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Dokumentenidentifikation DE10131116A1 23.01.2003
Titel Vergossenes Motorteil für einen Elektromotor und Verfahren zu seiner Herstellung
Anmelder Siemens Linear Motor Systems GmbH & Co. KG, 80997 München, DE
Erfinder Hoppe, Thomas, 85247 Schwabhausen, DE
DE-Anmeldedatum 28.06.2001
DE-Aktenzeichen 10131116
Offenlegungstag 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse H02K 41/02
Zusammenfassung Zur Verminderung von Wärmeausdehnung bei Motorteilen, die einen Vergußkörper aus Vergußmasse aufweisen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Partikel in die Vergußmasse einzubetten, die einen geringeren Wärmeausdehungskoeffizienten als die Vergußmasse aufweisen, vorzusweise Glaskugeln oder Glashohlkugeln.
Zur Fertigung des Motorteils wird der Motorteil in einen Formhohlraum eingebracht, der Formhohlraum wird mit Partikeln aufgefüllt und die dabei entstehenden Zwischenräume werden anschließend mit Vergußmasse aufgefüllt. Bei diesem Verfahren ist die Dosierzeit zum Auffüllen mit Vergußmasse erheblich reduziert.

Beschreibung[de]

Vergossenes Motorteil für einen Elektromotor und Verfahren zu seiner Herstellung

Es ist bekannt, bei Motorteilen für Elektromotoren Funktionselemente wie Wicklungen, Permanentmagnete, Induktionselemente etc. gegen Schutz vor äußeren Einflüssen in einen Vergußkörper aus Vergußmasse einzubetten (DE-A-199 36 064).

Zwar hat sich das Vergießen von Motorteilen sowohl für Rotationsmotoren als auch Linearmotoren in der Vergangenheit bewährt, im Betrieb, bei dem höhere Temperaturen entstehen, können jedoch wegen des hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Vergußmaterials Probleme hinsichtlich der Maßhaltigkeit des Vergußkörpers, Verschiebungen von Funktionselementen etc. auftreten. Dies gilt einerseits für Rotationselektromotoren, in stärkerem Maß für die ggf. recht lang ausgebildeten Primär- oder Sekundärteile von Linearmotoren.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, Partikel aus einem Material in den Vergußkörper einzubetten, das einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material des Vergußkörpers hat, so daß Wärmeausdehnungen bei höheren Betriebstemperaturen erheblich reduziert sind.

Da Vergußmasse in der Regel ein sehr schlechter Wärmeleiter ist, kann durch das Zufügen von Partikeln die Wärmeleitfähigkeit verbessert werden, so daß die im Motorteil entstehende Wärme effektiver abgeführt werden kann.

Als Partikel können beispielsweise Glaskugeln verwendet werden, wobei beim Einsatz von Glashohlkugeln die Dichte des Vergußkörpers und damit das Gewicht des Motorteils erheblich reduziert werden kann.

Sofern Wicklungen in dem Vergußkörper eingebettet werden sollen, empfiehlt es sich, den Durchmesser der Partikel mindestens so groß zu wählen, wie die Lücken zwischen den Einzeldrähten der Wicklungen, d. h. ca. 1 bis 2 mm bei Linearmotoren für Werkzeugmaschinen. Dadurch kann verhindert werden, daß die Partikel in die Zwischenräume zwischen den Einzeldrähten eindringen und diese im Betrieb beschädigen. Als anderer Maßstab für die Bemessung des Partikeldurchmessers kann beispielsweise der Durchmesser der Wicklungsdrähte dienen. Die Partikel sollten nicht kleiner sein als dieser Durchmesser, da die Lücken bei kreuzenden Drähten ebenfalls in diesem Bereich liegen.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird der zu fertigende Motorteil mit Funktionselementen zumindest teilweise in eine Form eingebracht oder es wird eine Form, beispielsweise ein Gehäuse, am Motorteil angebracht. Anschließend wird der Formhohlraum mit Partikeln wie Glaskugeln etc. aufgefüllt, und Vergußmasse wird in die Form eingefüllt. Dabei füllen sich alle Zwischenräume zwischen den Wicklungen, den Glaskugeln und den Formwänden mit Vergußmasse.

Bei einem üblichen Primärteil eines Linearmotors für Werkzeugmaschinen etc. verringert sich durch das Auffüllen mit Glaskugeln die Dosierzeit für die Vergußmasse von bisher 5 bis 10 Minuten auf etwa 1 bis 2 Minuten; der Bedarf für Vergußmasse sinkt von vorher etwa 5 kg auf nunmehr etwa 0,5 kg.

Alle handelsüblichen Vergußmassen wie Kunststoff oder Kunstharz, insbesondere Polyurethan oder Epoxyharz, können eingesetzt werden.

Da grundsätzlich das Vergießen von Motorteilen bekannt ist, wird es hier nicht weiter beschrieben, sondern es wird beispielsweise auf die DE-A-199 36 064 oder die DE-A-199 20 700 verwiesen.


Anspruch[de]
  1. 1. Motorteil für einen Elektromotor, bei dem Funktionselemente wie Wicklungen, Permanentmagnete, Induktionselemente u. dgl. in einen Vergußkörper aus einer Verußmasse eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergußkörper Partikel aus einem Material enthält, das einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Vergußmasse aufweist.
  2. 2. Motorteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel Glaskugeln sind.
  3. 3. Motorteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskugeln hohl sind.
  4. 4. Motorteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente Wicklungen sind und daß die Partikel einen Durchmesser aufweisen, der größer als die Zwischenräume zwischen Einzeldrähten der Wicklungen oder größer als der Durchmesser der Einzeldrähte ist.
  5. 5. Verfahren zum Herstellen eines Motorteils mit einem Funktionselement eines Elektromotors, wobei man den Motorteil zumindest teilweise in den Formhohlraum einer Form einbringt oder einen Formhohlraum an dem Motorteil bildet und den Formhohlraum mit Vergußmasse auffüllt, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Auffüllen mit Vergußmasse Partikel aus einem Material in den Formhohlraum einbringt, das einen kleineren Wärmeausdehungskoeffizienten als die Vergußmasse in ausgehärtetem Zustand aufweist.






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