Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussläufers einer Asynchronmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussläufers einer Asynchronmaschine, als auch die Asynchronmaschine selbst und deren Verwendung bei unter- schiedlichen, vorzugsweise industriellen Anwendungen.

Kurzschlussläufer dynamoelektrischer rotatorischer Maschinen werden im niedrigeren Leistungsbereich in Druckgusstechnik in einem Arbeitsgang hergestellt. Dieses stoffschlüssige Verfah- ren ist kostenintensiv, da die Druckgussformen teuer sind und vergleichsweise schnell verschleißen. Des Weiteren ist bei der Herstellung ein vergleichsweise hohes Maß an Streuung in der Qualität eines derartig hergestellten Kurzschlussläufers vorhanden. Dies äußert sich beispielsweise in der Veränderung der Qualität der Schmelze im Tiegel, durch Verunreinigungen der Schmelze während des Gießprozesses, durch Trennmittel bzw. Abrasion am Werkzeug, ebenso wie durch Lunkerbildung oder Spannungsrissbildung bei Abkühlung des Druckgusses. Im höheren Leistungsbereich oder bei Sonderanwendungen dynamoelektrischer rotatorischer Maschinen, werden einzelne Leiterstäbe mit einem Kurzschlussring elektrisch und mechanisch verbunden. Dies geschieht beispielsweise durch Löt- oder Schweißvorgänge, wie dies der DE 34 13 519 C2 zu entnehmen ist.

Nachteilig dabei ist jedoch, dass bei diesen größeren dynamo ^¬ elektrischen Maschinen Kurzschlussringe vorhanden sind, die eine umlaufende Lötwanne aufweisen, die beim Lötprozess kom- plett mit Lot zu füllen ist. Dabei wird lediglich das Volu ^¬ men, des in der Lötwanne ragenden Volumen der Läuferstäbe nicht mit Lot gefüllt. Aufgrund des hohen Silberanteils im Lot ist dabei unter anderem eine Herstellung der Lötverbindung zwischen Läuferstäben und Kurzschlussring wirtschaftlich nicht besonders sinnvoll.

Um die, auch bei niedrigen Leistungsbereich auftretenden Qua- litätsverluste zu beheben, wird beispielsweise unter Schutz- gaseinfluss der Druckgussvorgang durchführt. Ebenso werden Werkzeuge mit mehreren Entlüftungsmöglichkeiten vorgesehen, oder es wird sogar ein Nachlegieren der Schmelze durchgeführt. Diese Eingriffe ermöglichen die Steigerung der Effizi- enz des Asynchronkäfigläufers, jedoch sind zur Festigkeit zu ^¬ sätzliche Maßnahmen notwendig, die insbesondere eine hohe Drehzahltauglichkeit beinhalten, wie z.B. Stützringe oder Einsatz von Legierungen um höhere Festigkeitswerte zu erhal ^¬ ten .

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussläufers einer Asynchronmaschine zu schaffen, wobei sowohl die elektrischen Eigenschaften als auch die wirtschaftliche Art und Weise des Herstellverfahrens im Vordergrund stehen. Des Weiteren soll eine leistungsfähigere Verbindung von Läuferstäben und Kurzschlussringen einfach und effektiv herzustellen sein.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kurzschlussläufers einer Asynchronma ^¬ schine durch folgende Schritte:

- Bereitstellen eines Rotorblechpakets mit im Wesentlichen axial verlaufenden Nuten,

- einsetzen von Leiterstäben in die Nuten aus einem ersten leitfähigen Material, derart, dass die Leiterstäbe aus den

Stirnseiten des Rotorblechpakets ragen,

- Bereitstellen einer Kurzschlussringscheibe, aus einem zwei ^¬ ten leitfähigen Material, das über die Rekristallisations ^¬ temperatur erwärmt ist,

- axiales Einpressen zumindest einer Kurzschlussringscheibe auf der Stirnseite des Rotorblechpakets ragenden Leiterstä ^¬ be unter Berücksichtigung des Temperaturbereichs der Formänderung sowie der Formänderungsgeschwindigkeit, - anschließendes oder gleichzeitiges Warmumformen der axial aufgeschobenen Kurzschlussringscheibe

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt ebenfalls durch ei- ne Asynchronmaschine mit einem Kurzschlussläufer hergestellt nach einem der erfindungsgemäßen Verfahren.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt ebenfalls durch Asynchronmaschinen, die bei Kompressoren, Förderantrieben oder Fahrzeugantrieben mit zumindest einer Asynchronmaschine versehen sind, die mit einem Kurzschlusskäfig versehen sind, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.

