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DE10014307B4 - Method for producing a laminated core for electromagnetic assemblies and subsequently produced laminated core - Google Patents

Method for producing a laminated core for electromagnetic assemblies and subsequently produced laminated core Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Herstellen von Blechpaketen für elektromagnetische Baugruppen aus beidseitig mit einem Backlack, wie härtbarer Lack oder duroplastischer Kleber, beschichtbaren Elektroblechen, die positioniert und geschichtet zu einem Blechpaket verklebt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Pressung des Blechpaketes überschüssiger Backlack an den stirnseitigen Schnittkanten zwischen den Blechen austritt, wobei dem Backlack ein Additiv mit Korrosionsschutzwirkung beigegeben wird, das einen Korrosionsschutz zwischen den verklebbaren Blechen sowie an den äußeren Seitenwänden des Blechpaketes bewirkt und wobei der an den Schnittkanten der Bleche austretende, mit dem Additiv versetzte Backlack an den Blechpaketstirnseiten einen Korrosionsschutzüberzug bildet.A method for the production of laminated cores for electromagnetic assemblies from both sides with a baking varnish, such as curable varnish or thermosetting adhesive, coatable electrical steel sheets, which are positioned and glued in layers to form a laminated core, characterized in that when the laminated core is pressed, excess baking varnish on the frontal cut edges between the sheet metal emerges, with an additive with an anti-corrosive effect being added to the baking varnish, which effects corrosion protection between the bondable sheets and on the outer side walls of the sheet stack, and the baking varnish that has been mixed with the additive forms an anti-corrosion coating on the front sides of the sheet stack .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Blechpaketen für elektromagnetische Baugruppen aus beidseitig mit einem Backlack, wie härtbarer Lack oder duroplastischer Kleber, beschichtbaren Elektroblechen, die positioniert und geschichtet zu einem Blechpaket verklebt werden, wobei bei der Pressung des Blechpaketes überschüssiger Backlack an den stirnseitigen Schnittkanten zwischen den Blechen austritt, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Blechpaket.The invention relates to a method for producing laminated cores for electromagnetic assemblies from both sides with a baked enamel, such as curable lacquer or thermosetting adhesive, coatable electrical sheets that are positioned and layered glued to a laminated core, wherein in the pressing of the laminated core excess baked enamel on the frontal cutting edges emerges between the sheets, as well as a produced by this method laminated core.

Aus der DE 31 10 339 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Blechpaketes für einen Langstator-Linearmotor bekannt. Danach wird ein beidseitig mit einem duroplastischem Kleber (Reaktionskleber) beschichteter dünner Elektroblechstreifen mittels einer Vorschubeinrichtung einer Stanze zugeführt, danach aus dem Elektroblech Lamellen ausgestanzt und diese anschließend in einem Magazin geschichtet und miteinander zu einem Paket verklebt, danach das lamellierte Blechpaket zunächst durch hintereinander angeordnete, verschiedene thermische Behandlungszonen gefördert. Ferner wird das lamellierte Blechpaket in den thermischen Behandlungszonen durch Erwärmen in einem Durchlaufofen oder mittels induktiver Erwärmung ausgehärtet und danach abgekühlt. Anschließend wird das Blechpaket einer Einrichtung zugeführt, in der das gesamte Blechpaket mittels eines z. B. elektrostatischen Verfahrens mit einem Korrosionsschutzüberzug aus aushärtbarem Epoxydharz versehen wird. Die noch im Blechpaket vorhandene Restwärme wird hierbei zum Aushärten des Epoxydharzüberzugs verwendet.From the DE 31 10 339 C2 For example, a method for producing a laminated core for a long-stator linear motor is known. Thereafter, a thin electro-sheet strip coated on both sides with a thermosetting adhesive (reaction adhesive) is fed to a punch by means of a feed device, then slats are punched out of the electrical sheet and these are then stacked in a magazine and glued together to form a package, after which the laminated sheet packet is first arranged successively, promoted various thermal treatment zones. Furthermore, the laminated laminated core is cured in the thermal treatment zones by heating in a continuous furnace or by means of inductive heating and then cooled. Subsequently, the laminated core is fed to a device in which the entire laminated core by means of a z. B. electrostatic process is provided with a corrosion protection coating of thermosetting epoxy resin. The residual heat still present in the laminated core is used here to cure the epoxy resin coating.

