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Die Erfindung betrifft ein kreisringförmiges Dynamoblech,
das insbesondere für
einen Stator eines Elektroantriebs verwendet wird. Das Dynamoblech
enthält
ein erstes Blechsegment und mindestens ein zweites Blechsegment,
die jeweils einen Kreisausschnitt des kreisringförmigen Dynamoblechs bilden.
Die Blechsegmente sind derart aneinanderreihbar, dass sie in zusammengesetztem
Zustand ein kreisringförmiges
Blech bilden.
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Kreisringförmige Dynamobleche werden zur Herstellung
von Eisenkernen von Elektroantrieben, insbesondere zur Herstellung
von Eisenkernen für
einen Stator oder einen Rotor eines Elektromotors eingesetzt. Bei
der Herstellung von Eisenkernen von Elektromotoren werden üblicherweise
runde geschlossene Ringbleche, die Polstege enthalten, aus großen Blechtafeln
oder aus Blechbändern
ausgestanzt. Die so erzeugten kreisringförmigen Bleche werden aufeinandergeschichtet
und zu Paketen vernietet, verschweißt oder stanzpaktiert. Die
so hergestellten Blechpakete bilden einen Eisenkern eines Elektroantriebs.
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Zur Fertigung solcher geschlossener
kreisringförmiger
Bleche ist ein hoher Materialeinsatz notwendig, da das Material
innerhalb und außerhalb
des Statorblechrings Abfall ist und eine Verschnittoptimierung nur
sehr eingeschränkt
möglich
ist.
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Ein weiterer Nachteil geschlossener
kreisförmiger
Ringbleche ist die relativ schwierige Bewicklung der an den Blechpaketen
ausgeformten Pole mit Drahtwicklungen. Dafür sind sogenannte Drahteinziehmaschinen
erforderlich, die eine geringe Taktzeit haben, d.h. die zum Herstellen
einer Wicklung um einen Polsteg eine relativ lange Zeit brauchen.
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Ferner sind Lösungen bekannt, bei denen ein
kreisförmiges
Dynamoblech aus mehreren Blechsegmenten hergestellt ist. Jedes dieser
Blechsegmente enthält
eine Ausformung zum Bilden eines Pols. Die Blechsegmente werden
mit weiteren Blechsegmenten zu einem Statorsegment zusammengefügt und die
so zu einem Paket geschichteten Segmente können mit schnell laufenden
Linearwickelmaschinen bewickelt werden. Die Kosten für die Bewicklung
können
dadurch erheblich gesenkt werden. Zur Herstellung eines kompletten
Stators müssen
diese Segmente dann wieder zu einem geschlossenen Ring zusammengesetzt
und an den Stoßstellen
verschweißt
werden, um die kreisförmige
Form des Stators eines Elektroantriebs zu bilden. Insbesondere das
Verschweißen
der einzelnen Segmente zu einem kreisförmigen Stator ist relativ aufwendig
und verursacht hohe Kosten. Ferner müssen Maßnahmen getroffen werden, damit
die aufgebrachte Wicklung beim Schweißen nicht beschädigt wird.
Die beim Schweißen
eingebrachte Wärme
führt zu
Spannungen im zu schweißenden
Bauteil und zu ungewollten Verformungen des Stators.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
kreisförmiges
Dynamoblech anzugeben, bei dessen Herstellung sowohl nur geringer
Verschnitt anfällt
als auch die Weiter verarbeitung des Dynamoblechs zu einem Elektroantrieb
einfach möglich
ist. Ferner ist ein Stator für
einen Elektroantrieb anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch ein kreisförmiges Dynamoblech
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Durch ein kreisförmiges Dynamoblech mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist es möglich, die Blechsegmente beim
Heraustrennen aus einer Blechtafel derart anzuordnen, dass nur ein
geringer Verschnitt vorhanden ist, wodurch insbesondere die Material-
und Fertigungskosten eingeschränkt werden
können.
