EP4612782A1 - Verfahren zum paketieren von blechteilen aus einem elektroband oder -blech zu mindestens einem blechpaket mit zumindest einem kühlkanal - Google Patents

Verfahren zum paketieren von blechteilen aus einem elektroband oder -blech zu mindestens einem blechpaket mit zumindest einem kühlkanal

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Publication number
EP4612782A1
EP4612782A1 EP23813566.9A EP23813566A EP4612782A1 EP 4612782 A1 EP4612782 A1 EP 4612782A1 EP 23813566 A EP23813566 A EP 23813566A EP 4612782 A1 EP4612782 A1 EP 4612782A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet metal
adhesive
cooling channel
metal parts
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23813566.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Fluch
Michael HASLMAYR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Stahl GmbH
Original Assignee
Voestalpine Stahl GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine Stahl GmbH filed Critical Voestalpine Stahl GmbH
Publication of EP4612782A1 publication Critical patent/EP4612782A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K15/12—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
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    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium

Definitions

  • the invention relates to a method for bundling sheet metal parts made of an electrical strip or sheet into at least one sheet package with at least one cooling channel.
  • the invention therefore has the object of modifying the initially described method for producing a laminated core with a cooling channel in such a way that laminated cores with a liquid-tight cooling channel can be produced reproducibly.
  • the invention solves the problem by the features of claim 1.
  • this can achieve a more extensive contact and/or a contact surface can be better dissolved by a solvent of the adhesive and/or a closer linking of polymer chains of the adhesive, etc. in order to create the required tightness at the bond of the sheet metal parts.
  • measures can be taken to correct errors in the tightness of the liquid channel before the sheet metal parts are finally bonded to the sheet metal package, whereby liquid-tight sheet metal packages can be produced reproducibly using the method according to the invention.
  • the thermally activatable adhesive for pre-bonding has a first temperature, which first temperature is higher than the glass transition temperature of the adhesive and lower than the activation temperature of the adhesive.
  • first temperature is higher than the glass transition temperature of the adhesive and lower than the activation temperature of the adhesive.
  • the adhesive bond adheres to the joining surface, but does not yet enter the hardened state, for example through cross-linking. This means that it is still possible to act on the adhesive bond in the event of a detected leak in order to create the tightness required on the finally bonded sheet stack during the process.
  • This finally bonded state can be achieved by heating the thermally activated adhesive to a second temperature that is greater than or equal to the activation temperature, thus finally bonding the sheet metal parts together.
  • the thermally activated adhesive can be, for example, a hot-melt adhesive varnish, which is also known as baking varnish.
  • the activation temperature represents a baking temperature of the hot-melt adhesive varnish.
  • a gaseous fluid is introduced into the cooling channel during the leak test to detect a leak.
  • a test gas can be used for this purpose.
  • the use of a gaseous fluid during the leak test can ensure a quick process that is also suitable for inline production of sheet metal packages.
  • the gaseous fluid contains helium and/or hydrogen, this can enable the detection of even a small leak in a comparatively short test time.
  • the gaseous fluid is a forming gas.
  • the test time for the leak test can be further reduced if there is an overpressure in the cooling channel to be tested for leaks and/or a negative pressure outside the cooling channel to be tested for leaks acting on the pre-bonded sheet stack.
  • an overpressure in the cooling channel to be tested in the range of 0.1 to 2 bar can be suitable for this - i.e. a pressure that is 0.1 to 2 bar higher than the pressure acting on the sheet stack from the outside.
  • the pre-bonded sheet stack is placed in a vacuum chamber during the leak test in order to further increase the sensitivity of the detection of even the smallest bonding defects on the pre-bonded sheet stack. Reproducibility of the process in the production of sheet packages with liquid-tight cooling channels can be further increased.
  • a leak can be found to be sufficiently liquid-tight if a leak rate of up to 10' 4 mbar l/s (millibar*liter/second) is detected during the leak test (measured according to DIN EN 1779).
  • a leak rate in the range of 10- 3 mbar l/s to 10' 4 mbar l/s is detected - which can ensure a comparatively short test time.
  • the adhesive is at the first temperature when subjected to pressure for the second time in order to use this state of the adhesive to be able to repair any defects in the bond more quickly and reproducibly.
  • the reliability of correcting errors in the bonding of sheet metal parts that lead to leakage can be further increased if the second pressurization involves at least one pressure pulse. This can, for example, even overcome differences in the flow properties of the hot melt adhesive layers - which can further promote full-surface bonding between the sheet metal parts by forming a more homogeneous boundary layer.
  • pulse pressure can be applied or pulse pressure can be released.
  • the second pressurization may also have multiple pressure pulses.
  • the pressure pulse applies a pulse pressure in the range of 0.5 to 10 N/mm 2 (Newton/square millimeter) to the adhesive.
  • the pulse pressure is in the range of 2 to 6 N/mm 2.
  • the second pressurization is carried out with pressure pulses that follow one another directly. This can be done periodically, for example.
  • This period T can be in the range of 0.1 to 20 seconds (seconds).
  • Particularly simple process conditions can result if the first temperature is in the range of 80 to 220 °C.
  • the first temperature is in the range of 80 to less than 180 °C.
  • the first temperature is in the range of 100 to 150 °C, which can minimize the risk of hot melt adhesive squeezing out of the adhesive gap between the sheet metal parts.
  • the process conditions can be further simplified, for example, if the second temperature is in the range from 180 °C to 250 °C, in particular in the range from 180 °C to 220 °C.
  • sheet metal parts that have an adhesive layer on one of their flat sides are stacked on top of one another.
  • the resistance of the sheet metal package to liquid cooling can be further increased, for example, because the connection is reduced to a connecting surface between two similar joining partners.
  • the pressure pulse it is possible for the pressure pulse to influence the two viscous hot melt adhesive layers at the same time - which can further improve the connection between them and thus the sheet metal parts.
  • each sheet metal part is between 0.09 and 0.49 mm, in particular 0.09 to 0.29 mm, and/or the thickness of the adhesive layer of each sheet metal part is between 2 and 12 pm, in particular 4 to 8 pm. This allows particularly advantageous conditions for a high reproducibility of the process to be achieved.
  • a comparatively high hydraulic pressure in the cooling channel can be absorbed, for example, if the stacked sheet metal parts are fully pre-glued and/or finally bonded to form a sheet metal package.
  • the leak test can be made easier to handle and/or improved in terms of reproducibility if a relief is created in the adhesive, in particular hot-melt adhesive varnish, on one end of the laminated core for the leak test or when testing the leak test of the cooling channel by embossing.
  • the relief preferably adjoins the cooling channel and/or is provided in sections on the end of the laminated core. The relief can also enclose the cooling channel, in particular completely.
  • This relief can be created by embossing the adhesive, in particular the adhesive layer, of the pre-bonded sheet stack. It is also conceivable that the relief is created by embossing the adhesive, in particular the adhesive layer, of the finally bonded sheet stack. This is particularly the case if a leak test of the sheet stack is carried out after the final bonding.
