DE10129172A1 - Electric motor as shaft drive arrangement, has through bore machined into housing centrally to motor rotation axis; shaft is inserted in hollow shaft mounted in bore and joined to rotor - Google Patents
Electric motor as shaft drive arrangement, has through bore machined into housing centrally to motor rotation axis; shaft is inserted in hollow shaft mounted in bore and joined to rotorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor als Antriebsvorrichtung für eine anzutreibende Welle, einen Flansch oder ein ähnliches Bauteil mit einem Gehäuse für einen Stator und einen Rotor.The invention relates to an electric motor as a drive device for a driven shaft, a flange or a similar component with a housing for a stator and a rotor.
Derartige Elektromotoren weisen üblicherweise einen aus dem Gehäuse herausragenden Flansch oder eine Welle, die im Inneren des Gehäuses fest mit dem Rotor verbunden ist, auf; die herausragende Welle wird durch den Elektromotor angetrieben.Such electric motors usually have one out of the housing protruding flange or a shaft that is fixed to the inside of the housing Rotor is connected to; the outstanding wave is made by the electric motor driven.
Als nachteilig bei solchen Elektromotoren hat es sich gezeigt, daß der Elektromotor in seiner Längsrichtung in räumlicher Ausdehnung groß baut, da die die Rotation bewirkenden Bauteile, nämlich der Rotor und der Stator, im Inneren des Gehäuses angeordnet sind und die die Drehmomente übertragende Welle außerhalb in Richtung der Längsachse des Gehäuses verläuft. Darüber hinaus sind auf die Welle oftmals Zwischenadapterstücke aufzusetzen, um die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle und einem anzutreibenden Bauteil herstellen zu können. Insbesondere für den Einsatz an Papierwalzen ist eine solche Anordnung des Elektromotors oftmals nur schwierig zu bewerkstelligen, da die Papierwalzen abzustützen sind und der Elektromotor weit über die Abstützung der Papierwalzen hinausragt.It has been shown to be disadvantageous in such electric motors that the electric motor builds large in its longitudinal direction in spatial extension, because the rotation effecting components, namely the rotor and the stator, inside the housing are arranged and the torque transmitting shaft outside in Direction of the longitudinal axis of the housing runs. They are also on the wave often put on adapter pieces to transfer the power between the To be able to produce the drive shaft and a component to be driven. In particular such an arrangement of the electric motor is for use on paper rollers often difficult to accomplish, since the paper rollers have to be supported and the electric motor extends far beyond the support of the paper rollers.
Darüber hinaus ist bei einem Ausfall des Elektromotors eine komplizierte und zeitaufwendige Demontage notwendig. In addition, a failure of the electric motor is a complicated and time-consuming disassembly necessary.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Elektromotor der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß dieser unmittelbar auf eine anzutreibende Welle, einen anzutreibenden Flansch oder ein ähnliches Bauteil aufgesetzt werden kann, so daß so wenig wie möglich Raum benötigt wird.It is therefore an object of the invention to provide an electric motor of the type mentioned To further develop the genus in such a way that it directly on a shaft to be driven, a flange to be driven or a similar component can be attached, so that as little space as possible is needed.
Dabei soll die An- und Abbauzeit des Elektromotors auf der anzutreibenden Welle möglichst gering gehalten werden.The assembly and disassembly time of the electric motor should be on the shaft to be driven be kept as low as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in das Gehäuse zentrisch zur Rotationsachse des Elektromotors eine Durchgangsbohrung eingearbeitet ist, daß in der Durchgangsbohrung eine Hohlwelle gelagert ist, daß die Hohlwelle unmittelbar oder über Zwischenglieder mit dem Rotor des Elektromotors verbunden ist und daß die Hohlwelle und die in diese einzuführende anzutreibende Welle im Antriebszustand reib- oder formschlüssig in Wirkverbindung stehen.This object is achieved in that centrally in the housing a through hole is machined to the axis of rotation of the electric motor, that a hollow shaft is mounted in the through hole, that the hollow shaft connected directly or via intermediate links to the rotor of the electric motor is and that the hollow shaft and the shaft to be driven to be inserted into it The drive status is in a frictional or positive connection.
Zur einfachen Montage- und Demontage des Elektromotors auf der anzutreibende Welle ist in der Hohlwelle ein Spannmittel zur reibschlüssigen Wirkverbindung der anzutreibenden Welle mit der Hohlwelle vorgesehen.For simple assembly and disassembly of the electric motor on the one to be driven In the hollow shaft, the shaft is a clamping device for the frictional operative connection of the shaft to be driven with the hollow shaft provided.
