EP4331097A1 - Verfahren zur herstellung eines elektromagneten, vorzugsweise für einen stator eines elektromotors, und elektromagnet - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines elektromagneten, vorzugsweise für einen stator eines elektromotors, und elektromagnet

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EP4331097A1
EP4331097A1 EP22717725.0A EP22717725A EP4331097A1 EP 4331097 A1 EP4331097 A1 EP 4331097A1 EP 22717725 A EP22717725 A EP 22717725A EP 4331097 A1 EP4331097 A1 EP 4331097A1
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EP
European Patent Office
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electromagnet
sheet metal
laminated cores
metal elements
laminations
Prior art date
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Pending
Application number
EP22717725.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Dietrich
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4331097A1 publication Critical patent/EP4331097A1/de
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
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    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2215/00—Specific aspects not provided for in other groups of this subclass relating to methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an electromagnet, preferably for a stator of an electric motor, in which laminations comprising laminations are punched out of a plurality of laminations lying one on top of the other and shaped as teeth, with the laminations of the laminations being pressed together and then each lamination to produce a electrical's magnetic pole is surrounded by a coil winding, with adjacent laminations being wrapped in opposite directions with the coil winding and the wrapped laminations being joined together to form the electromagnet, and an electromagnet.
  • an electromagnet for use in an electric motor, it is known to stamp out stacks of laminations in the form of teeth from a plurality of stacked laminations and then to wrap a coil winding around each tooth to form an electromagnetic pole.
  • the teeth can be produced individually and positioned on a tool for wrapping with the coil winding. Care must be taken to ensure that only embossings from one strand of the sheet metal press are used for the electromagnet.
  • chains can be stamped from multiple teeth, with the teeth being fully connected across their outer radius, with the webs being built into the electric motor with the electromagnet.
  • the invention is based on the object of providing a method for producing an electromagnet and specifying an electromagnet in which assembly work on the electromagnet is also simplified when it is installed in the electric motor.
  • laminations comprising laminations are punched out of several superimposed laminations and shaped as teeth, with the laminations of the laminations being pressed together and then each laminations being surrounded by a coil winding to generate an electric magnetic pole, with adjacent laminations in opposite directions Directions are wrapped with the coil winding and the laminated cores are joined together to form the electromagnet.
  • connections between the individually wrapped laminated cores break off automatically during the assembly of the electromagnet, preferably during a rolling process.
  • an additional assembly step for separating the connections can be dispensed with.
  • connections between the individual wrapped laminated cores are interrupted after the assembly of the electromagnet. This means that the adjustment of the individual laminated cores to one another remains unaffected. In addition, a smooth contact point is created between the connections
  • a stamping tool when punching the laminated cores, a stamping tool is used which is inserted into the ones on the outside Sheet metal elements of all laminated cores creates a through hole and at the same time creates the continuous connections between the sheet metal elements stamped from the outermost sheet metal in the outermost sheet from which the uppermost sheet metal elements are produced.
  • a stamping tool is saved because the through-openings and the continuous connections are made with the same tool, which reduces the cost of manufacturing the electromagnet.
  • a further aspect of the invention relates to an electromagnet, in particular for a stator of an electric motor, comprising a plurality of poles, each consisting of a laminated core having a plurality of stacked laminated elements, which are designed as teeth and the laminated cores are each surrounded by a coil winding, wherein the coil windings of two adjacently arranged Blechpa kete are wound clockwise or counterclockwise around the respective laminated core.
  • the sheet metal elements located in the same position of all laminations arranged next to one another are connected to one another via webs which are made of the same sheet metal as the sheet metal elements located in the same position. This has the advantage that there is no need to sort the individual laminated cores when assembling the electromagnet and all the laminated cores of the electromagnet have the same height.
  • the web extends between the two adjacent stacks of laminations. As a result, only little construction space is required for the webs, which is why the size of the electromagnet remains largely unaffected.
  • each core is drawn outwardly and the ends of the webs of all cores are connected to a main web formed from the same metal sheet as the webs and the sheet members located in the same position.
