DE1923753A1

DE1923753A1 - Elektromotor mit Feldmagnet aus Ferrit und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1923753A1
Application number: DE19691923753
Authority: DE
Inventors: Walter Fieni
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1968-05-10
Filing date: 1969-05-09
Publication date: 1969-12-18
Also published as: GB1250710A; NL6907142A; ES366941A1; FR1583851A

Description

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PATENTANWALT

6. 5. 1969 Anw.-Akte: ΖΘ/2

PATENTANMELDUNG

Anmelder; SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO 64, Avenue de la Grande-Armee 75 - PARIS 17°, France

Titel: Elektromotor mit Feldmagnet aus Ferrit und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Feldmagnet aus Ferrit und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Motois.

Es ist bekannt, daß bei Elektromotoren mit Ferriten die Montage der Ferritblöcke an das zylindrische Gehäuse des Motors infolge der unterschiedlichen MaBe von Ferritblöcken gleicher Nennabmessungen Schwierigkeiten bereitet; diese Unterschiede sind auf die Art der Fertigung dieser Blöcke durch Sintern zurückzuführen.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Elektromotors, bei dem die Nachteile vermieden werden, die sich aus den Maßunterschieden ergeben, dittJbei Ferritblöcken gleicher Nennabmessungen auftreten.

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Es ist insbesondere ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten Elektromotor zu liefern, der in automatischen Montageverfahren zusammengebaut werden kann und infolgedessen einen niedrigen Gestehungspreis hat.

Die Erfindung bei einem Elektromotor mit Ferriten besteht darin, daß die Montage der Ferritblöcke an das Feldgehäuse des Motors durch Mittel erfolgt, die elastische Kräfte in drei senkrechten Richtungen entwickelm, von denen eine die Richtung der Motorachse ist.

Gemäß einem anderen Merkmal sind die Mittel elastisch und bilden zwei gegenüberliegende, vorteilhafterweise symmetrische Systeme, die so bemessen sind, daß die bei ihrer Anbringung im Feldgehäuse entwickelten elastischen Kräfte die Ferritblöcke auf die Innenoberfläche dieses Feldgehäuses drUcken.

Die elastischen Mittel bestehen aus einem elastischen ersten und zweiten Teil/ wobei beide Teile geeignet sind, in Zusammenwirken mit den zum Feldgehäuse gehörenden Teilen die Blöcke in Umfangsrichtung und axial an dem Feldgehäuse anzubringen,

In einer Ausführungsform wird ein elastisches Montagemittel durch ein Plättchen aus elastischem Material gebildet, das entsprechend den beiden Schenkeln eines V geformt ist, von denen jeder Schenkel Greifmittel aufweist, die geeignet sind, mit den Ferritblöcken zusammenzuwirken; jeder der V-Schenkel besitzt außerdem eine elastische Anschlagzunge, die mit einer der ebenen Außenflächen des Ferritblockes zusammen-wirkt.

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ORlGZNAL INSPECTED

Bei dieser AusfUhrungsform haben die Montageteile für die Lagerung auf dem Umfang des Feldgehäuses eine Rille, die die Schenkel des V Verbindet, wobei diese Rille geeignet ist, eine parallel zur Motorachse auf dem Feldgehäuse ausgearbeitete Rippe aufzunehmen.

Nach einer änderen Ausbildung besitzen die Montageteile für die Umfangsanordnung einen Ausschnitt des Plättchens aus elastischem Material, der geeignet ist, eine Auskragung, die auf dem Feldgehäuse des Motors ausgearbeitet ist, aufzunehmen.

Bei einer weiteren Form der Ausführung bestehen die elastischen Montageorgane aus Kunststoffmaterial und weisen elastische Zungen auf·

Das Verfahren für die Konstruktion eines Elektromotors mit Ferriten gemäß der Erfindung besteht darin, daß zwei Statorhälften gebildet werden, die in der Ebene ihres Durchmessers, bezogen auf die Längsachse, miteinander zu verbinden sind, sowie darin, daß jede Statorhälfte mit elastischen Montageorganen versehen ist und daß der Anker des Motors, auf dem sich die Ferritblöcke befinden, in der einen der Statorhälften angeordnet wird, und daß die beiden Statorhälften wieder miteinander verbunden werden.

Bei einer Ausführungsform sind die Statorhälften mit Lagerschilden versehen.

