專利名稱：用來生產(chǎn)用于磁懸浮鐵路的長定子直線電機(jī)的定子疊片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來生產(chǎn)用于磁懸浮鐵路的長定子直線電機(jī)的定子疊片的方法，并且涉及一種根據(jù)這種方法生產(chǎn)的定子疊片。
背景技術(shù)：
在這種現(xiàn)有技術(shù)方法(DE 31 10 339 C2)中，設(shè)有粘合劑層并且通過沖壓得到的金屬片坯料或薄片被堆疊以形成疊組，并且然后在同時(shí)壓緊時(shí)通過加熱而連接以形成金屬片疊層。以后金屬片疊層另外設(shè)有包括環(huán)氧樹脂的涂層，該涂層專門用作用于通過沖壓暴露的切削邊緣的腐蝕保護(hù)層。最后，金屬片疊層由螺栓、粘合劑、或借助于橫向部件以任何其它形式連接以形成完成的定子疊片，橫向部件插入到其凹槽中并且用于把定子疊片緊固到磁懸浮鐵路的導(dǎo)軌上。由于涉及的多個(gè)過程步驟，這種定子疊片的生產(chǎn)在生產(chǎn)過程執(zhí)行方面復(fù)雜，關(guān)于腐蝕保護(hù)層不完美，及不足以適用于以高生產(chǎn)速率連續(xù)生產(chǎn)。
因此，已經(jīng)知道的是(DE 197 03 497 AI)，通過使用封閉工具和壓力膠結(jié)過程把定子疊片涂有腐蝕保護(hù)層。因而，包括橫向部件的整個(gè)定子疊片布置在封閉澆鑄模具的空腔中，在該空腔中在可硬化澆鑄樹脂混合物的注射期間保持幾毫巴的負(fù)壓，同時(shí)澆鑄樹脂混合物例如以超過1巴至3巴的壓力供給。這種方法滿足高技術(shù)要求，并且結(jié)果是在連續(xù)生產(chǎn)中是有用的。但考慮到生產(chǎn)過程的復(fù)雜性，這不能給出足夠的過程可靠性，即生產(chǎn)經(jīng)受質(zhì)量波動。而且，生產(chǎn)率受到限制，例如因?yàn)榧词乖诠袒A段期間澆鑄樹脂混合物的壓力也應(yīng)該保持相當(dāng)長時(shí)間以避免收縮。此外，為了實(shí)現(xiàn)澆鑄樹脂混合物在空腔中的均勻流動，要求應(yīng)用幾個(gè)注入口，這由于封閉工具而涉及精致和復(fù)雜的澆鑄模具和澆鑄設(shè)施的必要性。最后，為了保證在空腔中的精確定位，金屬片疊層借助于多孔織物墊等相對于約束空腔的壁被定位在一定距離處，這導(dǎo)致阻礙澆鑄樹脂流動并且整體減速澆鑄過程。

發(fā)明內(nèi)容
從以上開始，構(gòu)成本發(fā)明的基礎(chǔ)的技術(shù)問題在于，改進(jìn)以上提到的方法，從而使得有可能以比較低的資金投資成本增加生產(chǎn)率并且以連續(xù)生產(chǎn)得到大體上沒有氣眼(氣孔)和夾雜物的定子疊片。
在權(quán)利要求1中的特征用來解決這個(gè)技術(shù)問題。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法導(dǎo)致具有權(quán)利要求11的特征化特征的定子疊片。
本發(fā)明產(chǎn)生這樣的優(yōu)點(diǎn)，即有可能在沒有壓力并因此借助于敞開和簡單的、特別是兩部分澆鑄模具工作。由于金屬片疊層和橫向部件連接以在澆鑄工藝之前形成整體結(jié)構(gòu)單元，借助于橫向部件可執(zhí)行金屬片疊層在空腔中的定位，因而消除對由織物材料制成的墊片元件和對于其它定位元件的需要，并因此允許短填充時(shí)間。結(jié)果，可減小占據(jù)澆鑄模具的時(shí)段，而同時(shí)提高生產(chǎn)率。盡管如此，即使在澆鑄模具的快速填充期間，也得到?jīng)]有氣眼(氣孔)和夾雜物(氣泡)并具有完美無缺的質(zhì)量的定子疊片。
本發(fā)明的其它有利特征由從屬權(quán)利要求成為顯然的。