Aus der WO 97/30504 ist ein Verfahren zur Herstellung von Blechpaketen und daraus hergestellten, elektromagnetischen Baugruppen bekannt, wobei das Blechpaket aus rohen Elektroblechen zusammengesetzt und gegebenenfalls unter Anwendung von Positionierhilfen in einem formgebenden Werkzeug positioniert wird, wobei die Bleche dann durch Einbringen eines härtbaren Gemischs in das Werkzeug und An- oder aushärten der Formmasse in einem einzigen Arbeitsschritt vollständig mit dem Gemisch umhüllt und zum fertigen Blechpaket miteinander verbunden werden. Nachdem zur Herstellung des Blechpakets rohe, unvorbehandelte Bleche verwendet werden, wird für die gegenseitige elektrische Isolierung zwischen den blechen ein härtbares Gemisch mit elektrisch isolierenden Eigenschaften in das Werkzeug zur Herstellung der Blechpakete eingebracht. Der Vorschlag, rohe unbehandelte kostengünstige Elektrobleche zu Blechpaketen zu verarbeiten, genügt den technischen Anforderungen schon deshalb nicht, weil die rohen Elektrobleche bis zur Verarbeitung bereits korrodiert sind.From the WO 97/30504 a method for the production of laminated cores and electromagnetic components produced therefrom is known, wherein the laminated core is assembled from raw electrical steel sheets and optionally positioned using positioning aids in a forming tool, the metal sheets then being introduced by introducing a hardenable mixture into the mold and or curing of the molding material in a single step fully enveloped with the mixture and connected to the finished laminated core. After crude, unpretreated sheets are used for the production of the laminated core, a curable mixture with electrically insulating properties is introduced into the tool for producing the laminated cores for the mutual electrical insulation between the sheets. The proposal to process raw untreated low-cost electrical sheets into laminated cores does not meet the technical requirements, if only because the raw electrical steel sheets are already corroded to processing.

Beim Verarbeiten von beidseitig mit eine Kleber oder einem Lack, nachfolgend Backlack genannt, beschichteten Elektroblech, wie in der DE 31 10 339 C2 beschrieben, tritt beim Verpressen der beschichteten lamellierten Blechpakete Backlack undefiniert aus den Klebespalten aus und bildet an den Schnittkanten der blech unerwünschte Backlackansammlungen. Da das verpresste, geklebte Blechpaket zum Korrosionsschutz mit einer Grundierung und einem Decklack versehen werden muss, ist es erforderlich, den beim Verpressen ausgetretenen Backlack vom Blechpaket zu entfernen. Das Blechpaket durchläuft nach dem Entfernen des überschüssigen Backlacks ein Grundierungsverfahren, bei dem ein Mittel mit passivierenden Elementen verwendet wird, welche auf die Blechpaketoberfläche, insbesondere die Schnittkanten, derart einwirken, dass eine korrosionsbeständige Oxidschicht gebildet wird. Nach der Grundierung erhält das Blechpaket einen Lacküberzug. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und verhindert nicht die Gefahr der Spaltkorrosion am lamellierten Blechpaket.When processing both sides with an adhesive or a paint, hereafter referred to as baked enamel, coated electrical sheet, as in DE 31 10 339 C2 described, occurs when pressing the coated laminated laminations Baking paint undefined from the adhesive gaps and forms at the cutting edges of the sheet undesirable Backlackansammlungen. Since the pressed, glued laminated core for corrosion protection must be provided with a primer and a topcoat, it is necessary to remove the leaked during the pressing enamel from the laminated core. After removal of the excess baked enamel, the laminated core passes through a priming process in which a means with passivating elements is used, which act on the laminated core surface, in particular the cut edges, in such a way that a corrosion-resistant oxide layer is formed. After the primer, the laminated core receives a paint coating. This process is very complicated and does not prevent the risk of crevice corrosion on the laminated laminated core.

