DE69507996T2

DE69507996T2 - Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets zur Herstellung eines Läufers

Info

Publication number: DE69507996T2
Application number: DE1995607996
Authority: DE
Inventors: Raymond Bourgeois
Original assignee: BOURGEOIS SA
Current assignee: BOURGEOIS SA
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1999-09-23
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: EP0692861A1; EP0692861B1; FR2722438B1; DE69507996D1; FR2722438A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Pakets gestanzter Bleche zur Fertigung eines Läufers für eine elektrische Maschine, wobei die Bleche mit Elementen zum Verbinden durch Klemmen sowie mit einer Öffnung versehen sind, die der Blechpaketbohrung entspricht, in die die Läuferwelle eingesetzt wird, und wobei das Blechpaket zwecks Verringerung der Länge seiner Lagerfläche auf der Welle mit einer zweiten Bohrung versehen ist, deren Abmessungen grösser als die radialen Abmessungen der Welle sind.
Zur Herstellung von Läufern von elektrischen Maschinen werden ringförmige Pakete aus magnetischen oder anderen Blechen gebildet, deren Durchmesser und Länge von der zu fertigenden elektrischen Maschine abhängt. Die Bleche werden miteinander durch verschiedene Mittel verbunden, unter anderem durch Zusammenklemmen. Das so gebildete Paket hat wenigstens eine zentrale Bohrung, deren Abmessungen den radialen Abmessungen der Welle der elektrischen Maschine entsprechen, auf der das Paket zur Bildung des Läufers montiert wird. Die kinematische Verbindung zwischen der Welle der elektrischen Maschine und dem Blechpaket erfolgt dadurch, dass man an der Welle Riefen oder Rillen oder Kerben über eine der Paketlänge entsprechende Länge vorsieht und die Bohrung des Blechpakets mit einer entsprechenden Konfiguration versieht, um diese Verbindung herzustellen.
Beim Einsetzen der Welle in die Bohrung des Blechpakets müssen beträchtliche Kräfte angewendet werden, weil die Abmessungen der Bohrung und der Welle fast gleich sind, um jedes Spiel zwischen diesen beiden zusammengefügten Teilen zu vermeiden. Diese Kräfte erfordern leistungsfähige Ausrüstungen, und die Welle kann dabei knicken, was für die gute Funktion der elektrischen Maschine schädlich ist. Die Bearbeitung zur Herstellung der Riefen, Kerben oder Rillen muss mit hoher Genauigkeit über die ganze Länge des das Blechpaket tragenden Wellenabschnitts erfolgen, was die Fertigungskosten ebenfalls erhöht. Das Zusammenfügen der gestanzten Bleche erfolgt nicht unter optimalen Bedingungen, und die Geometrie des Läufers leidet darunter.
Im Dokument JP-A-60 028 732 wird ein einen Läufer bildendes Blechpaket beschrieben. Die Bleche des zentralen Bereichs haben eine Bohrung, deren Abmessung grösser als der Wellendurchmesser ist.
Im Dokument US-A-4 586 236 wird die Herstellung eines Pakets aus Blechen beschrieben, die durch Zusammenklemmen miteinander verbunden sind. Die Bleche werden eines mit dem anderen entsprechend ihrem Ausstanzen aus einem Band verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets für einen Läufer vorzuschlagen, welches es erlaubt, die vorstehend genannten Nachteile zu verringern oder sogar zu beseitigen und eine quasi vollkommene Geometrie des Blechpakets zu gewährleisten, welche eine notwendige Bedingung sowohl aus mechanischen als auch elektromagnetischen Gründen darstellt.
Das Verfahren nach der Erfindung wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert.
Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass während des äusseren Stanzens gleichzeitig im Stanzwerkzeug die Paketierung erfolgt, wodurch eine optimale Geometrie erhalten wird, was für die mechanischen und elektromagnetischen Eigenschaften des Läufers wesentlich ist.
Gemäss einer Varianten haben die Bleche verschiedene Bohrungen und sind aus zwei unterschiedlichen Bändern und mit zwei unterschiedlichen Werkzeugen gestanzt.
Die Herstellung von Blechpaketen mit zwei Bohrungen erfolgt so, dass ein mit zwei Bohrern versehenes Stanzwerkzeug verwendet wird, eines je Abmessung. Der eine oder andere dieser Bohrer wird durch ein geeignetes Programm im Laufe des Stanzzyklus aktiviert, welches nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Die Erfindung wird im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, die eine bevorzugtes Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines für einen Läufer bestimmten Blechpakets.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein Blech.
Das Paket 1 besteht aus gestanzten Blechen 2, von denen eines in Fig. 2 dargestellt ist, wobei diese Bleche durch Zusammenklemmen miteinander verbunden sind, wie später noch beschrieben.
