DE4400614A1

DE4400614A1 - Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere Transversalflußmaschine

Info

Publication number: DE4400614A1
Application number: DE19944400614
Authority: DE
Inventors: Rudolf Brunnengraeber
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1994-01-12
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: DE4400614C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Transversalflußmaschine, im einzelnen mit den Merkmalen des Oberbegriffes aus Anspruch 1. Das Prinzip und der grundsätzliche Aufbau eines für diese Maschinenbauart typischen Rotors sind bereits aus (1) DE-PS 37 05 089 (2) G 91 16 192 bekannt.

Die in den Schriften offenbarten Rotoren weisen eine zentrale Trägerscheibe auf, im Bereich deren äußeren Umfanges im allgemeinen nach beiden Seiten koaxial zur Drehachse angeordnete, sich in axialer Richtung erstreckende Polstrukturen vorgesehen sind. Diese bestehen aus jeweils paarweise angeordneten Permanentmagneten in wechselweise polarisierter Anordnung sowie Weicheisenelementen zwischen jeweils zwei benachbarten Magneten. Magnete und Weicheisenelemente sind in einer Tragkonstruktion aus elektrisch und magnetisch nicht leitfähigem Material zusammengefügt, vorzugsweise aus Kunststoff. Die Weicheisenelemente sind mit den Permanentmagneten fest vergossen oder verklebt. Die Verbindung der einzelnen Ringe (Trägerscheibe und Polstruktur) untereinander erfolgt mittels Klebeverbindung. Die Drehmomentübertragung in Umfangsrichtung erfolgt in (1) allein über die Klebflächen zwischen Weicheisenelement und Magnet. Die mechanische Festigkeit eines derartigen Rotors läßt jedoch sehr zu wünschen übrig. Zur Verbesserung der Festigkeit sind die Polstrukturen in der in (2) genannten Schrift zu beiden Seiten der zentralen Trägerscheibe mit vorgefertigten Aufnahmeringen versehen, die radial erstreckende, taschenförmige Öffnungen aufweisen, in die die Permanentmagnete jeweils für sich allein zentrierend eingesetzt und mit in radialer Richtung wirksamer Sicherung mittels einer Vergußmasse eingebettet bzw. verklebt sind.

Die Magnete weisen zu diesem Zweck an den zwei in radialer Richtung einander gegenüberliegenden Grenzflächen unterschiedliche axiale Abmaße auf, die durch eine dazwischenliegende Stufung erzeugt werden, wobei das axiale Abmaß des Magneten in Einbaulage an der in radialer Richtung äußeren Grenzfläche kleiner als das der in radialer Richtung innen liegenden Grenzfläche ist. Auf diese Weise sind die Permanentmagnete seitlich und radial präzise geführt, was eine hohe Rundlaufgenauigkeit und einen exakt definierten Luftspalt ergibt.

Das Vorsehen dieser Aufnahmeringe erhöht jedoch die Bauteilanzahl und damit gleichzeitig auch den Fertigungs- und Montageaufwand. Die axiale Verbindung zwischen Aufnahmering und dem in axialer Richtung benachbarten Bauelement - beispielsweise Trägerscheibe, Zwischen- und Endring - erfolgt mittels einer Klebverbindung. Die Aufnahmeringe selbst weisen auf der der Einsatzseite der Magnete abgewandten Stirnseite ebenfalls eine Stufung bzw. einen Absatz auf, der eine Fixierung der Aufnahmeringe in radialer Richtung, d. h. in Wirkungsrichtung der Fliehkräfte, bei Verbindung mit den komplementär dazu gestalteten Anschlußelementen bedingt. Die Drehmomentübertragung in Umfangsrichtung erfolgt hier über die Aufnahmeringe.