  • the pressure resistance of a connection to the cooling channel can be increased if the relief has depressions and relief structures that stand out from these depressions.
  • the relief structures may prove advantageous if the relief structures have a structure height of at least 1 pm, in particular at least 2 pm.
  • the relief structures can also have a maximum structure width of at least 200 pm, in particular at least 500 pm.
  • the depressions have a maximum depression width between two successively arranged relief structures of at least 50 pm, in particular at least 100 pm.
  • the structure width and depression width are viewed in the longitudinal extension of the relief.
  • the relief forms a pattern with a regular, in particular periodic, structure, in particular a knob pattern, groove pattern, grid pattern, checkerboard pattern, waffle pattern or honeycomb pattern.
  • the relief can be provided more easily in the adhesive if the adhesive has a temperature during embossing that is higher than the glass transition temperature of the adhesive. This is preferably the first temperature (tempi ).
  • an adapter is connected to the cooling channel during the leak test, which creates the relief by embossing.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an apparatus for carrying out the method according to the invention
  • Fig. 1 a is an enlarged view of a part for leak testing of the device according to Fig. 1 ,
  • Fig.2 a sectional view of an adhesive gap leading to a leakage between two sheet metal parts of a sheet metal package
  • Fig.3 a sectional view of the adhesive gap of Fig. 2 after detection of a leak and setting under second pressure
  • Fig. 4a is a schematic partial view of Fig. 1 a and
  • Fig. 4b is a schematic plan view of one end face of the laminated core having two end faces according to Figure 4a.
  • a device 1 is shown with which laminated cores 2 are continuously produced.
  • the laminated cores 2 shown as an example are preferably used for electromagnetic components, for example for electrical machines, and have at least one Laminated core 2 has an axially continuous, eccentrically arranged cooling channel 2a.
  • a liquid fluid namely a cooling liquid, flows through the cooling channel 2a in order to cool the laminated core 2.
  • the device 1 - see Fig. 1 - is used to separate several sheet metal parts 4 with a recess 4c from an electrical strip 3, which recesses 4c of the sheet metal parts 4, after being stacked on top of one another, form the cooling channel 2a in the laminated core 2 - which in the exemplary embodiment runs completely through the laminated core 2 in the axial direction A of the laminated core 2.
  • the recesses 4c have a closed edge.
  • the jacket of the cooling channel 2a is therefore completely delimited by the laminated core 2 itself.
  • the jacket of the laminated core 2 has the cooling channel and thus does not completely delimit it, which has not been shown in more detail.
  • the electrical strip 3 used for the sheet metal parts 2 has on at least one of its flat sides 3a, 3b - in the embodiment on both - a layer 7 of adhesive 8 that completely covers these flat sides 3a, 3b, namely a thermo-curable hot-melt adhesive varnish 8a, for example having an epoxy resin base and dicyandiamide as a cross-linking agent.
  • the thermo-curable or hot-curing hot-melt adhesive varnish 8a is also referred to as a baking varnish.
  • a catalyzed baking varnish can be used, such as a baking varnish with a depot coating for faster reaction.
  • the hot melt adhesive 8a on the electrical tape 3 is in the B state.
  • the glass transition temperature Tg of the hot melt adhesive 8a used for example, is in the range of 65 to 85 °C (degrees Celsius), measured according to ISO 11357-2.
  • the caking temperature as the activation temperature of the hot melt adhesive 8a used for example, is in the range of greater than or equal to 180 degrees Celsius. However, these characteristics for the glass transition temperature Tg and/or caking temperature can vary depending on the hot melt adhesive 8a used.
  • the sheet metal parts 4 are separated using a punching tool 5, which can also be part of a subsequent punching tool (not shown). Other devices for separating sheet metal parts 4, for example using a laser, are conceivable.
  • the punching tool 5 also creates the recess 4c in the sheet metal part 4 for the cooling channel 2a in the sheet metal package 2 in the electrical strip 3, for example in the form of a preferably circular hole, as can be seen in Fig. 2.
  • the thickness of the sheet metal of each sheet metal part 4 is between 0.09 and 0.49 mm (millimeters), namely 0.24 mm in the exemplary embodiment.
  • the thickness of each adhesive layer 7 is between 2 and 12 pm (micrometers), namely 5 pm in the exemplary embodiment. This also applies to the electrical strip 3 from which the sheet metal part 4 originates. This results in a thickness for each individual sheet metal part 4 on the laminated core 2 in the range of 0.1 and 0.5 mm, namely 0.25 mm in the exemplary embodiment.
  • the sheet metal parts 4 are pushed into a stacking device 6 by the punching die 5a of the punching tool 5.
  • the sheet metal parts 4, which have an adhesive layer 7, namely made of hot-melt adhesive lacquer 8a, on at least one of their flat sides 4a, 4b, are stacked on top of one another.
  • the sheet metal parts 4 have this hot-melt adhesive lacquer layer 7 on both of their flat sides 4a, 4b. This means that there are two adhesive layers 7 between two consecutive sheet metal parts 4.
  • All stacked sheet metal parts 4 leave the stacking device 6 as a loose sheet metal package 2 or are divided into sheet metal packages 2 during or after leaving the stacking device 6 - which sheet metal package 2 with loose sheet metal parts 4 is shown below the stacking device 6 in Fig. 1.
  • the loose sheet metal package 2 is then subjected to further process steps - namely, it is introduced into a first oven 9 in order to heat the hot-melt adhesive layers 7 of the stacked sheet metal parts 4 to a first temperature tempi, which is above the glass transition temperature Tg of the hot-melt adhesive 7a and below the baking temperature of the hot-melt adhesive 7a.
  • the first oven 9 is assigned a pressing device 10 with a pressing stamp 10a, which exerts a first axial compressive force P1 on the sheet metal package 2 - i.e. in the axial direction A of the sheet metal package 2, which direction A runs parallel to the stacking direction 6 of the stacked sheet metal parts 4.
  • the first compressive force P1 is at a level of 3 N/mm 2 (Newtons per square millimeter) and is exerted for 30 seconds. This pre-bonds the sheet metal parts 4 to one another over their entire surface to form a sheet metal package 2, whereby the adhesive 8 between the sheet metal parts 2 has not yet hardened or, in the case of a hot-melt adhesive varnish 8a, has not yet baked.
  • the gel point of the polymer of the hot-melt adhesive varnish 8a has not been reached or exceeded.
  • the gel point is considered to have been reached when the graphs of the storage modulus G' and the loss modulus G" cross in a dynamic mechanical analysis (DMA) with a plate/plate oscillation viscometer in accordance with ISO 6721 -10 at 20 °C.
  • DMA dynamic mechanical analysis
  • the sheet metal parts 2 are brought to this first temperature in the stacking device 6 before they leave - which can make the process step of heating with the first oven 9 obsolete, because this also allows these sheet metal parts 4 to be pre-glued together over their entire surface to form the sheet metal package 2.
  • the pressing device 10 can, however, be used for setting under the first pressure P1.
  • the pre-bonded laminated core 2 is then subjected to a leak test 11. In this step, it is checked whether the cooling channel 2a of the pre-bonded laminated core 2 has a leak.
