WO2020120444A1 - Verfahren zum herstellen einer blechpaketeinheit für eine elektrische maschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer blechpaketeinheit für eine elektrische maschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2020120444A1
WO2020120444A1 PCT/EP2019/084358 EP2019084358W WO2020120444A1 WO 2020120444 A1 WO2020120444 A1 WO 2020120444A1 EP 2019084358 W EP2019084358 W EP 2019084358W WO 2020120444 A1 WO2020120444 A1 WO 2020120444A1
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WO
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laminated core
laminated
cavity
another
stacked
Prior art date
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PCT/EP2019/084358
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Inventor
Thomas Albrecht
Kai Beutling
Rainer SIGLE
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a laminated core unit for an electrical machine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
  • DE 10 2010 023 878 A1 discloses a rotor of an electrical machine, with a rotor carrier, a rotor core and a permanent magnet.
  • the object of the present invention is to further develop a method of the type mentioned at the outset in such a way that the laminated core unit can be produced particularly cost-effectively.
  • a first step of the method is provided in a cost-effective manner.
  • a first of the Laminated cores are constructed by stacking the laminated layers of the first laminated core, also referred to as first laminated layers, in a cavity, also referred to as a recess or receptacle, in particular a device for producing the laminated core unit.
  • the first sheet metal layers are arranged in the cavity in such a way that the first sheet metal layers, in particular congruent, are stacked on top of one another in the cavity and are thus arranged in succession or in succession.
  • first magnets in the respective first magnet pockets become the first magnets in the respective first magnet pockets.
  • the first magnets are the first
  • the second laminated core is constructed by stacking the laminated layers of the second laminated core, which are also referred to as second laminated layers, in each case rotated to form the first laminated layers in the same cavity.
  • the second sheet metal layers are arranged in the cavity in which the first sheet metal layers have already been arranged, the second sheet metal layers being arranged in the cavity and being stacked on top of one another while the first sheet metal layers already stacked on top of one another are still in the cavity.
  • second sheet metal layers are stacked on top of one another in the cavity, while the first sheet metal layers that have already been stacked on top of one another are still in the cavity, the second sheet metal stack is rotated in the cavity to form the first sheet metal stack and is thereby stacked on the first sheet metal stack.
  • the stack of sheets stacked on top of one another in the cavity and rotated relative to one another form a stack also called a stack of sheet metal packages.
  • second magnets are arranged in respective second magnet pockets of the second sheet metal layers.
  • the second magnets are designed, for example, as second permanent magnets.
  • the stack in particular in the cavity, is braced, so that, for example, the sheet metal layers and the sheet metal packs are braced together or braced against one another.
  • a clamping device of the device is used, for example.
  • an adhesive in particular in the liquid state, is poured into the magnet pockets, in particular while the laminated cores stacked on top of one another and rotated relative to one another are still in the cavity.
  • the adhesive is filled into the cavity.
  • the magnets are glued to the sheet metal layers, also referred to as sheet metal segments, and are thus secured to the sheet metal segments. It has proven to be particularly advantageous if the sheet metal segments are arranged in the cavity in a state in which the sheet metal segments are already provided with a connecting medium, for example in the form of a baking lacquer, for connecting the sheet metal segments to one another.
  • the connecting medium is activated, for example, in particular by heat or heat, after the laminated cores have been rotated relative to one another and stacked on top of one another, then the sheet segments and the laminated cores are then connected to one another, in particular baked together and / or cohesively connected to one another, by means of the connecting medium.
  • the respective sheet metal layer also referred to as the sheet metal segment, is, for example, a stamped single sheet which is provided with a coating formed from the connecting medium and is arranged in the cavity, while the sheet metal segment
  • a semi-finished product in particular in the form of a blank, is arranged above the cavity and processed by stamping.
  • the respective sheet metal segment is punched out of the semi-finished product and thus produced by punching, the sheet metal segment being punched out of the
  • the semi-finished product is punched out and placed in the cavity. For example, that
  • the sheet segment falls down in the horizontal direction and falls into the cavity.
  • the respective laminated core comprises, for example, at least or exactly or more than 25 individual laminations.
  • the invention is based in particular on the following findings:
  • Laminated core unit for an electrical machine designed, for example, as a permanently excited synchronous machine usually has a plurality of laminated cores.
  • the laminated core unit can have, for example, eight laminated cores.
  • Laminated core unit can be used in particular for a rotor of an electrical machine, in particular a permanently excited electrical machine.
  • the respective laminated core is packaged, for example, from punched individual sheets, with at least one magnet or a defined number of magnets being fixed in the respective individual sheet. For example, 20 magnets are fixed to the respective laminated core.
  • the laminated cores then usually become one
  • Rotor assembly mounted on a rotor carrier system or a rotor shaft at a defined helix angle. Traditionally, a range is on
  • the laminated cores are rotated, for example, by an angle of, for example, 1.5 degrees to one another.
  • the cavity or a component delimiting the cavity, in particular the device is rotated about an axis of rotation, in particular relative to a further component, by means of which, for example, the laminated segments are arranged in the cavity.
  • the further component comprises, for example, a punching tool for punching the sheet metal segments, so that when the second sheet metal layers are punched and subsequently arranged in the cavity, they collide in such a way that the respective second sheet metal layers and thus the second sheet metal stack become the first sheet metal layers and thus also the first sheet stack twisted to lie in the cavity.
  • a punching tool for punching the sheet metal segments
  • the laminated core unit, the first step, the second step, the third step and the fourth step are repeated until the desired number of laminated cores has been received in the cavity.
  • the fifth step and the sixth step are then carried out.
  • the adhesive has similar curing properties to the baking lacquer, so that, for example, the baking lacquer and the adhesive can be cured at approximately 200 degrees Celsius.
  • the adhesive is filled, for example, into a left and / or a right flow barrier of the magnets of the uppermost sheet metal segment.
  • the flow barriers are designed in such a way that, despite the fact that the laminated cores in the cavity are rotated relative to one another, a continuous channel is created in the cavity from the uppermost sheet metal segment to the lowest, and that for each magnet.
  • the fact or the feature that the laminated cores are arranged rotated relative to one another in the cavity and in particular in the completely manufactured state of the laminated core unit is also referred to as bevel.
  • the laminated cores are stacked on top of one another in the cavity such that the first magnetic pockets are fluidly connected to one another, the second magnetic pockets are fluidly connected to one another, and the first magnetic pockets are fluidly connected to the second magnetic pockets.