Nachteile einer derartigen Ausführung bestehen vor allem in einer Erhöhung der Anzahl der erforderlichen Klebverbindungen, da in axialer Richtung die Aufnahmeringe zusätzlich mit den Zwischenringen, der Trägerscheibe bzw. den Endringen verklebt werden müssen. Bauteilanzahl und Fertigungsaufwand erhöhen sich ebenfalls. Die Eigenschaften der Klebstoffe und Vergußmassen bei voneinander abweichenden Randbedingungen sind sehr unterschiedlich. Im allgemeinen nimmt die Festigkeit des Klebstoffes bei Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen sowie andauernder Belastung ab und damit gleichzeitig die Festigkeit des Rotors. Die Anzahl der schälgefährdeten Stellen ist sehr hoch.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die genannten Nachteile vermieden werden, und die mechanische Festigkeit erhöht wird, ohne daß die elektromagnetischen Eigenschaften beeinträchtigt werden, d. h. eine optimale magnetische Ausnutzung des Rotors immer gewährleistet ist. Die Ausführung soll sich desweiteren durch einen geringen Fertigungs- und Montageaufwand auszeichnen sowie eine geringe Anzahl schälgefährdeter Stellen aufweisen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Der Rotor umfaßt neben einer Trägerscheibe wenigstens eine Polstruktur, die aus zwei nebeneinanderliegenden, durch eine Zwischenlage aus magnetisch und elektrisch nicht leitenden Material (Zwischenring) getrennte Reihen aus in Umfangsrichtung wechselweise magnetisierten Magneten mit dazwischenliegenden Weicheisenelementen besteht. Die in einer Polstruktur in den Ringen aus Weicheisenelementen und Magneten angeordneten Magnete weisen in Einbaulage an ihren axialen Begrenzungsflächen wenigstens jeweils eine Zentrierhilfe auf. Erfindungsgemäß sind an den den Magneten zugewandten Stirnseiten von Endring, Zwischenring und/oder Trägerscheibe Aussparungen zur Aufnahme der Zentrierhilfen vorgesehen. Desweiteren sind zur Reduzierung der Schälempfindlichkeit des Klebstoffes Verformungszonen an den aus höher festen Materialien bestehenden Anschlußelementen (Trägerscheibe, Zwischenring und Endring) vorgesehen. Entsprechend der optimalen Geometrie des Rotors sind die Aussparungen zur Aufnahme der Zentrierelemente an den Anschlußelementen und die Verformungszonen an den Anschlußelementen derart zueinander angeordnet, daß in Abhängigkeit der Eigenschaften des Klebstoffes bzw. der Vergußmasse die sich durch Materialschrumpfung bzw. Dehnung ergebenden Spannungen derart in den Verformungszonen kompensiert werden können, daß eine ansonsten zu erwartende Verformung nahezu vermieden wird. Wesentlich in diesem Zusammenhang ist auch die Festlegung der Aussparungstiefen an den Anschlußelementen.

Das Vorsehen von Zentrierelementen bietet den Vorteil eines radialen Formschlusses zwischen Magneten und Anschlußbauelementen bei Fliehkraftwirkung. Die Lage der Magneten wird durch die Anordnung der Aussparungen genau fixiert und damit gleichzeitig auch die Lage der zwischen den Magneten angeordneten Weicheisenelemente. Das Vorsehen der Verformungszonen bietet den Vorteil, daß eine Abschälung zwischen den Magneten und den Anschlußelementen weitestgehend vermieden wird. Eine derartige Ausführung zeichnet sich gegenüber den im Stand der Technik gewürdigten Ausführungen durch eine erhöhte Festigkeit bei gleichzeitiger Verringerung der Bauteilanzahl und der erforderlichen Klebverbindungen aus.

Durch das Vorsehen von Zentrierhilfen und der Anordnung von Verformungszonen kann die mechanische Festigkeit des Rotors gegenüber einer rein geklebt ausgeführten Rotorkonstruktion beträchtlich erhöht werden. Zusätzliche mechanische Sicherungselemente können entfallen, wodurch die Abmaße und das magnetisch wirksame Volumen des Rotors sowie die Rotormasse gegenüber einer rein geklebten Ausführung nicht erhöht werden.