  • a width of the sheet metal available for punching out the sheet metal stacks is utilized to the maximum.
  • each web is formed pointing radially outwards in a region of the respective laminated core which is unaffected by a course of field lines of a magnetic field generated by the current-carrying coil winding. As a result, the magnetic flux density remains unaffected by the web, which increases the efficiency of the electromagnet.
  • the web connects to a deepened indentation of the sheet metal elements of the laminated cores arranged in the same position, in particular in the area of a dovetail connection of the sheet metal elements of the laminated cores for coupling the laminated cores to a tool.
  • This area is irrelevant for the function of the electromagnet, since no field lines run in this area.
  • the webs are formed on the outer sheet metal elements of the laminated cores, on which a stamping tool acts to pack the sheet metal packages.
  • a stamping tool acts to pack the sheet metal packages.
  • FIG. 2 shows a basic representation of a core of the electromagnet produced by stamping and stacking
  • FIG. 3 shows a first exemplary embodiment of a core for a stator of an electric motor produced according to the method according to the invention
  • Fig. 4 shows another embodiment of the according to the invention
  • FIG. 1 is a schematic representation of an operation of an electromagnet ge shows.
  • the electromagnet 1 consists of a ferromagnetic core
  • the coil winding 3 is connected to an electrical power source 4 .
  • a current I flows through the coil winding
  • Electromagnet 1 which are used in electric motors, have a stator core 5, which is made of a plurality of superimposed sheets in a Stanzpake animal process.
  • Stamping and packaging combines the processes for stamping, forming and mechanical joining in one production material, in which the superimposed metal sheets are designed as strip material. This joining process is based on the principle of deepening and pressing the metal sheets that have been punched out on top of one another.
  • Figure 2 shows the basic process of this process.
  • the first sheet 6 of each laminated core 7 is fully punched individually and receives through openings 8, as shown in Fig. 2a.
  • the following metal sheets 9, 10, n are not fully punched through, but are given penetrations 11 which are pressed into one another, as shown in FIG. 2b.
  • radial forces arise in the penetrations 11, which cause the individual sheets 6, 9, 10, n to be held together.
  • FIG. 3 shows a first exemplary embodiment of a stator core 5 as is used in an electric motor, which is used in particular as an actuator in clutches and transmissions of a motor vehicle.
  • This stator core 5 is produced as a chain of a predetermined number of laminated cores 7 using the stamped-packaging process described.
  • Each laminated core 7, which is formed into a tooth during stamping, has a plurality of sheet metal elements 12 lying one above the other after stamping.
  • One of the outer sheet metal 6, which forms the end of the sheet metal stack 7, is machined with a stamping tool which, in addition to the through openings 8 in sheet metal elements 12 formed from the sheet metal 6 and positioned next to one another, simultaneously punches webs 13 out of the sheet metal 6, which form the sheet metal elements 12 of the Connect sheet 6 together.
  • the webs 13 are pulled outward parallel to one another and connected to one another via a flap web 14 .
  • the webs 13 are in the area of a dovetail Tail 15 held in a recessed notch 16.
  • Such a trapezoidal dovetail 15 is part of a dovetail connection, the complementary counterpart of which is formed on a tool carrier, not shown in detail, and with which the stator core 5 is fastened to the tool carrier.
  • the laminated cores 7 are surrounded by the coil winding 3, with two adjacent laminated cores 7 having coil windings that are applied in opposite directions (one winding clockwise, the other winding counterclockwise). As a result, current flows through these coil windings 3 in the opposite direction when they are connected to the power source 4 and thus form positive and negative magnetic poles.
  • the chain connected by the webs 13 is rolled from the coil winding 3 carrying laminated cores 7 to the stator. The webs 13 are then cut by means of a cutting device.
  • FIG. 17 A further exemplary embodiment of the stator core for an electric motor produced by the method according to the invention is shown in FIG.
  • the webs 17 are formed directly between the individual laminated cores 7 for connecting the sheet metal elements 12 of the outer sheet metal 6 . These webs 17 are also punched out with the same stamping tool as the through openings 8 and thus simultaneously with them. During the rolling process of the chain of laminated cores 7 held together by the webs 17, these webs 17 break off automatically.
