DE2810215C3 - Verfahren zum Aufbringen eines zusätzlichen Rückschlusses auf das Gehäuse einer elektrischen Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen eines zusätzlichen Rückschlusses auf das Gehäuse einer elektrischen Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein nach diesem Verfahren hergestelltes Gehäuse.

Die Gehäuse von elektrischen Kleinmotoren werden bevorzugt aus einem Blechband und aus sendzimir-vverzinkten Eisenblechen mit einer maximalen Stärke von 3 mm gefertigt.

Diese bieten den Vorteil eines guten Korrosionsschutzes. Durch die kathodische Fernschutzwirkung werden auch die Schnittkanten sicher vor Korrosion geschützt. Bei Motoren mit größerer Leistung muß die als magnetischer Rückschlußkörper eingesetzte zylindrische Wandung des Gehäuses jedoch einen größeren Eisenquerschnitt aufweisen, als er mit den oben genannten maximalen Blechstärken erreichbar ist. Ist also zur Flußleitung eine Wandstärke von ab etwa 4 mm notwendig, so muß die zylindrische Wandung z. B. zunächst aus einfachem, nicht verzinktem Eisenblech hergestellt werden und anschließend galvanisch verzinkt werden. Dies ist ein teurer und umständlicher Vorgang. Außerdem werden zur Verformung derart dicker Blechstärken größere und leistungsfähigere Bearbeitungsmaschinen benötigt.

Aus der DE-OS 16 13 443 geht ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zur Verstärkung des magnetischen Rückschlusses eines aus dünnem Eisenblech bestehenden Motorgehäuses als bekannt hervor.

Danach wird zunächst ein Eisenblech auf einem Dorn, dessen Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Motorgehäuses, zu einem längs einer Mantellinie getrennten Zylinder gebogen. Sodann wird der Zylinder unter geringfügiger Aufweitung von außen auf das Ständergehäuse aufgeschoben. Dabei ergibt sich längs einer Mantellinie ein kleiner axialer Spalt, dessen nachteilige Wirkung nach der Lehre der DE-OS 16 13 443 dadurch zumindest verringert wird, daß anstelle des Zylinders auf das Gehäuse eine Draht- bzw. Bandwendel aufgebracht wird, die gleichfalls vorher auf einem Dorn mit kleinerem Durchmesser gewickelt worden ist. In beiden Fällen liegt infolge der Rückstellkräfte der geringfügig aufgeweiteten Zylinder bzw. die Wendel kraftschlüssig und weitgehend dicht am Gehäuse an.

Aus der GB-PS 14 35 017 ist ferner ein Herstellungsverfahren für ein eine zylindrische Wandung aufweisendes Gehäuse einer elektrischen Maschine bekannt. Bei der Herstellung wird zunächst ein Blechband mit seiner Längsseite um eine das Lager aufnehmende Gehäuseendplatte durch Aufrollen gebogen; dabei rasten an der Endplatte befindliche Vorsprünge in entsprechende Öffnungen an den Längskanten des Blechbandes nacheinander ein. Bei Motoren mit nur kleinem Drehmoment soll anstelle dieser Haltemittel sogar der Reibschluß zwischen der zylindrischen Wandung und der Endplatte genügen um diese Teile gegenseitig festzulegen. Nach Vollendung des Biegeprozesses werden sodann schwalbenschwanzförmige Vorsprünge der einen Schmalseite des Blechbandes mit entsprechenden Öffnungen an der anderen Schmalseite miteinander in Eingriff gebracht. Die Gehäuseendplatte übernimmt während der Herstellung der zylindrischen Wandung die Funktion eines Wickeldorns, so daß hierfür ein gesondertes Werkzeug entbehrlich ist.

Es ist auch eine elektrische Kleinmaschine bekannt (DE-PS 8 14 188), deren dickwandiges Gehäuse aus drei zueinander konzentrisch liegen­ den Ringen aufgebaut ist. Über das dazu benutzte Herstellungsver­ fahren sind keine Angaben gemacht.