Erfindungsgemäß wird nunmehr anstelle des bekannten Druck- gießverfahrens ein Kurzschlusskäfig, d.h. eine Verbindung der Leiterstäbe mit Kurzschlussringscheiben in einer Kombination aus Mikroschweißen und Warmumformung hergestellt.

Dabei werden zunächst die einzelnen Rotorbleche zu einem fer- tigen Rotorpaket gestapelt oder stanzpaketiert. In die vor ^¬ handenen Nuten des Rotors unabhängig davon, ob eine Nutschrä- gung vorliegt oder nicht, werden dabei ein erstes leitfähiges Material beispielsweise gezogene Kupferstäbe eingesetzt. Die ^¬ se Leiterstäbe ragen dabei aus den Stirnflächen des Rotorpa- kets heraus. Um die Leiterstäbe positionsgenau im Rotorpaket und für den anschließenden Verbindungsprozess mit den Kurzschlussscheiben genau zu fixieren, ohne das Unwucht im Rotor entstehen, werden diese durch eine dementsprechende Haltevorrichtung, sei es eine Matrix etc., in ihrer Position gehal- ten. Die aus dem Blechpaket ragenden Stabenden der Leiterstä ^¬ be werden mit der Kurzschlussscheibe, die vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist, elektrisch leitend verbunden und so die Kurzschlussringe dieses Käfigläu ^¬ fers geschaffen.

Dieses Verbinden geschieht durch ein axiales Einpressen der Kurzschlussringscheibe auf die Leiterstäbe oder der Leiter ^¬ stäbe auf die Kurzschlussringscheibe oder gegenseitiges axia- les Einpressen, wobei sich Leiterstab/Leitstäbe und Kurz ^¬ schlussringscheibe aufeinander zubewegen. Die Leiterstäbe ra ^¬ gen dabei auf der jeweiligen Stirnseite des Rotorblechpakets heraus .

Dieses axiale Einpressen geschieht unter Berücksichtigung des idealen Temperaturbereichs zur Formänderung sowie der optima ^¬ len Formänderungsgeschwindigkeit. Eine plastische Verformung findet dabei durch Versetzungswanderung der Atomebenen im Gitter statt. Diese Wanderung und somit das Überwinden von

Hindernissen im Atomgitter (wie zum Beispiel Stufenversetzungen, Fremdatome etc.) wird durch eine Temperaturerhöhung begünstigt. So steigt ab einer bestimmten, materialabhängigen Temperaturgrenze das Formänderungsvermögen an. Die Umformge- schwindigkeit , die Temperatur und die Fließspannung des je ^¬ weiligen Materials sind somit aufeinander abzustimmen.

Dabei bildet sich zwischen dem Material der Kurzschlussringscheibe und den Leiterstäben eine Mikroverschweißung . Diese Mikroschweißung entsteht dadurch, dass der Leiterstab und der Kurzschlussring fest aufeinander reiben und somit eine Flächenpressung und zusätzliche Reibungswärme generieren. Dabei werden die zulässigen Scherspannungen dieser Materialien lokal überschritten und es werden StoffÜbergänge durch Diffusi- on an der Grenzfläche zwischen Leiterstab und Kurzschlussring verursacht. Die Folge davon sind Aufschweißungen im Mikrobe- reich sowie Mikroschweißungen .

Die Kurzschlussringscheibe muss geometrisch betrachtet nicht zwangsläufig hohlzylindrisch ausgeführt sein. Lediglich im

Bereich der Leiterstäbe ist so viel Material vorzusehen, dass eine ausreichende Kontaktierung und Fixierung der Leiterstäbe im Kurzschlussring erfolgt, so dass ein hocheffizienter Kurzschlusskäfig des Rotors entsteht.

Die Kurzschlussringscheibe/Kurzschlussring wird über die Rekristallisationstemperatur ihres/seines Materials erwärmt, wodurch ein Warmumformen unter vergleichsweise geringer

Krafteinwirkung möglich ist.