Aus Gründen der Rotorgestaltung und der Verringerung der Schälempfindlichkeit des Klebstoffes werden die Aussparungen beispielsweise derart gestaltet, daß diese sich bis in den Bereich der durch die Abmessungen von Endring, Zwischenring und Trägerscheibe in radialer Richtung bestimmten Grenzdurchmesser erstrecken, d. h., daß das in radialer Richtung innerste Abmaß der Aussparung bzw. Aussparungen immer noch um ein bestimmtes Maß b größer ist als die inneren Grenzdurchmesser der Anschlußelemente bzw. das äußerste Abmaß der Aussparungen um ein bestimmtes Maß b kleiner ist als die äußeren Grenzdurchmesser der Anschlußelemente. Die Größe des Abmaßes b und die Tiefe der Aussparungen sind von den Eigenschaften der Werkstoffe bzw. Materialien der in axialer Richtung an die Magneten angrenzenden Elemente-Trägerscheibe, Zwischenring und Endring abhängig. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Verformungszonen sind am Außen- und Innenumfang und in axialer Richtung im Bereich der Stirnseiten von Trägerscheibe, Zwischenring und Endring angeordnet. Die Lage der Verformungszonen, d. h. deren Entfernung 1 von den jeweiligen Stirnflächen sowie die Abmaße b bezüglich der Lage der Aussparungen und die Festlegung deren Größe und Tiefe sowie die Form der Entlastungsrille erfolgt in Abhängigkeit der zu erwartenden Materialdehnung bzw. Materialschrumpfung aufgrund der Eigenschaften der Vergußmasse bzw. des Klebstoffes bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen (beispielsweise Temperaturschwankungen). Zwischen den geometrischen Größen bezüglich Anordnung und Gestaltung der Aussparungen und Verformungszonen und der gewünschten Kompensation auftretender Spannungen besteht somit ein funktionaler Zusammenhang, der durch die Eigenschaften der Materialien der Anschlußelemente und des verwendeten Klebstoffes bzw. der verwendeten Vergußmasse bestimmt wird.

Die Verformungszonen sind aus Platz-, Geometrie- und aus Funktionsgründen vorzugsweise in Form von Entlastungsrillen ausgeführt. Überstehende Entlastungslippen an den einzelnen Bauelementen (Zwischenring und Endring) würden zu einer Vergrößerung des Luftspaltes zwischen Rotor und Stator führen, wobei sich der Streuflußanteil wesentlich erhöhen würde und die Polstrukturen keine optimale Ausnutzung ihrer magnetischen Eigenschaften erfährt. Sie sind jedoch im Bereich der äußeren Durchmesser von Trägerscheibe und Zwischenring ebenfalls denkbar. Vorzugsweise wird man jedoch an einem Rotor Verformungszonen der gleichen Art vorsehen.

Vorzugsweise sind diese Entlastungsrillen am Innen- und Außenumfang aller an die Magneten in axialer Richtung angrenzenden Anschlußelemente vorgesehen. Da Anschlußelemente wie Trägerscheibe, Zwischenring oder Endring vorzugsweise aus Kunststoff (glasfaserverstärkt) oder ähnlichen Materialen hergestellt sind, können die vorzusehenden Aussparungen bereits bei deren Herstellung berücksichtigt werden.

Die Zentrierhilfen sind in Form von Füssen ausgeführt. Die Füße können unterschiedlich gestaltet sein. Vorzugsweise sind diese jedoch gerundet ausgeführt, beispielsweise in Form eines Kegelstumpfes oder eines abgeschnittenen Rotationsparaboloides. Die Übergänge zu den in Einbaulage axialen Begrenzungsflächen eines jeden Magneten sind zur Verringerung der Kerbwirkung vorzugsweise abgerundet.

Vorzugsweise sind die Zentrierhilfen derart gestaltet, daß diese wenigstens auf einem Teil ihres Umfanges zu den Begrenzungsflächen hin verjüngend ausgeführt sind. Der Hauptvorteil einer derartigen Ausführung besteht vor allem darin, daß sich jeweils zwischen den axialen Begrenzungsflächen des Magneten und den Aussparungen ein Keil aus Klebstoff oder Vergußmasse ausbildet. Dieser Keil übt die Funktion eines Widerhakens aus, was eine Klemmung zwischen den Magneten bzw. den Ringen bestehend aus wechselweise angeordneten Magneten und Weicheisenelementen und den Anschlußbauelementen (Trägerscheibe, Zwischenring, Endring) bedingt. Die axiale Festigkeit des Rotors wird dadurch nochmals beträchtlich erhöht.