Ferner ist es möglich,
die einzelnen Blechsegmente zu Blechpaketen zusammenzufügen, wodurch
ein Segment des zu erzeugenden Eisenkerns gebildet wird, das sehr
einfach und kostengünstig,
insbesondere mit Hilfe bekannter schnell laufender Linearwickelmaschinen,
bewickelt werden kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung
betrifft einen Stator für
einen Elektroantrieb, der ringförmige Dynamobleche
nach Anspruch 1 enthält.
Ein solcher Stator ist einfach und kostengünstig herstellbar, wodurch
auch die Kosten zur Herstellung eines Elektroantriebs mit einem
solchen erfindungsgemäßen Stator
relativ gering sind.
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Zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung wird im folgenden auf die in der Zeichnung dargestellten
bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bezug genommen, die anhand spezifischer Terminologie beschrieben
sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der
Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige
Veränderungen
und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen sowie
derartige weitere Anwendungen der Erfindung, wie sie darin aufgezeigt sind,
als übliches
derzeitiges oder künf tiges
Fachwissen eines zuständigen
Fachmanns angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele
der Erfindung, nämlich:
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1 ein
aus drei Blechsegmenten zusammengesetztes kreisringförmiges Dynamoblech
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
einander zugekehrter Enden von zwei Blechsegmenten nach 1, die komplementär ausgebildete
Verbindungselemente enthalten;
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3 eine
Anordnung von zwei Blechsegmenten eines kreisringförmigen Dynamoblechs
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 3 gemäß einer ersten Ausführungsform;
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5 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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6 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 3 gemäß einer dritten Ausführungsform;
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7 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 3 gemäß einer vierten Ausführungsform;
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8 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 3 gemäß einer fünften Ausführungsform;
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9 eine
Darstellung von zwei Blechsegmenten eines Stators eines Elektroantriebs
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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10 einen
Kreisausschnitt eines kreisringförmigen
Dynamoblechs, der sechs Blechsegmente nach 9 enthält;
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11 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 9 gemäß einer ersten Ausführungsform;
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12 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 9 gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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13 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 9 gemäß einer dritten Ausführungsform;
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14 zwei
Blechsegmente eines kreisringförmigen
Dynamoblechs gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung;
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15 ein
kreisringförmiges
Dynamoblech, das aus Blechsegmenten nach 14 zusammengesetzt ist;
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16 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 14 gemäß einer ersten Ausführungsform;
und
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17 eine
vergrößerte Darstellung
von zwei einander zugekehrten Enden der zwei Blechsegmente nach 14 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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In 1 ist
ein kreisringförmiges
Dynamoblech 10 dargestellt, das aus drei gleichen Blechsegmenten 12, 14, 16 zusammengesetzt
ist. Jedes der Blechelemente 12, 14, 16 bildet
einen Kreisausschnitt des kreisförmigen
Dynamoblechs 10. An den einander zugekehrten Enden der
Blechsegmente sind komplementär
ausgebildete Verbindungselemente vorgesehen, die beim Zusammenfügen der Blechsegmente
ineinander greifen. Der in 1 mit X1
gekennzeichnete Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Blechsegment 12 und
dem Blechsegment 16 ist in 2 vergrößert dargestellt.
Gleiche Elemente haben gleiche Bezugszeichen. Am Blechsegment 12 ist
ein Vorsprung 18 ausgebildet, der in eine Aussparung 20 des
Blechsegments 16 eingreift, wobei die Aussparung 20 und
der Vorsprung 18 komplementär ausgebildet sind. Der Vorsprung 18 und die
Aussparung 20 dienen somit als Verbindungselement zwischen
den Blechsegmenten 16 und 12. Ferner hat das Blechsegment 20 einen
Vorsprung 24, der in die Öffnung der Aussparung 20 ragt.
