[发明专利]用于将叠片部分连接成叠片组的方法和设备

说明书

本发明涉及用于将叠片部分(40)连接成叠片组(46)的方法和设备，其中，将上侧(17)和/或下侧(18)具有能固化的聚合物粘合剂层的叠片带(12)连续地运输通过施加装置(15、15')，在施加装置中将包含活化剂的流体(16、16')涂覆到粘合剂层上，使所施加的流体(16、16')干燥，将涂覆有干燥的活化剂的叠片带(12)连续输送给带存储器(20)，将叠片带(12)从带存储器(20)输送给以时钟控制的分离装置(30)，在分离装置中，从叠片带(12)分离出叠片部分(40、41、42)并且将它们上下层叠，并且借助涂覆有活化剂的粘合剂层将被分离出且上下层叠的叠片部分(40)彼此连接成叠片组(46)。本发明还涉及根据该方法制成的叠片组。

技术领域

本发明涉及用于将叠片部分连接成叠片组的方法和设备以及相应制成的叠片组。

背景技术

例如，由彼此连接的叠片部分、尤其是薄叠片制成的叠片组被用作代替传统的实心铁芯地作为诸如电动马达的电机的转子和/或定子的磁芯。这种磁芯的薄片组由许多非常薄的电工钢片制成。电工钢片在此由特殊的合金构成，这些合金在传导和增强磁场方面具有出色的性能。在薄片组中，各个薄叠片相对彼此绝缘。这些由薄片组形成的磁芯属于电动马达的最重要的部件，其影响电动马达的在将电能转换成动能时的效率。在此，叠片的组成和无应力性、其电阻的值和绝缘的完整性是重要的影响因素。这些影响因素主要由方法、尤其是将叠片彼此面式地或点状的接驳方式、以及加工质量、例如冲压毛刺来确定。

将薄叠片拼接成叠组在电气工程中被称为“成组”。叠组是将许多最初能相对彼此移动的并彼此连接的叠片的有序堆垛。将叠片连接成叠组例如通过螺接或借助在外地放置在叠组上的夹具来实现。这种连接允许将连接松开，但是电机的效率通常将受到这种连接器件的不利影响，例如受到连接器件的区域内的电短路或受干扰的磁场的不利影响。

另外所公知的连接方法是焊接。在此，叠片被热且材料锁合地连接起来。在此，将经冲压并堆垛的薄片夹紧到设备中，并通过多个与薄片平面正交地定向的焊缝在外半径处进行拼接。但是，焊接将损坏薄片及其绝缘层，并可能导致涡流损耗提高或影响磁场。尽管设计结构自由度几乎不受焊缝的限制，但是如此制成的叠组仍不能在不被破坏的情况下再次进行拆解。

作为另外的连接方法公知有所谓的冲压成组。在冲压成组时，在一个机器冲程中将电工钢片从原材料中冲压出，放置在堆垛上并与堆垛连接。在冲压时和/或放置时或连接时，在电工钢片中产生了机械连接部，这些机械连接部与相邻的电工钢片的连接部协同作用。这些连接部是隆起部，其也被称为凸子或粒状结构，它们被压印到电工钢片中。由于绝缘涂覆部在变形的区域可能会受到损坏，因此不能排除发生短路。此外，该连接部在结构上是受限制的，并且由于局部连接器件而影响磁场。

此外，使用粘合剂作为连接器件是公知的。在这种作为粘合成组所公知的方法中，大多使用能热固的热熔粘合漆，用其对电工钢片进行涂覆。通常，利用热熔粘合漆对原材料(近似连续的叠片带)进行涂覆。在从涂覆有热熔粘合剂的叠片带上分离出各个薄片之后，将薄片彼此对准、彼此上下摞起放置，并且因此形成堆垛。随后将该尚未连接的叠片的堆垛加热至热熔粘合剂的反应温度持续特定的时间段、通常是30至150分钟。反应温度通常为150至250摄氏度。在热作用期间，堆垛通过压紧设备被加载每平方毫米2至6牛顿的压力。随后是持续长达60分钟的冷却阶段。虽然由于使用热熔粘合剂实现了各个薄片的在不会损坏金属结构或绝缘层的情况下完全且永久的连接，但是烘烤和冷却过程是非常耗时的，并且因此难以整合到连续的批量生产中。

该缺点通过例如在国际专利申请WO 2014/089593 A1中描述的用于制造叠片组的近似连续的方法来克服，其中，各个叠片部分或薄叠片从至少局部地被涂覆有能固化的聚合物粘合剂层的叠片带分离出来，将它们层叠为叠组，并且在压力下彼此材料锁合地连接。在该方法中，将预先涂覆有能热固的热熔粘合漆的电工钢带从卷材上退卷，输送给冲压设备，从中冲压出薄叠片，并利用彼此朝向的涂覆有粘合剂的侧来层叠为薄叠片组。在冲压设备的上工具的压力下，彼此朝向的涂覆有粘合剂的表面建立了材料锁合的连接。