Die Magneten weisen in Einbaulage an ihren in axiale Richtung weisenden Begrenzungsflächen vorzugsweise jeweils zwei Zentrierhilfen auf. Diese sind an jeweils einer Begrenzungsfläche in radialer Richtung nacheinander und in einer radial ausgerichteten Ebene liegend angeordnet. Die Abmessungen und die Anordnung der Zentrierhilfen am Magneten werden vorzugsweise derart gewählt, daß die Abmaße der durch die Verlängerungen der in Umfangsrichtung in der Regel zueinander parallelen Flächen der Magneten nicht überschritten werden, analog dazu auch die durch die Abmessungen der Magneten in radialer Richtung bestimmten Grenzdurchmesser. Die Zentrierhilfen sind dabei vorzugsweise im Bereich der durch die Abmessungen des Magneten in radialer Richtung bestimmten Grenzdurchmessers angeordnet.

Im in bezug auf die Fertigung einfachsten Fall liegen die Außenflächen der Zentrierhilfen in radialer Richtung mit den Begrenzungsflächen der Magneten in radialer Richtung jeweils auf einem gemeinsamen Durchmesser, den Grenzdurchmessern. Die Zentrierhilfen weisen in Einbaulage in Umfangsrichtung betrachtet vorzugsweise die gleichen Abmessungen wie die Magnete auf. Nur die Übergänge von den jeweils zueinander weisenden und von den jeweiligen Grenzdurchmessern wegweisenden Flächen der Zentrierhilfen zu den axialen Begrenzungsflächen der Magnete sind vorzugsweise gerundet ausgeführt.

Desweiteren ist auch der Einsatz von Magneten mit jeweils nur einer Zentrierhilfe denkbar, wobei sich diese eine Zentrierhilfe vorzugsweise ebenfalls bis in den Bereich der durch die Abmessungen der Magnete in radialer Richtung bestimmten Grenzdurchmesser erstreckt.

Die Magnete können in den beschriebenen Formen als Preßlinge aus Sinterwerkstoff aufgrund der großen erforderlichen Stückzahlen ökonomisch gefertigt werden. Ein großer Vorteil besteht auch darin, daß der Magnet nur als ein Teil zum Verbauen vorliegt. Deren Handhabung zum Kleben bleibt somit gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen Ausführungen unverändert.

Unter einem weiteren Aspekt gemäß Anspruch 9 ist das erfindungsgemäße Vorsehen von Verformungszonen zur Verringerung der Schälempfindlichkeit des Klebstoffes allgemein auf die Gestaltung von Verbindungen mittels Kleb bzw. Vergußmasse anwendbar. Die Verformungszonen dienen dabei zur Kompensation aufgrund der Eigenschaften der Kleb bzw. Vergußmasse bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen auftretenden Spannungen. Diese können beispielsweise

1) in Form von Entlastungsrillen an den benachbarten Elementen und
2) in Form von an den benachbarten Elementen überstehenden Entlastungslippen

ausgebildet sein. Die Wahl erfolgt entsprechend den konkreten Erfordernissen des Einsatzfalles.

Die Gestaltung der Verformungszonen, deren Abstände von der Klebefuge und die Größe sowie Form werden im wesentlichen von den zu kompensierenden Verformungen bzw. den aufgrund der Eigenschaften der Kleb-bzw. Vergußmasse auftretenden Spannungen bestimmt.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist nachfolgend anhand der Figuren erläutert.

Fig. 1a und 1b einen Ausschnitt aus einem Axialschnitt durch einen Rotor;

Fig. 2 eine Ansicht I gemäß Fig. 1 im Schnitt;

Fig. 3 allgemeine Möglichkeiten zur Gestaltung von Verformungszonen bei Verbindung zweier Werkstoffe mittels Kleb- oder Vergußmasse.