Komplementär
dazu hat der Vorsprung 18 eine Aussparung 22,
in die der Vorsprung 24 hineinragt. Der Vor sprung 24 bildet
eine Hinterschneidung der Aussparung 20, in die der Vorsprung 18 durch
die Aussparung 22 formschlüssig eingreift. Je nach Größe des Vorsprungs 24 und
nach Größe der Aussparung 22 ist ein
seitliches Hineinschieben des Vorsprungs 18 in die Öffnung 20 möglich, wobei
die Zunge 26 mit dem Vorsprung 24 beim Einführen des
Vorsprungs 18 in die Aussparung 20 nach oben gedrückt und
elastisch verformt wird, wodurch der Vorsprung 24 anschließend in
die Aussparung 22 gedrückt
wird. Alternativ können
die beiden Blechsegmente 12 und 16 mit den Verbindungselementen übereinander
gelegt und der Vorsprung 18 in die Aussparung 20 gedrückt werden, ähnlich wie
Puzzel-Teile bei einem Puzzel-Spiel.
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Dynamobleche werden auch als Elektrobleche
oder Transformatorenbleche bezeichnet und sind Eisenbleche mit einer üblichen
Stärke
im Bereich von etwa 0,3 mm bis 1 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen
0,35 mm und 0,5 mm. Solche Dynamobleche haben eine gute magnetische
Leitfähigkeit,
d.h. eine hohe Thermeabilität,
und geringe Eisenverluste und sind somit zum Aufbau eines magnetischen
Kreises von elektrischen Maschinen geeignet. Wie bereits erwähnt, werden
die Dynamobleche übereinander
geschichtet und zu Blechpaketen verbunden. In einem solchen Blechpaket
induzierte Wirbelströme
führen
zu Wirbelstromverlusten, die durch Unterteilung des Eisenkerns in
gegeneinander isolierte Dynamobleche, die zur Erhöhung des
elektrischen Widerstands mit Silizium legiert sind, verringert werden.
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In 3 sind
zwei Blechsegmente 28, 30 dargestellt, die jeweils
einen Kreisausschnitt eines kreisförmigen Dynamoblechs eines zweiten
Ausführungsbeispiels
der Erfindung zeigen. Das Blechsegment 28 hat einen Polkern 32,
einen Polschuh 34 und einen Jochbereich 36. Das
Blechsegment 30 hat einen Polkern 38, einen Polschuh 40 und
einen Jochbereich 42. Die Blechsegmente 28 und 30 sind
mit den Mittellinien der Jochbereiche 36, 42 an
einer Kreisbahn im Radius r1 vom Mittelpunkt M2 ausgerichtet und
angeordnet. Im Bereich X2 sind die Blechsegmente 28 und 30 mit
Hilfe von Verbindungselementen miteinander verbunden. Vorzugsweise
werden erst mehrere Blechsegmente 28, 30 übereinander
gestapelt und zu Blechpaketen verbunden. Anschließend werden
die durch die Pakete gebildeten Pole mit Spulendraht umwickelt.
Die umwickelten Blechpakete werden mit Hilfe der an den Enden der Blechsegmente 28, 30 vorgesehenen
Verbindungselemente verbunden.
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In den 4 bis 8 sind mögliche Ausbildungen der Verbindungselemente
zwischen den Blechsegmenten 28 und 30 im verbundenen Zustand
dargestellt, wobei gleichartige Elemente der fortlaufenden Ausführungsformen
mit gleichen Bezugsziffern und einem der Bezugsziffer nachgeordneten
Kleinbuchstaben bezeichnet sind. Mit den in den 4 bis 8 dargestellten
Verbindungselementen können
Kreissegmente dauerhaft ohne zusätzliches
Schweißverfahren
zu einem kreisringförmigen
Dynamoblech für einen
Rotor oder für
einen Stator eines Elektroantriebs verbunden werden. Gemäß den Ausführungsbeispielen
der 4 bis 8 erfolgt eine Verbindung
der Blechsegmente bzw. der Blechpakete durch eine Rastverbindung,
eine Klemmverbindung oder eine Kombination aus einer Klemm- und
Rastverbindung, wodurch jeweils eine nahezu luftfreie Verbindung zwischen
den Blechsegmenten 28 und 30 erzeugt wird.