  • the laminated core 2 is introduced into a vacuum chamber 12 - in addition, lines 13 are connected to the cooling channel 2a of the laminated core 2 in a gas-tight manner.
  • the cooling channel 2a is flooded with a test gas as a gaseous fluid 14 via line 13. Gaseous fluid 14 escaping from the cooling channel 2a can be detected as a leak in the vacuum chamber by a mass spectrometer 15 connected to the vacuum chamber 12.
  • the pre-bonded sheet metal package 2 is introduced into a further pressing device 16 with a pressing stamp 16a.
  • the adhesive s of the stacked sheet metal parts 4 is placed under a second pressure P2 in the axial direction A of the stacked sheet metal parts 4 in order to create the required tightness.
  • the second pressure P2 is sufficient to achieve a complete bond between the two adhesive layers 7 in order to eliminate the free areas 16 between the hot melt adhesive layers 7 and thus an adhesive gap - as can be seen in Fig. 3 in conjunction with Fig. 2.
  • Fig. 3 it can be clearly seen how the adhesive 8 surrounding the cooling channel 2a is free of these free areas 16. This creates a reproducible pre-bonded sheet metal package 2 with a leak-free cooling channel 2a.
  • the sheet metal parts 4 are then fully bonded to one another to form a sheet metal package 2, or the hot-melt adhesive lacquer 7a is thereby converted to the C state.
  • the final bonding thus ensures that the sheet metal package 2 is in a leak-free state.
  • the sheet metal package 2 is introduced into another oven 17, where the adhesive 8 of the sheet metal package 2 is heated to a second temperature temp2, which is greater than or equal to the bonding temperature of the hot-melt adhesive lacquer 7a of the hot-melt adhesive lacquer layers 7, in order to bond the stacked sheet metal parts to one another with a sufficiently long bonding time.
  • a constant pressure can also be exerted on the sheet metal parts, for example in order to adjust the package height of the sheet metal package 2.
  • the second temperature temp2 is 200 °C (200 degrees Celsius)
  • the Bonding time of 1 minute with a possible compressive load on the sheet stack 2 of 0.3 N/mm 2 .
  • the package height is recorded using a measuring method and if the tolerance range of this recorded package height is undershot, at least one additional sheet metal part 4 is applied to an end face 2b, 2c of the sheet metal package 2 in order to adapt the package height to a height within the tolerance range of a predetermined target package height.
  • the laminated core 2 and thus also its adhesive 8 are at the first temperature tempi during the second pressure P2. This further improves error-free pre-bonding of the sheet metal parts 4.
  • the first temperature tempi is in the range from 80 to 220 °C, namely 120 °C.
  • the pre-bonded laminated core 2 is subjected to a second pressure P2 in a special way.
  • a pressure pulse is exerted on the laminated core 2 by applying pulse pressure P20 and then relieving the pulse pressure P20. This occurs several times, resulting in a periodic pulse sequence.
  • the pressing device 16 loads the laminated core 2 with a second pressure P2 at a level of P20 or with the pulse pressure in the range from 0.5 to 20 N/mm 2 , in the exemplary embodiment 5 N/mm 2 .
  • This application of the second pressure P2 at a level of P20 and relief from this second pressure P2 at a level of P20 takes place with an equal duration ti or t2, which results in a period T in the range from 0.1 to 20 seconds, in the exemplary embodiment 2 seconds. This ensures a high level of reproducibility in the production of laminated cores 2 with liquid-tight cooling channels 2a.
  • a cooling channel 2a is formed on this front side 2b of the laminated core 2 by embossing. comprehensive and adjoining relief 19 is created in the adhesive 8, as can be seen in Fig. 4a and 4b.
  • an adapter 18, made in particular of stainless steel, is located at the connection end of the line 13 and has an embossed structure, in particular a grid-shaped one, on its front side 18a.
  • a relief 19 which in the exemplary embodiment is grid-shaped, is produced on the adhesive 8, namely hot-melt adhesive lacquer 8a in the exemplary embodiment, on the outer adhesive layer 7 of the sheet metal part 4 on the relevant front side 2b, 2c of the sheet metal package 2.
  • this relief 19 can be produced differently and/or before the adapter 18 is connected or can already exist.
  • the relief 19 has depressions 20 and relief structures 21 that stand out from these depressions 20.
  • the relief structures 21 have a structure height dr of 7 pm and a maximum structure width sbr of 585 pm.
  • the depressions 20 have a maximum depression width kp between two relief structures 22 arranged one after the other of 278 pm.
  • This embossing can be carried out in a particularly robust and repeatable manner if the adhesive 8 has a temperature during embossing that is greater than the glass transition temperature Tg of the adhesive 8.
  • this temperature is the first temperature tempi .
  • the stainless steel surface of the adapter 18 can also enable a non-destructive detachment of the adapter 18 from the laminated core 2 - for example, when the laminated core 2 is removed from the vacuum chamber 12 after its leak test 11 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Paketieren von Blechteilen (4) aus einem Elektroband (3) oder -blech zu mindestens einem Blechpaket (2) mit zumindest einem Kühlkanal (2a) gezeigt. Um einen leckagefreien Kühlkanal (2a) zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass eine Dichtheitsprüfung (11) des Kühlkanals (2a) des vorverklebten Blechpakets (2) vorgenommen wird und bei Detektion eines Lecks der Klebstoff (8) der aufeinandergestapelten Blechteile (4) in axialer Richtung (A) der aufeinandergestapelten Blechteile (4) unter zweiten Druck (P2) gesetzt werden, um damit eine geforderte Dichtheit herzustellen.

Description

Verfahren zum Paketieren von Blechteilen aus einem Elektroband oder -blech zu mindestens einem Blechpaket mit zumindest einem Kühlkanal
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Paketieren von Blechteilen aus einem Elektroband oder -blech zu mindestens einem Blechpaket mit zumindest einem Kühlkanal.
Stand der Technik
Bei der Herstellung von Blechpaketen aus mit einer Schmelzklebeschicht beschichteten Blechteilen ist es bekannt (WO2021175875A1 ), das Blechpaket und damit die Schmelzklebelacksicht beim Verkleben der Blechteile in axialer Richtung unter Druck zu setzen, um damit eine gewünschte Pakethöhe sicherzustellen. Neben einer exakten Pakethöhe ist auch eine vollflächige Verklebung zwischen den Blechteilen erforderlich - dies insbesondere, wenn vom Blechpaket eine Druckbeständigkeit bei Flüssigkeitskühlung gefordert wird. Derartige Anforderungen bestehen etwa bei Blechpaketen im Hochleistungsbereich, beispielsweise bei Elektromotoren, welche Blechpakte hierzu meist mehrere Kühlkanäle aufweisen, die mit einem flüssigen Fluid, nämlich einer Kühlflüssigkeit, durchströmt werden.
Tritt nun bei einer Dichtheitsprüfung am fertigen Blechpaket ein Leck auf, bedarf es einer nachträglichen Abdichtung des Kühlkanals, was vergleichsweise aufwendig ist und daher in den meisten Fällen zu einem Ausscheiden des endverklebten Blechpakets führt.