In den Fig. 1a und 1b ist eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe am Beispiel der Verbindung einer Polstruktur mit einer Trägerscheibe und einem Endring eines Rotors zur Verdeutlichung nicht dimensionsgerecht dargestellt. Die Fig. 1b zeigt einen vergrößert dargestellten Ausschnitt X aus der Fig. 1a. Ein Rotor 1 umfaßt eine Rotorwelle, die in einem hier nicht dargestellten Statorgehäuse gelagert ist, mit einer darauf drehstarr befestigten und sich im wesentlichen radial erstreckenden kreisrunden zentralen Scheibe (Trägerscheibe) 2, an deren Stirnseiten jeweils eine zur Rotordrehachse 3 koaxiale ringförmige Polstruktur 4 bzw. 5 angeordnet sind. Jede Polstruktur umfaßt jeweils zwei nebeneinanderliegende, durch eine Zwischenlage 6 bzw. 7 aus magnetisch und elektrisch nicht leitendem Material getrennte Reihen 8, 9 bzw. 10, 11 aus in Umfangsrichtung wechselweise magnetisierten Permanentmagneten 12a, 12b bzw. 12c und 12d und dazwischenliegenden, hier nur ausschnittsweise dargestellten Weicheisenelementen 13, 13b, 13c und 13d. Stirnseitig ist jeder Polstruktur 4 bzw. 5 jeweils ein Endring 16 bzw. 17 zugeordnet.

Die Abmessungen der Magneten 12 in radialer Richtung bestimmen zwei Grenzdurchmesser - einen ersten inneren Grenzdurchmesser d_MI und einen zweiten äußeren Grenzdurchmesser d_MA. In Einbaulage in axialer Richtung weisen die Magnete Zentrierhilfen, hier in Form von jeweils zwei Füssen 18, 19 bzw. 20, 21, auf, die an den axialen Begrenzungsflächen 22 und 23 einem jeden Magneten angeordnet sind. Jeder Permanentmagnet ist für sich allein zentrierend mittels der Füße 18, 19, 20 bzw. 21 in dafür an Trägerscheibe, Zwischenring bzw. Endring vorgesehenen Aussparungen, im dargestellten Beispiel in die Aussparungen 24, 25 an der Trägerscheibe 2 und 26 bzw. 27 am Zwischenring 6 eingesetzt und mittels Verguß- bzw. Klebmasse 29 in radialer und axialer Richtung eingebetet, wie aus Fig. 1b ersichtlich.

Die Füße 18 bis 21 können unterschiedlich gestaltet sein. Vorzugsweise sind diese jedoch leicht konisch gestaltet, d. h. daß diese sich zu den Begrenzungsflächen hin verjüngen. Dadurch bildet sich beim Verkleben bzw. Füllen mit Vergußmasse ein Keil 35, der gleichzeitig die Funktion eines Widerhackens erfüllt. Die Übergänge zu den axialen Begrenzungsflächen 22 und 23 eines jeden Magneten sind zur Verringerung der Kerbwirkung abgerundet - R1, R2, R3 und R4.

Die vorzugsweise Anordnung zweier Füße an jeder axialen Begrenzungsfläche eines Magneten hat gleichzeitig Zentrierwirkung. Die Lage der Magneten in axialer Richtung und in Umfangsrichtung des Rotors ist dadurch exakt festgelegt. Das Vorsehen von Zentrierelementen bietet weiterhin den Vorteil eines radialen Formschlusses zwischen Magneten und Anschlußbauelementen bei Fliehkraftwirkung.

