具有用于電動機的聚合物殼體的定子的裝置及其制造方法或應用與流程

本發明涉及一種用于制造對于電動機的包括定子和殼體的布置的方法，其中，多個定子疊片被組裝以形成疊片鐵芯，包括將定子疊片沿軸向方向以堆疊的方式布置以形成疊片鐵芯。此外，本發明還涉及包括電動機的殼體和定子的布置，以及這種布置的對用于生產或加工食品、藥品或化妝品的過程的應用。

背景技術：

1、電機或電動機，諸如電馬達，通常在插入銅繞組和浸漬之后，借助鋁殼體被封裝，該殼體用于馬達的外殼，即，提供保護以防止環境影響，并作為散熱器。在此，金屬殼體或鋁殼體通常具有散熱肋以促進與對流空氣的熱傳遞，在能源密集型的過程中被收縮。

2、從us?6?753?628?b1中已知一種帶有涂層疊片鐵芯和專用殼體的主軸馬達。

3、從wo?2022/017653?a1中已知借助于復合聚合物在徑向內側固定定子疊片。

4、特別是小的軸高，即，在馬達軸的中心與平行于馬達軸布置的安裝表面之間的短距離，由于價格壓力在市場上被非常便宜地銷售；這使得在保持馬達質量要求的同時經濟化生產具有增長性地挑戰。

技術實現思路

1、基于現有技術的問題和缺點，本發明的目的是開發一種如前文中定義的方法，使得生產成本被降低，同時保持相同的質量和功能。

2、根據本發明，以前文中定義的類型的方法連同獨立權利要求1的特征部分的附加特點來實現該目的。此外，本發明還提出了一種對應的布置，其包括電動機的殼體和定子，以及用于生產或加工食品、藥品或化妝品的過程這種布置的應用。相應的從屬權利要求各自包含發明的有利的改進。

3、本發明特別適合于將根據本發明的布置在用于生產或加工食品、藥品或化妝品的過程中的使用，因為根據本發明使用復合聚合物使得用于要求衛生的過程設計能夠特別容易地實現。特別是，容易實現定子疊片的衛生有利的封裝。

4、更具體地說，本發明提供，在將定子疊片沿軸向方向以堆疊的方式布置以形成疊片鐵芯后，將填充復合聚合物，其在更實用的術語中也能夠稱為間隙填充介質，其被施加于疊片鐵芯的至少徑向外側，使得填充復合聚合物的一個或多個施加層至少部分地形成殼體。

5、填充復合聚合物是聚合物復合材料。這意味著它是由兩種或更多材料結合在一起的復合材料。填充復合聚合物是顆粒復合材料、顆粒復合物或分散材料。在這，顆粒特別地嵌入在聚合物材料或聚合物或塑料的基質中。

6、根據本發明，通過疊片鐵芯的對應的實施例替代殼體，顯著地降低了電動機或馬達的生產成本。迄今為止，用于這些機器的生產過程中的成本降低是通過傳統的較小設計改變來實現，由此一方面能夠節省材料并且另一方面如有必要能夠縮短生產時間。本發明采取了不同的途徑，借助于該途徑能夠替代先前的重要部件。

7、根據本發明的殼體(由疊片鐵芯的外輪廓形成，該外輪廓提供有間隙填充介質的層)滿足所有機械要求。

8、疊片鐵芯的外輪廓通過填充復合聚合物受到保護，免受外部影響，諸如氣體、液體，特別是腐蝕性物質。填充復合聚合物創造了視覺上無縫且平滑的表面，給予產品高品質的外觀。至少部分由填充復合聚合物制造的殼體代表了生產技術方面的成本有效且高品質的解決方案。

9、根據有利的改進，圍繞疊片鐵芯的殼體的徑向殼體壁厚的至少50％至100％由填充復合聚合物的一個或多個施加層組成。

10、根據有利的改進，填充復合聚合物在室溫下具有至少1000mpas的粘度。這里，室溫優選為進行加工的所在房間中的環境溫度。這個溫度通常約為15℃至22℃，優選為17℃至19℃。

11、根據有利的改進，為了降低粘度，向填充復合聚合物中添加0wt.％至5wt.％的溶劑。這意味著有利地，不需要向填充復合聚合物中添加溶劑以降低粘度，使得例如不能夠發生邊緣退縮。邊緣退縮是指液體層(例如油漆層)由于表面張力引起的從半徑處的收縮。均勻潤濕和以例如在平坦表面上同樣厚的層封裝是避免邊緣退縮的成功途徑。為了實現這點，基材具有非常高的粘度和觸變性是有利的。

12、為了實現噴涂的涂層，填充復合聚合物借助于快速蒸發的溶劑變得能噴涂是有利的。特別方便的是被選擇和測量的添加的溶劑，使得在噴涂期間大部分溶劑蒸發，并在與表面接觸時實現所需的粘度。

13、本發明的有利改進提供了填充復合聚合物包含顆粒。在此，顆粒包括至少一種以下成分：

14、-導熱顆粒，特別是具有氮化硼(bn)和/或氧化鋁(al2o3)和/或石英粉和/或熔融二氧化硅，

15、-阻燃顆粒，特別是氫氧化鋁(al(oh)3)，

16、-電絕緣顆粒，特別是云母。

17、本發明的有利改進提供了填充復合聚合物是觸變性液體。當噴涂(即使在具有溶劑的合適的成分的情況下)填充復合聚合物的涂層時在接觸時立即變得高度粘稠，并且也粘附在半徑上，保持均勻的層厚度。