下面借助于實(shí)施例并基于對其包括的并且以不同比例畫出的附圖如下面敘述的那樣更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，在附圖中圖1表示定子疊片的立體的、部分剖開的視圖；圖2表示專門用于本發(fā)明的方法的新橫向部件的立體圖；圖3表示根據(jù)圖2的橫向部件的側(cè)視圖；圖4表示穿過適用于本發(fā)明的方法的澆鑄工具的示意縱向截面；圖5表示根據(jù)圖4的澆鑄工具的俯視圖；及圖6和圖7表示沿圖5的線VI-VI和VII-VII的截面。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1，用于磁懸浮車輛的長定子電機(jī)的定子疊片1包括彼此相對平齊放置并且形成金屬片疊層2的多個(gè)鐵磁性金屬片或薄片3。在上部區(qū)域中，由沖壓坯料形成的薄片3具有至少一個(gè)這里為三個(gè)斷口，該斷口通到邊沿，并且在完成的金屬片疊層2中形成三個(gè)橫向延伸的連續(xù)凹槽4。凹槽4優(yōu)選地具有燕尾形橫截面，并且用來容納適當(dāng)成形的底腳段5，底腳段5形成在直線橫向部件6的下側(cè)處，該直線橫向部件6具有主要根據(jù)雙T形梁的種類構(gòu)造的橫截面。因此，如圖2中所示，橫向部件6可在箭頭v的方向上以其底腳段5插入到凹槽4中，直到它們以頭部7超越在金屬片疊層2的兩側(cè)處的金屬片疊層突出。
頭部7設(shè)有每個(gè)對于橫向部件6的縱向方向橫向布置的通路8。在橫向部件6已經(jīng)正確地插入到凹槽4中之后，兩個(gè)通路8可從兩端自由地接近，并且適用于容納用來把橫向部件6安裝到磁懸浮鐵路的導(dǎo)軌上的固定螺釘。頭部7的表面7a因此布置得稍高于金屬片疊層2的表面。由于燕尾形底腳段5和在平行于螺釘軸線的方向上的對應(yīng)凹槽橫截面，金屬片疊層2在安裝時(shí)主要以成形鎖定方式保持到橫向部件6和/或?qū)к壣稀?br> 在它們的下側(cè)處，金屬片3設(shè)有通到邊沿并且在完成的金屬片疊層2中形成凹槽9的另外斷口(圖2)，該凹槽9與凹槽4相平行地布置，并且僅示意指示的交流繞組10插入到該凹槽9中。
在下面描述的種類的定子疊片1一般是已知的，例如通過出版公報(bào)DE 31 10 339 C2、DE 39 28 277 A1、及DE 197 03 497 AI得知，為了避免重復(fù)起見這些通過參考形成本公開的一部分。
根據(jù)本發(fā)明，橫向部件6的頭部7設(shè)有從下面插入的凹口11，凹口11主要有立方體形橫截面，并且具有在橫向部件6的寬度上的連續(xù)構(gòu)造，如具體地在圖2和圖3上表示的那樣。由此，在根據(jù)圖3的側(cè)視圖中設(shè)想的橫向部件6接收主要T形外形，從而它們在其包含底腳段5的中部區(qū)域中具有高度h1，并且在包含兩個(gè)凹口11的下部區(qū)域中具有長度l1，而在包含頭部7的上部區(qū)域中橫向部件6的長度具有l(wèi)2＞l1的量度。最后，凹口11的高度和底腳段5的底部邊緣離頭部7的底部邊緣距離具有h2＜h1的量度。因而，量度l1和l2(圖3)已經(jīng)選擇成，底腳段5當(dāng)已經(jīng)插入橫向部件6時(shí)主要在金屬片疊層2的整個(gè)寬度上延伸，而具有通路8的頭部7布置在金屬片疊層2外面，如具體表示在圖1上那樣。
根據(jù)本發(fā)明的橫向部件6的形狀專門用來簡化用腐蝕保護(hù)層覆蓋金屬片疊層2。為此目的，橫向部件6通過如有必要則對它們?nèi)ッ?、和通過然后使它們經(jīng)受例如陰極浸漬(浸漬涂敷)過程在第一、準(zhǔn)備工作步驟中初始涂有防腐蝕清漆。以后，橫向部件6插入到堆積金屬片疊層2的凹槽4中，并且然后與它一起加熱，以便軟化涂敷到凹槽4的底部和/或底腳段5的下側(cè)上以及涂敷到薄片3的寬側(cè)上的粘合劑層等，并由此在一側(cè)上彼此連接薄片3和另一方面由此以橫向部件6把金屬片疊層2連接到整體預(yù)制結(jié)構(gòu)模塊上。