Darstellung der Erfindung Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, das eingangs geschilderte Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets mit einem Kühlkanal derart zu verändern, dass reproduzierbar Blechpakete mit einem flüssigkeitsdichten Kühlkanal hergestellt werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 .
Indem am vorverklebten und nicht -wie im Stand der Technik- am endverklebten Blechpaket eine Dichtheitsprüfung des Kühlkanals vorgenommen wird, kann im Gegensatz zum Stand der Technik noch an der Verklebung zwischen den Blechteilen eine Maßnahme ergriffen werden. So ist es nämlich möglich, bei Detektion eines Lecks die aufeinandergestapelten Blechteile in axialer Richtung unter zweiten Druck zu setzen, um damit auf Fehlstellen an der Klebstoffverbindung einzuwirken - diese also zu beheben. Dies ist deshalb erreichbar, weil für das Vorverkleben der Gelpunkt des Polymers des Klebstoffs nicht erreicht oder überschritten worden ist. Daher kann auch mit dem erfindungsgemäßen Druck auf den Klebstoff in dessen Zustand der Vorverklebung hinsichtlich seiner Verklebung noch eingewirkt werden. Beispielsweise kann dadurch ein flächigerer Kontakt und/oder eine Kontaktoberfläche durch ein Lösungsmittel des Klebstoffs verbessert angelöst und/oder eine engere Verkettung von Polymerketten des Klebstoffs, etc. erreicht werden, um damit die geforderte Dichtheit an der Verklebung der Blechteile herzustellen. Im Gegensatz zum Stand der Technik können also vor dem Endverkleben der Blechteile am Blechpaket bereits Maßnahmen getroffen werden, Fehler bei der Dichtheit des Flüssigkeitskanals zu beheben, wodurch anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens reproduzierbar flüssigkeitsdichte Blechpakete herstellbar sind.
Vorzugsweise weist der thermisch aktivierbare Klebstoff für das Vorverkleben eine erste Temperatur auf, welche erste Temperatur größer der Glasübergangstemperatur des Klebstoffs und kleiner der Aktivierungstemperatur des Klebstoffs liegt. Damit wird beim Vorverkleben verhindert, dass der thermisch aktivierbare Klebstoff zwar an einer Fügefläche haftet, damit jedoch noch nicht in den ausgehärteten Zustand, beispielsweise durch Vernetzung, übergeht. Damit bleibt es möglich, im Falle eines detektie- ren Lecks noch auf die Klebstoffverbindung einzuwirken, um im Verfahren jene am endverklebten Blechpaket geforderte Dichtheit herzustellen. Dieser endverklebte Zustand ist erreichbar, indem der thermisch aktivierbare Klebstoff auf eine zweite Temperatur, die größer gleich der Aktivierungstemperatur ist, enderwärmt und damit die Blechteile miteinander endverklebt werden.
Der thermisch aktivierbare Klebstoff kann beispielsweise ein Schmelzklebelack sein, der auch unter Backlack bekannt ist. Im Falle des Schmelzklebelacks stellt die Aktivierungstemperatur eine Verbackungstemperatur des Schmelzklebelacks dar.
Vorzugsweise wird bei der Dichtheitsprüfung zur Detektion eines Lecks ein gasförmiges Fluid in den Kühlkanal eingebracht. Beispielsweise kann sich hierzu ein Prüfgas auszeichnen. Insbesondere die Verwendung eines gasförmigen Fluids bei der Dichtheitsprüfung kann ein schnelles und sich damit auch bei einer Inline-Fertigung von Blechpaketen geeignetes Verfahren gewährleisten.
Weist das gasförmige Fluid Helium und/oder Wasserstoff auf, kann dies die Detektion selbst einer kleinen Leckage bei vergleichsweise kurzer Prüfzeit ermöglichen. Beispielsweise ist das gasförmige Fluid ein Formiergas.
Die Prüfzeit der Dichtheitsprüfung ist weiter verringerbar, wenn im auf Dichtheit zu prüfenden Kühlkanal ein Überdruck und/oder außerhalb des auf Dichtheit zu prüfenden Kühlkanals ein Unterdrück auf das vorverklebte Blechpaket wirken oder wirkt. Insbesondere ein Überdruck im zu prüfenden Kühlkanal im Bereich von 0,1 bis 2 bar kann sich hierzu eignen - also ein, im Vergleich zum auf das Blechpaket von außen wirkenden Druck, um 0,1 bis 2 bar erhöhter Druck.
Vorzugsweise wird bei der Dichtheitsprüfung das vorverklebte Blechpaket in eine Vakuumkammer eingebracht, um die Sensitivität der Detektion selbst kleinster Verklebungsfehler am vorverklebten Blechpaket weiter erhöhen. Damit ist die Reproduzierbarkeit des Verfahrens in der Herstellung von Blechpaketen mit flüssigkeitsdichten Kühlkanälen weiter erhöhbar.
Als ausreichend flüssigkeitsdicht kann sich herausstellen, wenn bei der Dichtheitsprüfung ein Leck bis zu einer Leckrate von 10’4 mbar l/s (Millibar*Liter/Sekunde) de- tektiert wird (gemessen nach DIN EN 1779). Vorzugsweise wird eine Leckrate im Bereich von 10-3 mbar l/s bis 10’4 mbar l/s detektiert - was für eine vergleichsweise kurze Prüfzeit sorgen kann.
Vorzugsweise weist der Klebstoff beim zweiten unter Druck Setzen die erste Temperatur auf, um diesen Zustand des Klebstoffs zu nutzen, eventuelle Fehlstellen in der Verklebung schneller und reproduzierbarer beheben zu können.
Die Zuverlässigkeit in der Behebung von zu Leckage führenden Fehlem in der Verklebung der Blechteile ist weiter zu erhöhen, wenn das zweite unter Druck Setzen zumindest einen Druckimpuls aufweist. Damit können beispielsweise selbst Unterschiede bei der Fließeigenschaft der Schmelzklebelackschichten überwunden werden - was die vollflächige Anbindung zwischen den Blechteilen durch Ausbildung einer homogeneren Grenzschicht weiter begünstigen kann.
Beispielsweise kann zur Ausübung des Druckimpulses eine Beaufschlagung mit Impulsdruck oder eine Entlastung mit Impulsdruck erfolgen.
Das zweite unter Druck Setzen kann auch mehrere Druckimpulse aufweisen.
Vorzugsweise beaufschlagt der Druckimpuls den Klebstoff mit Impulsdruck im Bereich von 0,5 bis 10 N/mm2 (Newton/Quadratmillimeter). Es kann sich aber bereits als ausreichend herausstellten, wenn der Impulsdruck im Bereich von 2 bis 6 N/mm2 liegt. Beispielsweise erfolgt das zweite unter Druck Setzen mit direkt nacheinander folgenden Druckimpulsen. Dies kann beispielsweise periodisch erfolgten. Diese Periode T kann im Bereich von 0,1 bis 20 see (Sekunden) liegen. Besonders einfache Verfahrensbedingungen können sich ergeben, wenn die erste Temperatur im Bereich von 80 bis 220 °C liegt. Vorzugsweise liegt die erste Temperatur im Bereich von 80 bis kleiner 180 °C. Beispielsweise liegt die erste Temperatur im Bereich von 100 bis 150 °C, was eine Gefahr eines Ausquetschens von Schmelzklebelack aus dem Klebespalt zwischen den Blechteilen gering halten kann.
