為了使電機(jī)的線圈和鐵芯彼此絕緣而公知了不同的技術(shù)。由此例如在線圈金屬線與槽或槽壁之間加入所謂的絕緣紙,所述絕緣紙?jiān)诙ㄗ踊蜣D(zhuǎn)子的鐵芯部分并由此在槽壁與線圈的金屬線之間代表絕緣間距。金屬線本身典型地通過抗短路的塑料絕緣或漆絕緣與自身或相鄰的金屬線絕緣。槽壁和絕緣的金屬線之間的絕緣層是用于,不僅在制造電機(jī)或定子或轉(zhuǎn)子期間,而且也在電機(jī)以定子或轉(zhuǎn)子運(yùn)行期間,防止例如在裝入金屬線時(shí)在槽的邊緣處磨損所述金屬線的絕緣層,并且由此避免鐵芯和金屬線之間的短路。此外,鐵芯和絕緣的金屬線之間的絕緣也用于,在電機(jī)運(yùn)行中作用的機(jī)器加速和振動(dòng)情況下,防止金屬線的絕緣層在槽的鐵芯部分上或者在相鄰的金屬線區(qū)段上磨損。典型地,鐵芯部分由一個(gè)或多個(gè)疊片組構(gòu)成。所述疊片組由通常疊合的各個(gè)疊片組成。各個(gè)疊片具有與在組裝之后要提供的槽相應(yīng)的輪廓。這種槽通常通過沖壓制造。在所述沖壓中產(chǎn)生沖壓毛刺,從而使每個(gè)槽的表面是相對粗糙的。如果然后將僅僅漆絕緣的金屬線直接置于槽表面上,則在金屬線的漆絕緣層完整的情況下,電機(jī)雖然最初無問題地符合規(guī)定地工作,然而由于典型方式產(chǎn)生的振動(dòng)使得金屬線的漆絕緣層在所述粗糙的表面上相對容易地磨破。直接結(jié)果是線圈與鐵芯部分短路。電機(jī)不能再工作。
為了使鐵芯絕緣原則上公知了不同的方法。屬于此的一方面是,借助以上提到的槽紙進(jìn)行絕緣或者通過借助于粉末涂覆鐵芯的絕緣,所述粉末在涂覆之后通過特定的方法步驟使自身凝固并且持久地固定在轉(zhuǎn)子或鐵芯部分上。例如公知的是,通過噴涂的靜電粉末涂覆也或者靜電旋渦浴方法。此外公知了所謂的旋渦燒結(jié)。在最后提到的方法中具有的缺點(diǎn)是,相對高的層厚度是不可避免的,并且導(dǎo)致電容積效率和由此功率密度相對低。在靜電粉末涂覆的情況下,典型地旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)件首先在加熱過程中被清除出油和其他殘余物質(zhì)。此外,對該部分掩模。掩模意味著,將覆蓋物(模板)施加到待涂覆的部分上,由此在所述被掩模的部位不被涂覆粉末。接著進(jìn)行粉末的涂覆。通過所述部分相對于接地的構(gòu)件不同的電勢使粉末沉積在所述部分上。然后,去掉在不期望進(jìn)行涂覆的部位上的粉末。最后進(jìn)行粉末的淬火。典型地,旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)件被單個(gè)地涂覆。所述方法例如由德文公開文獻(xiàn)DE 10 2008 054 810 A1公知。在此,涂覆多個(gè)層直至所謂的飽和,以便制造均勻的層。在所述旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)件的情況下具有缺點(diǎn)的是,在構(gòu)件具有向內(nèi)敞開的槽時(shí),難以接觸到這些槽。