  • the webs 13, 17 are each formed only between the sheet metal elements 12 of the outer sheet metal 6. However, there is also the possibility that these are stamped out of several of the superimposed metal sheets 9, 10, n in order to improve the handling of the electromagnet 1 during the assembly process. LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 Electromagnet

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten, vorzugsweise für einen Stator eines Elektromotors, bei welchem aus mehreren übereinanderliegenden Blechen (6, 9, 10, n) Blechelemente (12) umfassende Blechpakete (7) ausgestanzt und als Zähne ausgeformt werden, wobei die Blechelemente (12) der Blechpakete (7) miteinander verpresst werden und anschließend jedes Blechpaket (7) zur Erzeugung eines Magnetpols mit einer Spulenwicklung (3) umgeben wird, wobei nebeneinanderliegende Blechpakete (7) in entgegengesetzte Richtungen mit der Spulenwicklung (3) umwickelt werden und die umwickelten Blechpakete (7) zu dem Elektromagneten (1) zusammengefügt werden. Bei einem Verfahren, bei welchem ein Montageaufwand des Elektromagneten vereinfacht wird, bleiben während des Stanzens der Blechelemente (12) der Blechpakete (7) aus den übereinanderliegenden Blechen (6, 9, 10, n) durchgehende Verbindungen (13, 17) zwischen den sich in mindestens einer gleichen Position befindlichen Blechelementen (12) aller Blechpakete (7) erhalten, welche als Montagehilfen bei dem Zusammenfügen des Elektromagneten (1) dienen, wobei die Verbindungen (13, 17) während oder nach dem Zusammenfügen des Elektromagneten (1) unterbrochen werden.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten, vorzugsweise für einen Stator eines Elektromotors, und Elektromagnet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten, vorzugs weise für einen Stator eines Elektromotors, bei welchem aus mehreren übereinander liegenden Blechen Blechelemente umfassende Blechpakete ausgestanzt und als Zähne ausgeformt werden, wobei die Blechelemente der Blechpakete miteinander verpresst werden und anschließend jedes Blechpaket zur Erzeugung eines elektri schen Magnetpols mit einer Spulenwicklung umgeben wird, wobei nebeneinanderlie gende Blechpakete in entgegengesetzte Richtungen mit der Spulenwicklung umwi ckelt werden und die umwickelten Blechpakete zu dem Elektromagneten zusammen gefügt werden, sowie ein Elektromagnet.
Bei der Herstellung eines Elektromagneten zur Verwendung in einem Elektromotor ist es bekannt, aus mehreren übereinanderliegenden Blechen Blechpakete in der Form von Zähnen auszustanzen und jeden Zahn zur Bildung eines elektromagnetischen Pols anschließend mit einer Spulenwicklung zu umwickeln. Dabei können die Zähne einzeln hergestellt und zur Umwicklung mit der Spulenwicklung auf einem Werkzeug positioniert werden. Dabei muss darauf geachtet werden, dass ausschließlich Prä gungen aus einem Strang der Blechpresse für den Elektromagneten verwendet wer den. Alternativ können Ketten von mehreren Zähnen ausgestanzt werden, wobei die Zähne vollständig über ihren Außenradius verbunden sind, wobei die Stege mit dem Elektromagneten im Elektromotor verbaut werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Elekt romagneten und einen Elektromagneten anzugeben, bei welchen ein Montageauf wand des Elektromagneten auch beim Verbau im Elektromotor vereinfacht wird.