Aus der DE 33 19 847 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Blechpaketen aus unsilizierten, höchstens schwach silizierten Qualitäten für die feldführenden Teile von elektrischen Maschinen und Geräten bekannt, wobei aus Blechen Stanzteile ausgestanzt und diese geglüht werden, wobei die Bleche vor dem Stanzen mit einer hitzebeständigen, isolierenden phosphat- und borhaltigen Schicht versehen und die Stanzteile in an sich bekannter Weise vor dem Glühen zu den Blechpaketen mechanisch vereinigt werden.From the DE 33 19 847 A1 is a method for producing laminated cores from unsilicated, at most weakly silicided qualities for the field-leading parts of electrical machines and equipment known punched out of sheet metal stampings and these are annealed, the sheets before punching with a heat-resistant, insulating phosphate and boron-containing Layer provided and the stampings are mechanically combined in a conventional manner before annealing to the laminated cores.

Aus der DE 12 46 071 ist die Verwendung wässriger Dispersionen thermoplastischer Kunststoffe oder thermoplastischer Naturprodukte bekannt, zusammen mit einer geringen Menge vorzugsweise von 1 bis 5 Gewichtsprozent einer Phosphorsäure oder einem sauren Phosphat, gegebenenfalls in polymerer Form, zur Bildung elektrisch trennender Überzüge auf Elektroblechen.From the DE 12 46 071 discloses the use of aqueous dispersions of thermoplastics or thermoplastic natural products, together with a small amount preferably from 1 to 5 weight percent of a phosphoric acid or an acidic phosphate, optionally in polymeric form, to form electrically-separating coatings on electrical sheets.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Blechpaketen für elektromagnetische Baugruppen vorzuschlagen, das mit wenigen und einfach ausführbaren Verfahrensschritten kostengünstig herstellbare Blechpakete liefert, die sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit auszeichnen.The invention has for its object to provide a method for the production of laminated cores for electromagnetic assemblies, which provides inexpensive and manufacturable laminations with a few and easily executable process steps, which are characterized by a high corrosion resistance.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Backlack ein Additiv mit Korrosionsschutzwirkung beigegeben wird, das einen Korrosionsschutz zwischen den verklebbaren Blechen sowie an den äußeren Seitenwänden des Blechpaketes bewirkt und wobei der an den Schnittkanten der Bleche austretende, mit dem Additiv versetzte Backlack an den Blechpaketstirnseiten einen Korrosionsschutzüberzug bildet.This object is achieved in a method of the type mentioned in the present invention that the baking enamel is added an additive with anti-corrosive effect, which causes corrosion protection between the glued sheets and on the outer side walls of the laminated core and wherein the emerging at the cutting edges of the sheets, with the additive added baked enamel forms a corrosion protection coating on the laminated core end faces.