Die Verfahrensbedingungen können sich beispielsweise weiter vereinfachen, wenn die zweite Temperatur im Bereich von 180 °C bis 250 °C, insbesondere im Bereich von 180 °C bis 220 °C, liegt.
Vorzugsweise werden Blechteile aufeinandergestapelt, die auf einer ihrer Flachseiten eine Klebstoffschicht aufweisen. Werden insbesondere Blechteile aufeinandergestapelt, die auf beiden ihrer Flachseiten eine Schmelzklebelackschicht aufweisen, kann damit beispielsweise die Beständigkeit des Blechpakets gegenüber einer Flüssigkeitskühlung weiter erhöht werden, da sich die Anbindung auf eine Verbindungsfläche zwischen zwei ähnlich Fügepartnern reduziert. Zudem wird ermöglicht, dass der Druckimpuls auf die beiden viskosen Schmelzklebelackschichten gleichzeitig Einfluss nimmt - was die Verbindung zwischen diese und damit den Blechteilen weiter verbessern kann.
Beispielsweise beträgt die Dicke jedes Blechteils zwischen 0,09 und 0,49 mm, insbesondere 0,09 bis 0,29 mm, und/oder beträgt die Dicke der Klebstoffschicht jedes Blechteils zwischen 2 und 12 pm, insbesondere von 4 bis 8 pm. Damit sind besonders vorteilhafte Voraussetzungen für eine hohe Reproduzierbarkeit des Verfahrens erreichbar.
Ein vergleichsweise hoher hydraulischer Druck im Kühlkanal kann beispielsweise aufgenommen werden, wenn die aufeinandergestapelten Blechteile zu einem Blechpaket vollflächig vorverklebt und/oder endverklebt werden. Beispielsweise kann die Dichtheitsprüfung in der Handhabung erleichtert und/oder in der Reproduzierbarkeit verbessert werden, wenn für die Dichtheitsprüfung oder bei der Dichtheitsprüfung des Kühlkanals an einer Stirnseite des Blechpakets durch Prägen ein Relief im Klebstoff, insbesondere Schmelzklebelack, erzeugt wird. Vorzugsweise schließt das Relief an den Kühlkanal an und/oder ist abschnittsweise an der Stirnseite des Blechpakets vorgesehen. Auch kann das Relief den Kühlkanal, insbesondere vollständig, umfassen.
Dieses Relief kann durch Prägen des Klebstoffs, insbesondere der Klebstoffschicht, des vorverklebten Blechpaket erzeugt werden. Vorstellbar ist auch, dass das Relief durch Prägen des Klebstoffs, insbesondere der Klebstoffschicht, des endverklebten Blechpaket erzeugt wird. Dies insbesondere dann, wenn eine Dichtheitsprüfung des Blechpakets nach dem Endverkleben vorgenommen wird.
Beispielsweise kann die Druckbeständigkeit eines Anschlusses an den Kühlkanal erhöht werden, wenn das Relief Vertiefungen und von diesen Vertiefungen sich abhebende Reliefstrukturen aufweist.
Hierbei kann sich als vorteilhaft herausstellen, wenn die Reliefstrukturen eine Strukturhöhe von mindestens 1 pm, insbesondere mindestens 2 pm, aufweisen.
Auch kann hierzu die Reliefstrukturen eine maximale Strukturbreite von mindestens 200 pm, insbesondere mindestens 500 pm, aufweisen.
Zudem ist vorstellbar, dass die Vertiefungen eine maximale Vertiefungsweite zwischen zwei nacheinander angeordneten Reliefstrukturen von mindestens 50 pm, insbesondere mindestens 100 pm, aufweisen.
Vorzugsweise werden Strukturbreite und Vertiefungsweite in Längserstreckung des Reliefs gesehen.
Vorstehendes kann beispielsweise weiter verbessert werden, wenn das Relief ein Muster mit einer regelmäßigen, insbesondere periodischen, Struktur, insbesondere Noppenmuster, Rillenmuster, Gittermuster, Schachbrettmuster, Waffelmuster oder Wabenmuster, ausbildet. Das Relief kann erleichtert im Klebstoff vorgesehen werden, wenn der Klebstoff beim Prägen eine Temperatur aufweist, die größer der Glasübergangstemperatur des Klebstoffs ist. Vorzugsweise handelt es sich hier um die erste Temperatur (tempi ).
Vorstellbar ist auch zur weiteren Vereinfachung des Verfahrens, dass bei der Dichtheitsprüfung ein Adapter an den Kühlkanal angeschlossen wird, der durch Prägen das Relief erzeugt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Figuren ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand einer Ausführungsvariante näher dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 1 a eine vergrößerte Darstellung eines Teils zur Dichtheitsprüfung der Vorrichtung nach Fig. 1 ,
Fig.2 eine Schnittansicht auf einen, zu einer Leckage führenden Klebespalt zwischen zwei Blechteilen eines Blechpakets und
Fig.3 eine Schnittansicht auf den Klebespalt der Fig. 2 nach Detektion eines Lecks und unter zweiten Druck Setzen,
Fig. 4a eine schematische Teilansicht zur Fig. 1 a und
Fig. 4b eine schematische Draufsicht auf eine Stirnseite, des zwei Stirnseiten aufweisenden Blechpakets nach Figur 4a.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Nach der Figur 1 ist beispielsweise eine Vorrichtung 1 dargestellt, mit welcher Blechpakete 2 kontinuierlich hergestellt werden. Die beispielsweise dargestellten Blechpakete 2 werden vorzugsweise für elektromagnetische Bauteile, beispielsweise für elektrische Maschinen, verwendet - und weisen zumindest einen durch das Blechpaket 2 axial durchgehenden, außermittig angeordneten Kühlkanal 2a auf. Der Kühlkanal 2a wird bei Verwendung des Blechpakets 2 mit einem flüssigen Fluid, nämlich einer Kühlflüssigkeit, durchflossen, um das Blechpaket 2 zu kühlen.
Zur Herstellung eines Blechpakets 2 mit dem Kühlkanal 2a werden mit der Vorrichtung 1 - siehe in Fig. 1 - aus einem Elektroband 3 mehrere Blechteile 4 mit einer Aussparung 4c vereinzelt, welche Aussparungen 4c der Blechteile 4 nach dem Übereinanderstapeln den Kühlkanal 2a im Blechpaket 2 - welcher im Ausführungsbeispiel das Blechpaket 2 vollständig in axialer Richtung A des Blechpakets 2 durchläuft - ausbilden. Im Ausführungsbeispiel weisen die Aussparungen 4c einen geschossenen Rand auf. Der Mantel des Kühlkanals 2a wird daher durch das Blechpaket 2 selbst vollständig begrenzt. Es ist aber auch vorstellbar, dass der Mantel des Blechpakets 2 den Kühlkanal aufweist und damit nicht vollständig begrenzt, was nicht näher dargestellt worden ist.