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei dem eingangs erläuterten Verfahren werden aus mehreren übereinanderliegenden Blechen Blechelemente umfassende Blechpakete ausgestanzt und als Zähne ausge formt, wobei die Blechelemente der Blechpakete miteinander verpresst werden und anschließend jedes Blechpaket zur Erzeugung eines elektrischen Magnetpols mit ei ner Spulenwicklung umgeben wird, wobei nebeneinanderliegende Blechpakete in ent gegengesetzte Richtungen mit der Spulenwicklung umwickelt werden und die umwi ckelten Blechpakete zu dem Elektromagneten zusammengefügt werden. Bei diesem Verfahren bleiben während des Stanzens der Blechelemente der Blechpakete aus den übereinanderliegenden Blechen durchgehende Verbindungen zwischen den sich in mindestens einer gleichen Position befindlichen Blechelementen aller Blechpakete erhalten, welche als Montagehilfen bei dem Zusammenfügen des Elektromagneten dienen, wobei die Verbindungen während oder nach dem Zusammenfügen des Elekt romagneten unterbrochen werden. Durch die Verbindung der Blechpakete mit den Stegen entfällt der hohe Aufwand, welcher beim Abstapeln der einzelnen Zähne aus der Presse und beim Einbringen der einzelnen Zähne in einen Werkstückträger not wendig wird. Somit weisen alle Zähne ohne zusätzlichen Aufwand den gleichen Hö henanschlag auf. Das Unterbrechen der Stege beim Zusammenfügen des Elektro magneten verhindert die Entstehung von Luft aufweisenden und so die magnetische Flussdichte negativ beeinflussenden Spalten zwischen den Zähnen im Jochbereich. Somit wird neben dem vereinfachten Montageaufwand eine hohe Effizienz des Elekt romagneten ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform brechen die Verbindungen zwischen den ein zelnen umwickelten Blechpaketen während des Zusammenfügens des Elektromagne ten, vorzugsweise während eines Rollprozesses, automatisch ab. Dadurch kann auf einen zusätzlichen Montageschritt zum Trennen der Verbindungen verzichtet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Verbindungen zwischen den ein zelnen umwickelten Blechpaketen nach den Zusammenfügen des Elektromagneten unterbrochen. Somit bleibt die Justierung der einzelnen Blechpakete zueinander un beeinflusst. Außerdem entsteht eine glatte Kontaktstelle zwischen den Verbindungen
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird beim Stanzen der Blechpakete ein Stempelwerkzeug verwendet, welches in den auf einer Seite außen liegenden Blechelementen aller Blechpakete eine Durchgangsöffnung erzeugt und gleichzeitig in dem äußersten Blech, aus dem die obersten Blechelemente hergestellt werden, die durchgehenden Verbindungen zwischen den aus dem äußersten Blech gestanzten Blechelemente erzeugt. Es wird ein Stempelwerkzeug eingespart, da die Durch gangsöffnungen und die durchgehenden Verbindungen mit demselben Werkzeug hergestellt werden, was die Kosten für die Herstellung des Elektromagneten reduziert.
Ein weitere Aspekt der Erfindung betrifft einen Elektromagneten, insbesondere für ei nen Stator eines Elektromotors, umfassend mehrere Pole, die aus jeweils einem meh rere übereinanderliegende Blechelemente aufweisenden Blechpaket bestehen, die als Zähne ausgebildet sind und die Blechpakete jeweils von einer Spulenwicklung umge ben sind, wobei die Spulenwicklungen zweier nebeneinander angeordneter Blechpa kete in bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn um das jeweilige Blechpaket aufgewickelt sind. Bei einem Elektromagneten, bei dessen Herstellung ein Montageaufwand ver einfacht wird, sind die in einer gleichen Position befindlichen Blechelemente aller ne beneinander angeordneten Blechpakete über Stege miteinander verbunden, die aus demselben Blech gefertigt sind, wie die sich in der gleichen Position befindlichen Blechelemente. Dies hat den Vorteil, dass eine Sortierung der einzelnen Blechpakete beim Zusammenbau des Elektromagneten entfällt und alle Blechpakete des Elektro magneten eine gleiche Höhe aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der Steg zwischen den beiden nebeneinanderliegenden