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In 4 ist
eine Klemmverbindung über
einen sogenannten Hochriegel dargestellt. Dabei hat ein Vorsprung 44a des
Blechsegments 30a die Länge c
und die Aussparung 42a des Blechsegments 28a hat
die Tiefe von c und ein zusätzliches
empirisch ermitteltes Spaltmaß y.
Sowohl die Aussparung 42a als auch der Vorsprung 44a sind
im oberen Bereich 46a als auch im unteren Bereich 48a jeweils
hinterschnitten, so dass der Vorsprung 44a in die Aussparung 42a hinein
gedrückt
werden kann. In den Bereichen 46a und 48a hat
der Vorsprung 44a eine maximale Ausdehnung von a und an
der breitesten Stelle eine Ausdehnung von b. Die im Blechsegment 28a oberhalb
und unterhalb der Aussparung 42a vorhandene Materialstärke des
Blechsegments ist so hoch, dass sich beim Hineindrücken des
Vorsprungs 44a in die Aussparung 42a die oberhalb
und unterhalb der Aussparung 42a gebildeten Zungen nur
geringfügig
elastisch verformen. Solche Zungen mit relativ hoher Materialstärke werden
auch als Hochriegel bezeichnet, da die Zungen ein großes Rückenmaß haben.
Aufgrund der geringen elastischen Verformbarkeit der Zungen ist
die Öffnung
der Aussparung 42a im Bereich 46a und 48a um
den Wert x gegenüber
dem Maß a
des Vorsprungs vergrößert. In
gleicher Weise ist die maximale Öffnungsbreite
der Aussparung 42a um den Wert x gegenüber der maximalen Breite des Vorsprungs 44a vergrößert ausgebildet.
Dadurch lässt
sich der hinterschnittene Vorsprung 44a in die hinterschnittene
Aussparung 42a auch dann hineindrücken, wenn sich die oberhalb
und unterhalb der Aussparung 42a im Blechsegment 28a gebildeten Zungen
nicht oder nur geringfügig
elastisch verformen lassen.
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In 5 ist
der Ausschnitt X2 gemäß einer zweiten
Ausführungsform
dargestellt, die im Unterschied zur Ausführungsform nach 4 für eine Ausführungsform geeignet ist, bei
der sich die oberhalb und/oder unterhalb der Aussparung 42b angeordneten
Zungen relativ leicht elastisch verformen lassen und insbesondere
eine geringe Materialhöhe
oberhalb und unterhalb der Aussparung 42b haben. Eine solche
Anordnung wird aufgrund der geringen Materialstärke der Zungen auch als Flachriegelanordnung bezeichnet.
Bei der Verbindungsanordnung nach 5 hat
die Öffnung 42b die
gleiche maximale Breite b wie die maximale Breite b des Vorsprungs 44b. Auch
haben die Aussparung 42b und der Vorsprung 44b die
kleinste minimale Breite a.
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In 6 ist
eine dritte Ausführungsform
der Verbindung der Blechsegmente 28c und 30c dargestellt.
Im oberen Bereich ist eine Hinterschneidung in gleicher Weise wie
bei den 4 und 5 vorgesehen. Im unteren
Bereich der Aussparung 42c und des Vorsprungs 44c erfolgt
eine Flächenpressung,
wobei die Pressflächen
in einem Klemmwinkel α1
in bezug auf die Mittelachse des Vorsprungs
44c bzw. der
Aussparung 42c angeordnet sind. Der Klemmwinkel α1 liegt vorzugsweise
im Bereich zwischen 1° und
15° und
ist zum Beispiel 8°.
