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Verfahren zum Herstellen eines lamellierten Eisenkernes für elektrische
Maschinen und Geräte durch Zusammenschweißen von Lamellen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines lamellierten Eisenkernes für elektrische
Maschinen und Geräte, insbesondere eines Ständerblechpaketes, durch Zusammenschweißen
von im wesentlichen ringförmigen Lamellen an mehreren, in der Nähe der Lamellenaußenränder
vorgesehenen Aussparungen.
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Bei einem bekannten Verfahren werden die einzelnen Lamellen durch
Zusammenschweißen von in radialer Richtung liegenden Zähnen miteinander verbunden,
wobei beiderseits jedes Zahnes radiale Schlitze vorgesehen sind. Im Gegensatz hierzu
besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß die Schweißwärme in der Mitte
von sich am Lamellenaußenrand in der Umfangsrichtung erstreckenden Stegen zugeführt
wird, die in der Umfangsrichtung liegende Durchbrechungen der Lamellen abschließen,
und daß unter Auftrennen der Stege eine Verschweißung der benachbarten Lamellen
längs der Kanten der entstandenen Öffnung erfolgt. Hierdurch entstehen zwei Schweißnähte,
wenn der mittlere Teil des Steges abgeschmolzen wird, während bei dem bekannten
Vorschlag lediglich eine Schweißnaht entsteht. Bei gleicher
Anzahl
von Schweißvorgängen ergeben sich also bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag die doppelte
Anzahl von Schweißnähten, wodurch eine zuverlässigere Verbindung der einzelnen Lamellen
erreicht wird.
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Bei dem bekannten Vorschlag wird die Schweißwärme am äußeren Ende
des in radialer Richtung liegenden Zahnes zugeführt, der beiderseits durch die radialen
Schlitze von dem Lamellenkörper getrennt ist. Die Schweißwärme muß also zwangläufig
radial nach innen abfließen und findet hierzu nur einen einzigen Weg, bevor sie
verteilt werden kann. Bei dieser Verteilung gelangt die Wärme zu radial weiter innen
liegenden Teilen, wo die Wahrscheinlichkeit, die Isolation zu zerstören und die
magnetischen Eigenschaften zu verschlechtern, bedeutend größer ist als bei der auf
die unmittelbare Nähe des Umfangs beschränkten Wärmeverteilung bei dem Vorschlag
nach der Erfindung. Hier erstrecken sich die die Schlitze nach außen begrenzenden
Stege in Umfangsrichtung. Da der Steg durch den Schlitz von dem innenliegenden Teil
der Lamelle getrennt ist, kann die Schmelzwärme allein in Umfangsrichtung des Steges
abfließen und wird sich daher in der äußeren Umfangszone der Lamelle verteilen und
im wesentlichen in radialer Richtung nicht weit eindringen, da die Wärmeabgabe an
die Außenluft dies verhindert. Weiterhin wird die Schweißwärme nach beiden Seiten
abgeleitet, so daß die spezifische Wärmebelastung in erträglichen Grenzen bleibt.
Der erfindungsgemäße Vorschlag hat demzufolge -den Vorteil, daß eine festere Verbindung
geschaffen wird, wobei die beim Schweißen unvermeidliche Verschlechterung der elektrischen
Eigenschaften wesentlich verringert wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei Anordnung von Durchbrechungen,
die durch einen in den am Lamellenaußenrand sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Steg übergehenden radialen Steg symmetrisch unterteilt sind, der Umfangssteg bei
der Zuführung der Schweißwärme geteilt und zugleich vom radialen Steg getrennt.
Dieser Vorschlag bietet den Vorteil, daß an jeder Schweißstelle drei Schweißnähte
in räumlicher Anordnung zueinander entstehen, also eine sehr zuverlässige Verbindung
geschaffen wird. Wenn auch über den radialen Steg ein Wärmefluß entsteht, so ist
der über den radialen Steg abfließende Wärmestrom nur gering, da von der gesamten
Schmelzwärme ein wesentlicher Teil über die beiden Enden des in Umfangsrichtung
liegenden Steges abgeführt wird. Auch in diesem Fall wird die Beeinflussung der
magnetischen Eigenschaften bzw. der Isolation geringer sein, als dies zwangläufig
bei dem bekannten Verfahren, eintreten muß.
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Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen. Ausführungsformen
der Erfindung sind an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung
ist Fig. I eine Draufsicht auf eine Statorlamelle, Fig. 2 eine Endansicht auf einen
Teil des Lamellenpaketes in vergrößertem Maßstab, die die Schweißlinien zur Verbindung
der Statorlamellen zeigt, Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2; Fig.