  • the magnet pockets thus form the aforementioned channel, so that when the adhesive is introduced into the top plate segment, also referred to as the rotor segment, the adhesive flows from the top plate segment in the axial direction of the laminated core unit to the bottom plate segment and into its magnet pocket. On its way from the magnetic pocket of the uppermost sheet metal segment to and into the magnetic pocket of the lowermost sheet metal segment, the adhesive flows, for example, through all those that are fluidly connected to one another Magnetic pockets of the sheet metal segments.
  • the magnets are bonded to the sheet metal segments in a particularly simple, time-saving and cost-effective manner.
  • the adhesive is thus poured into one of the river dams, the adhesive can flow from one river dam via the connecting channel into the other river dam and rise in the other river dam.
  • the adhesive thus flows along one flow barrier in a first direction, then flows through the connecting channel and rises in the other flow barrier, so that the adhesive in the other flow barrier flows in a second direction opposite to the first direction.
  • Connection channel can cross from one river barrier to the other river barrier and then rise again there.
  • the device also has an end plate with openings above the flow barriers and thus filling openings of the channels, which support the filling of the adhesive and can form a kind of filling supply for the inflow of the adhesive due to an axial protrusion.
  • the weight of the adhesive can cause the channels and the connecting channel to flow through, so that due to the height difference of the filling in the axial projection of the opening of the end plate, a complete one
  • the device at the openings of the end plate can also have a connection for pressure filling or injection under excess pressure of the adhesive, so that the adhesive can be injected into one channel and then rise due to the excess pressure in the other channel. This would accelerate the process even further, but would also make the device somewhat more complex with further connections for pressure filling.
  • the baked enamel and the adhesive are cured or baked or baked, in particular by induction or by means of an oven.
  • the stack in particular while it is still arranged in the cavity and / or while it is braced, is heated by means of an oven and / or by induction, as a result of which the baking lacquer and the adhesive are heated and thus cured or baked.
  • the stack is removed from the cavity, which is also referred to as the baking cavity.
  • the method according to the invention comprises manufacturing steps for producing the
  • the cavity is delimited, for example, in one direction, in particular the first direction, by a base and is open in another direction opposite to the device, in particular the second direction, and is thus open, for example, upwards.
  • this can have a clamping mechanism which holds the inserted magnet in its position and, in particular, fixes it slightly, so that the magnet cannot slip during manufacture.
  • a final fixation of the respective magnet on the respective sheet metal segment is, however, only achieved later by the adhesive, which represents a potting compound.
  • the laminated cores are, for example, rotated at an angle to one another which is in a range from 1 degree to 2 degrees inclusive. Due to the slight twisting of the laminated cores, the magnetic pockets or the respective free spaces of the magnetic pockets also overlap over the metal segments and
  • Magnets and the respective sheet metal segments can be provided on respective side surfaces, the potting compound (the adhesive) being filled into the free spaces.
  • the adhesive also known as casting compound or fixing compound, preferably hardens under similar or identical circumstances to the baking lacquer
  • the potting compound is poured into one of the river barriers in a very fluid state, so that the potting compound flows through the magnetic pockets in the direction of the ground due to the force of gravity and downwards in the horizontal direction. Then the potting compound can flow through the connecting channel and then in the other
  • the potting compound is filled with pressure, in particular injected, into the cavity or into the magnet pockets.
  • the baking varnish and the adhesive are heated and baked or hardened as a result.
  • the hardening of the casting compound of the magnets is chosen so that it takes place in the same way as the hardening of the baking lacquer and thus the sheet metal segments.
  • the entire laminated core unit, in particular the entire rotor can be cured or baked in a single step. Compared to conventional solutions, this enables the laminated core unit, in particular the rotor, to be manufactured more quickly, simply and reliably. In order to avoid undesired slipping or unwanted relative movements before and during curing, the stack is clamped.
  • Fig. 1 is a schematic and sectional side view of a device for
  • Fig. 2 shows a detail of a schematic and perspective side view of the
  • Fig. 3 is a partial schematic and perspective top view of the
  • Fig. 8 a detail of a further schematic plan view of the
  • Fig. 9 is a partial schematic and sectional side view of the
  • Fig. 10 is a detail of a further schematic plan view of the
  • FIG. 1 shows a schematic and sectional side view of a device 10 for producing a laminated core unit 12 for an electrical machine, in particular a motor vehicle.
  • the motor vehicle In its completely manufactured state, the motor vehicle has the electrical machine and can be driven electrically by means of the electrical machine, so that the motor vehicle is designed, for example, as a hybrid or electric vehicle.
  • the laminated core unit 12 is used, for example, for a rotor of the electrical machine.
  • the motor vehicle In its finished state, the
  • Laminated core unit 12 has at least two laminated cores 14 and 16 which follow one another in the axial direction of laminated core unit 12 and are therefore arranged one behind the other and rotated relative to one another, each of which is constructed from a plurality of laminated layers 18 stacked on top of one another in the axial direction.
  • the respective sheet layer 18 is also called sheet metal segment or single sheet.
  • the number of laminated cores is eight. In other words, the number of laminated cores is preferably greater than two, the laminated cores twisted in pairs and
  • FIGS. 1 and 2 shows the device 10 in a schematic perspective view. It can be seen from FIGS. 1 and 2 that the device 10 has at least one component 20 by which a cavity 18 is formed or delimited.
  • a device for producing the laminated core unit 12 is carried out by means of the device 10, the laminated core unit 12 being able to be produced in a time and cost-effective manner by means of the method.
  • the first laminated core 14 is built up in the cavity 18 by stacking the laminated layers 22 of the first laminated core 14, which are also referred to as first laminated layers, in the cavity 18.
  • first magnets 34 are arranged in respective first magnet pockets 24 of the first sheet layers of the first sheet stack 14.
  • the second laminated core 16 is built up in the cavity 18 by also acting as the second
  • Sheet metal layers 22 of the second sheet stack 16 are rotated relative to the first sheet layers of the first sheet stack 14 and are arranged in the same cavity 18 and are stacked on top of one another.
  • the second laminated core 16 is arranged rotated in the cavity 18 to form the first laminated core 14 and thereby stacked on the first laminated core 14, and the laminated packages 14 and 16 stacked on top of one another and rotated relative to one another form in the cavity 18 a stack, generally designated 28.
  • second magnets 34 are arranged in respective second magnet pockets 26 of the second sheet layers of the second sheet stack 16.
  • the respective sheet metal layers 22 are provided with a respective coating formed from a baking lacquer.
  • Clamping device 30 of device 10 clamped. In this way, undesired relative movements between the sheet metal layers 22, also referred to as sheet metal segments, are avoided.
