-
Dauermagnetsystem als Stator für elektrische Kleinmotoren0 Die Erfindung
betrifft ein Dauermagnetsystem als Stator für elektrische Kleinmotoren.
-
Statoren fur dauermagnetisch erregte Kleinmotoren bestehen in bekannter
Weise aus segmentförmigen Schalen oder einem Ring aus dauermagnetischem Werkstoff,
die in einem Eisenrückschlußring liegen, wobei dieser EisenrückschluB-ring praktisch
das Gehäuse des Stators bildet'oder unmittelbar in ein Statorgehäuse eingesetzt
ist. Dieser Aufbau ist einfach und zweckmäßig. Allerdings muß ein erheblicher Ausschuß
bei der Herstellung solcher Statoren in Kauf genommen werden. Außerdem verursacht
die Herstellung solcher bekannten Statoren einen erheblichen Arbeitsaufwand. Bei
solchen dauermagnetisch erregten Kleinmotoren wird die Forderung erhoben, daß der
Luft spalt zwischen Rotor und Stator sehr genau eingehalten wird, damit die einzelnen
Maschinen gleiche Leistung abgeben. Untereinander gleiche Luftspalte können aber
nur sichergestellt werden, wenn die Toleranzen sowohl des Eisenrückschlußringes
als auch der Dauermagnetschalen oder -ringe in außerordentlich engen Grenzen gehalten
werden0 Dies erfordert eine sehr sorgfältige Bearbeitung des Eisenrückschlußringes
einerseits und der Dauermagnete andererseits, um den geforderten
Luftspalt
einzuhalten. Außerdem muß noch zusätzlich die Rückseite der Dauermagnete geschliffen
werden, damit sie genau der Krümmung des Eisenruckschlußrings angepaßt ist, in den
die Dauermagnete eingeklebt werden. Die Bearbeitung des Eisenrückschlußrings und
der Dauermagnete erfolgt natürlich innerhalb vorgegebener Toleranzen. Selbst bei
sorgfältigster Bearbeitung, insbesondere der Dauermagnete, kann es aber vorkommen,
daß sich die Toleranzen addieren und die vorgeschriebene Luftspaltlänge dadurch
unzulässig vergrößert oder auch verkleinert wird0 Um diese Schwierigkeiten zu überwinden,
ist auch schon ein Verfahren bekannt geworden, welches eine einfache Fertigung von
Dauermagnetsystemen für Statoren elektrischer Kleinmotoren und eine genaue Einhaltung
des vorgeschriebenen Luftspalts ermöglicht. Bei diesem Verfahren werden die Dauermagnetschalen
um einen zentralen Dorn in ein Spritzwerkzeug eingesetzt. Der Durchmesser des Dorns
entspricht dem Durchmesser des in den Stator später einzusetzenden Rotors plus der
geforderten Luftspaltlänge. Um die um den Dorn angeordneten Dauermagnetschalen werden
zwei Rückschlußringe oder ein geteilter Eisenrückschlußring herumgelegt. Nach dem
Andrücken der Weicheisenrückschlußringe und der Dauermagnete gegen den zentralen
Dorn wird das Spritzwerkzeug geschlossen und Kunststoff bzw0 Metall eingespritzt,
das sich uni die Dauermagnete und Weicheisenrückschlußringe legt und diese zu einem
Bauteil miteinander verbindet. Nach dem Erhärten des Kunststoffs bzw. Metalls kann
das den Stator bildende fertige Daueragnetsystem.aus dem Spritzwerkzeug herausgenommen
werden. Dieses verfahren ist wie gesagt sehr einfach, mit geringen Fertigungskosten
verbunden und stellt die genaue Einhaltung des geforderten Luftspalts sicher.
-
Bei der Fertigung solcher Dauermagnetsysteme hat sich nun aber ein
Nachteil herausgestellt, der durch die Erfindung behoben werden soll. Beim Andrücken
der Weicheisenrückschlußringe und der Dauermagneten in dem Spritzwerkzeug gegen
den zentralen Dorn bzw. beim Einspritzen des Kunststoffs bzw. Metalls unter hohem
Druck werden häufig Risse oder Absplitterungen der sehr spröden Dauermagnete verursache,
Solche Systeme müssen als Ausschuß aussortiert werden. Diese häufig auftretenden
Beschädigungen der Dauermagnete beim Zusammenbau des Systems führen zu einem erheblichen
Ausschuß, der die Fertigungskosten nachteilig belastet. Außerdem kann unter Umständen
bei der Kontrolle eines Systems übersehen werden, daß die Dauermagneten beim Zusammenbau
des Systems rissig geworden sind. Werden solche beschädigten Systeme in Kleinmotoren
eingebaut, ergeben sich unter Umständen beim Betrieb des MotorsAbsplitterungen,
die zur Funtionsunfähigkeit des Motors führen.