Nach der Erfindung wird dem zur beidseitigen Beschichtung des Elektrobleches vorgesehenen Backlack ein Additiv mit Korrosionsschutzwirkung beigegeben. Dieses insbesondere passivierende, Pigmente enthaltende Additiv wirkt auf die Oberfläche des Elektrobleches nach Art einer Grundierung ein, die zur Oxidation der blanken Oberfläche des Elektrobleches führt und einen Korrosionsschutz bildet. Das auf diese Weise vorbehandelte Elektroblech wird in an sich bekannter Weise zu den für das Blechpaket vorgesehenen Blechlamellen gestanzt, wobei die Blechzuschnitte auch gleich Nuten für vorzusehende Wicklungen elektromagnetischer Baugruppen erhalten. Unter ”elektromagnetischen Baugruppen” werden Blechpakete für Ständer und Läufer elektrischer Maschinen sowie Drosselspulen mit Eisenkernen, Transformatoren und Magnete, insbesondere Lasthebe- und Hubmagnete und Teile davon verstanden.According to the invention, an additive with anticorrosion effect is added to the enamel coating provided for the two-sided coating of the electrical sheet. This particular passivating, pigment-containing additive acts on the surface of the electric sheet in the manner of a primer, which leads to the oxidation of the bare surface of the electrical sheet and forms a corrosion protection. The thus pretreated electrical steel sheet is punched in a conventional manner to the provided for the laminated core laminations, the blanks also get equal grooves for windings of electromagnetic assemblies to be provided. "Electromagnetic assemblies" sheet packs for stands and runners of electrical machinery and reactors with iron cores, transformers and magnets, in particular lifting and lifting solenoids and parts thereof understood.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Blechpaketes wird in einem Langstator-Blechpaket gesehen, wie es zum Aufbau des Langstators für Linearmotoren, insbesondere für Magnetschwebefahrzeuge, verwendbar ist.A particularly advantageous embodiment of a laminated core produced by the process according to the invention is seen in a long-stator laminated core, as it is used to construct the long stator for linear motors, in particular for magnetic levitation vehicles.

In vorteilhafter Ausführung der Erfindung werden die aus ferromagnetischem Material bestehenden Ständer- und Läuferblechpakete elektrischer Maschinen oder Blechpakete von Transformatoren, von Elektromagneten oder dergleichen derart hergestellt, dass das zum Stanzen der Bleche verwendete Elektroblech beidseitig beschichtet und dabei dem zur Beschichtung verwendeten härtbaren Lack oder Klebstoff ein Additiv mit Korrosionsschutzpigmenten beigegeben wird.In an advantageous embodiment of the invention, consisting of ferromagnetic material stator and Läufererblechpakete electrical machines or laminated cores of transformers, electromagnets or the like are prepared such that the electrical sheet used for punching the sheets coated on both sides while the curable lacquer or adhesive used for coating a Additive with anti-corrosive pigments is added.

Gemäß der Erfindung werden die mit Backlack und beigemengtem Korrosionsschutzmittel beschichteten und dann gestanzten Elektrobleche bei Erwärmung zum lamellierten Blechpaket zusammengepresst, wobei der Backlack als Kleber zwischen den Blechen wirkt und überschüssiger Backlack an den Stirnkanten des Blechpakets zwischen den verklebbaren Blechen austreten kann. Dieser an den Stirnkanten des Blechpaketes sich ansammelnde überschüssige Backlack enthält ebenfalls das zum Korrosionsschutz beigemengte Additiv und bildet an den Schnittkanten der Elektrobleche ebenfalls den gewunschten Korrosionsschutz für das Blechpaket. Ein Entfernen dieses zum Korrosionsschutz gewünschten und beispielsweise mit Zinkphosphat-Pigmenten durchsetzten überschüssigen Backlacks ist nicht erforderlich.According to the invention, coated with baked enamel and admixed anticorrosion agent and then punched electrical steel sheets are pressed together when heated to lamellierten laminated core, wherein the baked enamel acts as an adhesive between the sheets and excess baked enamel can emerge at the front edges of the laminated core between the glued sheets. This accumulating on the front edges of the laminated core excess baked enamel also contains the additive added for corrosion protection and also forms the desired corrosion protection for the laminated core at the cutting edges of the electrical steel sheets. It is not necessary to remove this excess backcoat, which is desired for the purpose of protecting against corrosion and has been interspersed, for example, with zinc phosphate pigments.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann in einem zusätzlichen Verfahrensschritt das verpresste und verklebte Blechpaket zusätzlich mit einer Lackschicht ummantelt werden, wobei auch diesem Lack ein Additiv mit Korrosionsschutzwirkung beigegeben sein kann.According to a development of the invention, in an additional method step, the pressed and glued laminated core can be additionally encased with a layer of varnish, it also being possible for this varnish to be accompanied by an additive having an anti-corrosive effect.

