintermetallrincres 11 voraesehen ist, über den teilweise der rohrförmige Ansatz 4 des Lagerschildes 3 aeschossen wird.
Fi ' g. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der an Stelle der flachen Lagerschilde 3 topfförmige Lagerschilde 12 vor-esehen sind. Teile der äußeren Topfwände werden mit Hilfe des Magneform-Verfahr#-,ns auf dem Ständerblechpaket 5 befestigt. Die Lagerschilde 12 weisen ebenfalls Ansätze auf, die hier mit 13 bezeichnet sind. Diese werden, wie bei den Ausführun sbeispielen zuvor, mit Hilfe des Magneform-9 Verfahrens auf die Läuferwelle 1 auf-eschossen.
Fi u. 7 zei-t ferner ein Ausführunasbeispiel, bei dem die Luerschilde im Querschnitt wulstförmiaus-ebildet sind. Sie sind hier mit 14 bezeichnet. Die' Befestigunz auf Ständer 5 und Läufer 1 erfol-t wie zuvor.

Claims

Patentansprüche: 1. INIagneform-Verfahren zum Verbinden von Teilen einer aus Lagerschilden, Ständerblechoaket und Läufer bestehenden elektrischen Ma-#chine untereinander, dadurch (yekennz e i c h n e t. daß die Laaerschilde (3, 12. 14) mit der Läuferwelle (1) benachbarten, rohrförmigen C bzw. konischen Ansätzen (4, 13) über die in dem Bereich der Ansätze (4, 13) mit einem festen oder flüssigen Stoff in der Stärke des gewünschten radialen Lagerspiels versehene Läuferwelle (1) geführt werden und hiernach die Ansätze durch Anwendung des Ma-neform-Verfahrens in eine die Läuferwelle als Lager umschließende Form gebracht werden. e 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Läuferwelle (1) als fester oder flüssi-er Stoff ein Schmiermittelfilm aufgebracht wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Arbeitsgang die Ansätze (4, 13) in die die Läuferwelle (1) und ein Hüllrohr (6) in die den äußeren Umfang der Lagerschilde (3) und des Ständerblechpaketes (5) umschließende Form geschossen werden (F i g. -i ZD bis 5). 4. Verfahren nach Anspruch 1. oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eineni Arbeitsgang die Ansätze (4, 13) in die die Läuferwelle (1) und Wandungsteile von topfförmig ausgebildeten C C Lagerschilden (12, 14) in die den äußeren Umfang des Ständerblechpaketes (5) umschließende Form geschossen werden. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche] bis 4, dadurch 2ekennzeichnet, daß vor der Anwendun- des Nlauneforrn-Verfahrens vorzugsweise poröse Zwischeistücke (8, 11) (z. B. aus Sintereisen oder Kunststoff) als zwischen Lager schild und Distanzstück (7) angeordnete Anlaufscheiben auf die Läuferwelle (1) geschoben sind (F i 1 und 5). 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (11) teilweise zwischen dem Ansatz des Laaerschildes (3) und der Läuferwelle (1) liegt (F i '-. 5). 7. Läuferwelle zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß die Läuferwelle (1) im Bereich des Lagers konisch ausgebildet ist (F i C. 3). 8. Läuferwelle zur Durchführuno, des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge - kennzeichnet, daß die Läuferwelle (1) im Bereich des La-ers abgesetzt ist (F i g. 2). 9. Nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hercr,-stelltes Lauer, gekennzeichnet durch die Anbringung, eines Schmiermittelbehälters (9, 10) innerhalb bzw. außerhalb des Laaerschildes (3. 12, 14) in der Nähe der Lagerstelle (F i g. 4 und 5).