-
Aufgabe der Erfindung ist daher, einen eg zu finden, um Absplitterungen
von der im fertigen Stator freiliegenden Oberfläche der Dauermagnete zu verhindern.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
die Dauerm-agnetschalen auf ihren freiliegenden Innenflächen mit einer Abdeckung
zu versehen. Als Abdeckung kann vorzugsweise ein dünnes metalllsches nichtferromagnetisches
Blech verwendet werden, -das um die Seitenflächen der Dauermagnetschalen herumgezogen
und an seinen Enden in der Umguß- bzw. Umspritzungsmasse aus o Kunststoff oder einem
anderen geeigneten nichtferromagnetischen Umhüllungsmat-erial verankert ist.
-
Das Abdeckblech muß sehr dünn sein, um den schon sehr kleinen Luftspalt
nicht unnötig zu vergrößern und-um plastisch verformbar zu sein. Die Verwendung
eins metallischen Abdeckbleches hat gegenüber einem Sehutzüberzug- zum Beispiel
aus Kunststoff oder Lack den Vorzug, daß es nicht an der Oberfläche der Dauermagnete
festhaftet und dadurch von etwaigen Spannungen oder einem Reissen der Dauermagnete
unberührt bleibt. Ein Schutzüberzug aus Kunststoff oder Lack würde infolge seiner
festen Haftung auf der Dauermagnetoberfläclle ebenfalls rissig werden, lfenn der
Dauermagnet selbst reißt Es hat- sich bei Versuchen herausgestellt, daß solche erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Abdeckbleche eine ausgezeichnete Sicherung der Dauermagnete in elektrischen
Kleinmotoren darstellen. Der bisher durch das Reißen der Dauermagnete verursachte
Ausschuß konnte praktisch vollständig verhindert werden.
-
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
ist, soll die Erfindung näher erläutert werden.
-
Abb. 1 ist ein Querschnitt durch einen Stator des dauermagnetisch
erregten Kleinmotors, Abb. 2 ein Längsschnitt desselben, bei dem die Dauermagnete
an ihren freiliegenden Flächen n'jit der erfindungsgemäßen Abdeckung versehen worden
sind.
-
Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Abdeckblech und Abb. 4 die
Seitenansici,it von Abb. 3.
-
Das Dauermagnetsystem für den Stator eines elektrischen Kleinmotors
besteht aus den ringsegmentförmigen Daúermagnetschalen 1, die von zwei Weicheisenrückschlußschalen
2 umgeben sind. Die Fugen 3 und 4 zwischen den Weicheisenrückschlußringen 2 befinden
sich etwa im Bereich der Mitte der Dauermagnetschalen 1. Die Dauermagnete 1 sind
radial magnetisiert.
-
Dauermagnethalbschalen 1 und Weicheisenrückschlußringe 2 werden beim
Zusammenbau des Systems um einen nichtdarge stellten, genau auf Maß gearbeiteten
Dorn in einem Spritzwerkzeug angeordnet. Anschließend werden die Dauermagnete und
die Weicheisenrückschlußringe 2 mittels Kunststoff 5 bzw. Metall ummantelt und zu
einem den Stator bildenden Bauteil miteinander verbunden.
-
Gemäß der Erfindung sind nun zum Schutz der freiliegenden Innenflächen
der Dauermagnetschalen 1 Abdeckbleche 7 vorgesehen. Diese Abdeckbleche 7 sind entsprechend
der Außenkontur der Dauermagnethalbschalen 1 vorgepreßt und werden vor dem Zusammenbau
der Systemteile auf die zu schützenden Flächen der Dauermagnethalbschalen 1 aufgeschoben.
Die Form der Abdeckbleche 7 ist aus den Abbildungen 3 und 4 ersichtlich und ihre
Lage iln fertigen Dauermagnetsystem ergibt sich aus den Abbildungen 1 und 2. Die
zuvor mit den Abdeckblechen 7 versehenen Dauermagnetschalen 1 werden in der gleichen
Weise zu dem System verbunden, wie es oben beschrieben worden ist. Die Ausbildung
der Abdeckbleche 7 ist derart, daß, wie aus den Abbildungen 1 und 2 ersichtlich,
die Enden der Abdeckbleche von der Kunststoffumspritzung 5 festgeleg-- sind. Dadurch
wird verhindert, daß die nur lose auf die Dauermagnetschalen 1 aufgeschobenen Abdeckbleche
sich unbeabsichtigt lösen,
Beim Zusammenbau des Systems im Spritzwerkzeug
werden die Abdeckbleche 7 mit den Dauermagnetschalen 1 gegenden Innendorn gedrückt
und passen sich dabei genau der Kontur der Innenflächen der Dauermagneten 1 an.
Etwaige Maßabweichungen zwischen den Abdeckblechen 7 und den durch siezu schützenden
Innenoberflächen der Dauermagnete 1 werden auf diese Weise beim Zusammenbau des
Systems ausgeglichen.
-
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Abdeckbleche 7 stellen, wie sich
gezeigt hat, einen wirkungsvollen Schutz der freiliegenden Innenoberflächen der
Dauermagnete 1 dar und verhindern, daß Stücke von der Innenoberfläche der Dauermagnete
1 absplittern und eine Beschädigung bzw.
-
Zerstörung des Motors verursachen.