Die Aussparungen an Trägerscheibe, Zwischen- und Endring sind vorzugsweise in Form von Bohrungen ausgeführt, deren Abmessungen, hier der Durchmesser d, geringfügig größer als der der Füße ist. Die Zentrierhilfen 18 bis 21 sind vorzugsweise derart an den axialen Begrenzungsflächen 22 und 23 der Magnete angeordnet, daß diese sich mit ihrem Außenumfang in den Bereich der in Einbaulage der Magneten in radialer Richtung vorliegenden Grenzflächen der Magnete, d. h. den Grenzdurchmessern d_MI und d_MA. Analog sind die zur Aufnahme der Füße an den einzelnen Ringen vorgesehenen Aussparungen 24 bis 27 derart angeordnet, daß diese sich in einem bestimmten Mindestabstand b bis in den Bereich der durch die radialen Abmessungen von Trägerscheibe, Zwischenring bzw. Endring bestimmten Grenzdurchmesser d_T, d_Z und d_E erstrecken, d. h., daß das in radialer Richtung innerste Abmaß der Aussparung bzw. Aussparungen immer noch um ein bestimmtes Maß b größer ist als die inneren Grenzdurchmesser d_Ti, d_Zi bzw. d_Ei bzw. das äußerste Abmaß der Aussparungen um ein bestimmtes Maß b kleiner ist als die äußeren Grenzdurchmesser d_Ta, d_Za bzw. d_Ea. Die Größe des Abmaßes b ist von den Eigenschaften der Werkstoffe bzw. Materialien der in axialer Richtung an die Magneten angrenzenden Elemente- Trägerscheibe, Zwischenring und Endring abhängig. Im Bereich der Stirnflächen 28, 29 sind am Außen- und Innenumfang von Trägerscheibe, Zwischenring und evt. Endring sich über den gesamten Umfang erstreckende Verformungszonen vorgesehen. Diese sind in Form von Entlastungsrillen ausgebildet; beispielsweise sind die am Außen- und Innenumfang der Trägerscheibe 2 angeordneten Entlastungsrillen mit 32 und 33 und die an Außen- und Innenumfang des Zwischenringes 6 angeordneten Entlastungsrillen mit 30 und 31 bezeichnet. Die Anordnung bzw. Lage der Entlastungsrillen, d. h. die Entfernung von den jeweiligen Stirnflächen 28 und 29 sowie die Abmaße b bezüglich der Lage der Aussparungen und die Festlegung der Größe der Aussparungen und der Tiefe t sowie die Form der Entlastungsrillen erfolgt in Abhängigkeit der zu erwartenden Materialdehnung bzw. Materialschrumpfung aufgrund der Eigenschaften der Vergußmasse bzw. des Klebstoffes bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen (Temperaturschwankungen).

Die durch die sich ändernden Eigenschaften der Vergußmasse bzw. des Klebers beim Aushärten bzw. bei unterschiedlichen Temperaturen in den Anschlußelementen, insbesondere der Trägerscheibe, Zwischenring und Endring auftretenden Spannungen können mittels den vorgesehenen Entlastungsrillen kompensiert werden ohne daß die Adhäsionskräfte der Klebverbindung bzw. der Vergußmasse aufgehoben werden.

Vorzugsweise sind diese Entlastungsrillen an allen, an die Magneten in axialer Richtung angrenzenden Anschlußelemente an deren Außen- und Innenumfang vorgesehen. Da Anschlußelemente wie Trägerscheibe, Zwischenring oder Endring vorzugsweise aus Kunststoff (glasfaserverstärk) oder ähnlichen Materialen hergestellt sind, können die vorzusehenden Aussparungen bereits bei deren Herstellung berücksichtigt werden.

Wesentlich für die Lösung der Aufgabe ist entsprechend der gewünschten Form der Entlastungszonen und der Eigenschaften der verwendeten Klebe- und Vergußmassen sowie der Materialeigenschaften der Anschlußbauteile (Trägerscheibe, Zwischenring und Endring) der optimale Abstand der Entlastungszonen von den Klebeflächen. Ein zu groß gewählter Abstand bleibt hinsichtlich der gewünschten Kompensation der Spannungen wirkungslos. Bei zu geringen Abstand besteht die Möglichkeit, daß auftretende Verformungen zu bleibenden Beschädigungen an den Anschlußbauteilen führen können.

Die Fig. 2 verdeutlicht eine Ansicht entsprechend Fig. 1a im Schnitt, im einzelnen die Draufsicht auf die Reihe 9 der Polstruktur 4 aus Fig. 1, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszahlen verwendet werden. Dargestellt sind der Magnet 12b und ein Teil der beiden benachbarten Weicheisenelemente 13b₁ und 13b₂. Die Füße 18 und 21 sind derart ausgeführt, daß diese in ihren Abmessungen die Abmessungen des Magneten in Umfangsrichtung nicht überschreiten.