  • an adhesive is poured into the magnet pockets 24 and 26 in the liquid state, so that they are already in the Magnet pockets 24 and 26 arranged magnets 34 are glued to the sheet metal layers by means of the adhesive.
  • a first group of magnet pockets 24 and 26 with inserted magnets 34 of stack 28 form, for example, a first channel 44, a second group of magnet pockets 24 and 26 with inserted magnets 34 forming a second channel 44.
  • the first channel 44 can also be formed by a first flow barrier of the magnet pocket 24, 26 and the second channel by a second flow barrier of the same
  • the magnetic pockets 24 and 26 of the first group are fluidly connected to one another, and the magnetic pockets 24 and 26 of the second group are fluidly connected to one another.
  • the groups and thus the channels are fluidly connected to one another, for example, via a connecting channel 46 of the device 10, while the stack 28 is arranged in the cavity 18.
  • the adhesive is filled into the first channel 44 in the vertical direction from top to bottom.
  • the adhesive can then flow through the first channel 44 in a first direction coinciding with the vertical direction and, for example, in the vertical direction from top to bottom.
  • the adhesive can then flow through the connecting channel 46, in particular then in the horizontal direction.
  • the adhesive can rise in the second channel 44 and for example in one with the vertical direction
  • the magnets 34 can be glued to the sheet metal segments in a time-saving and cost-effective manner.
  • the stack 28 is heated, for example.
  • both the baked enamel and the adhesive are heated and cured or baked or baked.
  • both the magnets 34 by means of the adhesive with the sheet metal segments and the
  • Sheet metal segments and the sheet packs are connected to one another by means of the baking lacquer.
  • the heating takes place, for example, by means of an oven by means of heat radiation and / or by induction.
  • the stack 28 is then cooled, for example.
  • the stack 28 is then removed, for example, from the device 10 or from the cavity 18, and, for example, axial adhesive protrusions, which have been caused by increased expansion, are removed.
  • FIG. 3 shows a detail of a tool, for example
  • One of the magnets can be seen in FIG. 4 and is designated 34 there.
  • one of the sheet metal segments can have a bending lug 36 which projects into the magnet pocket 24 or 26, for example by approximately 0.04 millimeters.
  • the bending lug 36 is also referred to as a spring tongue and represents a simple mechanical solution. For example, there are two or more lower ones
  • Sheet metal segments are released, that is to say set back in the radial direction with respect to the bending nose 36.
  • Fig. 6 illustrates the possibility of using a
  • Spacer 38 which for example spaced the magnet 34 in the magnet pocket 24 or 26 by approximately 0.2 millimeters from the sheet metal layer 22.
  • the spacer 38 is designed, for example, as a film spacer.
  • the spring cushion can be formed in the sheet metal layer 22 by punching or stamping.
  • the cushion ball 42 is formed, for example, from a metallic material or from another material. Alternatively or additionally, the cushion ball 42 has a diameter of, for example, 1.5
  • the laminated cores 14 and 16 are arranged rotated relative to one another means that the laminated cores 14 and 16 are inclined. It can be seen from FIG. 10 that the laminated cores 14 and 16 are rotated relative to one another in such a way that the magnet pockets 24 and 26 are fluidly connected to one another and thereby form the channels 44 described.
  • the respective channel 44 and also referred to as the axial channel is formed as an axial channel by flow barriers.
  • the connecting channel designated and designated 46 in FIG. 9 can be seen particularly well from FIG. 9.
  • the magnets 34 are used, for example, in each sheet metal segment, for example in the form of a disk, and are positioned by means of the bending lug.
  • the laminated cores 14 and 16 are rotated, for example, by 2 degrees to one another, in particular via a three millimeter hole and counterclockwise.
  • the laminated cores 14 and 16 are preloaded via a filler disc.
  • a Preheating to 90 degrees Celsius should be provided before the adhesive is filled.
  • the adhesive is filled into the magnet pockets 24 and 26 in a state in which the stack 28 has a temperature of 90 degrees Celsius.
  • Cooling to room temperature is preferably omitted, in particular between the filling of the adhesive and the beginning of the heating
  • the adhesive which is also referred to as adhesive, is filled in at approximately 100 degrees Celsius.
  • the clamping device 30 for clamping the stack 28 comprises, for example
  • End plates 48 and 50 the stack 28 being arranged in the axial direction between the end plates 48 and 50.
  • the end plates 48 and 50 are clamped together by means of screw elements of the tensioning device 30 by means of the stack 28, so that the stack 28 clamps between the end plates 48 and 50 in the axial direction
  • the upper end plate 50 has openings 52 for filling the channels 44, as can be clearly seen in FIG. These openings 52 can, for example, be designed as a filling aid in the form of a funnel or have a connection for pressure filling.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Blechpaketeinheit (12) für eine elektrische Maschine, bei welchem die Blechpaketeinheit (12) wenigstens zwei aufeinanderfolgende und verdreht zueinander angeordnete Blechpakete (14, 16) umfasst, die jeweils aus mehreren, aufeinander gestapelten Blechlagen (22) aufgebaut ist, mit den Schritten: - Aufbauen einer ersten der Blechpakete (14, 16), indem die Blechlagen (22) des ersten Blechpakets (14) in einer Kavität (18) aufeinander gestapelt werden; - Anordnen von ersten Magneten (34) in jeweiligen ersten Magnettaschen (24) der Blechlagen (22) des ersten Blechpakets (14); - Aufbauen des zweiten Blechpakets (16), indem die Blechlagen (22) des zweiten Blechpakets (16) jeweils verdreht zu den Blechlagen (22) des ersten Blechpakets (14) in derselben Kavität (18) aufeinander gestapelt werden, wodurch das zweite Blechpaket (16) in der Kavität (18) verdreht zu dem ersten Blechpaket (14) auf das erste Blechpaket (14) gestapelt wird und die aufeinander gestapelten und zueinander verdrehten Blechpakete (14, 16) einen Stapel (28) bilden; - Anordnen von zweiten Magneten (34) in jeweiligen zweiten Magnettaschen (26) der Blechlagen (22) des zweiten Blechpakets (16); - Verspannen des Stapels (28) in der Kavität (18); und - Einfüllen eines Klebstoffes in die Magnettaschen (24, 26), sodass die Magnete (34) mittels des Klebstoffes mit den Blechlagen (22) verklebt werden.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Blechpaketeinheit für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Blechpaketeinheit für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Derartige Verfahren zum Herstellen von Blechpaketeinheiten für elektrische Maschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, sowie solche Blechpaketeinheiten für elektrische Maschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Dabei umfasst die Blechpaketeinheit wenigstens zwei aufeinanderfolgende und verdreht zueinander angeordnete Blechpakete, wobei das jeweilige Blechpaket aus mehreren, aufeinander gestapelten Blechlagen aufgebaut ist.