Für den Korrosionsschutz der erfindungsgemäß hergestellten Blechpakete ist es weiter förderlich, wenn die durch die Lackschicht und den Backlack zum Blechpaket eindiffundierende Feuchtigkeit an den Schnittkanten der Bleche eine Eisenoxidschicht bildet.For the corrosion protection of the laminated cores according to the invention it is further conducive if the moisture diffusing through the lacquer layer and the enamel to the laminated core forms an iron oxide layer at the cut edges of the metal sheets.

Als Additiv zum Beschichtungsmittel für das zu Blechpaketen zu verarbeitende Elektroblech und für einen zusätzlichen Lacküberzug für die Blechpakete sind neben Zinkphosphat auch Additive, wie Silikate oder Beschichtungen auf Bleimennige-, Zinkstaub-, Zinkchromat-, Eisenoxid-, Phosphat-, Molybdat-, Boratbasis, verwendbar.As an additive to the coating material for the sheet metal to be processed into electrical steel sheet and for an additional paint coating for the laminated cores in addition to zinc phosphate and additives such as silicates or coatings on red lead, zinc dust, Zinkchromat-, iron oxide, phosphate, molybdate, borate, usable.

Claims (6)

Verfahren zum Herstellen von Blechpaketen für elektromagnetische Baugruppen aus beidseitig mit einem Backlack, wie härtbarer Lack oder duroplastischer Kleber, beschichtbaren Elektroblechen, die positioniert und geschichtet zu einem Blechpaket verklebt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Pressung des Blechpaketes überschüssiger Backlack an den stirnseitigen Schnittkanten zwischen den Blechen austritt, wobei dem Backlack ein Additiv mit Korrosionsschutzwirkung beigegeben wird, das einen Korrosionsschutz zwischen den verklebbaren Blechen sowie an den äußeren Seitenwänden des Blechpaketes bewirkt und wobei der an den Schnittkanten der Bleche austretende, mit dem Additiv versetzte Backlack an den Blechpaketstirnseiten einen Korrosionsschutzüberzug bildet.Method for producing laminated cores for electromagnetic assemblies of both sides with a baked enamel, such as curable lacquer or thermosetting adhesive, coatable electrical sheets, which are positioned and layered bonded to form a laminated core, characterized in that in the pressing of the laminated core excess baked enamel at the frontal cutting edges between emerges from the sheets, wherein the baking enamel an additive is added with anti-corrosive effect, which causes corrosion protection between the glued sheets and on the outer side walls of the laminated core and wherein the emerging at the cutting edges of the sheets, offset with the additive baking enamel forms a corrosion protection coating on the laminated core end faces , Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verpresste Blechpaket mit einer Lackschicht ummantelt wird, wobei dem Lack ein Additiv mit Korrosionsschutzwirkung beigegeben ist.A method according to claim 1, characterized in that the pressed laminated core is coated with a lacquer layer, wherein the paint is added to an additive with anti-corrosion effect. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Backlack oder der Lackschicht zum Korrosionsschutz beigefügte Additiv aus Zinkphosphat-Pigmenten besteht.A method according to claim 1 and 2, characterized in that the baking enamel or lacquer layer for corrosion protection additive added consists of zinc phosphate pigments. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Lackschicht und den Backlack zum Blechpaket eindiffundierende Feuchtigkeit an den Schnittkanten der Bleche eine Eisenoxydschicht bildet.A method according to claim 1 to 3, characterized in that by the lacquer layer and the baked enamel to the laminated core diffusing moisture forms an iron oxide layer on the cut edges of the sheets. Blechpaket, dadurch gekennzeichnet, dass es durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist.Laminated core, characterized in that it is produced by the method according to one of claims 1 to 4. Blechpaket nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es als Langstator-Blechpaket für Magnetschwebebahnen ausgebildet ist. Laminated core according to claim 5, characterized in that it is designed as a long stator laminated core for magnetic levitation railways.
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