預(yù)制結(jié)構(gòu)單元現(xiàn)在在澆鑄工具中被處理，以便給金屬片疊層2提供腐蝕保護(hù)層。為此目的，工具(圖3)包含兩部分澆鑄模具12，該澆鑄模具12具有相對于彼此可運(yùn)動和在雙箭頭的方向上可脫開、并且沿接合平面14在工具的閉合條件下彼此鄰接的兩個(gè)模具半部12a和12b。澆鑄模具12即使在閉合條件下也封閉在頂部敞開的空腔15，并且空腔15的壁沿大體與金屬片疊層2的外輪廓相對應(yīng)并且與其相平行地布置的輪廓延伸?？涨?5的高度h3確定成，它能以金屬片疊層2的完全高度容納它，并且另外容納底腳段5以及橫向部件6的短限定邊界段16，短限定邊界段16布置在頭部7的底部邊緣17與所述金屬片疊層2的上側(cè)18之間，并且從凹槽4向上突出(圖1)。而且，空腔15具有比金屬片疊層2的橫截面大一點(diǎn)、但在橫向部件6的縱向方向上比與橫向部件6的長度l2相對應(yīng)的橫截面小一點(diǎn)的橫截面。
在圍繞空腔15和/或其壁的模具半部12a、12b的上邊沿處安裝的分別是兩個(gè)定位銷，這兩個(gè)定位銷的距離準(zhǔn)確地與在橫向部件6中的兩個(gè)通路8的距離相匹配。如果提供每個(gè)金屬片疊層2三個(gè)橫向部件，則也提供三對這樣的定位銷19。
包括金屬片疊層2和橫向部件6的預(yù)制結(jié)構(gòu)單元如此引入到空腔15中，使金屬片疊層2在前面，從而橫向部件6使其頭部放置到澆鑄模具12的上邊沿上，和從而定位銷19進(jìn)入頭部7的指定通路8中，如在圖4上清楚地表示的那樣。由此，包括金屬片疊層2和橫向部件6的結(jié)構(gòu)單元的位置相對于澆鑄模具12被清楚地限定。這種布置另外已經(jīng)被選擇成，金屬片疊層2的側(cè)壁和底部已經(jīng)確定離限定空腔15的邊界的澆鑄模具12的相關(guān)壁和底部的距離，并因此例如通過把h2的尺寸(圖3)選擇成比h3的尺寸(圖4)小量度c，一方面具有預(yù)選擇寬度b的中間空間(圖4)保持在所述壁部分之間，和另一方面具有預(yù)選擇量度c的中間空間(圖4)保持在所述底部之間。此外，在插入結(jié)構(gòu)單元之后，四處延伸的間隙20(圖5)將保持在金屬片疊層2的上方，這甚至可在橫向部件6的區(qū)域中通過在底腳段5與頭部7的底部邊緣17之間的彎曲下部過渡區(qū)域21的特殊成形而加強(qiáng)。
在已經(jīng)把根據(jù)圖4描述的結(jié)構(gòu)單元插入到工具中時(shí)，空腔15用抗腐蝕澆鑄樹脂混合物22填充，該抗腐蝕澆鑄樹脂混合物22優(yōu)選地包含由塑料材料(例如環(huán)氧樹脂)和硬化成分(例如羧酸)制成的可硬化的、特別是加熱可硬化的混合物(Duroplast)。澆鑄樹脂混合物22以液體狀態(tài)從空腔15的開口或間隙20的上部邊沿引入，直到其液位23在圍繞空腔15的壁截面的上部邊沿下方靠近地站立(圖4)，并且/或者至少在金屬片疊層2的上部邊緣以上以一定量站立，該量與待涂敷的腐蝕保護(hù)層的厚度相對應(yīng)。
然后擱置澆鑄樹脂混合物22使之硬化，可能供有熱量。由此金屬片疊層2和橫向部件6的下部邊沿段設(shè)有與在圖4中的值b和c相對應(yīng)的薄澆鑄樹脂和/或腐蝕保護(hù)層，并且彼此牢固地連接。該層一旦已經(jīng)足夠地硬化，模具半部12a、12b就可在圖4中畫出的雙箭頭的方向上彼此分離，此時(shí)可取出完成的定子疊片1。
如果根據(jù)圖5的澆鑄樹脂混合物22借助于具有在金屬片疊層2的縱向方向上以一定距離放置的多個(gè)澆鑄噴嘴24的供給管而供給，則實(shí)現(xiàn)腐蝕保護(hù)層的特別均勻構(gòu)造。特別便利的是，在空腔15的長度上提供連續(xù)延伸的澆鑄通道，而不是幾個(gè)澆鑄噴嘴24。