Des Weiteren offenbart die DE 10 2010 023 878 A1 einen Rotor einer elektrischen Maschine, mit einem Rotorträger, einem Rotorkern und einem Permanentmagneten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Blechpaketeinheit besonders kostengünstig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Blechpaketeinheit auf besonders zeit- und somit
kostengünstige Weise hergestellt werden kann, ist erfindungsgemäß ein erster Schritt des Verfahrens vorgesehen. Bei dem ersten Schritt des Verfahrens wird ein erstes der Blechpakete aufgebaut, indem die auch als erste Blechlagen bezeichneten Blechlagen des ersten Blechpakets in einer auch als Ausnehmung oder Aufnahme bezeichneten Kavität, insbesondere einer Vorrichtung zum Herstellen der Blechpaketeinheit, aufeinander gestapelt werden. Mit anderen Worten werden die ersten Blechlagen in der Kavität angeordnet, derart, dass die ersten Blechlagen, insbesondere deckungsgleich, in der Kavität aufeinander gestapelt werden und somit aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet werden. Bei einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden erste Magnete in jeweiligen ersten Magnettaschen der ersten
Blechlagen angeordnet. Die ersten Magnete sind beispielsweise als erste
Permanentmagnete ausgebildet. Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird das zweite Blechpaket aufgebaut, indem die auch als zweite Blechlagen bezeichneten Blechlagen des zweiten Blechpakets jeweils verdreht zu den ersten Blechlagen in derselben Kavität aufeinander gestapelt werden. Mit anderen Worten werden die zweiten Blechlagen in der Kavität angeordnet, in der bereits die ersten Blechlagen angeordnet wurden, wobei die zweiten Blechlagen in der Kavität angeordnet und dabei aufeinander gestapelt werden, während sich die bereits aufeinander gestapelten ersten Blechlagen noch in der Kavität befinden.
Dadurch, dass die zweiten Blechlagen in der Kavität aufeinander gestapelt werden, während sich die bereits aufeinander gestapelten ersten Blechlagen noch in der Kavität befinden, wird das zweite Blechpaket in der Kavität verdreht zu dem ersten Blechpaket angeordnet und dabei auf das erste Blechpaket gestapelt. Hierdurch bilden die in der Kavität aufeinander gestapelten und zueinander verdrehten Blechpakete einen auch als Blech paketstapel bezeichneten Stapel. Bei einem vierten Schritt des Verfahrens werden zweite Magnete in jeweiligen zweiten Magnettaschen der zweiten Blechlagen angeordnet. Die zweiten Magnete sind beispielsweise als zweite Permanentmagnete ausgebildet. Bei einem fünften Schritt des Verfahrens wird der Stapel, insbesondere in der Kavität, verspannt, sodass beispielsweise die Blechlagen und die Blechpakete miteinander verspannt beziehungsweise gegeneinander verspannt werden. Hierzu wird beispielsweise eine Spanneinrichtung der Vorrichtung genutzt. Bei einem sechsten Schritt des
Verfahrens wird ein Klebstoff, insbesondere in flüssigem Zustand, in die Magnettaschen eingefüllt, insbesondere während sich die aufeinander gestapelten und verdreht zueinander angeordneten Blechpakete noch in der Kavität befinden. Somit wird beispielsweise der Klebstoff in die Kavität eingefüllt. Mittels des Klebstoffes werden die Magnete mit den auch als Blechsegmenten bezeichneten Blechlagen verklebt und somit an den Blechsegmenten gesichert. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Blechsegmente in der Kavität in einem Zustand angeordnet werden, in welchem die Blechsegmente bereits mit einem beispielsweise als Backlack ausgebildetem Verbindungsmedium zum Verbinden der Blechsegmente miteinander versehen sind. Wird das Verbindungsmedium beispielsweise, insbesondere durch Wärme beziehungsweise Hitze, aktiviert, nachdem die Blechpakete verdreht zueinander und aufeinander gestapelt wurden, so werden dann mittels des Verbindungsmediums die Blechsegmente und die Blechpakete miteinander verbunden, insbesondere miteinander verbacken und/oder miteinander stoffschlüssig verbunden. Die jeweilige, auch als Blechsegment bezeichnete Blechlage ist beispielsweise ein gestanztes Einzelblech, welches mit einer aus dem Verbindungsmedium gebildeten Beschichtung versehen ist und in der Kavität angeordnet wird, während das Blechsegment die
Beschichtung bereits aufweiset beziehungsweise bereits mit der Beschichtung versehen ist. Beispielsweise werden die Einzelbleche in die Kavität gestanzt. Hierzu wird
beispielsweise ein insbesondere als Platine ausgebildetes Halbzeug über der Kavität angeordnet und durch Stanzen bearbeitet. Durch Bearbeiten des Halbzeugs durch Stanzen wird das jeweilige Blechsegment aus dem Halbzeug ausgestanzt und somit durch Stanzen hergestellt, wobei das Blechsegment durch das Stanzen aus dem
Halbzeug ausgestanzt und in die Kavität verbracht wird. Beispielsweise kann das
Blechsegment nach seinem Ausstanzen in horizontaler Richtung nach unten fallen und dabei in die Kavität fallen. Das jeweilige Blechpaket umfasst beispielsweise wenigstens oder genau oder mehr als 25 Einzelbleche.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Eine
Blechpaketeinheit für eine beispielsweise als permanenterregte Synchronmaschine ausgebildete elektrische Maschine weist üblicherweise mehrere Blechpakete auf. Die Blechpaketeinheit kann beispielsweise acht Blechpakete aufweisen. Eine solche
Blechpaketeinheit kann insbesondere für einen Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer permanenterregten elektrischen Maschine, genutzt werden. Das jeweilige Blechpaket ist beispielsweise aus gestanzten Einzelblechen paketiert, wobei in dem jeweiligen Einzelblech wenigstens ein Magnet beziehungsweise eine definierte Anzahl an Magneten fixiert wird. Beispielsweise sind an dem jeweiligen Blechpaket 20 Magnete fixiert. Die Blechpakete werden anschließend üblicherweise zu einem
Rotorzusammenbau auf einem Rotorträgersystem oder einer Rotorwelle unter einem definierten Schrägungswinkel montiert. Herkömmlicherweise ist eine Reihe an
Montagereparationen erforderlich, wobei diese Reihe einen Logistik- und Kostenaufwand erfordert. Die Erfindung ermöglicht es, die Blechpaketeinheit im Gegensatz zu
herkömmlichen Lösungen wesentlich zeit- und somit kostengünstiger herzustellen. Die Blechpakete werden beispielsweise um einen Winkel von zum Beispiel 1 ,5 Grad zueinander verdreht. Um beispielsweise die Blechpakete verdreht zueinander aufeinander stapeln zu können, wird beispielsweise die Kavität beziehungsweise eine die Kavität begrenzende Komponente, insbesondere der Vorrichtung, um eine Drehachse gedreht, insbesondere relativ zu einer weiteren Komponente, mittels welcher beispielsweise die Blechsegmente in der Kavität angeordnet werden. Die weitere Komponente umfasst beispielsweise ein Stanzwerkzeug zum Stanzen der Blechsegmente, sodass dann, wenn die zweiten Blechlagen gestanzt und in der Folge in der Kavität angeordnet werden, derart aufeinanderfallen, dass die jeweiligen zweiten Blechlagen und somit das zweite Blechpaket zu den ersten Blechlagen und somit zu dem ersten Blechpaket verdreht in der Kavität zum Liegen kommen. Je nach gewünschter Anzahl an Blechpaketen der
Blechpaketeinheit werden der erste Schritt, der zweite Schritt, der dritte Schritt und der vierte Schritt wiederholt, bis die gewünschte Anzahl an Blechpaketen in der Kavität aufgenommen sind. Daraufhin werden der fünfte Schritt und der sechste Schritt durchgeführt.