Das für die Blechteile 2 verwendete Elektroband 3 weist auf mindestens einer ihrer - im Ausführungsbeispiel auf beiden - Flachseiten 3a, 3b eine diese Flachseiten 3a, 3b vollflächig bedeckende Schicht 7 aus Klebstoff 8, nämlich einen thermohärtbaren Schmelzklebelack 8a, beispielsweise aufweisend eine Epoxydharzbasis und Dicyandiamid als Vernetzer, auf. Der thermohärtbare bzw. heißhärtende Schmelzklebelack 8a wird auch als Backlack bezeichnet. Beispielsweise kann ein katalysierter Backlack Anwendung finden, etwa ein Backlack mit Depotbeschichtung zur rascheren Ausreaktion.
Der Schmelzklebelack 8a am Elektroband 3 befinden sich im B-Zustand. Die Glasübergangstemperatur Tg des beispielsweise verwendeten Schmelzklebelacks 8a im Bereich von 65 bis 85 °C (Grad Celsius), gemessen nach ISO 11357-2, liegt. Die Verbackungstemperatur als Aktivierungstemperatur des beispielsweise verwendeten Schmelzklebelacks 8a liegt im Bereich größer gleich 180 Grad Celsius. Diese Kennwerte zur Glasübergangstemperatur Tg und/oder Verbackungstemperatur können aber entsprechend dem verwendeten Schmelzklebelack 8a variieren. Die Vereinzelung der Blechteile 4 erfolgt mit einem Stanzwerkzeug 5, das auch Teil eines nicht dargestellten Folgestanzwerkzeugs sein kann. Andere Einrichtungen zur Abtrennung von Blechteilen 4, beispielsweise mit Laser, sind vorstellbar. Das Stanzwerkzeug 5 bringt auch die Aussparung 4c im Blechteil 4 für den Kühlkanal 2a im Blechpaket 2 in das Elektroband 3 ein, beispielsweise in der Art eines, vorzugsweise kreisrunden, Lochs, wie Fig. 2 zu erkennen.
Vorzugsweise beträgt die Dicke des Blechs jedes Blechteils 4 zwischen 0,09 und 0,49 mm (Millimeter), nämlich im Ausführungsbeispiel 0,24 mm. Die Dicke jeder Klebstoffschicht 7 beträgt zwischen 2 und 12 pm (Mikrometer), nämlich im Ausführungsbeispiel 5 pm. Dies gilt auch für das Elektroband 3, von dem das Blechteil 4 stammt. Damit ergibt sich eine Dicke für jedes einzelne Blechteil 4 am Blechpaket 2 im Bereich von 0,1 und 0,5 mm, nämlich im Ausführungsbeispiel 0,25 mm.
Die Blechteile 4 werden vom Stanzstempel 5a des Stanzwerkzeugs 5 in eine Stapeleinrichtung 6 gedrängt. In dieser Stapeleinrichtung 6 werden die Blechteile 4, welche auf mindestens einer ihrer Flachseiten 4a, 4b eine Klebstoffschicht 7, nämlich aus Schmelzklebelack 8a, aufweisen, aufeinandergestapelt. Damit befindet sich jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Blechteilen 4 eine einzige Klebstoffschicht 7. Im Ausführungsbeispiel -wie in Fig. 3 auch zu erkennen- weisen die Blechteile 4 auf beiden ihrer Flachseiten 4a, 4b diese Schmelzklebelackschicht 7 auf. Damit befindet sich jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Blechteilen 4 zwei Klebstoffschichten 7.
Alle aufeinandergestapelten Blechteile 4 verlassen die Stapeleinrichtung 6 als loses Blechpaket 2 bzw. werden beim oder nach dem Verlassen der Stapeleinrichtung 6 in Blechpakete 2 geteilt - welches Blechpaket 2 mit losen Blechteilen 4 unterhalb der Stapeleinrichtung 6 in Fig. 1 dargestellt ist. Das lose Blechpaket 2 wird danach weiteren Verfahrensschritten unterworfen - und zwar wird es in einen ersten Ofen 9 eingebracht, um damit die Schmelzklebelackschichten 7 der aufeinandergestapelten Blechteile 4 auf eine erste Temperatur tempi zu bringen, welche über der Glasübergangstemperatur Tg des Schmelzklebelacks 7a und unterhalb der Verbackungstemperatur des Schmelzklebelacks 7a liegt, erwärmt. Dem ersten Ofen 9 ist eine Presseinrichtung 10 mit einem Presstempel 10a zugeordnet, der auf das Blechpaket 2 eine erste axiale Druckkraft P1 ausübt - also in axiale Richtung A des Blechpakets 2, welche Richtung A parallel zur Stapelrichtung 6 der aufeinandergestapelten Blechteile 4 verläuft. Die erste Druckkraft P1 ist in der Höhe von 3 N/mm2 (Newton pro Quadratmillimeter) und wird für 30 Sekunden ausgeübt. Damit vorverkleben die Blechteile 4 vollflächig miteinander zu einem Blechpaket 2, wobei der Klebstoff 8 zwischen den Blechteilen 2 noch nicht ausgehärtet ist bzw. im Falle eines Schmelzklebelacks 8a noch nicht verbacken ist. Dies, weil der Gelpunkt des Polymers des Schmelzklebelacks 8a nicht erreicht oder überschritten worden ist. Der Gelpunkt wird bekanntermaßen als erreicht angesehen, wenn in einer dynamisch-mechanischen Analyse (DMA) mit einem Platte/Platte-Oszillationsviskosime- ter gemäß ISO 6721 -10 bei 20 °C sich die Graphen des Speichermoduls G' und des Verlustmoduls G" kreuzen.
Alternativ zum ersten Ofen 9 ist vorstellbar - was jedoch nicht dargestellt ist - dass die Blechteile 2 in der Stapeleinrichtung 6 noch vor dem Verlassen auf diese erste Temperatur tempi gebracht werden - was den Verfahrensschritt des Erwärmens mit dem ersten Ofen 9 hinfällig machen kann, weil damit auch diese Blechteile 4 vollflächig miteinander zum Blechpaket 2 vorverklebt werden können. Die Presseinrichtung 10 kann aber zum unter ersten Druck P1 Setzen verwendet werden.
Das vorverklebte Blechpaket 2 wird in weiterer Folge einer Dichtheitsprüfung 11 unterworfen. In diesem Schritt wird geprüft, ob der Kühlkanal 2a des vorverklebten Blechpakets 2 ein Leck aufweist. Wie in Fig. 1 a schematisch dargestellt, wird das Blechpaket 2 in eine Vakuumkammer 12 eingebracht - zudem werden an den Kühlkanal 2a des Blechpakets 2 Leitungen 13 gasdicht angeschlossen. Über diese Leitung 13 wird der Kühlkanal 2a mit einem Prüfgas als gasförmiges Fluid 14 geflutet. Aus dem Kühlkanal 2a ausgetretenes gasförmiges Fluid 14 kann in der Vakuumkammer als Leckage durch einen mit der Vakuumkammer 12 verbundenen Massenspektrometer 15 detektiert werden.