Somit erfolgt bei der Ausführungsform
nach 6 die Verbindung
der Blechelemente 28c und 30c im oberen Bereich über einen hinterschnittenen
Riegel und im unteren Bereich über eine
konische Klemmverbindung.
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In 7 sind
die Abmessungen des Vorsprungs 44d und der Aussparung 42d derart
gewählt, dass
sie eine Presspassung bilden, wobei zum Verbinden des Blechsegments 28d mit
dem Blechsegment 30d der Vorsprung 44d in die
Aussparung 42d hineingepresst wird. Dieses Verfahren wird
auch als Passungsfügen
bezeichnet, wobei das Passungsfügen
beidseitig, d.h. oben und unten am Vorsprung 44d erfolgt.
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In 8 ist
eine fünfte
Ausführungsform
der Verbindung zwischen den Blechelementen 28e und 30e dargestellt.
Im Unterschied zur Ausführungsform nach 6 ist bei der Ausführungsform
nach 8 auch die obere
Seite des Vorsprungs 44e und der Aussparung 42e in
einem Klemmwinkel α2
zur Mittelachse des Vorsprungs 44e und der Aussparung 42e angeordnet.
Die Blechelemente 28e und 30e werden somit über eine
Kegelpressung miteinander verbunden. Sowohl die Aussparung 42e als
auch der Vorsprung 44e sind konusförmig ausgebildet und sind derart
bemessen, dass der Vorsprung 44e im hineingedrückten Zustand
fest in der Aussparung 42e sitzt und die Elemente 28e und 30e fest
verbindet. Der Klemmwinkel α2
stimmt vom Betrag her im wesentlichen mit dem Klemmwinkel α1 nach 6 überein.
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In 9 sind
zwei Blechsegmente 50, 52 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Das Blechsegment 50 hat einen Jochbereich 54,
einen Polkern 56 und einen Polschuh 58. Das Blechsegment 52 hat
einen Jochbereich 60, einen Polkern 62 und einen
Polschuh 64. Die Mittellinien der Jochbereiche 54 und 60 sind
auf einer Kreisbahn im Abstand r3 zu einem nicht dargestellten Mittelpunkt
M3 angeordnet. Die einander zugekehrten Enden der Jochbereiche 54, 60 der
Blechsegmente 50, 52 enthalten komplementär ausgebildete
Verbindungselemente, die beim Zusammenfügen der Blechsegmente 50, 52 ineinander
greifen. Die Blechsegmente 54, 60 stoßen an der
Verbindungsstelle ferner an einer Anlagefläche A' und einer Anlagefläche B' aneinander. Das Blechsegment 50 hat
ferner Anlageflächen
A und B, an denen nach dem Zusammenfügen des Blechsegments 50 mit
einem weiteren nicht dargestellten Blechsegment dieses weitere Blechsegment
anliegt. In gleicher Weise hat das Blechsegment 52 weitere
Anlageflächen
A", B". Mögliche Ausführungsformen
der im Bereich X3 angeordneten Verbindungselemente der Blechsegmente 50, 52 werden
nachfolgend im Zusammenhang mit den 11 bis 13 noch näher erläutert.
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In 10 sind
die Blechsegmente 50, 52 mit weiteren Blechsegmenten
gleicher Bauart zu einem Kreisausschnitt eines kreisringförmigen Dynamoblechs
zusammengefügt
dargestellt.
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In der 11 ist
eine erste Ausführungsform der
Verbindungselemente zum Verbinden der Blechsegmente 50, 52 detailliert
dargestellt, wobei der Ausschnitt X3 nach 9 detailliert dargestellt ist. In den 11 bis 13 sind alternative Ausführungsformen
zur Ausbildung der Verbindungselemente zum Verbinden der Blechsegmente 50, 52 dargestellt,
wobei einander entsprechende Elemente in den 9 bis 13 mit
der gleichen Bezugsziffer und einem nachgeordneten fortlaufenden
Kleinbuchstaben gekennzeichnet sind.