Der Klebstoff weist beispielsweise ähnliche Aushärte-Eigenschaften wie der Backlack auf, sodass beispielsweise der Backlack und der Klebstoff bei circa 200 Grad Celsius ausgehärtet werden können. Der Klebstoff wird beispielsweise in eine linke und/oder in eine rechte Flusssperre der Magnete des dann obersten Blechsegments eingefüllt. Die Flusssperren sind so gestaltet, dass trotz des Umstands, dass die Blechpakete n der Kavität verdreht zueinander angeordnet sind, ein durchgehender Kanal vom obersten Blechsegment bis zum untersten Blechsegment in der Kavität entsteht, und zwar je Magnet. Der Umstand beziehungsweise das Merkmal, dass die Blechpakete in der Kavität sowie insbesondere in vollständig hergestelltem Zustand der Blechpaketeinheit verdreht zueinander angeordnet sind, wird auch als Schrägung bezeichnet. Mit anderen Worten werden die Blechpakete derart verdreht zueinander in der Kavität aufeinandergestapelt, dass die ersten Magnettaschen fluidisch miteinander verbunden sind, dass die zweiten Magnettaschen fluidisch miteinander verbunden sind und dass die ersten Magnettaschen fluidisch mit den zweiten Magnettaschen verbunden sind. Die Magnettaschen bilden somit den zuvor genannten Kanal, sodass dann, wenn der Klebstoff in das oberste, auch als Rotorsegment bezeichnete Blechsegment eingeführt wird, der Klebstoff von dem obersten Blechsegment in axialer Richtung der Blechpaketeinheit zu dem untersten Blechsegment und in dessen Magnettasche strömt. Auf seinem Weg von der Magnettasche des obersten Blechsegments zu der und in die Magnettasche des untersten Blechsegments strömt der Klebstoff beispielsweise durch alle, fluidisch miteinander verbundene Magnettaschen der Blechsegmente. Dadurch werden die Magnete besonders einfach, zeit- und kostengünstig mit den Blechsegmenten verklebt.
Beispielsweise liegt, insbesondere unten, in der Kavität ein Verbindungskanal zwischen der linken und der rechten Flusssperre. Wird somit der Klebstoff in eine der Flusssperren eingefüllt, so kann der Klebstoff von der einen Flusssperre über den Verbindungskanal in die andere Flusssperre strömen und in der anderen Flusssperre aufsteigen. Der Klebstoff strömt somit entlang der einen Flusssperre in eine erste Richtung, strömt dann durch den Verbindungskanal und steigt in der anderen Flusssperre auf, sodass der Klebstoff in der anderen Flusssperre in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung strömt. Hierbei hat sich vorteilhaft gezeigt, dass so beim Einfüllen des Klebstoffs in eine Flusssperre keine Entlüftung der darin befindlichen Luft zum Befüllen notwendig ist, da diese entsprechend der Strömung des Klebstoffs über den Verbindungskanal aus der anderen Flusssperre ausströmen kann und zudem am Aufsteigen des Klebstoffs in der anderen Flusssperre auf eine völlige Füllung der Hohlräume mit Klebstoff geschlossen werden kann ohne separate Kontrollen und Verfahrensabsicherungen vorsehen zu müssen. Besonders Vorteilhaft weist der Klebstoff beim Einfüllen eine derart flüssige Konsistenz auf, die entsprechende Fließeigenschaften hat und so auch über den
Verbindungskanal von der einen Flusssperre zur anderen Flusssperre übertreten kann und dann dort auch wieder aufsteigen kann.
Ein einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung auch eine Endplatte mit Öffnungen über den Flusssperren und damit Befüllungsöffnungen der Kanäle auf, die beim Einfüllen des Klebstoffs unterstützen und durch einen axialen Überstand eine Art Befüllungsvorrat zum Einfließen des Klebstoffs bilden können. Je nach Konsistenz des Klebstoffs kann hierbei bereits die Gewichtskraft des Klebstoff ein Durchfließen der Kanäle und des Verbindungskanals bewirken, so dass durch den Höhenunterschied der Befüllung in dem axialen Überstand der Öffnung der Endplatte ein vollständiges
Aufsteigen des Klebstoffs im anderen Kanal ermöglicht.