Das Umformen führt zu einem verspannten Gitter. Das Material verfestigt sich. Bei hoher Temperatur finden im Material Er- holungs- und Rekristallisationsvorgänge statt. Die damit ein ^¬ hergehende Änderung der Versetzungsanordnung führt wieder zur Entfestigung des Materials. Dieser Vorgang erfordert jedoch Zeit, die mit steigender Umformgeschwindigkeit verringert wird.

Das bedeutet, dass mit zunehmender Umformgeschwindigkeit im ^¬ mer weniger Zeit für Erholungs- und Rekristallisationsvorgänge zur Verfügung steht. Somit ist bei der Warmumformung eine geschwindigkeitsabhängige Fließspannung im Material gegeben.

Somit sind Umformgrad, Umformgeschwindigkeit, Temperatur und Fließspannung abhängig vom eingesetzten Material für den erfindungsgemäßen Umformprozess aufeinander abzustimmen. Die Fließspannung darf dabei jedoch nicht zu hoch sein.

Dabei ist die angestrebte Temperatur für reines AI 99,7 im Temperaturbereich von 350 bis 400°C. Für die sogenannten Al- Knetlegierungen liegen diese Temperaturen aufgrund der Legie- rungsbestandteile im Bereich von 400 bis 500°C. Durch die axiale Einpresskraft der Kurzschlussringscheibe auf die Lei ^¬ terstäbe versinken nunmehr die Leiterstäbe in der „teigigen" Masse der Kurzschlussringscheiben. Während dieses Fügens kommt es an den Berührungsflächen zwischen den Leiterstäben und den Kurzschlussringscheiben zur oben erwähnten Mikrover- schweißung. Gleichzeitig wird der Kurzschlussring durch eine Warmumformung entsprechend der vorgegebenen Werkzeugkontur, die den Kurzschlussring hält, ausgeformt. Die Werkzeugkontur kann dabei über einen vorgegebenen Temperaturbereich beheiz- bar sein.

Durch Aufbringung der axialen Fügekraft wird gleichzeitig das gestapelte Blechpaket in axialer Richtung verdichtet und ver- festigt. Nach Abschluss des oben beschriebenen Fügevorgangs bleibt das Rotorblechpaket im verspannten Zustand, da die Stäbe mit den Kurzschlussringscheiben an den Stirnseiten des Rotorblechpakets Stoffschlüssig verbunden sind. Ein zusätzli- eher Formschluss ist somit nicht erforderlich.

Allgemein handelt es sich bei den Knetlegierungen um Materialzusammensetzungen, die eine hohe Duktilität (plastische Verformbarkeit) aufweisen und somit ideal zum Warmumformen geeignet sind, d.h. hohe Umformgrade sind unter vergleichs ^¬ weise geringem Kraftaufwand möglich.

Als Leiterstäbe werden vorzugsweise Kupferstäbe aus sauer ^¬ stofffreiem gezogenem Elektrokupfer mit einem Leitwert von ca. 58 MS/m eingesetzt. Vorzugsweise sind diese Leiterstäbe in einem mittelharten bis hartem Zustand (60 HB bis 85 HB, wobei HB für Härte Brinell steht) , damit eine Verformung oder gar ein Abknicken der Leiterstäbe unter der axialen Fügekraft der Kurzschlussringscheiben vermieden wird. Daraus ergibt sich, dass die Druckfestigkeit des Leiterstabes größer sein muss als die Fließspannung während des Fügevorgangs. Dieser Härtebereich entspricht einer Zugfestigkeit von ca. 300 bis 400 N/mm ² . Als Kurzschlussringscheiben werden vorzugsweise Al-Knet- legierungen gewählt, da diese ideal für Warmumformen geeignet sind, da bei relativ hohem Umformvermögen die benötigte Kraft zum Umformen vergleichsweise niedrig ist. So werden z.B. die Materialien EN AW 6082 oder auch EN AW 6060 verwendet. Diese Materialien EN AW 6082 oder auch EN AW 6060 befinden sich insbesondere in einem weichen Werkstoffzustand nach DIN EN 515 z.B. T4. In diesem Zustand sind höchste Umformgrade mög ^¬ lich. T4 beschreibt einen relativ weichen Zustand, der durch Lösungsglühen mit Kaltauslagerung erreicht wird.

Diese Kurzschlussringscheiben werden dabei aus einem strangpressgezogenem Zylinder gewonnen. Dabei sind diese Scheiben in ihrer axialen Breite einstellbar, dies wird durch die Position der Abtrennung auf dem Zylinder erreicht.

Zum betriebssicheren Fügen sind folgende Parameter wie Tempe- ratur sowie Fügegeschwindigkeit und damit auch die Formände ^¬ rungsgeschwindigkeit je nach miteinander zu koppelnden Mate ^¬ rialien z.B. Kupfer, Aluminium oder weitere Materialien einzustellen. Das bedeutet, je nachdem welche Materialkombinati ^¬ on gewählt wird, sind die oben genannten Werte unterschied- lieh. Verwendet man z.B. eine Al-Legierungsscheibe, also

Kurzschlussringscheibe aus einer Al-Knetlegierung, liegen die Temperaturen im Bereich von 500 °C. Bei einer Kupferlegierung liegen diese Temperaturen bei ca. 800°C. Es wird auch die Formänderungsgeschwindigkeit und somit die Geschwindigkeit mit der die Kurzschlussringscheibe aufgepresst wird bei un ^¬ terschiedlichen Materialien unterschiedlich sein.

Richtwerte für Al-Legierungen der Kurzschlussringscheiben sind dabei ein Temperaturbereich von ca. 400 bis 500°C, eine Formänderung im Bereich von 0,5 und eine Formänderungsge ^¬ schwindigkeit von 1 bis 4 1/s.

Zur Steigerung der Effizienz und Drehzahltauglichkeit des hergestellten Kurzschlussläufers kann eine gleichzeitige und/oder nachgeschaltete Wärmebehandlung angewandt werden.

Durch diese nachgeschaltete Wärmebehandlung, dem sogenannten Tempern lassen sich die mechanischen und elektrischen Materialeingenschaften wie Zugfestigkeit und elektrische Leitfä ^¬ higkeit steigern. Die Festigkeit steigert sich dadurch, dass durch das Tempern sich feinverteilte Ausscheidungen bilden. Diese Auslagerung findet vorzugsweise bei mäßigen Temperatu ^¬ ren von ca. 140 bis 190°C statt, was auch als Warmauslagern bezeichnet wird. Dadurch kann beispielsweise Zugfestigkeit und elektrische Leitfähigkeit der Einzelkomponenten aber auch des gesamten Käfigs des Käfigläufers positiv beeinflusst werden. So wird bei dem Werkstoff EN AW 6060 durch 10-stündiges dau ^¬ erndes Temperieren bei 185°C eine Steigerung der Dehngrenze von 80 N/mm ² auf ca. 200 N/mm ² gesteigert. Auch kann die elektrische Leitfähigkeit des Kurzschlussrings von 28 MS/m auf 34 MS/m erhöht werden, da eine Verringerung der Verspan- nungen im Gitter während der Wärmebehandlung eintritt.

Diese Wärmebehandlung erfolgt beispielsweise durch Lösungs ^¬ glühen mit anschließendem Abschrecken. Damit wird die Ver- Spannung im Gitter reduziert und „eingefroren". Je geringer das Gitter verspannt ist, desto besser ist die elektrische Leitfähigkeit .

Die Dehngrenze des somit erhaltenen Kurzschlussrings ist um den Faktor 10 höher als die Dehngrenze bei druckgegossenen

Kurzschlussringen mit AI 99,6. Dadurch sind höhere Drehzahlen des Läufers der ASM z.B. ohne zusätzliche Bandagen am Kurz ^¬ schlussring möglich. Belastet man einen duktilen Werkstoff unterhalb der Dehngren ^¬ ze (auch Rp-0 , 2-Dehngrenze genannt), so bildet sich dieser nach Entlastung wieder in seinen Ursprungszustand zurück. Bei höherer Belastung komm es zu einer plastischen Verformung. Bei Beaufschlagung eines Läufers mit hoher Drehzahl wirkt die Fliehkraft auf den Kurzschlussring. Je höher die Dehngrenze ist, desto mehr Sicherheit gegenüber einer plastischen Verformung des Kurzschlussringes besteht.

Durch gezielte Wärmebehandlung kann der im Vergleich zu rei- nem Aluminium höhere Wert der Dehngrenze nochmals gesteigert werden .

So liegt beispielsweise die Dehngrenze von AI 99.6 bei ca. 20 N/mm ² , während die Dehngrenze von AlMgSi (EN AW 6060) nach einer Wärmebehandlung bei ca. 200 N/mm ² liegt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind beispielsweise ei ^¬ ne Kurzschlussringscheibe mit einer geschlossenen äußeren ra- dialen Kontur aus Stahl oder einem anderen Material hoher Zugfestigkeit bzw. Dehngrenze versehen, um mit einer ASM noch höhere Drehzahlen zu erreichen. Vorteilhafterweise weist die Kurzschlussringscheibe vorgefer ^¬ tigte Aussparungen für die Stäbe auf, was in der Strangpress ^¬ technik einfach herzustellen ist. Dabei ist der geometrische Querschnitt der vorgesehenen Aussparungen geringfügig kleiner als der geometrische Stabquerschnitt eines Leiterstabes, um ein Übermaß und damit eine Mikroverschweißung zwischen Leiterstab und Kurzschlussringscheibe zu erhalten.

Durch diese Maßnahme kann der Umformgrad und die Fügekraft reduziert werden, da die Materialverdrängung reduziert wird.

Die Kupferstäbe sind vorteilhafterweise an den Enden

angeschrägt, um eine bessere Zentrierung und eine Reduktion der Fügekraft zu erhalten. Durch unterschiedliche Winkel an der Anschrägung in der radi ^¬ alen Ebene, kann während des Fügens der Kurzschlussscheibe erreicht werden, dass die Stäbe idealerweise gleichmäßig an den Nutgrund des Blechpakets des Rotors gedrückt werden. Der Winkel außen ist dabei größer bzw. steiler zu wählen als an der Innenseite.

Eine oder mehrere zusätzliche Wuchtscheiben können mit dem Prozess formschlüssig integriert werden. Ebenso ist es mög ^¬ lich, Flügel zur Zirkulation der Luft im Inneren eines Motors als nahezu beliebige Ausgestaltungen an den Kurzschlussring anzuformen .

Die Vorteile dieses Herstellverfahrens sind nunmehr, dass Verunreinigungen im Leiterstab als auch im Kurzschlussring vermieden werden. Es treten keine Lunker auf, die durch einen Gussprozess prozessimmanent auftreten können. Des Weiteren tritt eine elektrisch sichere Verknüpfung zwischen Leiterstab und Kurzschlussring aufgrund einer vollflächigen Mikrover- schweißung auf.

Der Kurzschlussring aus Aluminium weist ein geringeres Trägheitsmoment und damit eine höhere Drehzahltauglichkeit auf ^¬ grund seiner geringeren Masse gegenüber Kupferkurzschlussringen auf.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand prinzipiell dargestellter Ausführungsbei ^¬ spiele näher erläutert. Darin zeigen:

FIG 1 einen prinzipiellen Längsschnitt einer Asynchronmaschine,

FIG 2 bis 7 prinzipielle Darstellungsformen des Herstellverfahrens,

FIG 8 in perspektivischer Darstellung einen Kurzschlussläufer mit einem auf einer Seite versehenen Kurzschlussring,

FIG 9 in perspektivischer Darstellung einen Längsschnitt durch Kurzschlussläufer mit einem auf einer Seite versehenen Kurzschlussring,

FIG 10 eine weitere Ausführungsform eines Kurzschluss ^¬ läufers,

FIG 11 ein Strangpressprofil.

FIG 1 zeigt einen prinzipiellen Längsschnitt einer Asynchronmaschine 1 mit einem Stator 2, der an seinen Stirnseiten ein Wicklungssystem 3 ausbildet, das dort Wickelköpfe ausbildet. Das Wicklungssystem 3 kann dabei beispielsweise aus gesehnten Spulen, Formspulen, Zahnspulen unterschiedlicher oder gleicher Spulenweite aufgebaut sein.

Über einen Luftspalt 17 dieser Asynchronmaschine 1 vom Stator 2 beabstandet, ist ein Rotor 18 angeordnet. Der Rotors 18, der u.a. ein Rotorblechpaket 5 aufweist, weist im Bereich der Stirnseiten 15 des Rotorblechpakets 5 zumindest jeweils einen Kurzschlussring, insbesondere eine Kurzschlussringscheibe 7 auf. Der Kurzschlussring, insbesondere die Kurzschlussringscheibe 7 verbindet und kontaktiert Leiterstäbe 6, die in nicht näher dargestellten Nuten 14 des Rotorblechpakets 5 angeordnet sind .

Der Kurzschlussring, insbesondere die Kurzschlussringscheibe 7 ist dabei, wie in FIG 1 dargestellt, mit einer Welle 19 in Kontakt, was eine thermische Anbindung und damit eine Kühlung des Kurzschlussrings im Betrieb der Asynchronmaschine 1 be- werkstelligt .

Ebenso ist aber auch eine Beabstandung des Kurzschlussrings, insbesondere der Kurzschlussringscheibe 7 von der Welle 19 möglich .

Beabstandungen des Kurzschlussrings, insbesondere eine Kurz ^¬ schlussringscheibe 7 sind somit von Stirnseite 15 des Rotor ^¬ blechpakets 5 und/oder der Welle 19 möglich. Es ist ebenso vorstellbar, dass der Kurzschlussring, insbesondere die Kurz- schlussringscheibe 7 mit der Stirnseite 15 des Rotorblechpa ^¬ kets 5 und der Welle 19 in Kontakt steht, also jeweils an ^¬ liegt .

Durch elektromagnetische Wechselwirkung zwischen dem bestrom- ten Stator 2 und einem Kurzschlusskäfig des Rotor 18, der durch die Leiterstäbe 6 und die Kurzschlussringscheiben 7 gebildet wird, tritt eine Drehung der Welle 19 ein.

FIG 2 zeigt in einer prinzipiellen Detaildarstellung das Ro- torblechpaket 5, aus dem exemplarisch dargestellt ein Leiter ^¬ stab 6 ragt und auf dem durch eine axiale Fügekraft 8 eine Kurzschlussringscheibe 7 aufgepresst wird. Dieses axiale Fü ^¬ gen 8 wird vorzugsweise für alle aus einer Stirnseite 15 des Rotorblechpakets 5 ragenden Leiterstäbe 6 gleichzeitig durch- geführt.

FIG 3 zeigt wie die Kurzschlussringscheibe 7 aus dem Rotor ^¬ blechpaket 5 ragenden Leiterstab 6 aufgepresst wurde und nun dort mittels Mikroverschweißung elektrisch kontaktiert und fixiert ist. Die Kurzschlussringscheibe 7 liegt dabei nun di ^¬ rekt am Rotorblechpaket 5 an. FIG 4 zeigt in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, dass die Kurzschlussringscheibe 7 Ausnehmungen 11 aufweist, die bezüglich des geometrischen Querschnitts des Leiterstabes 6 ein Untermaß aufweisen, so dass eine ausreichende Mikrover ^¬ schweißung zwischen Leiterstab 6 und Kurzschlussringscheibe 7 eintreten kann. Entscheidend ist dabei u.a., dass die zuläs ^¬ sigen Scherspannungen der Materialien von Kurzschlussringscheibe 7 und Leiterstab 6 lokal überschritten werden und es damit zu StoffÜbergängen durch Diffusion an der Grenzfläche zwischen Leiterstab 6 und Kurzschlussringscheibe 7 führt.

Um den Fügeprozess zu vereinfachen, werden gemäß FIG 5 die Leiterstäbe 6 an ihren aus dem Rotorblechpaket 5 ragenden Leiterstabenden konisch angeformt oder zugespitzt, um den Fügeprozess zu erleichtern, dieses Anfasen ist bei allen Her- Stellungsarten vorteilhaft.

FIG 6 zeigt im Prinzip einen Fügevorgang gemäß FIG 2 und 3, wobei durch den Fügeprozess ein Materialüberschuss 21 an der Kurzschlussringscheibe 7 entstehen kann, da durch die Materi- alverdrängung des Leiterstabendes das Material in einen vom Werkzeug zur Verfügung gestellten Freiraum gepresst wird.

Vorteilhafterweise können dabei, wie dies in FIG 7 beispiel ^¬ haft dargestellt ist, durch diesen Materialüberschuss 21 auf der dem Rotorblechpaket 5 abgewandten Seite Wuchtelemente 9 aber auch Lüfterflügel 12 mit ausgebildet oder angeformt wer ^¬ den. Dies geschieht dadurch, dass der Materialüberschuss 21 in dementsprechende vorgegebene Matrizen des Werkzeugs oder einer Vorrichtung gedrückt wird.

Ebenso ist es möglich durch den Materialüberschuss 21 zusätz ^¬ liche Elemente wie Lüfterflügel 12 oder Wuchtelemente 9 auch aus einem anderen Material auf der dem Rotorblechpaket 5 ab ^¬ gewandten Stirnseite der Kurzschlussringscheibe 7 anzuordnen.

FIG 8 zeigt in einer perspektivischen Darstellung das Rotor- blechpaket 5, an dessen einen Seite bereits eine Kurzschluss ^¬ ringscheibe 7 angeformt wurde. Auf der anderen Seite des Ro ^¬ torblechpakets 5 ragen die angefasten Enden der Leiterstäbe 6 aus dem Rotorblechpaket 5, auf die die Kurzschlussringscheibe 7 aufgepresst wird. Ebenso die Wellenbohrung 20 zu sehen, in die später die Welle 19 aufgeschrumpft oder mittels Passfe ^¬ derverbindung drehfest mit dem Rotorblechpaket 5 verbunden wird .

Die Welle 19 kann aber auch schon vor den axialen Fügevorgang 8 von Leiterstäben 6 mit den Kurzschlussringscheiben 7 mit dem Rotorblechpaket 5 drehfest verbunden sein.

FIG 9 zeigt in einem Längsschnitt das Rotorblechpaket 5, bei dem auf der einen Seite bereits eine Kurzschlussringscheibe 7 auf die Enden der Leiterstäbe 6 axial aufgeschoben wurde, wo ^¬ bei neben der konischen Ausbildung des Leiterstabes 6 auch eine Materialverdrängung 21 in der Kurzschlussringscheibe 7 stattfand, die auf der Stirnseite der Kurzschlussringscheibe 7 lüfterähnliche Flügel 12 ausbildet.

Diese lüfterähnlichen Flügel 12 können auch durch separate Elemente ausgebildet werden, die durch die Materialverdrängung 21 an der Stirnseite der Kurzschlussringscheibe 7 fi ^¬ xiert werden.

Ebenso könne diese lüfterähnlichen Flügel 12 auch mittels ei ^¬ nes axialen Durchgriffs der Leiterstäbe 6 durch die Kurz ^¬ schlussringscheibe 7 gebildet werden. FIG 10 zeigt in einer weiteren perspektivischen Darstellung die Kurzschlussringscheibe 7 auf dem Rotorblechpaket 5, wobei die dem Rotorblechpaket 5 abgewandten Stirnseite der Kurz ^¬ schlussringscheibe 7 eben, insbesondere parallel zur Stirn- seite des Rotorblechpakets 5 ausgeführt ist. Die Stirnseiten der Enden der Leiterstäbe 6 schließen mit der Stirnseite der Kurzschlussscheibe 7 bündig ab. FIG 11 zeigt ein Strangpressprofil aus dem Material des Kurz ^¬ schlussrings, vorzugsweise aus der Aluminium-Knetlegierung, das auch dementsprechende Ausnehmungen 11 aufweist, und dass je nach Anwendungsgebiet und Performance der Asynchronmaschi ^¬ ne 1 (ASM) axial weitere Kurzschlussringscheiben 7 abschneid- bar sind.

Auf jeder Stirnseite 15 des Rotorblechpakets 5 können auch mehrere voneinander isoliert angeordnete Kurzschlussringe bzw. Kurzschlussringscheiben 7 angeordnet sein. Elektrisch voneinander isolierte Kurzschlusskäfige im Rotor 18 reduzie ^¬ ren die Oberwellen im Luftspalt 17 des Asynchronmaschine 1, insbesondere wenn der Stator 2 ein Wicklungssystem 3 mit Zahnspulen aufweist, wobei jeder Zahn des Stators 2 von einer Zahnspule umgeben ist.

Derartige Maschinen haben ein breites Einsatzspektrum und werden sowohl für Standard- als auch für Hochdrehzahlanwendungen im Kompressor-, Lüfter- und Pumpenbereich, der Fördertechnik und in der Fahrzeugtechnik eingesetzt und sind somit zuverlässig, effizient und einfach herzustellen. Ebenso sind weitere Antriebsaufgaben möglich.