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Bei der Ausführungsform nach 11 sind die Blechsegmente 50a und 52a mit
Hilfe einer Rastverbindung miteinander verbunden, wobei ein am Blechsegment 52 ausgebildeter
hinterschnittener Vorsprung 78a in eine im Blechsegment 50 ausgebildete
Ausnehmung 80a eingreift. Die Hinterschneidungen im Vorsprung 78a sind
in 11 mit 70a und 72a bezeichnet,
wobei die Ausnehmung 80a in diesen Bereichen jeweils einen
Vorsprung hat, der komplementär
in die Hinterschneidung des Vorsprungs 78a eingreift. Der
Vorsprung 78a wird in die Ausnehmung 80a hineingedrückt, wobei
beim Hineindrücken das
an die Ausnehmung 80a des Blechsegments 50 angrenzende
Blechmaterial elastisch verformt wird und die an der Ausnehmung
in den Bereichen 70a, 72a vorhandenen Vorsprünge in die
Hinterschneidung des Vorsprungs 52a greifen. Der Vorsprung 78a des
Blechsegments 52 kann auch als Feder und die Ausnehmung 80a des
Blechsegments 50 kann auch als Nut bezeichnet werden, wobei
die hinterschnittene Nut dann in die speziell komplementär ausgebildete
Feder eingerastet wird. Die Blechsegmente 50, 52 sind
somit über
eine Rastklemmung fest miteinander verbunden. Das oberhalb und unterhalb
der Ausnehmung 80a am Blechsegment 50 vorhandene Blechmaterial
wird auch als Riegel bezeichnet, wobei mindestens ein Riegel derart
elastisch verformbar ist, dass der Vorsprung 78a in die
Ausnehmung 80a hineingedrückt werden kann und die Vorsprünge in den Bereichen 70a, 72a in
die Hinterschneidung des Vorsprungs 78a durch die bei der
elastischen Verformung aufgewendete Federspannkraft hineingedrückt werden.
Das Innenmaß der
Ausnehmung 80a stimmt mit dem Außenmaß des Vorsprungs 78a,
d.h. in den Maßen
a und b, überein,
so dass nach dem Verbinden des Blechsegments 50 mit dem
Blechsegment 52 zusätzlich
eine Presspassung zwischen dem Vorsprung 78a und der Ausnehmung 80a vorhanden
ist.
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In 12 ist
eine zweite Ausführungsform der
Verbindung zwischen den Blechsegmenten 50 und 52 im Bereich
X3 dargestellt. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform
nach der 11 ist bei der
Ausführungsform
nach 12 der obere Teil
der Verbindung ausgebildet, wodurch im Bereich 70b ein Vorsprung
in der Ausnehmung 80b in eine Hinterschneidung des Vorsprungs 78b greift.
Gegenüber an
der Unterseite der Verbindungselemente ist eine äußere Schräge an dem Vorsprung 78b und
eine innere Schräge
an der Ausnehmung 80b mit einem Klemmwinkel ähnlich dem
weiter oben beschriebenen Klemmwinkel α1, wodurch eine Selbsthemmung zwischen
dem Verbindungselement 78b und dem Verbindungselement 80b erzeugt
wird. Bei einem schrittweisen Zusammenfügen von Blechsegmenten zu einem
geschlossenen Statorkreis erleichtert die einseitige Riegelanordnung
vorzugsweise an der Oberseite den Fügevorgang. Dadurch kann auch
das letzte Blechsegment zum Schließen des Statorkreises relativ
einfach eingesetzt werden. Wie bereits weiter oben erwähnt, werden
vorzugsweise komplett bewickelte Statorsegment mit aus Blechsegmenten 50, 52 gebildeten
Blechpaketen zu einem kompletten Stator zusammengefügt.