4 eine Endansicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Statorlamellen und Fig.
5 eine Endansicht auf einen Stator, der aus Lamellen gemäß Fig. 4 zusammengestzt
ist.
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Fig. I zeigt eine im allgemeinen ringförmige Lamelle für einen Stator
einer elektrodynamischen Maschine, die aus magnetischem Werkstoff besteht und eine
Mehrzahl von radialen Wicklungsnuten II enthält. Mehrere solcher Lamellen Io bilden
den Magnetkern, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, wobei die Wicklungen des Stators
in die Wicklungsnuten eingebracht sind.
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Die Statorlamellen Io werden durch Schweißnähte I2, I3 (Fig. 2) am
äußeren Umfang des Lamellenpaketes miteinander verbunden. Zu diesem Zweck hat jede
Lamelle Io mehrere Durchbrüche I5 in unmittelbarer Nähe des Außenumfangs, die von
einander vorzugsweise gleichen Abstand haben.
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Wie Fig. I zeigt, ist jeder Durchbruch 15 langgestreckt und bildet
am Umfang einen schmalen Steg I6, dessen Querschnitt beiderseits der Mittellinie
des Durchbruchs von der Achse der Lamelle Io gleich groß ist. Die Durchbrüche I5
und die Wicklungsnuten II -der Lamellen werden in axialer Richtung ausgerichtet
und die Lamellen zu einem Paket zusammengesetzt, so daß sich Längskanäle durch das
Lamellenpaket ergeben.
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Zur Bildung der Schweißnähte I2, I3 wird den Stegen I6 an einem Punkt
in der Mitte zwischen den Enden der Durchbrüche I5 Schweißwärme zugeführt, um den
Steg zu schmelzen und ihn an diesem Punkt zu trennen. Die beiden so gebildeten Enden
verschmelzen am Umfang der Lamellen mit den Enden der Stege der benachbarten Lamellen,
so daß die Schweißnähte 12 und 13 über den Umfang gleichmäßig- gebildet werden.
Das Verschweißen erfolgt von einem Ende des Lamellenpaketes ausgehend zum anderen
Ende.
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Da die Schweißwärme den Stegen 16 außerhalb der Durchbrüche 15 zugeführt
wird, kann sie die magnetischen Eigenschaften der Lamelle innerhalb der Durchbrüche
15 nicht wesentlich beeinflussen. Da ferner die Schweißnähte auf der Außenseite
der Durchbrüche 15 und am Außenumfang des Lamellenpaketes liegen, sind die geringfügigen
Kurzschlußströme, die durch die Schweißnähte fließen können, verhältnismäßig unwirksam
auf den Wirkungsgrad des Magnetkernes, da die Querschnitte der Schweißnähte sehr
klein sind und die Schweißnähte hohen Widerstand haben.
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Da die Schweißwärme am Außenumfang der Statorlamellen und im wesentlichen
innerhalb der Enden der Durchbrüche 15 zugeführt wird, kann außerdem die Schmelzwärme
nicht in größerem Umfange auf den Hauptteil des Lamellenpakets übertragen werden.
Auf diese Weise .wird ein Werfen des Lamellenpakets infolge der Schweißwärme und
der dadurch bedingten Schrumpfung des Metalls im wesentlichen vermieden.
Fig.
4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Durchbrüche am Umfang der Lamelle,
bei der drei Schweißnähte geschaffen werden. Bei dieser Ausführungsform hat die
Lamelle Ioa Wicklungsnuten IIa. Es sind ein Paar einander ähnliche Durchbrüche 2o
und 21 vorgesehen, die unmittelbar neben dem Umfang außen einen Steg 25 bilden und
voneinander durch einen schmalen radialen Steg 22 an den einander gegenüberliegenden
Enden getrennt sind.
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Die Lamellen Ioa werden in gleicher Weise wie die Lamellen Io entsprechend
Fig. 3 zusammengefügt, so daß die Durchbrüche 2o und 21 in axialer Richtung ausgerichtet
Längskanäle am Außenumfang des Lamellenpakets bilden.
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Um die Stege 25 am Umfang der Lamellen Ioa zu verschweißen, wird ihnen
Schweißwärme an der Außenseite des Steges 22 zugeführt, so daß der Steg 25 und das
äußere Ende des Steges 22 geschmolzen werden und drei Schweißnähte 26, 27, 28 längs
des Umfanges des Lamellenpakets gebildet werden.