Alternative kann natürlich die Vorrichtung an den Öffnungen der Endplatte auch einen Anschluss für eine Druckbefüllung oder Einspritzung unter Überdruck des Klebstoffs aufweisen, so dass dieser in einen Kanal eingespritzt werden kann und dann durch den Überdruck im anderen Kanal aufsteigen kann. Dies würde das Verfahren noch weiter beschleunigen aber auch die Vorrichtung mit weiteren Anschlüssen zur Druckbefüllung etwas komplexer gestalten. Nach dem Befüllen mit Klebstoff werden beispielsweise der Backlack und der Klebstoff ausgehärtet beziehungsweise aufgebacken oder ausgebacken, insbesondere durch Induktion oder mittels eines Ofens. Mit anderen Worten wird der Stapel, insbesondere während er noch in der Kavität angeordnet ist und/oder während er verspannt ist, mittels eines Ofens und/oder durch Induktion erwärmt, wodurch der Backlack und der Klebstoff erwärmt und somit ausgehärtet beziehungsweise ausgebacken werden. Nach dem Aushärten beziehungsweise Aufbacken des Backlackes und des Klebstoffes wird der Stapel aus der auch als Backkavität bezeichneten Kavität entnommen. Das
erfindungsgemäße Verfahren fasst Fertigungsschritte zum Herstellen der
Blechpaketeinheit in einem einzigen Prozess beziehungsweise in einer einzigen
Vorrichtung zusammen, sodass die Blechpaketeinheit zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Kavität wird beispielsweise in eine Richtung, insbesondere die erste Richtung, durch einen Boden begrenzt und ist in eine der Einrichtung entgegengesetzte andere Richtung, insbesondere die zweite Richtung und somit beispielsweise nach oben hin offen. Je nach Ausgestaltung der jeweiligen Magnettasche kann diese einen Klemmmechanismus aufweisen, der den eingelegten Magneten in seiner Position hält und, insbesondere leicht, fixiert, sodass der Magnet während der Herstellung nicht verrutschen kann. Eine endgültige Fixierung des jeweiligen Magneten an dem jeweiligen Blechsegment wird jedoch erst später durch den eine Vergussmasse darstellenden Klebstoff erreicht.
Die Blechpakete sind beispielsweise um einen Winkel zueinander verdreht, welcher in einem Bereich von einschließlich 1 Grad bis einschließlich 2 Grad liegt. Durch die geringe Verdrehung der Blechpakete überdecken sich die Magnettaschen beziehungsweise jeweilige Freiräume der Magnettaschen auch über die Blechsegmenten und die
Blechpakete hinweg, sodass in axialer Richtung der Blechpaketeinheit der zuvor genannte Kanal als ein geschrägter Kanal entsteht. Dieser geschrägte Kanal verläuft nicht streng in axialer Richtung, sondern schräg beziehungsweise gewunden dazu. Die
Flusssperren sind beispielsweise jeweilige Freiräume zwischen den eingesetzten
Magneten und den jeweiligen Blechsegmenten. Alternativ oder zusätzlich können an jeweiligen Seitenflächen Freiräume zur Positionierung und/oder zum leichten Einfügen der Magneten vorgesehen sein, wobei die Vergussmasse (der Klebstoff) in die Freiräume eingefüllt wird. Der auch als Vergussmasse oder Fixiermasse bezeichnete Klebstoff härtet vorzugsweise bei ähnlichen oder gleichen Umständen wie der Backlack der
Blechsegmente aus. Die Vergussmasse wird in sehr flüssigem Zustand in eine der Flusssperren eingefüllt, sodass die Vergussmasse infolge der Schwerkraft in Richtung des Bodens und dabei in horizontaler Richtung nach unten durch die Magnettaschen strömt. Dann kann die Vergussmasse durch den Verbindungskanal strömen und dann in der anderen
Flusssperre aufsteigen. Ferner ist es denkbar, dass die Vergussmasse mit Druck in die Kavität beziehungsweise in die Magnettaschen eingefüllt, insbesondere eingespritzt, wird. Sind alle Freiräume gefüllt, werden der Stapel, der Backlack und der Klebstoff erwärmt und dadurch ausgebacken beziehungsweise ausgehärtet. Dabei wird beispielsweise die Aushärtung der Vergussmasse der Magnete so gewählt, dass diese in der gleichen Art wie die Aushärtung des Backlacks und somit der Blechsegmente erfolgt. Dadurch kann die gesamte Blechpaketeinheit, insbesondere der gesamte Rotor, in einem einzigen Schritt ausgehärtet beziehungsweise ausgebacken werden. Dadurch kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine schnellere, einfachere und gesicherte Herstellung der Blechpaketeinheit, insbesondere des Rotors, ermöglicht werden. Um ein unerwünschtes Verrutschen beziehungsweise unerwünschte Relativbewegungen vor und während des Aushärtens zu vermeiden, wird der Stapel verspannt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum
Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Blechpaketeinheit für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Rotor einer elektrischen Maschine;
Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht der
Vorrichtung; Fig. 3 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Draufsicht der
Vorrichtung;
Fig. 4 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht der Blechpaketeinheit;
Fig. 5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der Blechpaketeinheit;
Fig. 6 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der
Blechpaketeinheit;
Fig. 7 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der
Blechpaketeinheit;
Fig. 8 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der
Blechpaketeinheit;
Fig. 9 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der
Vorrichtung; und
Fig. 10 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der
Blechpaketeinheit.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine Vorrichtung 10 zum Herstellen einer Blechpaketeinheit 12 für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Maschine auf und ist mittels der elektrischen Maschine elektrisch antreibbar, sodass das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildet ist. Die Blechpaketeinheit 12 wird beispielsweise für einen Rotor der elektrischen Maschine verwendet. In ihrem fertig hergestellten Zustand weist die
Blechpaketeinheit 12 wenigstens zwei in axialer Richtung der Blechpaketeinheit 12 aufeinander folgende und somit hintereinander angeordnete und verdreht zueinander angeordnete Blechpakete 14 und 16 auf, die jeweils aus mehreren, in axialer Richtung aufeinander gestapelten Blechlagen 18 aufgebaut sind. Die jeweilige Blechlage 18 wird auch als Blechsegment oder Einzelblech bezeichnet. Beispielsweise beträgt die Anzahl der Blechpakete acht. Mit anderen Worten ist die Anzahl der Blechpakete vorzugsweise größer als zwei, wobei die Blechpakete paarweise zueinander verdreht und
aufeinandergestapelt sind.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 10 in einer schematischen Perspektivansicht. Aus Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass die Vorrichtung 10 wenigstens eine Komponente 20 aufweist, durch welche eine Kavität 18 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Mittels der Vorrichtung 10 wird ein Verfahren zum Herstellen der Blechpaketeinheit 12 durchgeführt, wobei mittels des Verfahrens die Blechpaketeinheit 12 zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.