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In 13 ist
eine weitere Ausführungsform der
Verbindung zwischen dem Blechsegmenten 50 und 52 dargestellt.
Der obere Teil der Verbindungselemente ist in gleicher Weise wie
bei den Verbindungselementen nach den 11 und 12 ausgeführt. Gegenüberliegend an der Unterseite
sind die Innenseite der Ausnehmung 80a und die Außenseite des
Vorsprungs 78a mit einer Krümmung im Radius von r31 zum
nichtdargestellten Mittelpunkt ausgebildet. Somit verläuft die
Unterseite 76c der Verbindungselemente 78c und 80c auf
einer parallelen Kreisbahn zur Mittellinie der Jochbereiche 54, 60 der Blechsegmente 50, 52.
Beim schrittweisen Zusammenfügen
von Blechsegmenten zu einem geschlossenen Statorkreis erleichtert
die einseitige Riegelanordnung bei gegenseitiger radialer Riegelflankenanordnung
das Zusammenfügen
der Blechelemente 50, 52 in ähnlicher Weise, wie bereits
im Zusammenhang mit 12 beschrieben.
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In 14 sind
zwei Blechsegmente 82, 84 dargestellt, die jeweils
einen Kreisausschnitt eines kreisringförmigen Dynamoblechs für einen
Stator eines Elektromotors bilden. An den einander zugekehrten Enden
der Blechsegmente 82, 84 stoßen diese an den Anlageflächen A', B' aneinander und sind
mit Hilfe an den Enden der Blechsegmente 82, 84 ausgebildeter
Verbindungselemente verbunden, die beim Zusammenfügen der
Blechsegmente ineinander greifen.
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Das Blechsegment 82 hat
einen Jochbereich 86, einen Polkern 88 und einen
Polschuh 90. Das Blechsegment 84 hat einen Jochbereich 96,
einen Polkern 92 und einen Polschuh 94. Die Mittellinien der
Jochbereiche 86, 96 sind auf einer Kreisbahn im Abstand
r4 zu einem nicht dargestellten Mittelpunkt M4 angeordnet.
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In 15 sind
die Blechsegmente 82, 84 mit zehn weiteren gleichartigen
Blechelementen dargestellt, die zu einem kreisringförmigen Dynamoblech eines
Stators eines Elektroantriebs, vorzugsweise eines Elektromotors,
zusammengefügt
sind.
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In 16 ist
eine Ausführungsform
der im Bereich X4 der 14 dargestellten
Verbindung zwischen dem Blechsegment 84 und dem Blechsegment 82 gezeigt.
Ein am Ende des Blechsegments 84a ausgebildeter Vorsprung 98a greift
in eine im angrenzenden Blechsegment 82a Ausnehmung 100a ein.
Der Vorsprung 98a und die Ausnehmung 100a sind
komplementär
ausgebildet und dienen als Verbindungselemente zum Verbinden der
Blechsegmente 82a und 84a. Der Vorsprung 98a wird
zum Zusammenfügen
der Blechsegmente 82a, 84a in die Ausnehmung 100a vorzugsweise
in Richtung der Kreisbahn mit dem Radius r4 vom Mittelpunkt M4 der
Statoranordnung eingesteckt. Bei der Ausführungsform nach 16 entspricht die Breite
des Vorsprungs 98a der Breite der Ausnehmung 100a,
wodurch eine Presspassung erzeugt wird und das Material oberhalb
und unterhalb der Ausnehmung 100a eine Kraft auf den in
die Ausnehmung 100a eingeführten Vorsprung 98a ausübt.