按照當(dāng)前認(rèn)為最好的特別優(yōu)選實(shí)施例，在澆鑄樹脂混合物22的填充期間把澆鑄模具12帶到稍微傾斜的位置中，如在圖6和圖7中示意表示的那樣。在空腔15的底部25與水平之間的傾斜角度α可以例如在5°與25°之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在近似12°與20°之間。根據(jù)圖7空腔15的最深點(diǎn)便利地位于其中填充空腔15(即其中布置間隙20和/或澆鑄噴嘴24或澆鑄通道)的縱向側(cè)處。由此實(shí)現(xiàn)的是，液體澆鑄樹脂混合物在向上方向上從空腔15的最深點(diǎn)逐漸上升，因而從空腔15和由下切形成的可能空心空隙中排出空氣，并因此使得有可能得到?jīng)]有氣眼和氣泡的腐蝕保護(hù)層的結(jié)構(gòu)?；旧贤ㄟ^把金屬片疊層2一方面經(jīng)其與橫向部件6的牢固連接和另一方面借助于定位銷19定位在空腔15中而支持這個(gè)過程(圖4和圖6)，這是在金屬片疊層2與空腔15的壁之間不必提供任何墊片織物等的原因。澆鑄樹脂混合物22因此可沒有限制地在空腔15中散開，這尤其由在橫向部件6的區(qū)域中的過渡段21(圖4)的下凹、向內(nèi)指向的拱形增強(qiáng)。
在用澆鑄樹脂混合物22填充期間或緊在其之后，澆鑄模具12可逐漸升到水平位置，使復(fù)位速度便利地選擇得如此之慢，從而澆鑄樹脂混合物22不會越過限定空腔15的邊界的壁的上邊緣。由此，實(shí)現(xiàn)澆鑄樹脂混合物22整體的可靠散開和硬化，并且有可能由在金屬片疊層2上方小心沉積的澆鑄樹脂混合物22的多余部分補(bǔ)償收縮(如果有的話)。而且，空腔15的快速、無壓力實(shí)現(xiàn)填充導(dǎo)致生產(chǎn)率的提高，并因而導(dǎo)致分配到例如是2mm至4mm厚的腐蝕保護(hù)層的生產(chǎn)成本那部分的減小。此外，可提供填充體積的準(zhǔn)確控制，因?yàn)榕c熟知的壓力膠結(jié)過程不同，將沒有由必需的注入口和通氣孔道造成的材料損失。
本發(fā)明不限于能以多種方式多樣化的描述實(shí)施例。特別是，這適用于在個(gè)別情況下使用的金屬片疊層2的金屬片坯料的形狀，以及適用于凹槽4和底腳段5的形狀。此外有可能的是，把整個(gè)澆鑄工具在澆鑄過程期間布置在真空腔室中。而且，根據(jù)本發(fā)明的方法允許把顯著較大量的特定礦物填充物質(zhì)添加到澆鑄樹脂中，因?yàn)楣ぞ叩目涨豢稍谳^大橫截面上均勻地填充，從而澆鑄樹脂混合物的可能退化流動性能具有較小不利影響。除此之外，不言自明的是，不同的特征也能以除以上描述和表示的那些之外的組合應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用來生產(chǎn)用于磁懸浮鐵路的長定子直線電機(jī)的定子疊片(1)的方法，包括如下方法步驟-堆疊涂有粘合劑的多個(gè)沖壓鐵磁性薄片(3)，以形成在一個(gè)表面上設(shè)有連續(xù)凹槽(4)的疊層(2)；-把橫向部件(6)的每個(gè)插入到每個(gè)凹槽(4)中，每個(gè)橫向部件(6)在兩端處都具有頭部(7)，該頭部(7)超越從所述凹槽(4)凸起的所述金屬片疊層(2)突出并且朝著其下側(cè)設(shè)有凹口(11)，使至少一個(gè)通路(8)的每一個(gè)分別構(gòu)造在每個(gè)頭部中；-把金屬片疊層(2)和橫向部件(6)連接成一個(gè)牢固結(jié)構(gòu)單元；-把該結(jié)構(gòu)單元插入到澆鑄模具(12)的頂部敞開空腔(15)中，其插入方式使得金屬片疊層(2)安置在空腔(15)中，并且橫向部件(6)以其頭部(7)將其自身安置在限定所述空腔(15)的邊界的壁段的邊沿上，其中設(shè)置在所述壁段處的定位銷(19)至少部分地進(jìn)入所述頭部(7)的通路(8)中，并且該布置