Ein weiter bekanntes Verfahren zum Herstellen eines Polgehäuses für elektrische Maschinen (DE-OS 25 35 210) sieht vor, daß ein Gehäuse­ rohr aus einer ebenen Platine vorgerollt und danach in einem weiteren Verfahrensschritt in einer gesonderten Spannvorrichtung in seine endgültige Form gebracht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß der magnetische Rückschluß auf einfache Weise auf die Gehäusewand aufbringbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß auch zur Erzielung eines größeren, über der genannten Grenze liegenden Eisenquerschnitts bereits vorhandene oberflächengeschützte, in ihrer Bearbeitbarkeit leicht beherrschbare Blechstärken verwendet werden können. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß bei nach dem beanspruchten Verfahren hergestelltem Gehäuse der zur Flußleitung notwendige größere Eisenquerschnitt sich nur auf den Bereich des Gehäuses erstrecken muß, indem etwa die Magnete angeordnet sind. Der übrige Teil des Gehäuses kann aus einem festigkeitsmäßig durchaus hin­ reichenden dünneren Eisenblech bestehen.

In Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des nach dem Verfahren hergestellten Gehäuses angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Gehäuse in der Ansicht und

Fig. 2 das Gehäuse in der Draufsicht.

In der Zeichnung ist ein eine zylindrische Wandung aufwei­ sendes Gehäuse 1 dargestellt, welches zur Aufnahme beispiels­ weise eines permanentmagnetisch erregten Kleinmotors dient. Natürlich wird dazu das hier rohrförmig dargestellte und zwei offene Seiten aufweisende Gehäuse 1 auf herkömmliche Art und Weise durch in der Zeichnung nicht dargestellte Deckel ver­ schlossen. Diese können z. B. als Lagerschilde zur Aufnahme einer Welle eines Rotors des Kleinmotors ausgestaltet sein. Die Deckel werden dabei z. B. mit als Vorsprünge ausgestal­ teten Haltemitteln, welche in in der Zeichnung strichpunk­ tiert angedeutete Ausnehmungen 3 in der Wandung 2 des Ge­ häuses 1 greifen, gehalten. Die zylindrische Wandung 2 des Gehäuses 1 besteht aus einem zu einem Zylinder gebogenen Blechband. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein sendzimir-verzinktes Eisenblech. Die nach dem Biegen ent­ lang einer Mantellinie des Zylinders einander berührenden Endkanten des Blechbandes sind mittels schwalbenschwanzähn­ lich ausgestalteter Haltemittel 4 ineinander verankert.

Unmittelbar um die zylindrische Wandung 2 ist ein Blechstrei­ fen 5 herumgebogen und in dieser Lage festgelegt. Auch bei dem Blechstreifen 5 sind die wiederum entlang einer Mantellinie einander berührenden Endkanten durch ineinander­ greifende, den Haltemitteln 4 der zylindrischen Wandung 2 entsprechende Haltemittel 6 ineinander verankert. Der aus einem magnetisch gut leitenden Werkstoff - etwa auch ein sendzimir-verzinktes Eisenblech - bestehende Blechstreifen ist in seiner Breite auf die Länge der im Innern des Gehäu­ ses 1 anzuordnenden, in der Zeichnung strichpunktiert darge­ stellten Permanentmagnetsegmente 7 abgestimmt. In der Regel ist diese Breite geringer als die Gesamtlänge des Gehäuses 1. Zur Vermeidung magnetischer Verluste ist der Blechstrei­ fen 5 stramm um die zylindrische Wandung 2 herum gebogen; der zu einem Ring gebogene Blechstreifen 5 sitzt also voll­ kommen spielfrei, durch reinen Kraftschluß fest und unver­ schiebbar auf der Außenfläche der zylindrischen Wandung 2 des Gehäuses 1.

Zur Leitung des magnetischen Flusses ist bei dem beschrie­ benen Ausführungsbeispiel eine Wandstärke des Rückschluß­ körpers 5, 2 von etwa 4 mm erforderlich. Deshalb hat das Blechband, aus dem die zylindrische Wandung 2 gebogen ist und der Blechstreifen 5, der um die zylindrische Wandung 2 herumgebogen ist, je eine Stärke von 2 mm. Beide Teile 5, 2 bestehen aus einem sendzimir-verzinkten Eisenblech, wo­ durch ein guter Korrosionsschutz für das Gehäuse 1 gege­ ben ist. Das die Wandung 2 bildende Blechband sowie der Blechstreifen 5 sind beide aus einer sendzimir-verzinkten Blechtafel ausgeschnitten. Die Schnittkanten sind in keiner Weise einer einen gesonderten Korrosionsschutz erzeugenden Behandlung unterzogen worden. Dies ist nicht notwendig, weil bei der verwendeten Blechstärke die Schnittkanten durch die kathodische Fernschutzwirkung korrosionsgeschützt sind. Au­ ßerdem kommt noch hinzu, daß auf einen Teil der Schnittkante beim Schnittvorgang eine Zinkschicht geschmiert worden ist.