So wird bei einer Leckrate im Bereich von 10’3 mbar l/s bis 10’4 mbar l/s eine Maßnahme ergriffen, um damit eine geforderte Dichtheit am Blechpaket 2 herzustellen. Hierzu wird das vorverklebte Blechpaket 2 in eine weitere Presseinrichtung 16 mit einem Presstempel 16a eingebracht. In diesem Verfahrensschritt wird der Klebstoff s der aufeinandergestapelten Blechteile 4 in axialer Richtung A der aufeinandergestapelten Blechteile 4 unter zweiten Druck P2 gesetzt werden, um die geforderte Dichtheit herzustellen.
Der zweite Druck P2 reicht aus, eine vollständige Anbindung der beiden Klebstoffschichten 7 aneinander zu erreichen, um damit die freien Bereiche 16 zwischen den Schmelzklebelackschichten 7 und damit einen Klebespalt zu beheben - wie in Fig. 3 in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar. So ist in Fig. 3 deutlich zu erkennen, wie die den Kühlkanal 2a umfassende Klebstoff 8 frei von diesen freien Bereichen 16 ist. Damit ist reproduzierbar ein vorverklebtes Blechpaket 2 mit einem leckagefreien Kühlkanal 2a geschaffen.
Nachfolgend werden die Blechteile 4 vollflächig miteinander zu einem Blechpaket 2 verbacken bzw. damit der Schmelzklebelack 7a in den C-Zustand übergeführt. Damit wird durch die Endverklebung der leckagefreie Zustand des Blechpakets 2 sichergestellt. Für diese Endverklebung wird das Blechpaket 2 in einen weiteren Ofen 17 eingebracht, wo der Klebstoff 8 des Blechpakets 2 auf eine zweite Temperatur temp2, die größer gleich der Verbackungstemperatur des Schmelzklebelacks 7a der Schmelzklebelackschichten 7 ist, enderwärmt wird, um die aufeinandergestapelten Blechteile miteinander bei ausreichend langer Verbackungszeit zu verbacken. Bei diesem Schritt kann auf die Blechteile auch ein konstanter Druck ausgeübt werden, um beispielsweise die Pakethöhe des Blechpakets 2 einzustellen. Beispielsweise liegt die zweite Temperatur temp2 bei 200 °C (200 Grad Celsius), die Verbackungszeit bei 1 Minute bei einer eventuellen Druckbelastung auf das Blechpaket 2 von 0,3 N/mm2.
Weiter ist vorstellbar, jedoch nicht dargestellt, dass vor der Dichtheitsprüfung 11 vom vorverklebten Blechpaket 2 mithilfe eines Messverfahrens die Pakethöhe erfasst wird und bei Unterschreitung des Toleranzbereichs von dieser erfassten Pakethöhe zumindest ein zusätzliches Blechteil 4 auf eine Stirnseite 2b, 2c des Blechpakets 2 aufgebracht wird, um damit die Pakethöhe an eine Höhe im Toleranzbereich zu einer vorgegebenen Sollpakethöhe anzupassen.
Wie zudem in Fig. 1 und Fig. 1 a erkennbar, befinden sich das Blechpaket 2 und damit auch dessen Klebstoff 8 während der zweiten Drucks P2 auf der ersten Temperatur tempi . Dies verbessert eine fehlerfreie Vorverklebung der Blechteile 4 weiter. Die erste Temperatur tempi liegt im Bereich von 80 bis 220 °C, nämlich beträgt 120 °C.
Die Belastung des vorverklebten Blechpakets 2 mit einem zweiten Druck P2 erfolgt auf besondere Weise. So wird ein Druckimpuls auf das Blechpaket 2 ausgeübt, indem eine Beaufschlagung mit Impulsdruck P20 und nachfolgender Entlastung von Impulsdruck P20 erfolgt. Dies erfolgt mehrmals, wodurch sich eine periodische Impulsfolge ergibt.
Hierzu belastet die Presseinrichtung 16 das Blechpaket 2 mit einem zweiten Druck P2 in der Höhe P20 bzw. mit dem Impulsdruck im Bereich von 0,5 bis 20 N/mm2, im Ausführungsbeispiel 5 N/mm2. Diese Beaufschlagung mit zweiten Druck P2 in der Höhe P20 und Entlastung von diesem zweiten Druck P2 in der Höhe P20 erfolgt mit einer gleichen Dauer ti bzw. t2, was eine Periode T im Bereich von 0,1 bis 20 see, im Ausführungsbeispiel 2 Sekunden, ergibt. Dies stellt eine hohe Reproduzierbarkeit in der Herstellung von Blechpaketen 2 mit flüssigkeitsdichten Kühlkanälen 2a sicher.
Um eine Leitung 13 an das Blechpaket 2 reproduzierbarer dicht anschließen zu können, an dieser Stirnseite 2b des Blechpakets 2 durch Prägen ein den Kühlkanal 2a umfassendes und daran anschließendes Relief 19 im Klebstoff 8 erzeugt, wie in Fig. 4a und 4b zu erkennen.
Um dies zu schaffen, befindet sich am Anschlussende der Leitung 13 einen, insbesondere aus Edelstahl bestehenden, Adapter 18, der an dessen Frontseite 18a eine, insbesondere gitterförmige, Prägestruktur aufweist. Mit einem Andrücken des Adapters 18 an das Blechpaket 2 wird ein, im Ausführungsbeispiel gitterartiges, Relief 19 am Klebstoff 8, nämlich im Ausführungsbeispiel Schmelzklebelack 8a, erzeugt, und zwar an der äußeren Klebstoffschicht 7 des Blechteils 4 an der betreffenden Stirnseite 2b, 2c des Blechpakets 2. Dieses Relief 19 kann aber anders und/oder vor dem Anschließen des Adapters 18 erzeugt werden bzw. bereits bestehen.
Wie in den Figuren 4a und 4b zu erkennen, weist das Relief 19 Vertiefungen 20 und von diesen Vertiefungen 20 sich abhebende Reliefstrukturen 21 auf.
Im Ausführungsbeispiel, was von den schematischen Figuren 4a und 4b abweicht, weisen die Reliefstrukturen 21 eine Strukturhöhe dr von 7 pm und eine maximale Strukturbreite sbr von 585 pm auf. Die Vertiefungen 20 weisen eine maximale Vertiefungsweite kp zwischen zwei nacheinander angeordneten Reliefstrukturen 22 von 278 pm auf.
Besonders robust und wiederholbar kann dieses Prägen erfolgen, wenn der Klebstoff 8 beim Prägen eine Temperatur aufweist, die größer der Glasübergangstemperatur Tg des Klebstoffs 8 ist. Vorzugsweise ist diese Temperatur die erste Temperatur tempi .