Bei einem ersten Schritt des Verfahrens wird das erste Blechpaket 14 in der Kavität 18 aufgebaut, indem die auch als erste Blechlagen bezeichneten Blechlagen 22 des ersten Blechpakets 14 in der Kavität 18 aufeinander gestapelt werden. Bei einem auf den ersten Schritt folgenden zweiten Schritt des Verfahrens werden erste Magnete 34 in jeweiligen ersten Magnettaschen 24 der ersten Blechlagen des ersten Blechpakets 14 angeordnet. Bei einem sich an den zweiten Schritt anschließenden dritten Schritt des Verfahrens wird das zweite Blechpaket 16 in der Kavität 18 aufgebaut, indem die auch als zweite
Blechlagen bezeichneten Blechlagen 22 des zweiten Blechpakets 16 jeweils verdreht zu den ersten Blechlagen des ersten Blechpakets 14 in derselben Kavität 18 angeordnet und dabei aufeinandergestapelt werden. Hierdurch wird das zweite Blechpaket 16 in der Kavität 18 verdreht zu dem ersten Blechpaket 14 angeordnet und dabei auf das erste Blechpaket 14 gestapelt, und die aufeinander gestapelten und zueinander verdrehten Blechpakete 14 und 16 bilden in der Kavität 18 einen im Ganzen mit 28 bezeichneten Stapel. Bei einem sich an den dritten Schritt anschließenden vierten Schritt des
Verfahrens werden zweite Magnete 34 in jeweiligen zweiten Magnettaschen 26 der zweiten Blechlagen des zweiten Blechpakets 16 angeordnet. Bereits während des jeweiligen Anordnens der jeweiligen Blechlagen 22 in der Kavität 18 sind die jeweiligen Blechlagen 22 mit einer jeweiligen, aus einem Backlack gebildeten Beschichtung versehen. Nach dem vierten Schritt des Verfahrens wird ein fünfter Schritt des Verfahrens durchgeführt. Bei dem fünften Schritt des Verfahrens wird der in der Kavität 18
angeordnete Stapel 28, insbesondere mittels einer aus Fig. 3 erkennbaren
Spanneinrichtung 30 der Vorrichtung 10, verspannt. Hierdurch werden unerwünschte Relativbewegungen zwischen den auch als Blechsegmenten bezeichneten Blechlagen 22 vermieden. Bei einem sechsten Schritt des Verfahrens wird ein Klebstoff in flüssigem Zustand in die Magnettaschen 24 und 26 eingefüllt, sodass die bereits in den Magnettaschen 24 und 26 angeordnete Magnete 34 mittels des Klebstoffes mit den Blechlagen verklebt werden.
Eine erste Gruppe der Magnettaschen 24 und 26 mit eingefügten Magneten 34 des Stapels 28 bilden beispielsweise einen ersten Kanal 44, wobei eine zweite Gruppe der Magnettaschen 24 und 26 mit eingefügten Magneten 34 einen zweiten Kanal 44 bilden. Hierbei kann der erste Kanal 44 auch von einer ersten Flusssperre der Magnettasche 24, 26 gebildet sein und der zweite Kanal von einer zweiten Flusssperre der gleichen
Magnettasche 24, 26. Die Magnettaschen 24 und 26 der ersten Gruppe sind fluidisch miteinander verbunden, und die Magnettaschen 24 und 26 der zweiten Gruppe sind fluidisch miteinander verbunden. Die Gruppen und somit die Kanäle sind beispielsweise über einen Verbindungskanal 46 der Vorrichtung 10 fluidisch miteinander verbunden, während der Stapel 28 in der Kavität 18 angeordnet ist. Beispielsweise wird der Klebstoff in vertikaler Richtung von oben nach unten in den ersten Kanal 44 eingefüllt. Dann kann der Klebstoff in eine mit der vertikalen Richtung zusammenfallende erste Richtung und dabei beispielsweise in vertikaler Richtung von oben nach unten durch den ersten Kanal 44 strömen. Daraufhin kann der Klebstoff durch den Verbindungskanal 46 strömen, insbesondere dann in horizontaler Richtung. Dann kann der Klebstoff in dem zweiten Kanal 44 aufsteigen und beispielsweise in einem mit der vertikalen Richtung
zusammenfallende und der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung durch den zweiten Kanal 44 strömen. Dadurch können die Magnete 34 zeit- und kostengünstig mit den Blechsegmenten verklebt werden.
Nach dem Befüllen der Kanäle 44 mit dem Klebstoff wird der Stapel 28 beispielsweise erwärmt. Hierdurch werden sowohl der Backlack als auch der Klebstoff erwärmt und ausgehärtet beziehungsweise aufgebacken oder ausgebacken. Dadurch werden sowohl die Magnete 34 mittels des Klebstoffes mit den Blechsegmenten als auch die
Blechsegmente und die Blechpakete mittels des Backlacks miteinander verbunden. Das Erwärmen erfolgt beispielsweise mittels eines Ofens durch Wärmestrahlung und/oder durch Induktion. Daraufhin wird der Stapel 28 beispielsweise abgekühlt. Daraufhin wird der Stapel 28 beispielsweise aus der Vorrichtung 10 beziehungsweise aus der Kavität 18 entnommen, und beispielsweise axiale Kleberüberstände, zu denen es durch eine erhöhte Ausdehnung gekommen ist, werden entfernt.
Aus Fig. 3 ist ausschnittsweise eine beispielsweise als Werkzeug ausgebildete
Einrichtung 32 erkennbar, mittels welcher der Klebstoff in flüssigem Zustand
beispielsweise in den ersten Kanal 44 eingefüllt wird. Fig. 4 bis 10 veranschaulichen eine Möglichkeit, die Magnete definiert in den
Magnettaschen 24 und 26 zu positionieren. Dabei ist aus Fig. 4 einer der Magnete erkennbar und dort mit 34 bezeichnet. Wie aus Fig. 4 und 5 erkennbar ist, kann beispielsweise eines der Blechsegmente eine Biegenase 36 aufweisen, welche in die Magnettasche 24 beziehungsweise 26 hineinragt, beispielsweise um circa 0,04 Millimeter. Die Biegenase 36 wird auch als Federzunge bezeichnet und stellt eine einfache mechanische Lösung dar. Dabei sind beispielsweise zwei oder mehr untere
Blechsegmente freigestellt, das heißt in radialer Richtung gegenüber der Biegenase 36 zurückversetzt. Fig. 6 veranschaulicht die Möglichkeit der Verwendung eines
Abstandshalters 38, welcher beispielsweise den Magneten 34 in der Magnettasche 24 beziehungsweise 26 um circa 0,2 Millimeter von der Blechlage 22 beabstandet. Der Abstandshalter 38 ist beispielsweise als eine Foliendistanzierung ausgebildet.
Anhand von Fig. 7 ist veranschaulicht, dass die jeweilige Blechlage 22 ein Federkissen 40 aufweisen kann. Das Federkissen kann durch Stanzen oder Verprägen in der Blechlage 22 ausgebildet werden.