Bei einer fariante werden auf den Statorhälften, die mit durch elastische Organe befestigten Ferritblöcken ausgerüstet sind, mit Lagerschilden versehene Endflansche angebracht.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel vereinfacht und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß eines erfindungsgemäßen Motors, Fig. 2 den Motor nach Fig. 1 in zwei Längsschnitten, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ferritblockes, Fig. 4 eine Abwicklung eines elastischen Montagemittels, Fig. 5 eine Vorderansicht desselben Mittels nach seiner Formung,

Fig, 6 eine Ansicht der Montagemittel und zugehörigen Ferritblöcke, teilweise entsprechend der Motorachse und teilweise im Schnitt,

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 der Fig. 6, Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, die die Montage der Ferritblöcke an das Feldgehäuse des Motors zeigt,

Fig. 9 eine schematische Ansicht der Anordnung eines Montagemittels,

Fig_o 10 eine analoge Darstellung, zu der in Fig. 4 gezeigten Ansicht, jedoch für eine andere AusfUhrungsform eines Montagemittels,

Fig. 11 eine analoge Darstellung zu der in Fig. 5 gezeigten Darstellung, jedoch für diese Ausführungsform, Fig. 12 eine Ansicht des Montageorganes der Fig. 10 und 11 im Schnitt entlang der Achse des Motors,

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Fig. 13 eine Ansicht im Schnitt entsprechend der Linie 13-13 der Fig. 12,

Fig.- 14 eine Ansicht eines Montagemittels im Schnitt entlang der Achse des Motors, jedoch für eine weitere Ausführungsform,

Fig. 15 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 15-15 der Fig. 14,

Fig. 16 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 16-16 der Fig. 15, in Richtung der Pfeile,

Fig. 17 eine Ansicht in Pfeilrichtung A nach Fig. 14,

Fig. 18 einen Längsschnitt, der die Montage von Ferritblöcken mit Hilfe von Montageorganen nach Fig. 14-17 zeigt,

Fig. 19 eine perspektivische Teilansicht eines Montageorganes nach Fig. 14-17,

Fig. 20 eine perspektivische aufgeteilte Ansicht, die ein Zusammenbauverfahren für den Elektromotor veranschaulicht,

Fig. 21 eine analoge Darstellung zu der in Fig. 20 gezeigten Ansicht, jedoch für eine andere Ausführungsform des Verfahrens.

Gemäß der Erfindung besteht der Motor 100 (Fig. 1 und 2) aus einem ringförmigen Gehäuse 101, in dem Ferritblöcke 155 (Fig. 3) angeordnet sind, die als zylindrische Ringteile ausgebildet sind, welche durch eine Innenfläche 103 (Fig. 3) und eine Außenfläche 104 begrenzt und durch ebene, zueinander senkrecht

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stehende Fläche 105, 106 und 107, 108 verbunden sind. Infolge der Herstellungsart der Ferritblöcke durch Sintern sind die Abstände zwischen den zylindrischen Flächen 103 und 104, den Flächen 109 und 110 - senkrecht zur Achse des Motors, wenn die Ferritblöcke auf das Feldgehäuse montiert sind - und den ebenen Endflächen 105 und 107 nicht bei allen Blöcken gleicher Nennabmessungen genau gleich» Daraus ergeben sich Schwierigkeiten für die Montage von Ferritblöcken derselben Serie an die entsprechenden Feldgehäuse von Motoren, die mit ihnen ausgerüstet werden müssen.

Erfindungsgemäß werden die Ferritblöcke an das Feldgehäuse des Motors mit Hilfe elastischer Mittel montiert, die in drei senkrechten Richtungen elastische Kräfte entwickeln, um die Unterschiede in den Abmessungen der Ferritblöcke in der Umfangslänge, in der Dicke, gemessen längs der Motorachse, und in der Dicke bezogen auf die radiale Richtung, auszugleichen.

In einer ersten Ausführungsform wird ein Montagemittel durch ein Plättchen aus Federstahl in geringer Dicke gebildet, das in Abwicklung in Fig. 4 gezeigt ist. Es umfaßt ein Hauptteil 120, mit Längsachse 130, begrenzt durch die geradlinigen Seiten 121, 122, 123 und 124, 125, 126, wobei die Seiten 121 und 122 durch eine trapezförmige Linie verbunden sind, die eine erste Lasche 127 begrenzt, und die Seiten 122 und 123 durch eine zweite trapezförmige Linie verbunden sind, die eine zweite Lasche 128 umgrenzt. Die Seiten 124, 125 und 126 sind durch gleiche Linien verbunden, wie sie die Laschen 127 und 128 eingrenzen, und zwar im Verhältnis zur Achse 130 symmetrisch zu diesen, und sie umgrenzen die Laschen 127", 128'. Die Seite 123 setzt sich fort in einer senkrecht zu ihr stehenden Seite 131, die wiederum durch eine Seite 132 mit einer senkrecht zur Achse 130 verlaufenden Kante 133

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verbunden ist, wodurch eine Zunge 134 umgrenzt wird. Das Plättchen weist außer den Laschen 127, 128 und 127', 128^r die Zungen 135, 136 und 137 analog der Zunge 134 auf.