Das in Fig. 1 dargestellte Paket hat eine sich über seine gesamte Länge erstreckende Bohrung, welche ortsabhängig unterschiedliche radiale Abmessungen aufweist. Im betrachteten Beispiel hat das Paket in der Nähe seiner Enden je eine Bohrung 3, deren Abmessungen der Bohrung entsprechen, die im Blech nach Fig. 2 gezeigt ist. Zwischen den beeiden Endbereichen befindet sich eine Bohrung 4, deren Abmessungen grösser als die der Bohrung 3 sind.
Die beiden ersten Bleche 2a und 2b an beiden Paketenden weisen eine Bohrung auf, die grösser als die Bohrung 3 und vorzugsweise als die Bohrung 4 ist. Der Grund, warum die beiden an den Paketenden vorhandenen Bohrungen grösser als die Bohrung 3 sind, besteht darin, die Zentrierung beim Einsetzen der Welle in das Paket zu erleichtern. Es ist klar, dass im betrachteten Fall die Abmessungen der Bohrungen 3 den radialen Abmessungen der Welle der elektrischen Maschine entsprechen. Das Blechpaket wird aus gestanzten Blechen gebildet, an denen gleichzeitig Elemente 5 geformt werden, die das Zusammenklemmen erlauben. Die Elemente 5 werden durch Eindrücken hergestellt, so dass auf einer Seite ein Buckel 5 entsteht, der einer Vertiefung auf der gegenüberliegenden Blechseite entspricht. Wenn zwei Bleche gegeneinander gepresst werden, dann dringt der Buckel des einen Blechs in die Vertiefung des anderen Blechs ein, wodurch eine Paketierung durch Zusammenpressen im Stanzwerkzeug, insbesondere im Beschneidwerkzeug für Konturen, erfolgt.
Die Bohrung 3, die in Fig. 2 gezeigt ist, besteht aus einer kreisförmigen Bohrung und vier Ausschnitten 6, welche einer Rastung der Welle entsprechen, auf die das Paket montiert wird. Wohlgemerkt ist das nur ein Beispiel, beliebige andere Mittel zur Zusammenfügung der Bleche miteinander oder zur Montage des Pakets auf der Welle sind möglich.
Es ist auch möglich, einen mittleren Bereich des Pakets vorzusehen, der eine den radialen Abmessungen der Welle entsprechende Bohrung hat, während die Endbereiche Bohrungen aufweisen, die grösser sind. Man kann ein aus aufeinanderfolgenden Bereichen gebildetes Paket vorsehen, wobei von zwei benachbarten Bereichen der eine eine den radialen Abmessungen der Welle entsprechende Bohrung und der andere eine Bohrung mit grösseren Abmessungen hat.
Die Erfindung erlaubt es, die Lagerfläche des Blechpakets auf der Welle des so gebildeten Läufers der elektrischen Maschine zu begrenzen, um die beim Einstecken der Welle in das Paket erforderliche Kraft zu verringern und somit die Gefahr eines Knickens der Welle und ebenfalls die Bearbeitungskosten der Welle zu begrenzen, wobei ausserdem eine möglichst perfekte Geometrie gewährleistet wird.
Die zur Herstellung dieser Pakete verwendete Werkzeugausrüstung ist durchaus konventionell, und bei der Bildung eines Pakets wird die Maschine so programmiert, dass innerhalb eines Zyklus Bleche mit einer Bohrung gegebener Abmessungen hergestellt werden, um ein entsprechendes Paket zu bilden.
Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird während einer ersten Etappe ein vorrückendes Blechband mit dem kleinsten Durchmesser ausgestanzt. Während einer zweiten Etappe werden die Verbindungselemente und gegebenenfalls für bestimmte Bleche ein grösserer Bohrungsdurchmesser hergestellt. Bei Bildung des Pakets durch Stapeln der Bleche und gleichzeitig mit dem äusseren Stanzen erfolgt das Zusammenfügen des Pakets durch Ausüben einer Pressung im Stanzwerkzeug, was eine gute Geometrie gewährleistet.
Die Bleche, die verschiedene Bohrungsdurchmesser aufweisen, können von zwei getrennten Blechbändern herrühren, wobei die Bleche aus jedem Band in der ersten Etappe mit einer Bohrung gestanzt werden, die jeweils einen unterschiedlichen Durchmesser hat.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets (2) zur Fertigung eines Läufers für eine elektrische Maschine, wobei die Bleche mit Verbindungselementen (5) und mit einer Öffnung (3) versehen sind, welche der Blechpaketbohrung entspricht, in die die Läuferwelle eingesetzt wird, und wobei das erwähnte Blechpaket mit einer zweiten Bohrung (4) versehen ist, deren Abmessungen grösser als die radialen Abmessungen der Welle sind, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Es wird ein Blechband auf einer Stanzeinrichtung vorgeschoben, und die Bleche werden durch Stanzen mit einer einen ersten Durchmesser aufweisenden Bohrung versehen;

- die Verbindungselemente werden durch Eindrücken der Bleche unter Bildung von Vertiefungen erzeugt, und gegebenenfalls wird der Durchmesser der Bohrung der Bleche vergrössert; die so gestanzten Bleche werden aufeinandergeschichtet, und beim Stanzen des äusseren Durchmessers eines Pakets wird gleichzeitig die Verbindung durch Pressung hergestellt, indem die Verbindungselemente, Buckel und Vertiefungen, ineinander gedrückt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche mit verschiedenem Durchmesser von zwei unterschiedlichen Bändern stammen, wobei die Stanzwerkzeuge verschiedene Durchmesser haben.