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In 17 ist
eine alternative Ausführungsform
zum Verbinden der Blechsegmente 82 und 84 nach 14 dargestellt. Der Wert
der Breite ist gegenüber
der Ausführungsform
nach 16 um den empirisch
ermittelten Wert x/2 reduziert, wodurch auf einer Seite des Vorsprungs 98b eine
einseitige Klemmung durch einen Klemmriegel erfolgt, wodurch auf der
gegenüberliegenden
Seite des Vor sprungs 98b ein Anlagedruck auf die innere
Fläche
der Ausnehmung 100b ausgeübt wird.
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Bei allen Ausführungsformen aller Ausführungsbeispiele
sind die Ecken der Vorsprünge
und die Ecken der Ausnehmungen vorzugsweise abgerundet oder angepasst,
um das Zusammenfügen, insbesondere
das Zusammenrasten bzw. das Zusammenschnappen, ganzer Blechpakete
zu vereinfachen. Die Hinterschneidungen können verschiedenartig ausgeformt
sein. Sie können
insbesondere den Querschnitt einer Schwalbenschwanzführung aufweisen
oder kreisförmig, ähnlich den
Verbindungselementen bei einem Puzzel-Spiel, geformt sein. Das in
den Figuren mit z bezeichnete Höhenmaß ist neben
den Materialeigenschaften des Blechs entscheidend für die elastische
Verformbarkeit und somit für
die Federwirkung, mit der die Öffnung
der jeweiligen Ausnehmung weiter auseinanderdrückbar ist, um den in die Ausnehmung
einzusetzenden Vorsprung in diesen hineindrücken zu können. Ist die Abmessung z relativ
groß,
so wird allgemein von einem Hochriegel gesprochen; ist das Maß z relativ
klein, so wird von einem Flachriegel gesprochen. Ein aus Blechsegmenten
zusammengesetztes kreisringförmiges
Dynamoblech wird vorzugsweise zur Herstellung eines Stators oder
eines Rotors für
Elektromotore genutzt. Jedoch kann ein derartig zusammengesetztes
kreisringförmiges
Dynamoblech auch zur Herstellung anderer Eisenkerne verwendet werden, insbesondere
für Hubmagnete.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen sind aus mehreren
Blechsegmenten gebildete Blechpakete zu einem kreisringförmigen Eisenkern
erfindungsgemäß zusammengefügt, wobei
mehrere hintereinander zu einem kreisringförmigen Gesamteisenkern angeordnet
und zusammengefügt
sind. Die kreisringförmigen Eisenkerne
sind vorzugsweise derart gegeneinander verdreht angeordnet, dass
die Stoßstellen
zwischen den Blechsegmenten eines Eisenkerns in Umfangrichtung versetzt
zu den Stoßstellen
der Blechsegmente des/der benachbarten kreisringförmigen Eisenkerns/Eisenkerne
angeordnet sind. Durch diese Verdre hung der Segmentstapel sind die
Verbindungsstoßstellen
verteilt angeordnet, wodurch der Eisenkern eine verbesserte magnetische
Leitfähigkeit
hat.
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Alternativ können zu einem kreisringförmigen Dynamoblech
zusammengefügte
Blechsegmente zu einem weitere einzelnen aus Blechsegmenten zusammengesetzten
Dynamoblech derart versetzt angeordnet sein, dass die Verbindungsstellen
der Blechsegmente von aneinandergrenzenden Dynamoblechen nicht übereinander
bzw. hintereinander liegen.
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Vorzugsweise enthält jedes Blechsegment bei einer
solchen versetzten Anordnung zwei Polausbildungen, wobei der Versatz
dem Abstand zwischen den Mittelachsen von zwei benachbarten Polen
entspricht. alternativ kann der Versatz durch unterschiedliche Blechsegmentgeometrien
erzeugt werden.
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Obgleich in den Zeichnungen und in
der folgenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele aufgezeigt
und detailliert beschrieben sind, sollte dies als bloß rein beispielhaft
und die Erfindung nicht einschränkend
angesehen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass nur die bevorzugten
Ausführungsbeispiele
dargestellt und beschrieben sind und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen,
die derzeit und künftig
im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.