An dem Hauptteil 120 sind in der Nähe der Außenkanten 133 und 133* längliche Aussparungen 138, 139, 140 und 141 je zwei und zwei symmetrisch im Verhältnis zur Achse 130 ausgebildet, und zwischen den länglichen Aussparungen 138, 139 sowie zwischen den länglichen Aussparungen 140, 141 ist das Plättchen entsprechend einem Abschnitt 142 bzw. einem Abschnitt 143 eingeschnitten. Die länglichen Aussparungen 138 bis 141 und die Einschnitte 142, 143 begrenzen zwei Zungen 144 und 145.

Zur Herstellung eines Montagemittels wird das Plättchen durch Umbiegen (Fig. 5 bis 7) um die senkrecht zur Achse 130 verlaufenden Geraden 150 und 151, die die Außenkanten der Seiten 122 und 125 tterbinden, in die Form eines V gebracht, dessen Winkel an der Spitze etwa 120 beträgt, wie aus Fig. 6 gut ersichtlich ist. Die Laschen 127, 128 und 127', 128* werden um ihre Verbindungslinie mit dem Hauptteil 120 umgebogen, und ebenso werden die Zungen 144 und 145 an ihrer Verbindungslinie mit dem Hauptteil 120 so umgebogen, daß sie in das Innere der Schenkel des V hineinragen. Die Laschen 134, 135, 136 und 137 werden in der Nähe ihrer freien Enden entsprechend den Umklappteilen 152, 152', 153, 153' abgebogen, und die Spitze zwischen den beiden Schenkeln des V ist als ein zylindrischer Teil 154 ausgebildet, der den gleichen Radius hat wie eine Rippe N in ausgearbeiteter Form, die auf der Innenwand des Ringes 101 des Feldgehäuses des Motors angeordnet iet.

FUr die Montage der Ferritblöcke an das Feldgehäuse des Motors

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wird ein erster Block T55 (Fig. 6, 7 und 8) einerseits zwischen die Umklappteile 152 und 152' eines ersten Montageorganes 156 und andererseits zwischen die entsprechenden Umklappteile 152a und 152'a eines anderen Organes 157 gepresst. Die Zunge 144 des Organes 156 und die entsprechende Zunge 144a des Organes 157 stUtzin sich gegen die Flächen 108 bzw. 106 des Blockes 155; der zweite Ferritblock 158 wird ebenfalls auf diese senkrecht zur Motorachse stehenden Flächen durch die Umklappteile 153, 153' des Montagemittels 156 und durch die entsprechenden Ömklappteile 153a, 158*a des Organes 157 gepreßt. Die Zunge 145 des Organes 156 und die entsprechende Zunge 145a des Organes 157 stutzen sich jeweils gegen die ebenen Flächen 108a und 106a des Ferritblockes 158.

Für Ferritblöcke gleicher Nennabmessungen, deren Dicke parallel zur Achse des Motors gemessen, jedoch etwas unterschiedlich ist, kommt die Elastizität der Zungen 152, 152' und 153, 153' sowie der entsprechenden Zungen des anderen Montageorganes zur Anwendung, um diese Unterschiede auszugleichen.

Die aus den Blöcken 155, 158 und ihren Montageorganen 156, 157 gebildete Einheit, die über eine ausreichende Kohäsion im Hin* blick auf die von den Ferritblöcken entwickelten magnetischen Kräfte verfUgt, wird im Feldgehäuse des Motors so angeordnet, daß die zylindrischen Teile 154 jedes der Organe 156 und 157 im Zusammenwirken mit den ausgearbeiteten Rippen N, N¹, die sich auf der Innenwand des Ringes 101 des Gehäuses befinden, die gewünschte Lagerung der Ferritblöcke 155, 158 bezogen auf den Umfang bewirken. Die Organe 156 und 157 sind so bemessen, daß das Zusammenwirken der zylindrischen Teile 154 jedes der Organe 156 und 157 mit den Rippen N, N¹ das Auftreten elastischer Kräfte

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bewirkt, die die Außenoberfläche der Ferritblöcke auf die Innenoberfläche des Feldgehäuses des Motors aufdrücken. Diese Kräfte werden einerseits durch die Teile der Organe 156 und 157 übertragen, die in Berührung mit den ebenen Flächen wie 105 und 107 sind, und andererseits durch die Zungen wie 144 und 145, die durch ihre elastische Verbiegung eventuelle Maßunterschiede bezüglich der radialen Dicke von Ferritblöcken mit gleichen Nennabmessungen ausgleichen.