Vorteilhafterweise kann auch durch die Edelstahloberfläche des Adapters 18 ein zerstörungsfreies Lösen des Adapters 18 vom Blechpaket 2 ermöglicht werden - dies beispielsweise beim Ausschleusen des Blechpakets 2 aus der Vakuumkammer 12 nach dessen Dichtheitsprüfung 11 .
Im Allgemeinen wird festgehalten, dass „insbesondere“ als „more particularly" ins Englische übersetzt werden kann. Ein Merkmal, dem „insbesondere" vorangestellt ist, ist als fakultatives Merkmal zu betrachten, das weggelassen werden kann, und stellt damit keine Einschränkung, beispielsweise der Ansprüche, dar. Das Gleiche gilt für „vorzugsweise“, ins Englische übersetzt als „preferably“.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:
1 . Verfahren zum Paketieren von Blechteilen (4) aus einem Elektroband (3) oder -blech zu mindestens einem Blechpaket (2) mit zumindest einem Kühlkanal (2a), bei dem die Blechteile (4), welche jeweils mindestens eine Aussparung (4c) für den Kühlkanal (2a) und an mindestens einer ihrer Flachseiten (4a, 4b) einen aushärtbaren Klebstoff (8) aufweisen, derart aufeinandergestapelt werden, dass die Aussparungen (4c) den sich im Blechpaket (2) erstreckenden Kühlkanal (2a) ausbilden, die aufeinandergestapelten Blechteile (4) in axialer Richtung (A) der aufeinandergestapelten Blechteile (4) unter ersten Druck (P1 ) gesetzt und durch den aushärtbaren Klebstoff (8) miteinander zu einem Blechpaket (2) vorverklebt werden, eine Dichtheitsprüfung (11 ) des Kühlkanals (2a) des vorverklebten Blechpakets (2) vorgenommen wird und bei Detektion eines Lecks die aufeinandergestapelten Blechteile (4) in axialer Richtung (A) unter zweiten Druck (P2) gesetzt werden, um damit eine geforderte Dichtheit herzustellen, und das vorverklebte Blechpaket (2) durch Aushärten des aushärtbaren Klebstoffs (8) endverklebt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für das Vorverkleben der thermisch aktivierbare Klebstoff (8), insbesondere Schmelzklebelack (8a), eine erste Temperatur (tempi ) aufweist, welche erste Temperatur (tempi ) größer der Glasübergangstemperatur (Tg) des Klebstoffs (8) und kleiner der Aktivierungstemperatur des Klebstoffs (8), insbesondere Verbackungstemperatur des Schmelzklebelacks (8a), liegt, und für das Endverkleben der thermisch aktivierbare Klebstoff (8) auf eine zweite Temperatur (temp2), die größer gleich der Aktivierungstemperatur, insbesondere Verbackungstemperatur des Schmelzklebelacks (8a), ist, enderwärmt und damit die Blechteile (4) miteinander endverklebt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Dichtheitsprüfung (11 ) zur Detektion eines Lecks ein gasförmiges Fluid (14), insbesondere Prüfgas, in den Kühlkanal (2a) eingebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Fluid (14) Helium und/oder Wasserstoff aufweist, insbesondere ein Formiergas ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im auf Dichtheit zu prüfenden Kühlkanal (2a) ein Überdruck, insbesondere im Bereich von 0,1 bis 2 bar, und/oder außerhalb des auf Dichtheit zu prüfenden Kühlkanals (2a) ein Unterdrück auf das vorverklebte Blechpaket (2) wirken oder wirkt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Dichtheitsprüfung (11 ) das vorverklebte Blechpaket (2) in eine Vakuumkammer (12) eingebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Dichtheitsprüfung (11 ) ein Leck bis zu einer Leckrate von 10’4 mbar l/s, insbesondere im Bereich von 10’3 mbar l/s bis 10’4 mbar l/s, detektiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (8) beim zweiten unter Druck (P2) Setzen die erste Temperatur (tempi ) aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite unter Druck (P2) Setzen zumindest einen, insbesondere mehrere, Druckimpuls (P20) aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckimpuls (P20) den Klebstoff (8) mit Impulsdruck im Bereich von 0,5 bis 10 N/mm2, insbesondere von 2 bis 6 N/mm2, beaufschlagt und/oder dass das zweite unter Druck (P2) Setzen mit direkt nacheinander folgenden Druckimpulsen (P20), insbesondere periodisch, erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur (tempi ) im Bereich von 80 bis 220 °C, vorzugsweise im Bereich von 80 bis kleiner 180 °C, insbesondere im Bereich von 100 bis 150 °C, liegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Temperatur (temp2) im Bereich von 180 °C bis 250 °C, insbesondere im Bereich von 180 °C bis 220 °C, liegt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Blechteile (4) aufeinandergestapelt werden, die auf einer ihrer Flachseiten (4a, 4b), insbesondere auf beiden ihrer Flachseiten (4a, 4b), eine Klebstoffschicht (7), insbesondere aus Schmelzklebelack (8a), aufweisen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke jedes Blechteils (4) zwischen 0,09 und 0,49 mm, insbesondere 0,09 bis 0,29 mm, beträgt und/oder dass die Dicke der Klebstoffschicht (7) jedes Blechteils (4) zwischen 2 und 12 pm, insbesondere von 4 bis 8 pm, beträgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinandergestapelten Blechteile (4) zu einem Blechpaket (2) vollflächig vorverklebt und/oder endverklebt werden.
16. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die Dichtheitsprüfung (11 ) oder bei der Dichtheitsprüfung (11 ) des Kühlkanals (2a) an einer Stirnseite (2b, 2c) des Blechpakets (2) durch Prägen ein, insbesondere den Kühlkanal (2a) umfassendes und/oder daran anschließendes, Relief (19) im Klebstoff (8), insbesondere Schmelzklebelack (8a), erzeugt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Relief (19) Vertiefungen (20) und von diesen Vertiefungen (20) sich abhebende Reliefstrukturen (21 ) aufweist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstrukturen (21 ) eine Strukturhöhe (dr) von mindestens 1 pm, insbesondere mindestens 2 pm, aufweisen und/oder dass die Reliefstrukturen (17) eine maximale Strukturbreite (sbr) von mindestens 200 pm, insbesondere mindestens 500 pm, aufweisen.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (20) eine maximale Vertiefungsweite (kp) zwischen zwei nacheinander angeordneten Reliefstrukturen (22) von mindestens 50 pm, insbesondere mindestens 100 pm, aufweisen.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Relief (19) ein Muster mit einer regelmäßigen, insbesondere periodischen, Struktur, insbesondere Noppenmuster, Rillenmuster, Gittermuster, Schachbrettmuster, Waffelmuster oder Wabenmuster, ausbildet.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff beim Prägen eine Temperatur aufweist, die größer der Glasübergangstemperatur (Tg) des Klebstoffs (8) ist, und/oder dass bei der Dichtheitsprüfung ein Adapter (18) an den Kühlkanal (2a) angeschlossen wird, der durch Prägen das Relief (19) erzeugt.
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