Blechpaketen. Dadurch wird für die Stege nur wenig Bau raum benötigt, weshalb die Größe des Elektromagneten weitgehend unbeeinflusst bleibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Steg von jedem Blechpaket nach au ßen gezogen und die Enden der Stege aller Blechpakete sind mit einem aus demsel ben Blech wie die Stege und die in der gleichen Position befindlichen Blechelemente geformten Hauptsteg verbunden. Dabei wird eine Breite des zum Ausstanzen der Blechpakete zur Verfügung stehenden Bleches maximal ausgenutzt. Ein zusätzlicher Materialaufwand entfällt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jeder Steg radial nach außen weisend in einem Bereich des jeweiligen Blechpaketes ausgebildet, welcher unbeeinträchtigt ist von einem durch die stromdurchflossene Spulenwicklung erzeugten Feldlinienverlauf eines Magnetfeldes. Dadurch bleibt die magnetische Flussdichte durch den Steg un beeinflusst, was die Effizient des Elektromagneten erhöht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt der Steg an eine vertiefte Einker bung der in der gleichen Position angeordneten Blechelemente der Blechpakete, ins besondere im Bereich einer Schwalbenschwanz-Verbindung der Blechelemente der Blechpakete zur Ankopplung der Blechpakete an einem Werkzeug, an. Dieser Bereich ist für die Funktion des Elektromagneten irrelevant, da in diesen keine Feldlinien ver laufen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stege an den äußeren Blechelemen ten der Blechpakete, an welchem ein Stempelwerkzeug zur Paketierung der Blechpa kete angreift, ausgebildet. Dadurch werden die Stege mit demselben Stempelwerk zeug hergestellt, mit welchem die Paketierung erfolgt, was eine Reduzierung der Her stellungskosten nach sich zieht.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Wirkungsweise eines Elektromagneten,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines durch Stanzpaketieren hergestellten Kern des Elektromagneten,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren hergestellten Kerns für einen Stator eines Elektromotors,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des nach dem erfindungsgemäßen
Verfahrens hergestellten Kerns für einen Stator eines Elektromotors. In Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung einer Wirkungsweise eines Elektromagneten ge zeigt. Der Elektromagnet 1 besteht gemäß Fig. 1a aus einem ferromagnetischen Kern
2, der von einer Spulenwicklung 3 umgeben ist. Die Spulenwicklung 3 ist an eine elektrische Stromquelle 4 angeschlossen. Fließt ein Strom I durch die Spulenwicklung
3, baut sich um diese ein Magnetfeld Fl auf, welches durch den ferromagnetischen Kern 2 verstärkt wird (Fig. 1 b).
Elektromagneten 1, die in Elektromotoren eingesetzt werden, weisen einen Statorkern 5 auf, der aus einer Vielzahl von übereinanderliegende Blechen in einem Stanzpake tiervorgang gefertigt wird. Das Stanzpaketieren kombiniert die Verfahren für das Stan zen, das Umformen und das mechanische Fügen in einem Fertigungsmaterial, bei welchen die übereinanderliegende Bleche als Bandmaterial ausgebildet sind. Dieses Fügeverfahren beruht auf dem Prinzip des Tiefens und Verpressens der aufeinander ausgestanzten Bleche. Bild 2 zeigt den prinzipiellen Vorgang dieses Verfahrens. Das erste Blech 6 jedes Blechpaketes 7 wird einzeln voll durchgestanzt und erhält Durch gangsöffnungen 8, wie es in Fig. 2a gezeigt ist. Die darauffolgenden Bleche 9, 10, n werden nicht voll durchgestanzt, sondern erhalten Durchsetzungen 11, die ineinander gepresst werden, wie es in Fig. 2b dargestellt ist. Infolge dieser Aufweitung entstehen Radialkräfte in den Durchsetzungen 11, die den Zusammenhalt der einzelnen Bleche 6, 9, 10, n bewirken.