Die elastischen Laschen 127, 127¹ und 128, 128' dienen der axialen Positionierung. Ihre Elastizität gestattet den Ausgleich von Dickentoleranzen des Feldgehäuses oder des Blechpaketes, das das Feldgehäuse bildet, wenn, wie in Fig. 9 gezeigt ist, die Ferritblöcke mit solchen Blechpaketen verbunden sind. Die Laschen 127, 127' und 128, 128¹ drücken elastisch gegen die Nasen 164 und 165 der Gehäuseteile 161 und 162 und gewährleisten damit die Anordnung der Ferritblöckeeinheiten am Gehäuse,»

Bei einer anderen Ausführungsform eines elastischen Montagemittels (Fig. 10 - 13) sind die axialen Positionierungslaschen, die mit 127" und 128" bezeichnet sind, nur an der einen Kante dieses Montageorganes vorhanden, das im übrigen gleich den vorstehend beschriebenen Montageorganen ausgebildet ist; die gleichen Bezugsziffern kennzeichnen die entsprechenden Teile.

Bei einer anderen Ausführungsform des elastischen Montagemittels besteht dieses aus Kunststoffmaterial« Es wird aus zwei Teilen wie 166 gebildet (Fig. 14-17 und Fig. 19), die mit einem Hauptteil 167 verbunden sind, das für das Zusammenwirken mit den Teilen

geeigne ΐ._1§ί),
des Feldgehäusesfum exne gute Lagerung auf dem Umfang zu erreichen.

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Jedes dieser Teile umfaßt vier Zungen 168a, 168b, 168c, 168d, die parallel zueinander stehen. An den freien Enden der Zungen 168a und 168c sind Umklappteile 169a und 169c vorgesehen, die fUr das Zusammenwirken mit den Flächen der Ferritblöcke geeignet sind, die senkrecht zur Motorachse stehen, wenn diese Blöcke an das Feldgehäuse des Motors montiert werden« Die elastische Verbiegung der Zungen 168 gestattet, wenn die Ferritblöcke an das Feldgehäuse des Motors montiert sind, wie es in Fig. 18 gezeigt ist, den Ausgleich von Maßunterdchieden von Ferritblöcken derselben Fertigungsserie· Dabei werden die Toleranzen im Hinblick auf die Dicke des Feldgehäuses durch die Tatsache berücksichtigt, daß jedes Montagemittel aus zwei Teilen gebildet wird, die symmetrisch im Verhältnis zu einer senkrecht zur Motorachse liegenden Ebene angeordnet sind.

Es wird nun auf Fig, 20 und Fig.~21 hinsichtlich des Zusammenbaues eines Elektromotors bei Anwendung der vorstehend beschriebenen elastischen Montagemittel für Ferritblöcke Bezug genommen.

Bei der in Fig, 20 gezeigten Ausführungsform wird das Gehäuse des Elektromotors von zwei zylindrischen Blechschalen 170, 171 gebildet, von denen jede Endzungen 172 bzw«, 173 aufweist, welche nach ihrer Einführung in die eingezogenen Nuten 178 der beiden Endflansche, von denen einer mit der Zahl 174 bezeichnet ist, zur Befestigung der Einheit heruntergeklappt werden» Die !ansehe 174 sind mit Lagern 175 versehen, die durch die auf den Flanschen mit den Nieten 177 befestigten Streifen 176 in Stellung gehalten werden. Der Bürstenhalter 179, auf dem die Federn 180 befestigt sind, die die Bürsten gegen den Kommutator drücken, ist zwischen den beiden Schalenhälften 170 und 171 angeordnet»

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Elastische Montagemittel 181 vom vorstehend beschriebenen Typ sind für die Lagerung der Ferritblöcke vorgesehen; einer dieser Ferritblöcke ist unter der Bezeichnung 182 gezeigt.

Bei einer anderen besonders vorteilhaften AusfUhrungsform (Fig. 21) ist der Motor im Durchmesser geteilt, und jede der Statorhälften 185, 186 ist mit zwei Endteilen 187, 187' und 188, 188' versehen, die die Lagerschilde 189 und 190 aufnehmen können« Zwei elastische Ringe - wie mit 191 bezeichnet -dienen zum Zusammenschluß der beiden Statorhölften.

Die Ferritblöcke, von denen einer unter 192 dargestellt ist, werden mittels elastischer Montagemittel eingebaut, wie sie vorstehend beschrieben und unter der Bezugszahl 193 gezeigt sind. Ein Bürstenhalter 179, der die Federn fUr das Andrücken der Bürsten an den Kommutator aufweist, ist.zwischen den beiden Statorhölften angeordnet.