此外公知了所謂的扁平封裝技術(shù)(Flachpakettechnologie)。示例性的公開文獻(xiàn)是WO2001/054254 A1、DE 10 2004 006 701 A1以及DE 10 2007 036 313 A1。在所述技術(shù)中,線圈以扁平狀態(tài)裝入到鐵芯中,然后通過不同的彎曲和焊接工藝成為其環(huán)形的最終幾何形狀。特別是彎曲工藝通過所述線圈的塑料成型將給疊片組帶來顯著的機(jī)械應(yīng)力。所述機(jī)械應(yīng)力基本上是磁軛的外直徑上的拉應(yīng)力和在槽底部和由此磁軛的內(nèi)直徑內(nèi)的壓應(yīng)力。例如在前述的文獻(xiàn)中公開了,各個(gè)嵌入的絕緣紙用于絕緣,所述絕緣紙可以在彎曲工藝中匹配改變的槽形狀。
通過使用槽絕緣紙?jiān)瓌t上可能出現(xiàn)不同的問題:
絕緣紙會(huì)在槽中軸向地和徑向地滑動(dòng)。在將線圈裝入到鐵芯中時(shí),會(huì)導(dǎo)致絕緣紙折起,從而使槽壁的一部分不被絕緣而槽壁的其他部分被雙重絕緣。絕緣紙可能在制造工藝期間例如被刺穿或撕破。
由文獻(xiàn)DE 103 33 187 A1、DE 196 44 360、US 2002/127332 A1、US 2003/0141770 A1、US 6,322,629 B1、DE 60 113 501 T2、JP 2009017632 A以及US 2002/0130563 A1已知其他的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的第一方面設(shè)置,提出一種設(shè)備,所述設(shè)備實(shí)現(xiàn)了涂覆至少具有棱柱形的可電磁激勵(lì)的磁芯,所述棱柱形在一側(cè)上具有帶槽開口的槽,所述槽中斷棱柱形的表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面設(shè)置,多個(gè)磁芯直接連續(xù)地以粉末涂覆。此外,根據(jù)本發(fā)明的其他方面設(shè)置,磁芯的端部疊片式實(shí)施,兩個(gè)磁芯的兩個(gè)疊片式的端部直接依次地被運(yùn)送通過所述涂覆裝置。這具有的優(yōu)點(diǎn)是,粉末被均勻地分配到磁芯的整個(gè)長度上。由此避免在各個(gè)磁芯的外部邊緣區(qū)域中產(chǎn)生不均勻的層厚度。如果各個(gè)棱柱形的磁芯單個(gè)被涂覆,則例如必須考慮到不均勻的層涂覆。因此在試驗(yàn)的范圍中發(fā)現(xiàn),在磁芯的端面上出現(xiàn)不均勻的層涂覆,并且在此局部地缺少絕緣層并且局部地絕緣層的厚度超過平均水平。所述方法特別有利的是,兩個(gè)磁芯的疊片式端部在運(yùn)送時(shí)彼此對接通過涂覆裝置。由此特別是確保了,在端部根本不施加或者僅僅施加非常薄的優(yōu)選僅僅部分涂覆的絕緣層,所述絕緣層能夠例如以極小的耗費(fèi)去除。因此有利的是,在端部上不具有絕緣層,因?yàn)橛纱嗽诒舜私雍现?棱柱形的磁芯彎成圓形)使兩個(gè)端部之間的電磁阻抗特別小。此外,通過構(gòu)件的直接相繼排列可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的制造工藝,所述制造工藝還實(shí)現(xiàn)了在構(gòu)件的邊緣區(qū)域中均勻地進(jìn)行層涂覆。由此,每個(gè)磁芯的末端區(qū)域(端部)具有與各個(gè)構(gòu)件在端部之間的中間區(qū)域相同的或非常相似的特性,從而可以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)構(gòu)件上均勻的層涂覆。