18、特別方便的是，本發明的有利改進提供了在施加之前借助于添加觸變劑實現填充復合聚合物的觸變性。無機增稠劑能夠以合適的量以便被添加觸變性。

19、本發明的有利改進提供了填充復合聚合物形成為高填充復合聚合物。高填充復合聚合物能夠設計為高達80wt.％的顆粒含量。

20、本發明還涉及一種包括電動機的殼體和定子的布置，在該定子中，多個定子疊片沿軸向方向以堆疊的方式相鄰地布置以形成疊片鐵芯，其中，定子疊片至少部分地在它們之間具有軸向間隙，其中，疊片鐵芯的至少徑向外側提供有填充復合聚合物的層，使得填充復合聚合物施加的層至少部分形成殼體。這種布置優選地根據權利要求1至12中至少一項所述的方法制造，或根據根據在此描述的本發明的方法或根據本發明的改進制造。

21、本發明的有利改進提供了至少一些定子疊片至少有一個肋部段，該肋部段相對于相鄰的圓周輪廓徑向向外地延伸，并且至少在圓周的部段上延伸。

22、為了在馬達的最終外輪廓上生產冷卻肋結構，優選地用于疊片鐵芯本身，即，單個定子疊片，具有對應的外輪廓沖壓。這種冷卻肋的實現能夠在沒有額外的工作的情況下實現，允許定子疊片沒有額外阻力地散發來自定子的熱量輸出，例如，來自在疊片和收縮殼體之間的過渡。

23、此外，本發明涉及根據權利要求11、12或13所述的布置的應用或對用于制造或加工食品、藥品或化妝品的過程的方法的應用。

技術特征：

1.一種用于制造包括用于電動機的定子(stt)和殼體(ocs)的裝置(arg)的方法，在所述定子中，多個定子疊片(sms)組裝以形成疊片鐵芯(smp)，所述方法包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其中，通過噴涂施加所述填充復合聚合物(gpf)。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述殼體(ocs)的徑向殼體壁厚的至少50％至100％由所述填充復合聚合物(gpf)的一個或多個施加層形成。

4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其中，所述填充復合聚合物(gpf)在室溫的情況下具有至少1000mpas的粘度。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，將0wt.％至5wt.％的溶劑添加至所述填充復合聚合物(gpf)以降低粘度，。

6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述填充復合聚合物(gpf)包含顆粒，所述顆粒包括以下成分中的至少一種：

7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述填充復合聚合物(gpf)是觸變性液體。

8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法包括：

9.根據權利要求8所述的方法，所述方法包括：

10.根據權利要求9所述的方法，所述方法包括：

11.根據權利要求9或10所述的方法，所述方法包括：

12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述填充復合聚合物(gpm)被形成為具有高達80wt.％的顆粒含量(prt)的高填充復合聚合物(gpm)。

13.根據至少前述權利要求2所述的方法，其中，所述填充復合聚合物(gpm)在噴涂施加之前經受以下預備步驟以使所述填充復合聚合物能噴涂：

14.一種包括電動機的殼體(ocs)和定子(stt)的裝置，在所述定子中，多個定子疊片(sms)以堆疊的方式沿軸向方向相鄰地布置以形成疊片鐵芯(smp)，

15.根據權利要求14所述的裝置(arg)，其中，所述裝置(arg)按照根據權利要求1至13的至少一項所述的方法被制造。

16.根據權利要求14或15所述的裝置(arg)，其中，至少一些定子疊片(sms)具有至少一個肋部段(rps)，所述肋部段相對于相鄰的圓周輪廓徑向向外延續，并且所述肋部段至少延伸超過圓周的一部分。

17.一種根據權利要求14、15或16所述的裝置(arg)用于制造或加工食品、藥品或化妝品的過程的應用。

18.一種能硬化的觸變性填充復合聚合物(gpf)作為用于電動機的定子(stt)的殼體(ocs)的應用。

技術總結
本發明涉及一種用于制造對于電動機的包括定子(STT)和殼體(OCS)的布置(ARG)的方法，在該方法中，多個定子疊片(SMS)組裝成疊片鐵芯(SMP)。該方法包括：?將定子疊片(SMS)沿軸向以堆疊的方式布置成疊片鐵芯(SMP)，以及?將能硬化的填充復合聚合物(GPF)施加于疊片鐵芯(SMP)的至少徑向的外側，使得填充復合聚合物(GPF)的一個或多個施加層至少部分地形成殼體(OCS)。復合聚合物是作為基質的聚合物，該復合聚合物中嵌入了微粒。此外，本發明還涉及一種包括電機定子(STT)和殼體(OCS)的布置，以及該布置的對用于生產或加工食品、藥品或化妝品的過程的應用。

技術研發人員：克勞斯·比特納,托比亞斯·卡特曾伯格,克勞斯·基希納,巴斯蒂安·普洛赫曼,馬蒂亞斯·瓦爾穆特
受保護的技術使用者：茵夢達有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13