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Statorkerns 5 dargestellt, wie er in einem Elektromotor verwendet wird, der insbesondere als Aktor in Kupplungen und Getrieben eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird. Dieser Statorkern 5 wird mit dem beschriebenen Stanzpaketiervorgang als Kette einer vorgegebenen Anzahl von Blechpaketen 7 hergestellt. Jedes Blechpaket 7, welches beim Stanzen zu einem Zahn ausgeformt wird, weist nach dem Stanzen eine Mehrzahl von übereinanderlie genden Blechelementen 12 auf. Eines der außenliegenden, den Abschluss der Blech pakete 7 bildende Blech 6 wird mit einem Stempelwerkzeug bearbeitet, welches ne ben den Durchgangsöffnungen 8 in aus dem Blech 6 gebildeten, nebeneinanderposi tionierten Blechelementen 12 gleichzeitig Stege 13 aus dem Blech 6 herausstanzt, welche die Blechelemente 12 des Bleches 6 miteinander verbinden. Die Stege 13 sind dabei parallel zueinander nach außen gezogen und über einen Flauptsteg 14 mitei nander verbunden. Vorteilhafterweise sind die Stege 13 im Bereich eines Schwalben- Schwanzes 15 in einer vertieften Einkerbung 16 gehalten. Ein solcher trapezförmiger Schwalbenschwanz 15 ist Bestandteil einer Schwalbenschwanz-Verbindung, deren komplementäres Gegenstück an einem nicht weiter dargestellten Werkzeugträger ausgebildet ist, und mit welcher der Statorkern 5 an dem Werkzeugträger befestigt wird. Nach dem Aufbringen des Statorkerns 5 auf den Werkzeugträger werden die Blechpakete 7 mit der Spulenwicklung 3 umgeben, wobei zwei nebeneinanderliegen de Blechpakete 7 Spulenwicklungen aufweisen, die in entgegengesetzte Richtungen (eine Wicklung im Uhrzeigersinn, die andere Wicklung entgegen dem Uhrzeigersinn) aufgebracht werden. Dadurch werden diese Spulenwicklungen 3 beim Anschluss an die Stromquelle 4 in entgegengesetzter Richtung von Strom durchflossen und bilden somit positive und negative Magnetpole. Nach Abschluss des Wickelprozesses wird die durch die Stege 13 verbundene Kette aus den die Spulenwicklung 3 tragenden Blechpaketen 7 zum Stator gerollt. Anschließend werden mittels einer Schneideinrich tung die Stege 13 gekappt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her gestellten Statorkerns für einen Elektromotor ist in Fig. 4 gezeigt. Dabei sind die Stege 17 direkt zwischen den einzelnen Blechpaketen 7 zur Verbindung der Blechelemente 12 des äußeren Bleches 6 ausgebildet. Auch diese Stege 17 werden mit demselben Stempelwerkzeug wie die Durchgangsöffnungen 8 und somit gleichzeitig mit diesen ausgestanzt. Während des Rollprozesses der durch die Stege 17 zusammen gehalte nen Kette der Blechpakete 7 brechen diese Stege 17 automatisch ab.
Bei den beschriebenen Lösungen sind die Stege 13, 17 jeweils nur zwischen den Blechelementen 12 des äußeren Bleches 6 ausgebildet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass diese an mehreren der übereinanderliegenden Bleche 9, 10, n aus gestanzt werden, um das Handling des Elektromagneten 1 während des Montagevor ganges zu verbessern. Bezugszeichenliste 1 Elektromagnet
2 Ferromagnetischer Kern
3 Spulenwicklung
4 Stromquelle
5 Statorkern 6 außenliegendes Blech
7 Blechpaket
8 Durchgangsöffnung des außenliegenden Blechs
9 Blech
10 Blech 11 Durchsetzung
12 Blechelement
13 Steg
14 Hauptsteg
15 Schwalbenschwanz 16 Einkerbung
17 Steg I Strom
H Magnetfeld n Blech