An der Außenseite des zu einem Ring gebogenen Blechstrei­ fens 5 sind mehrere Haltewinkel 8 z. B. mittels Punktschwei­ ßung befestigt. In der Zeichnung ist allerdings nur ein Blechwinkel 8 dargestellt.

Wie aus Fig. 1 und 2 der Zeichnung ersicht­ lich ist, liegen die miteinander verklammerten, einander berührenden Endkanten sowohl des die Wandung 2 bildenden Blechbandes als auch des Blechstreifens 5 direkt überein­ ander. Diese Lage ergibt sich, wenn zweckmäßigerweise beide Arbeitsgänge auf einer Biegemaschine durchgeführt werden. Auf diese Weise legt sich der Blechstreifen 5 unmittelbar auf die zylindrische Wandung 2 auf. Beide Teile sind kraft­ schlüssig miteinander verbunden.

Ein Luftspalt zwischen den beiden Teilen 2 und 5, der sich etwa ergeben könnte, wenn beide Teile verschiedene, an anderen Stellen des Umfangs lie­ gende Unrundheiten aufweisen, wird sicher vermieden. Durch diese luftspaltfreie Verbindung wird also ein optimaler Mag­ netfluß erzielt. Außerdem kann ein handelsübliches, sendzimir- verzinktes Band mit den üblichen Dickentoleranzen verwendet werden, ohne daß die für die Herstellung von Gehäusen für elektrische Kleinmaschinen zulässigen Maßabweichungen über­ schritten werden. Außerdem ist an den Schnittkanten der Kor­ rosionsschutz voll gewährleistet, wodurch eine nachträgliche Verzinkung oder sonstwie geartete Nachbehandlung entfällt. Der den magnetischen Rückschlußkörper bildende Blechstrei­ fen 5 kann dort an der zylindrischen Wandung 2 angeordnet werden, wo beispielsweise die Permanentmagnete im Innern liegen. Da die Breite des Blechstreifens 5 wiederum nur von den Erfordernissen der magnetischen Flußführung bestimmt wird, kann dieser kürzer sein als die zylindrische Wandung 2 lang ist. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Material­ einsparung gegenüber einem Gehäuse mit über die ganze Länge gleich dicker, durch die Flußführung bestimmter Wandung.

Natürlich kann in besonderen Fällen die zylindrische Wandung auch aus einem anderen Werkstoff als sendzimir-verzinktem Eisenblech bestehen. Dann wird die Funktion des Rückschluß­ körpers allein von dem um das zylindrische Gehäuse herum gebogenen Blechstreifens 5 übernommen. In anderen Anwendungs­ fällen kann die zylindrische Wandung 2 auch aus einem Rohr­ abschnitt bestehen, um den dann unmittelbar der Blechstrei­ fen 5 herumgebogen wird.

Claims (2)

1. Verfahren zum Aufbringen eines zusätzlichen Rückschlusses aus einem magnetisch leitenden Blechstreifen auf die zylindrische Wandung des Gehäuses einer elektrischen Maschine, insbesondere des Gehäuses eines permanentmagnetisch erregten Kleinmotors, und Festlegen des Rückschlusses in dieser Lage, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst als Rückschluß unmittelbar um die als Rolldorn dienende zylindrische Wandung (2) der Blechstreifen (5) herumgebogen wird und anschließend zum Festlegen des Rückschlusses die entlang einer Mantellinie einander berührenden Endkanten des Blechstreifens (5) miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entlang der Mantellinie einander berührenden Endkanten des Blechstreifens (5) mittels Haltemitteln (6) miteinander verklammert werden.