通過構(gòu)件的相繼排列,除了更好的層涂覆以外還實(shí)現(xiàn)了其他優(yōu)點(diǎn)。由此,不需要遮蔽在接合位置(端部)上不需涂覆的區(qū)域。兩個(gè)構(gòu)件末端或端部的接觸最大程度上或者必要時(shí)完全防止涂覆。由此省去了例如給端部去除涂層的附加制造步驟。
為了磁芯在涂覆并且接著彎成圓形之后具有明確限定的外直徑而設(shè)置為,磁芯在涂覆之后被局部地去除涂層。這例如意味著,外直徑或者說磁軛背對槽開口的部分被去除粉末。此外有利的是,在沿疊片堆疊方向的磁芯端部上,至少部分地在磁軛上去除所述涂層。因此這是有利的,因?yàn)橛纱藢?shí)現(xiàn)了在沒有附加的絕緣層的情況下將磁芯緊固在殼體中。由此,確保了磁芯在疊片堆疊方向上待緊固的長度相對均勻地由硅鋼片或軟鐵構(gòu)成,并且不通過附加的撓性絕緣層減輕負(fù)荷。否則,導(dǎo)致減弱緊固并且因此可能導(dǎo)致具有極大減小的預(yù)應(yīng)力的緊固連接。為了實(shí)現(xiàn)磁芯和電磁相互作用的部件之間盡可能小的氣隙而設(shè)置為,去除以后徑向向內(nèi)或向外定向的齒部分在必要時(shí)被涂覆的層。也可以去除在磁軛背對所述齒部分的面上的涂層,該部分應(yīng)電磁相互作用。所述去除涂層可以原則上借助于刷子或削刮器進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一方面設(shè)置為,使用可移動(dòng)的電極,所述可移動(dòng)的電極在槽縱向方向上、即與槽開口在疊片堆疊方向上的延伸平行地插入到至少一個(gè)槽中。在此設(shè)置為,在磁芯與可移動(dòng)的電極一起停留在靜電場中期間,可移動(dòng)的電極具有與磁芯相同的電勢或者不具有電勢。這具有的優(yōu)點(diǎn)是,通過所述可移動(dòng)的電極可以影響特別是在槽超出部、例如齒頂處的場,以便由此避免粉末材料的不利的層厚度。通過可移動(dòng)的電極,主要是減小在齒頂?shù)慕遣刻幵陟o電場中的場線密度,從而由此在齒頂區(qū)域中不再出現(xiàn)不期望的材料積聚。此外可以設(shè)置為,可移動(dòng)的電極在所述方法的過程中首先在無電勢的情況下插入至少一個(gè)槽中,并且優(yōu)選地在所述槽中進(jìn)行特定的材料涂覆之后具有與磁芯的電勢相同指向的至少一個(gè)電勢。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面可以設(shè)置為,通過所安裝的空氣噴嘴去除在槽中或在其他部位上的多余的粉末。
附圖說明
圖1示出用于在涂覆裝置中通過電場涂覆可電磁激勵(lì)的磁芯的方法,
圖2局部地示出了在用于涂覆的裝置中并且在那里特別是在用于借助作為可移動(dòng)的電極的輔助裝置進(jìn)行粉末涂覆階段中的磁芯,以及
圖3示出了在鄰近布置中的可移動(dòng)的電極和磁芯16的空間圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中局部地示出用于實(shí)施用于通過電場、優(yōu)選地通過靜電場19涂覆可電磁激勵(lì)的磁芯16的方法的裝置10。所述裝置10設(shè)計(jì)為可在多個(gè)階段22、24、26、27和29進(jìn)行不同的方法步驟。階段22例如用于預(yù)處理磁芯16。在預(yù)處理時(shí)例如加熱磁芯16,以便從磁芯16清除出油或其他殘余物質(zhì)或涂層。接著將構(gòu)件、即磁芯16冷卻到例如室溫。在階段24中,粉末34的顆粒32借助于電場、優(yōu)選地借助靜電場19被涂覆到磁芯16的表面36的部分上。