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten, vorzugsweise für einen Sta tor eines Elektromotors, bei welchem aus mehreren übereinanderliegenden Blechen (6, 9, 10, n) Blechelemente (12) umfassende Blechpakete (7) ausge stanzt und als Zähne ausgeformt werden, wobei die Blechelemente (12) der Blechpakete (7) miteinander verpresst werden und anschließend jedes Blech paket (7) zur Erzeugung eines Magnetpols mit einer Spulenwicklung (3) umge ben wird, wobei nebeneinanderliegende Blechpakete (7) in entgegengesetzte Richtungen mit der Spulenwicklung (3) umwickelt werden und die umwickelten Blechpakete (7) zu dem Elektromagneten (1) zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass während des Stanzens der Blechelemente (12) der Blechpakete (7) aus den übereinanderliegenden Blechen (6, 9, 10, n) durchgehende Verbindungen (13, 17) zwischen den sich in mindestens einer gleichen Position befindlichen Blechelementen (12) aller Blechpakete (7) erhal ten bleiben, welche als Montagehilfen bei dem Zusammenfügen des Elektro magneten (1) dienen, wobei die Verbindungen (13, 17) während oder nach dem Zusammenfügen des Elektromagneten (1) unterbrochen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (13, 17) zwischen den einzelnen umwickelten Blechpaketen (7) während des Zusammenfügens des Elektromagneten (1), vorzugsweise während eines Rollprozesses, automatisch abbrechen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (13, 17) zwischen den einzelnen umwickelten Blechpaketen (7) nach den Zu sammenfügen des Elektromagneten (1) unterbrochen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Stanzen der Blechpakete (7) ein Stempelwerkzeug verwendet wird, welches in den auf einer Seite außen liegenden Blechelementen (12) aller Blechpakete (7) eine Durchgangsöffnung (8) erzeugt und gleichzeitig in dem äußeren Blech (6), aus dem die äußeren Blechelemente (12) hergestellt werden, die durchgehen- den Verbindungen (13, 17) zwischen den aus dem äußeren Blech (6) gestanz ten Blechelemente (12) erzeugt.
5. Elektromagnet, insbesondere für einen Stator eines Elektromotors, umfassend mehrere Pole, die aus jeweils einem mehrere übereinanderliegende Blechele mente (12) aufweisenden Blechpaket (7) bestehen, die als Zähne ausgebildet sind, wobei die Blechpakete (7) jeweils von einer Spulenwicklung (3) umgeben sind und die Spulenwicklungen (3) zweier nebeneinander angeordneter Blech pakete (7) in bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn um das jeweilige Blechpaket (7) aufgewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer gleichen Posi tion befindlichen Blechelemente (12) aller nebeneinander angeordneten Blech pakete (7) über Stege (13, 17) miteinander verbunden sind, welche aus dem selben Blech gefertigt sind, wie die sich in der gleichen Position befindlichen Blechelemente (12).
6. Elektromagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (17) sich zwischen den beiden nebeneinanderliegenden Blechpaketen (7) erstreckt.
7. Elektromagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (13) von jedem Blechpaket (7) nach außen gezogen ist und die Enden der Stege (13) aller Blechpakete (7) mit einem aus demselben Blech wie die Stege (13) und die in der gleichen Position befindlichen Blechelemente (12) geformten Hauptsteg (14) verbunden sind.
8. Elektromagnet nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steg (13) radial nach außen weisend in einem Bereich des jeweiligen Blechpaketes (12) ausgebildet ist, welcher unbe einträchtigt ist von einem durch die stromdurchflossene Spulenwicklung (3) er zeugten Feldlinienverlauf eines Magnetfeldes.
9. Elektromagnet nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (13, 17) an eine vertiefte Einkerbung (16) der in der gleichen Position angeordneten Blechelemente (12) der Blech pakete (7), insbesondere im Bereich einer Schwalbenschwanz-Verbindung (15) der Blechelemente (12) der Blechpakete (7) zur Ankopplung der Blechpakete (7) an einem Werkzeug, anschließt.
10. Elektromagnet nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (13, 17) an den äußeren Blechele menten (12) der Blechpakete (7), an welchem ein Stempelwerkzeug zur Pake tierung der Blechpakete (7) angreift, ausgebildet sind.
EP22717725.0A 2021-04-29 2022-04-06 Verfahren zur herstellung eines elektromagneten, vorzugsweise für einen stator eines elektromotors, und elektromagnet Pending EP4331097A1 (de)

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