Die Fig. 3 veranschaulicht nochmals schematisch strichpunktiert zwei bevorzugte Möglichkeiten zur Gestaltung von Verformungszonen bei Verbindung zweier Werkstoffe mittels Kleb- bzw. Vergußmasse. Ein Bauteil 30 ist mittels Klebmasse 31 mit einem Bauteil 32 verbunden. Beide Bauteile 30 und 32 weisen im Bereich der Klebefuge 33 Verformungszonen auf. Diese sind entweder in Form von Entlastungsrillen 34 und 35 oder in Form von überstehenden Entlastungslippen 36 und 37 ausgeführt. Die Wahl der Art der Verformungszonen ist vor allem vom zur Verfügung stehenden Bauraum abhängig. Die Festlegung der Größe der Verformungszonen, der Abstände von der Klebefuge und der Form der Verformungszonen erfolgt in Abhängigkeit der Eigenschaften der verwendeten Kleb- bzw. Vergußmasse unter den zu erwartenden Betriebsbedingungen.

Claims

1. Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere Transversalflußmaschine, mit den folgenden Merkmalen:

1.1 es ist eine Trägerscheibe vorgesehen;
1.2 an den Stirnseiten der Trägerscheibe ist mindestens eine koaxial zur Achse des Rotors angeordnete und sich in axialer Richtung erstreckende ringförmige Polstruktur vorgesehen;
1.3 die Polstruktur umfaßt zwei nebeneinanderliegende, durch eine Zwischenlage aus magnetisch und elektrisch nicht leitenden Material (Zwischenring) getrennte Reihen aus in Umfangsrichtung wechselweise magnetisierten Magneten mit dazwischenliegenden Weicheisenelementen;
1.4 die Magnete weisen in Einbaulage betrachtet an ihren axialen Begrenzungsflächen mindestens jeweils eine Zentrierhilfe auf;
1.5 es ist jeder Polstruktur ein Endring zugeordnet, der sich in axialer Richtung an die von der Trägerscheibe abgewandte Stirnseite der Polstruktur anschließt;
1.6 die Reihen aus in Umfangsrichtung wechselweise magnetisierten Magneten mit dazwischenliegenden Weicheisenelementen sind durch Klebverbindung mit Trägerscheibe, Zwischenring und Endring verbunden;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
1.7 an den den Magneten zugewandten Stirnseiten der Anschlußelemente Zwischenring, Trägerscheibe und Endring sind Aussparungen zur Aufnahme der Zentrierhilfen vorgesehen;
1.8 am Außen- und/oder Innenumfang der Anschlußelemente Trägerscheibe, Zwischen- und/oder Endring sind in Umfangsrichtung Verformungszonen angeordnet;
1.9 die Anordnung und Gestaltung der Aussparungen und der Verformungszonen erfolgt derart, daß die durch die Eigenschaften des verwendeten Klebstoffes bzw. der Vergußmasse auftretenden Spannungen im wesentlichen kompensiert werden.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungszonen jeweils in Form einer in Umfangsrichtung von Endring, Zwischenring und/oder Trägerscheibe verlaufenden Rille ausgebildet sind.

3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen jeweils auf der dem Magneten abgewandten Seite flach auslaufen.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhilfen wenigstens auf einem Teil ihres Umfanges zu den Begrenzungsflächen hin verjüngt ausgeführt sind.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhilfen konisch ausgeführt sind.

6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

6.1 die Magneten weisen an ihren Stirnseiten jeweils zwei Zentrierhilfen auf;
6.2 die Zentrierhilfen sind im Bereich der durch die Abmessungen des Magneten in radialer Richtung bestimmten Grenzdurchmessers angeordnet;
6.3 die Abmaße der Zentrierhilfen sind in radialer und in Umfangsrichtung durch die Abmaße der Magneten bestimmt.

7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhilfen von dafür an End- Zwischenring und Trägerscheibe vorgesehenen Bohrungen aufgenommen werden.

8. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete mit den Zentrierhilfen jeweils als Preßling aus Sintermaterial herstellbar sind.

9. Verbindung zweier Werkstoffe mittels Kleb- oder Vergußmasse, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden zu verbindenden Werkstoffen Verformungszonen derart angeordnet sind, daß die durch die Eigenschaften des verwendeten Klebstoffes bzw. der Vergußmasse auftretenden Spannungen im wesentlichen kompensiert werden.

10. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungszonen in Form von überstehenden Entlastungslippen ausgebildet sind.

11. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungszonen in Form von Entlastungsrillen ausgebildet sind.

12. Verbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungszonen unmittelbar im Bereich der Klebefuge angeordnet sind.