為此,磁芯16借助于實(shí)現(xiàn)接地接觸的元件38成為電極40。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例,對應(yīng)電極43位于粉末容器46中。粉末34起初也布置在所述粉末容器46中。如果在所述方法的范圍內(nèi)接通電場19并且相應(yīng)地激活相應(yīng)的電極40或?qū)?yīng)電極43,則粉末34或者其顆粒32被涂覆到磁芯16上。對于磁芯16不具有模板的情況,顆粒32例如被涂覆在磁軛背面49、磁芯16的端面51、槽57的所有面53、54和55、以及齒端面59上。在此,粉末34的顆粒32在靜電粉末云中從粉末容器46飄到磁芯16的上述表面上。在階段26中,接著從不應(yīng)該有顆粒的表面上去除顆粒。在所述示例中,為此借助于削刮器62在磁芯16的端面51上去除顆粒。此外在這個(gè)階段26中,借助于旋轉(zhuǎn)元件64將粉末34從齒端面59去除,所述旋轉(zhuǎn)元件可以例如設(shè)計(jì)為輥?zhàn)踊蛩⒆?。在此去除的粉?4被收集在收集容器66中,并且被輸送或者可以被輸送給粉末容器46。利用下一個(gè)階段27設(shè)置為,將其余保留在磁芯16上的粉末34通過加熱液化,并且由此使粉末34轉(zhuǎn)變(交聯(lián))成封閉的層。由此產(chǎn)生均勻的、附著的絕緣層。在此,例如電感地或者通過在爐中加熱從外部進(jìn)行淬火。
在階段29中,磁芯16被冷卻或降溫,并且優(yōu)選地在室溫TR下被取出。
由此如同根據(jù)說明書和附圖1可以看到的那樣,公開了一種用于在用于涂覆的裝置10中通過電場、優(yōu)選通過靜電場19以電絕緣的粉末34涂覆可電磁激勵(lì)的磁芯16的方法13。粉末34放入到場19中,其中,磁芯16在場19中用作電極40。由此形成層68。在涂覆之后,所述層68通過方法步驟與磁芯16固定地連接。磁芯16至少具有棱柱形。所述至少的棱柱形優(yōu)選地通過六個(gè)面構(gòu)成,這些面彼此垂直。槽57布置在一側(cè)上,具有槽開口70的槽57中斷所述棱柱形的表面。磁芯16在此具有所述場19的一個(gè)極性,并且在此優(yōu)選接地。粉末34的顆粒32處于粉末容器46中,其中,粉末容器46具有一個(gè)與磁芯16的極性相反的極性。
參考圖1顯而易見的是,所述方法13在裝置10中無間隙地進(jìn)行。這意味著,在此多個(gè)磁芯16直接彼此連續(xù)地以粉末34來涂覆。根據(jù)圖1,第一磁芯16首先從左邊被引導(dǎo)到裝置10中。在此,隨著第一磁芯16在裝置10中前進(jìn),在階段22至29中進(jìn)行前述的步驟。在圖1中,不僅在階段22中而且在階段29中分別以方向箭頭和磁芯16在裝置10中的速度的縮寫v標(biāo)出了運(yùn)動(dòng)方向。關(guān)于在圖1中右部所示的磁芯16(該磁芯在圖1中左部所示的磁芯16之前被引導(dǎo)到裝置10中)顯而易見的是,第二磁芯16以在運(yùn)動(dòng)方向上處于前方的端部72與第一磁芯16的在運(yùn)動(dòng)方向上處于后方的端部72彼此對接。優(yōu)選地設(shè)置為,每個(gè)磁芯16疊片式實(shí)施。這意味著,每個(gè)磁芯16由優(yōu)選地相同的疊片構(gòu)成。為此,相同的疊片優(yōu)選疊合地重疊堆疊。疊片74由此正交于運(yùn)動(dòng)方向并且也正交于按照階段24的場地堆疊。堆疊方向76由此是與每個(gè)槽57的輪廓方向相同的方向。磁芯16的端部72由此疊片式實(shí)施,即多個(gè)沖壓的疊片74的交接區(qū)形成端部,其中,兩個(gè)磁芯16的兩個(gè)這種疊片式的端部72直接依次地被運(yùn)送通過用于涂覆的裝置10。在運(yùn)送磁芯16、即至少兩個(gè)磁芯16通過用于涂覆的裝置10時(shí),兩個(gè)磁芯16的疊片式的端部72彼此對接。