Fig. 8 zeigt die Verwendung einer sogenannten Polsterkugel 42, welche beispielsweise in die Blechlage 22 eingepresst ist. Die Polsterkugel 42 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem anderen Werkstoff gebildet. Alternativ oder zusätzlich weist die Polsterkugel 42 einen Durchmesser von beispielsweise 1 ,5
Millimetern auf.
Dadurch, dass die Blechpakete 14 und 16 verdreht zueinander angeordnet sind, ist eine Schrägung der Blechpakete 14 und 16 vorgesehen. Aus Fig. 10 ist erkennbar, dass die Blechpakete 14 und 16 derart zueinander verdreht sind, dass die Magnettaschen 24 und 26 fluidisch miteinander verbunden sind und dadurch die beschriebenen Kanäle 44 bilden. Somit ist beispielsweise der jeweilige Kanal 44 und auch als Axialkanal bezeichnet wird, trotz der Schrägung als ein Axialkanal durch Flusssperren gebildet. Der auch als
Querkanal bezeichnete und in Fig. 9 mit 46 bezeichnete Verbindungskanal ist besonders gut aus Fig. 9 erkennbar.
Die Magnete 34 sind beispielsweise in jedem, beispielsweise als Scheibe ausgebildeten Blechsegment eingesetzt und mittels der Biegenase positioniert. Die Blechpakete 14 und 16 sind beispielsweise um 2 Grad zueinander verdreht, insbesondere über ein drei Millimeter großes Loch und im Gegenuhrzeigersinn. Es erfolgt beispielsweise eine Vorspannung der Blechpakete 14 und 16 über eine Füllscheibe. Ferner kann ein Vorwärmen auf 90 Grad Celsius vorgesehen sein, bevor der Klebstoff eingefüllt wird. Somit wird beispielsweise der Klebstoff in die Magnettasche 24 und 26 in einem Zustand eingefüllt, in welchem der Stapel 28 eine Temperatur von 90 Grad Celsius aufweist.
Vorzugsweise unterbleibt dabei ein Abkühlen auf Raumtemperatur, insbesondere zwischen dem Einfüllen des Klebstoffes und dem Beginn des Erwärmens
beziehungsweise Aushärtens oder Ausbackens. Ferner ist es denkbar, dass der Klebstoff, welcher auch als Kleber bezeichnet wird, bei circa 100 Grad Celsius eingefüllt wird.
Die Spanneinrichtung 30 zum Verspannen des Stapels 28 umfasst beispielsweise
Endplatten 48 und 50, wobei der Stapel 28 in axialer Richtung zwischen den Endplatten 48 und 50 angeordnet ist. Die Endplatten 48 und 50 sind mittels Schraubelementen der Spanneinrichtung 30 unter Vermittlung des Stapels 28 miteinander verspannt, sodass der Stapel 28 zwischen den Endplatten 48 und 50 in axialer Richtung verspannt
beziehungsweise verpresst ist. Dadurch können unerwünschte Relativbewegungen der Blechlagen 22 effektiv vermieden werden. Zudem weist zumindest die obere Endplatte 50 Öffnungen 52 zum Befüllen der Kanäle 44 auf, wie in Fig.9 gut zu sehen ist. Diese Öffnungen 52 können beispielsweise als Befüllungshilfe in Trichterform ausgestaltet sein oder einen Anschluss für eine Druckbefüllung aufweisen.
Bezugszeichenliste
10 Vorrichtung
12 Blech paketeinheit
14 Blechpaket
16 Blechpaket
18 Kavität
20 Komponente
22 Blechlagen
24 Magnettaschen
26 Magnettaschen
28 Stapel
30 Spanneinrichtung
32 Einrichtung
34 Magnet
36 Biegenase
38 Abstandshalter
40 Federkissen
42 Polsterkugel
44 Kanal
46 Verbindungskanal
48 Endplatte
50 Endplatte
52 Öffnung

Claims

Daimler AG Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Blechpaketeinheit (12) für eine elektrische
Maschine, bei welchem die Blechpaketeinheit (12) wenigstens zwei
aufeinanderfolgende und verdreht zueinander angeordnete Blechpakete (14, 16) umfasst, die jeweils aus mehreren, aufeinander gestapelten Blechlagen (22) aufgebaut ist,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Aufbauen einer ersten der Blechpakete (14, 16), indem die Blechlagen (22) des ersten Blechpakets (14) in einer Kavität (18) aufeinander gestapelt werden;
- Anordnen von ersten Magneten (34) in jeweiligen ersten Magnettaschen (24) der Blechlagen (22) des ersten Blechpakets (14);
- Aufbauen des zweiten Blechpakets (16), indem die Blechlagen (22) des zweiten Blechpakets (16) jeweils verdreht zu den Blechlagen (22) des ersten Blechpakets (14) in derselben Kavität (18) aufeinander gestapelt werden, wodurch das zweite Blechpaket (16) in der Kavität (18) verdreht zu dem ersten Blechpaket (14) auf das erste Blechpaket (14) gestapelt wird und die aufeinander gestapelten und zueinander verdrehten Blechpakete (14, 16) einen Stapel (28) bilden;
- Anordnen von zweiten Magneten (34) in jeweiligen zweiten Magnettaschen (26) der Blechlagen (22) des zweiten Blechpakets (16);
- Verspannen des Stapels (28) in der Kavität (18); und
- Einfüllen eines Klebstoffes in die Magnettaschen (24, 26), sodass die Magnete (34) mittels des Klebstoffes mit den Blechlagen (22) verklebt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blechpakete (14, 16) derart verdreht zueinander in der Kavität (18) aufeinander gestapelt werden, dass die ersten Magnettaschen (24) fluidisch miteinander verbunden sind, dass die zweiten Magnettaschen (26) fluidisch miteinander verbunden sind und dass die ersten Magnettaschen (24) fluidisch mit den zweiten Magnettaschen (26) verbunden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blechpakete (14, 16) zueinander um einen Winkel verdreht werden, welcher in einem Bereich von einschließlich 1 Grad bis einschließlich 2 Grad liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Winkel größer als 1 Grad und kleiner als 2 Grad ist, insbesondere 1 ,5 Grad beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blechlagen (22) des ersten Blechpakets (14) in der Kavität (18) deckungsgleich aufeinander gestapelt werden und dass die Blechlagen (22) des zweiten
Blechpakets (16) in der Kavität (18) deckungsgleich aufeinander gestapelt werden.
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