Die Montage eines Motors wird wie folgt vorgenommen:

Die Ferritblöcke 182 oder 192 werden auf den Anker des Motors gesetzt, wo sie durch magnetische Anziehung haften, und die elastischen Montagemittel 181 oder 193 werden eines in der unteren Schalenhalfte 171 oder 186 und das andere in der oberen Schalienhälfte 170 oder 185 angeordnet· Der Anker wird dann mit dem BUrstenhalterplättchen 179 in der unteren Schalenhälfte angeordnet, und die obere Schalenhälfte wird heruntergelassen. Die elastischen Montagemittel, mit denen die oberen und unteren Schalenhälften versehen sind, greifen die Ferritblöcke mit den an ihnen befindlichen Laschen und Zungen* Die elastische Kraft dieser Organe ist ausreichend, um die Ferrite vom Anker zu lösen

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und die Montage dieser Blöcke am Stator zu gewährleisten· Die Möglichkeit der elastischen Biegung der Laschen und Zungen gleicht eventuelle Maßunterschiede von Ferritblöcken derselben Fertigungsserie aus« Der Motor wird durch Anbringung der Federringe 191 oder durch Umbiegen der Zungen 172, zusammengebaut«

D*ie elastische Verbiegung der an den Montageorganen vorgesehenen Laschen und Zungen ermöglicht den Ausgleich eventueller Maßunterschiede von Ferritblöcken derselben Fertigungsserie sowie die Ausfuhrung der verschiedenen Arbeitsgänge im Aufeinanderfolgenden Ablauf auf dem Montageband mit automatischen Maschinen, wodurch ein schnelles und präzises Montageverfahren für Elektromotoren geschaffen wird.

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Claims

PATENTANWALT

Anw.-Aktej 20.2 - 13 -

PATENTANSPRÜCHE :

( 1.!Elektromotor mit Ferriten. dadurch gekennzeichnet, daß dje Ferritblöcke an das Feldgehäuse des Motors durch Haltemittel montiert sind, die elastische Kräfte in drei senkrechten Richtungen entwickeln, von denen eine die Richtung der Motorachse ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel elastische Organe sind, die zwei gegenüberliegende, vorteilhafterweise symmetrische Systeme bilden, die so bemessen sind, daß die bei ihrer Anbringung im Feldgehäuse entwickelten elastischen Kräfte die Ferritblöcke an die Innenoberfläche dieses Feldgehäuses drücken.
3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Organe aus einem ersten und zweiten Teil bestehen, die geeignet sind, mit den besonders ausgebildeten Teilen des Feldgehäuses zusammenzuwirken mit dem Zweck, eine Umfangs- und axiale Anordnung der Ferritblöcke in dem Feldgehäuse zu erreichen.
4. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Haltemittel aus einem Plättchen aus elastischem Material besteht, das wie die beiden Schenkel eines V geformt ist, von denen jeder Schenkel Greifmittel

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besitzt, die zum Zusammenwirken mit einem Ferritblock geeignet sind, und von denen jeder außerdem eine elastische Anschlagzunge aufweist, die für das Zusammenwirken mit einer der ebenen Flächen dieses Blockes geeignet ist.
5. Elektromotor nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Umfangsanordnung der Ferritblöcke an dem Feldgehäuse eine Rille aufweisen, die die Schenkel des V verbindet und die eine auf dem Gehäuse parallel zur Motorachse vorgesehene ausgearbeitete Rippe aufnimmt*
6. Elektromotor nach Anspruch 3 und 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Mittel fUr die Umfangsanordnung einen Ausschnitt in dem Plättchen aus elastischem Material aufweisen, der eine auf dem Feldgehäuse des Motors vorhandene ausgearbeitete Auskragung aufnimmt«
7. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Montageorgane aus Kunststoff bestehen und elastische Zungen aufweisen.
8_e Verfahren zur Fertigung eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Statorhälften gebildet werden, die auf einer Ebene des Durchmessers zusammenfügbar sind, und daß jede Statorhälfte mit elastischen Montagemitteln versehen ist, und daß anschließend der Anker des Motors, auf den die Ferritblöcke aufgesetzt werden, in eine der Statorhälften eingebracht wird, worauf die beiden Statorhälften zusammengefügt und miteinander verbunden werden.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichn e t , daß an den Statorhälften, die mit durch elastische Mittel befestigten Ferritblöcken ausgerüstet sind, mit Lagern versehene Endflansche angeordnet sind.

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