如圖1中所示地設(shè)置為,槽開口70布置在磁芯16的磁軛50和粉末容器46之間。優(yōu)選地,槽50具有在重力加速度g方向上的定向。如同在階段26中所示的那樣設(shè)置為,在涂覆之后局部地被去除磁芯16的涂層。
關(guān)于對已涂覆的磁芯16進(jìn)行的去除涂層,設(shè)置為,在電勢不同的三個(gè)面類型上設(shè)置所述去除涂層:首先出于形成具有低電勢的電磁間隙的目的,設(shè)置為,齒52的設(shè)置用于電磁相互作用的面、即齒52的齒端面59被去除已涂覆的粉末,所述齒端面在彎成圓形之后直接與轉(zhuǎn)子或定子相對地布置。此外,附加地或替換地如同已經(jīng)提到的那樣,可以至少部分地去除疊片74的端面51的涂層。此外,附加地或替換地可以去除磁軛背面49的表面、即背對齒52的面的涂層。
在圖2中以磁芯16的選擇性放大的側(cè)視圖示出了附加的在槽57中可移動(dòng)的電極80。在此附加指出,結(jié)合用于涂覆所述磁芯16的試驗(yàn),確定在齒頂?shù)南虏繀^(qū)域、即指向槽底部的側(cè)或面被涂覆相對多的粉末材料34。這是不利的,因?yàn)檫@種變厚的或過厚的粉末涂覆層在淬火之后,導(dǎo)致一方面使絕緣層厚度在所述部位上非常大,而另一方面由此導(dǎo)致用于將金屬線填充所述槽而保留的槽空間變小。這雖然在磁芯16扁平狀態(tài)下填充所述槽時(shí)沒有造成問題。然而在將所述扁平的磁芯16彎成圓形時(shí)這導(dǎo)致為線圈所保留的空間小于設(shè)計(jì)上所設(shè)置的空間。相應(yīng)地可能至少個(gè)別地導(dǎo)致使線圈卡在磁芯16中層厚度過大的部位上。
如同所示地設(shè)置為,所述可移動(dòng)的電極80在槽縱向方向上、即優(yōu)選地與槽開口的輪廓的延伸平行地插入到槽57中。然后,在磁芯16與可移動(dòng)的電極80一起停留在靜電場19中期間,可移動(dòng)的電極80具有與磁芯16相同的電勢或者不具有電勢。相同的電勢在此不表示強(qiáng)制地必須等于特定的電壓值,而是電勢的取向是相同的。
在圖3中示出,可移動(dòng)的電極80相對于磁芯16和槽57定向。在此可以看到,可移動(dòng)的電極80如同梳子那樣地構(gòu)造。在此具有共同的軌82,從所述軌伸出多個(gè)尖齒84。在階段24中在涂覆粉末34期間,尖齒84被插入到槽57中并且然后通過匹配可移動(dòng)的電極80的電勢來影響粉末34的層厚度。
在所述方法的范圍內(nèi)還設(shè)置為,通過改變靜電場19和/或改變通過靜電場19的進(jìn)給速度和/或通過改變作為電極的磁芯16和對應(yīng)電極43之間的間距來改變粉末34的材料強(qiáng)度。特別是設(shè)置為,磁芯16接地。
優(yōu)選地設(shè)置為,粉末、優(yōu)選是環(huán)氧樹脂混合物具有作為組成成分的3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐。