AT1164U1

AT1164U1 - Blechlagerschild

Info

Publication number: AT1164U1
Application number: AT53795U
Authority: AT
Inventors: Otto Egger; Rudolf Sommer
Original assignee: Flender Austria Antriebstechni
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1996-11-25
Also published as: DE29518538U1; ITMI960088U1; IT240428Y1

Description

AT 001 164 Ul

Die Erfindung betrifft ein Lagerschild mit den Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 1.

Lagerschilde für Elektromotoren werden überwiegend im DruckguBverfahren aus Aluminiumlegierungen hergestellt.

Es sind aber auch Lagerschilde aus Blech bekannt, in welchem Zusammenhang auf die DE 41 33 921 A verwiesen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blechlagerschild anzugeben, das auf einer oder auf beiden Seiten des Stators eines Elektromotors zur Halterung der Lager der Rotorwelle verwendet werden kann. Dabei soll das Lagerschild so ausgebildet werden, daß es in einem, gegebenenfalls mehrstufigen, Tiefziehvorgang aus einem Blechteil geformt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Lagerschild der eingangs genannten Gattung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Blechlagerschildes ergibt u.a. den Vorteil, daß es einstückig aus Blech im Tiefziehverfahren hergestellt werden kann, und daß durch die Zentriermittel auch ohne Nachbearbeitung von Anlageflächen ein hinreichend genauer Sitz des Lagers für die Rotorwelle gewährleistet wird.

Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Lagerschildes sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, in welcher auf die angeschlossenen Figuren Bezug genommen wird.

Es zeigt: Fig. 1 teilweise im Axialschnitt einen (Asynchron- )Elektromotor, der auf der Seite des Lüfterflügels mit einem erfindungsgemäßen Lagerschild ausgestattet ist, Fig. 2 den Motor aus Fig. 1 von links der Fig. 1 aus gesehen, Fig. 3 das Lagerschild in Ansicht von rechts der Fig. 4 aus gesehen, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 3, Fig. 5 das Lagerschild in Ansicht von links der Fig. 4 aus gesehen, Fig. 6 teilweise geschnitten eine Einzelheit des erfindungsgemäßen Lagerschildes im Bereich eines Fußes in Richtung des Pfeiles Y von Fig. 5 aus gesehen, Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie G-H in Fig. 5 und Fig. 8 das Lagerschild in Seitenansicht in Richtung des Pfeiles W in Fig. 5 gesehen.

Das erfindungsgemäße Lagerschild 1 ist, wie insbesondere die Fig. 3 bis 8 zeigen, ein einstückiger, durch Tiefziehen eines 2 AT 001 164 Ul entsprechenden Blechzuschnittes (Stanzteil) hergestellter Formten. Von einem kegelstrumpf mantelförmigen äußeren Ring 2 stehen Im gezeigten Ausführungsbeispiel vier Füße 3 ab, die an ihren Enden Verschraubungslaschen 4 aufweisen, die, wie in Fig. 1 gezeigt, zur Aufnahme von Spannschrauben 11 dienen, mit welchen das Lagerschild 1 gegen eine Stirnfläche eines Statorpaketes 5 eines Elektromotors gedrückt wird.

Fig. 2 zeigt den Elektromotor auf seiner einem Lüfterflügel 6 gegenüberliegenden Seite mit einem im Spritzgußverfahren aus Aluminiumlegierung hergestellten Lagerschild 7. In Fig. 1 sieht man eine Vorrichtung 8 zum Abbremsen des Elektromotors. Die Vorrichtung 8 zum Abbremsen des Elektromotors kann beispielsweise so wie in der EP 136 282 A oder der EP 360 779 A gezeigt und beschrieben ausgebildet sein.

Im Bereich des in Fig. 1 dargestellten rechten, aus Blech bestehenden, erfindungsgemäßen Lagerschild 1 ist ein Stek-kerteil 9 vorgesehen (siehe Fig. 1 und 2), der beispielsweise so wie in der EP 484 313 A gezeigt und beschrieben ausgebildet sein kann.

Wie beispielsweise aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Verschraubungslaschen 4 im wesentlichen senkrecht zu den Füßen 3 ausgerichtet und weisen ein Loch 10 für den Durchtritt der Spannschrauben 11 auf. Am freien Rand der Verschraubungslaschen 4 ist ein zu diesen senkrecht stehender Wandteil 12 vorgesehen, der mehrfach gewinkelt ausgebildet ist und an seinen zur Mitte des Lagerschildes 1 hin weisenden Rändern Kanten 13 mit Abschnitten 15 aufweist, die bei auf ein Statorpaket 5 aufgesetztem Lagerschild 1 an der Außenfläche des Statorpaketes 5 anliegen und somit das Lagerschild 1 gegenüber dem Statorpaket 5 zentrieren.

Die Kanten 13 der Wandteile 12 der Versehraubungslaschen 4 sind, wie insbesondere in Fig. 8 gezeigt ist, gewinkelt ausgebildet, wobei der weiter außen liegende Abschnitt 14 gegenüber dem weiter innen liegenden Abschnitt 15, beispielsweise unter einem Winkel von 10e, geneigt ist. Die parallel zur Rotorachse ausgerichteten Abschnitte 15 der Kanten 13 der Wände 12 an den Verschraubungslaschen 4 sind also Zentriermittel, welche das Lagerschild 1 gegenüber dem Statorpaket 5 eines Elektromotors genau ausrichten, wobei das Lagerschild 1 ausschließlich mit diesen Abschnitten 15 an der Außenfläche des Statorpaketes 5 anliegt. Die schrägen Abschnitte 14 erleichtern das Ansetzen des Lagerschildes 3 AT 001 164 Ul 1 an das Statorpaket: 5.

Um die Füße 3, die an ihren freien Enden die Verschraubungslaschen 4 tragen, zu versteifen, sind zum freien Ende der Füße 3 hin an Tiefe und Breite zunehmende Versteifungssicken 16 vorgesehen. Auch im äußeren Ring 2 sind Versteifungssicken 17 vorgesehen, die sich in Stege 18 hinein erstrecken, die den äußeren Ring 2 mit einem inneren Ring 20 des Lagerschildes 1 verbinden. Aus den Fig. 3 und 5 ist noch ersichtlich, daß abwechselnd mit den Stegen 18 schmälere Stege 19 vorgesehen sind, in die ebenfalls Versteifungssicken 21 eingeformt sind.

Insbesondere aus den Fig. 6 und 8 ist ersichtlich, daß an den vom äußeren Ring 2 entfernt liegenden Ende der Füße 3 neben den Versehraubungslaschen 4 Vorsprünge 25 vorgesehen sind, welche über die der Stirnfläche des Statorpaketes 5 zugekehrten Fläche 24 der Verschraubungslaschen 4 überstehen. Die freien Enden der Vorsprünge 25 sind gewinkelt ausgebildet, wobei der Abschnitt 26 im wesentlichen in einer zum äußeren Ring 2 parallelen Ebene angeordnet ist und der zweite Abschnitt 27 zum Abschnitt 26 unter einem Winkel von beispielsweise 15° steht.

Der Überstand des parallelen Abschnittes 26 gegenüber der Fläche 24 beträgt beispielsweise 0,5 mm.

Die Vorsprünge 25 dienen als "Plananlageschneiden" und liegen bei am Statorpaket 5 montiertem Lagerschild 1 mit ihren Abschnitten 26 an der Stirnfläche des Statorpaketes 5 an und werden bei der Montage verformt und/oder graben sich in die Stirnfläche des Statorpaketes 5 ein, so daß es möglich ist, einen Statorpaketschief stand auszugleichen, so daß die Achse des Lagerschildes 1 möglichst genau mit der Achse des Rotors des Elektromotors zusammenfällt, gegenüber dieser also nicht über eine gewisse Toleranzgrenze hinaus schräggestellt ist.

In dem inneren Ring 20 des Lagerschildes 1, der eine gewinkelte Querschnittsform hat, also einen inneren, in einer Normalebene auf die Motorachse liegenden Abschnitt 22 und einen äußeren kegelstumpfmantelförmigen Abschnitt 23 besitzt, ist eine Aussparung 30 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Lagers (Kugellagers) für die Rotorwelle dient.

Die vier kreisbogenförmigen Abschnitte 31 des Randes der Aussparung 30 sind genau koaxial zu dem Kreis angeordnet, auf dem die als Zentrierkanten dienenden Abschnitte 15 der Wandteile 12 der Verschraubungslaschen 4 liegen. Dabei ist der Durchmesser der 4 AT 001 164 Ul

Aussparung 30 so gewählt, daß ein Lager unter Paßsitz in die Aussparung 30 hineinpaßt.

Das Lager wird also ausschließlich durch die vier kreis-bogenförmigen Abschnitte 31 des Lagerschildes 1, die an dem inneren Ringteil 20 vorgesehen sind, radial zentriert.

Um das Lager auch in Achsrichtung festzulegen, sind hakenförmige Ansätze 35 vorgesehen, die zusammen einen Korb für das Lager der Rotorwelle bilden. Auf die zueinander weisenden Enden 36 der hakenförmigen Ansätze 35 wird zunächst ein (nicht gezeigter) Ring und eine ebenfalls nicht gezeigte Federringscheibe (Ausgleichsscheibe) aufgelegt und dann in die Aussparung 30 an deren bogenförmigen Abschnitten 31 anliegend das Lager in den von den hakenförmigen Ansätzen 35 gebildeten Korb eingesetzt. Dabei ist in Achsrichtung gesehen der Abstand der Abwinklungen 36 der hakenförmigen Ansätze 35 von den bogenförmigen Abschnitten 31 so gewählt, daß die bogenförmigen Abschnitte 31 etwa in der Mitte eines in das Lagerschild 1 eingesetzten Lagers (in Achsrichtung gesehen) angeordnet sind, so daß das (Kugel-)Lager in seiner Aufnahme im Lagerschild 1 geringfügig kippen kann, um Pendelbewegungen des Lagers zu erlauben.

Die Versteifungssicken 21 in den Stegen 19, welche den äußeren Ring 2 mit dem inneren Ring 20 verbinden, reichen bis zu den hakenförmigen Ansätzen 35, so daß diese im Bereich ihrer Wurzeln 37 ausgesteift sind.

Zwischen den Stegen 18 und 19 sowie den beiden Ringen 2 und 20 sind Fenster 40 für den Durchtritt von Kühlluft und zwischen den Füßen 3 ebenfalls Ausschnitte 41 für den Durchtritt von Kühlluft vorgesehen.

Zwischen den beiden in Fig. 8 gezeigten Füßen 3 ist in den dort vorgesehenen Ausschnitt 41 eine Zunge 45 vorgesehen, in der eine Öffnung 46 für die Aufnahme einer Befestigungsschraube für einen an dem Lagerschild 1 allenfalls zu befestigenden Stek-kerteil (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Rechts und links der Zunge 45 sind radial nach außen weisende Abwinklungen 47 vorgesehen, die als Abstützungen und als Verdrehsicherung für einen an der Zunge 45 befestigten Steckerteil oder sonstigen Bauteil dienen. Alternativ können aber auch die Seitenkanten 48 des Ansatzes 49, an dem die Zunge 45 und die Abwinklungen 47 angeordnet sind, in Verbindung mit der Zunge 45 als Abstützung bzw. Befestigungseinrichtung für einen Steckerteil oder sonstigen Bauteil dienen. 5 AT 001 164 Ul

Auch das in Fig. 1 am Elektromotor links angeordnete Lagerschild 7 kann als Blechlagerschild mit einem grundsätzlich dem Lagerschild 1 entsprechenden Aufbau ausgebildet sein.

Die Erfindung kann an einem Beispiel wie folgt zusammenfassend beschrieben werden:

Ein Lagerschild 1 für die Aufnahme eines Lagers der Rotorwelle eines Elektromotors ist als einstückiger, durch Tiefziehen verformter Teil aus Blech, insbesondere verzinktem Stahlblech, ausgebildet. Das Lagerschild 1 weist einen äußeren Ring 2 und einen mit diesem über radial verlaufende Stege 18 und 19 verbundenen inneren Ring 20 auf. Vom äußeren Ring 2 ragen vier Füße 3 in Richtung auf das Statorpaket 5 des Elektromotors, wobei an den freien Enden der Füße nach außen weisende Verschraubungs-laschen 4 für die Aufnahme von die LagerSchilde am Statorpaket 5 festlegenden Spannschrauben 11 vorgesehen sind. Von den Verschraubungslaschen 4 ragen achsparallel ausgerichtete Wandteile 12 ab, die an den seitlichen Kanten 13 der Wandteile 12 vorgesehene Abschnitte 15 als Zentriermittel für das Lagerschild 1 haben und an der Außenfläche des Statorpaketes 5 anliegen. Neben jeder Verschraubungslasche 4 sind an den Füßen 3 als Plananlageschneiden dienende Vorsprünge 25 vorgesehen, die bei montiertem Lagerschild an der zugekehrten Stirnfläche des Statorpaketes 5 aufliegen. Zur Halterung des Lagers ist in dem inneren Ring 20 eine Aufnahme 30 vorgesehen, die nach außen durch vier bogenförmige Abschnitte 31 begrenzt wird. Die bogenförmigen Abschnitte 31 sind konzentrisch zu dem Kreis angeordnet, auf dem die als Zentriermittel dienenden Kanten 13 an den Wandteilen 12 der Verschraubungslaschen 4 liegen. Beide zusammen sind mit der Achse des Rotors des Elektromotors konzentrisch.

Um das Lager der Rotorwelle in Achsrichtung zu halten, sind im Bereich der Aufnahme 30 im inneren Ring 20 vier hakenförmige Ansätze 35 vorgesehen, deren abgewinkelte freie Enden 36 radial nach innen ragen und Auflägeflächen für das Lager bilden, wobei auf die Abwinkelungen 36 eine Ringscheibe und eine Feder ausgleichsscheibe und auf letztere das Lager aufgesetzt wird. Die Stege 18, 19 sowie die Füße 3 sind durch Versteifungssicken 17, 21 und 16 ausgesteift. 6

Claims

AT 001 164 Ul Ansprüche: 1. Lagerschild (1) für Elektromotoren, das sich am Statorpaket (5) des Elektromotors abstützt und das eine Aufnahme (30) für ein Lager der Rotorwelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an den am Statorpaket (5) anliegenden Abschnitten (3., 4) /difwen, ) des Lager Schildes (1), Abschnitte (15), die als ZentriermxtteTr vorgesehen sind und daß die Abschnitte (15) konzentrisch zum Mittelpunkt der Aufnahme (30) für das Lager der Rotorwelle angeordnet sind.
2. Lagerschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerschild (1) über wenigstens drei, vorzugsweise aber vier, von einem äußeren Ring (2) des Lagerschildes (1) abstehende Füße (3) am Statorpaket (5) abgestützt ist.
3. Lagerschild nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fuß (3) an seinem freien, dem Statorpaket (5) zugekehrten Ende eine der dem Lagerschild (1) zugekehrten Stirnfläche des Statorpaketes (5) zugeordnete Verschraubungslasche (4) aufweist.
4. Lagerschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verschraubungslasche (4) einen sich im wesentlichen parallel zur Rotorachse erstreckenden Wandteil (12) aufweist, der an seinen seitlichen Rändern Abschnitte (15) aufweist.
5. Lagerschild nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriermittel Abschnitte (15) an den Kanten (13) an den Enden des Wandteiles (12) sind, die an der Außenfläche des Statorpaketes (5) anliegen.
6. Lagerschild nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der parallel zur Achse verlaufenden Abschnitte (15) der seitlichen Kanten (13) der seitlichen Ränder der Wandteile (12) schräg verlaufende Abschnitte (14) der Kanten (13) vorgesehen sind.
7. Lagerschild nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Verschraubungslasche (4) eine Öffnung (10) für den Durchtritt einer Schraube (11) zum Befestigen des Lagerschildes (1) am Statorpaket (5) vorgesehen ist.
8. Lagerschild nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verschraubungslaschen (4) tragenden Füße (3) durch je wenigstens eine Versteifungssicke (16) ausgesteift sind.
9. Lagerschild nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, 7 AT 001 164 Ul daß die Versteifungssicke (16) an Breite und/oder Tiefe zur Verschraubungslasche (4) hin zunimmt.
10. Lagerschild nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (2) über mehrere radial ausgerichtete Stege (18, 19) mit einem inneren Ring (20) mit einer Aufnahme (30) für das Lager der Rotorwelle verbunden ist.
11. Lagerschild nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme des Lagers der Rotorwelle eine Aussparung (30) im inneren Ring (20) ist, die zur Rotorachse konzentrisch angeordnet ist.
12. Lagerschild nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Aussparung (30) vom inneren Ring (20) des LagerSchildes (1) wenigstens drei, vorzugsweise vier, hakenförmige Ansätze (35) vorgesehen sind.
13. Lagerschild nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die hakenförmigen Ansätze (35) vom inneren Ring (20) des Lagerschildes (1) auf die andere Seite als die Füße (3) mit den Verschraubungslaschen (4) weisen.
14. Lagerschild nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der in Achsrichtung gemessene Abstand der Abwinkelungen (36) der hakenförmigen Ansätze (35) für das Lager vom inneren Ring (20) etwa der halben Höhe des Lagers entspricht.
15. Lagerschild nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den hakenförmigen Ansätzen (35) kreisbogenförmige, zur Achse des Rotors konzentrische Abschnitte (31) des Innenrandes der Aussparung (30) im inneren Ring (20) als Stützflächen für den Außenring des Rotorwellenlagers dienen.
16. Lagerschild nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Steg (18) zu den die Verschraubungslaschen (4) tragenden Füßen (3) und je ein Steg (19) zu den hakenförmigen Ansätzen (35) symmetrisch angeordnet ist.
17. Lagerschild nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (18, 19) durch Versteifungssicken (17, 21) ausgesteift sind.
18. Lagerschild nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die hakenförmigen Ansätze (35) als Träger für das Rotorwellenlager radial nach innen weisende Abwinkelungen (36) aufweisen.
19. Lagerschild nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungssicken (16) der die Ver- 8 AT 001 164 Ul schraubungslaschen (4) tragenden Füße (3) von außen des Lager-schildes (1) aus gesehen konvex sind.
20. Lagerschild nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungssicken (17, 21) der Stege (18, 19) von außen des Lagerschildes (1) aus gesehen konkav ausgebildet sind.
21. Lagerschild nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Versteifungssicken (21) in den Stegen (19), denen die hakenförmige Ansätze (35) gegenüberliegen, bis in die Wurzeln der hakenförmigen Ansätze (35) reichen.
22. Lagerschild nach einem der Ansprüche 3 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits an den Verschraubungslaschen (4) und an den Füßen (3) je ein der zugeordneten Stirnfläche des Statorpaketes (5) zugekehrter Vorsprung (25) mit Plananlageschneide (26) vorgesehen ist.
23. Lagerschild nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Plananlageschneide (26) an ihrer vom äußeren Ring (2) am weitesten entfernten Stelle einen größeren Abstand aufweist als die der Stirnfläche des Statorpaketes (5) zugekehrte Fläche (24) der Verschraubungslaschen (4).
24. Lagerschild nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Plananlageschneiden (26) in einer Normalebene auf die Motorachse liegen, und daß an den Vorsprüngen (25) neben den Zen-trierschneiden (26) ein mit dieser \Radial|ebene einen spitzen Winkel einschließender Randabschnitt (27) des Vorsprunges (25) anschließt.
25. Lagerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (2) des Lagerschildes (1) die Form eines Kegelstumpfmantels besitzt.
26. Lagerschild nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Ring (20) des Lagerschildes (No^etcu. ebene. ctul· eUe. ^tor'ttcuse. ~) (1) einen in einer "feadialebenef liegenden Abschnitt (22) und einen kegelstumpfmantelförmigen Abschnitt (23) aufweist. 9