被選擇成，使空隙一方面保持在限定所述空腔(15)邊界的壁與澆鑄模具(12)的底部之間，另一方面保持在金屬片疊層(2)與布置在凹槽(4)中的橫向部件(6)的相鄰部分之間；-用澆鑄樹脂混合物(22)填充所述空腔(15)，以用腐蝕保護(hù)層覆蓋金屬片疊層(2)和橫向部件(6)的相鄰部分；-在澆鑄樹脂混合物(22)至少部分硬化之后打開澆鑄模具(12)，及-從澆鑄模具(12)中移除定子疊片(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，空腔(15)的填充在沿著澆鑄通道的澆鑄模具(12)的縱向側(cè)或通過幾個(gè)澆鑄噴嘴(24)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，澆鑄模具(12)當(dāng)用澆鑄樹脂混合物(22)填充時(shí)，被帶到一傾斜位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述傾斜位置相對于布置澆鑄通道或澆鑄噴嘴(24)的縱向側(cè)得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述傾斜位置使得其中布置澆鑄通道和/或澆鑄噴嘴(24)的空腔(15)的區(qū)域位于最深點(diǎn)處。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述傾斜位置以5°至25°的角度得到，優(yōu)選地以12°至20°的角度得到。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在橫向部件(6)的頭部(7)中的通路(8)同時(shí)布置成用于固定螺釘?shù)穆葆斂住?br> 8.根據(jù)以上權(quán)利要求3至7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，澆鑄模具(12)在填充澆鑄樹脂混合物的過程已經(jīng)開始之后，相對于水平面再次逐漸升高。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，橫向部件(6)在插入到金屬片疊層(2)的凹槽(4)中之前，經(jīng)受陰極浸漬過程。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在無壓力模式中實(shí)現(xiàn)用澆鑄樹脂混合物(22)填充空腔。
11.一種用于磁懸浮鐵路的長定子直線電機(jī)的定子疊片，其特征在于，它按照以上權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)或幾項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來生產(chǎn)用于磁懸浮鐵路的長定子直線電機(jī)的定子疊片的方法。首先，磁體鋼片(3)被堆疊以形成疊層(2)，把橫向部件(6)插入到薄片疊層(2)的凹槽中，及互連疊層(2)和橫向部件(6)以形成一個(gè)固體結(jié)構(gòu)單元。根據(jù)本發(fā)明，以這樣一種方式把結(jié)構(gòu)單元插入到向上敞開的模具(12)中，從而位于橫向部件(6)的縱向端上的其頭部(7)施加到澆鑄模具(12)的邊緣上，并且由提供在所述邊緣上的定位銷(19)定位。模具(12)然后用澆鑄樹脂混合物(22)填充，優(yōu)選地沒有壓力，以便形成圍繞薄片疊層(2)的抗腐蝕層。一旦澆鑄樹脂混合物(22)硬化，就可從模具(12)除去完成的定子疊片。
文檔編號H02K41/02GK1879280SQ200580001156
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者K·蒙克, M·圖姆 申請人:蒂森克魯伯快速運(yùn)輸有限公司