Der konstruktive Aufbau des Spannmittels ist derart, daß dieses aus mindestens einem an der Innenwandung der Hohlwelle abgestützten O-Ring und aus mindestens einer, vorzugsweise aus zwei fluchtend zueinander in der Hohlwelle angeordneten Spannbuchsen gebildet ist und daß der oder die O-Ringe zwischen den beiden Spannbuchsen oder zwischen einem Anschlag in der Hohlwelle und einer Spannbuche eingespannt sind.The design of the clamping device is such that it consists of at least an O-ring supported on the inner wall of the hollow shaft and out at least one, preferably two, in alignment with one another in the hollow shaft arranged clamping bushes is formed and that the one or more O-rings between the two clamping bushes or between a stop in the hollow shaft and a clamping beech are clamped.
Um die O-Ringe in axialer Richtung zu verformen, sind der oder die Lagerbuchsen in axialer und radialer Richtung der Hohlwelle verschiebbar und im Spannzustand sind der oder die Lagerbuchsen fest mit der Hohlwelle verbunden und der oder die O- Ringe sind somit in axialer Richtung der Hohlwelle verformbar. In order to deform the O-rings in the axial direction, the bearing bush or bushings are in axial and radial direction of the hollow shaft are displaceable and in the tensioned state the bearing bushing or bushings are firmly connected to the hollow shaft and the or the Rings are thus deformable in the axial direction of the hollow shaft.
Die formschlüssige Wirkverbindung zwischen der Hohlwelle und der anzutreibenden Welle wird derart bewerkstelligt, daß der Innenquerschnitt der Hohlwelle drei- oder mehreckig ausgebildet ist und daß die Außenkontur der anzutreibenden Welle mit dem Innenquerschnitt der Hohlwelle korrespondiert.The positive connection between the hollow shaft and the one to be driven Shaft is accomplished in such a way that the inner cross section of the hollow shaft is three or is polygonal and that the outer contour of the shaft to be driven with corresponds to the inner cross section of the hollow shaft.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous developments of the invention result from the Dependent claims.
Der erfindungsgemäße Elektromotor ermöglicht vorteilhafterweise ein einfaches und schnelles Aufstecken der Hohlwelle auf eine anzutreibende Welle. Die reib- bzw. formschlüssige Wirkverbindung zwischen der Hohlwelle und der anzutreibenden Welle gewährleistet eine zuverlässige Kraftübertragung und eine einfache Montage sowie Demontage.The electric motor according to the invention advantageously enables a simple and rapid plugging of the hollow shaft onto a shaft to be driven. The friction or positive connection between the hollow shaft and the one to be driven Shaft ensures reliable power transmission and easy assembly as well as disassembly.
Darüber hinaus erfordert die Anbringung des Elektromotors an eine anzutreibende Welle keinen zusätzlichen Raum, da das Gehäuse des Elektromotors rotationssymmetrisch um die anzutreibende Welle angeordnet ist, so daß zusätzlicher Platzbedarf in Längsrichtung der anzutreibenden Welle nicht benötigt wird.In addition, the attachment of the electric motor to be driven requires Wave no additional space because the housing of the electric motor is arranged rotationally symmetrically around the shaft to be driven, so that additional space in the longitudinal direction of the shaft to be driven is not required becomes.
In der Zeichnung sind zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele des Elektromotores dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden. Im einzelnen zeigt:In the drawing, two embodiments of the invention Electric motor shown, which are explained in more detail below. In detail shows:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Elektromotors mit einem Gehäuse für einen Rotor und einen Stator, im Schnitt, Fig. 1 shows a first embodiment of an electric motor with a housing for a rotor and a stator, in section,
Fig. 2 den Elektromotor gemäß Fig. 1 in Seitenansicht, Fig. 2 shows the electric motor of FIG. 1 in side view,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Elektromotors gemäß Fig. 1, und Fig. 3 is an enlarged view of the electric motor according to FIG. 1, and
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Elektromotors mit einem Gehäuse für einen Stator und einen Rotor, und Fig. 4 shows a second embodiment of an electric motor with a housing for a stator and a rotor, and
Fig. 5 den Elektromotor gem. Fig. 4 mit einem aufgeflanschten Abtrieb. Fig. 5 shows the electric motor. Fig. 4 with a flanged output.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Elektromotor 1 als Antriebsvorrichtung für eine anzutreibende Welle, einen Flansch oder ein ähnliches Bauteil dargestellt.In Figs. 1 and 2, an electric motor 1 as a drive apparatus for a driven shaft, a flange or a similar component is illustrated.
Der Elektromotor 1 besteht hierbei aus einem rotationssymmetrischen Gehäuse 2 für ein in dem Gehäuse angeordneten Stator 3 und einen Rotor 4. Der Stator 3 ist dabei fest mit dem Gehäuse 2 verbunden.The electric motor 1 here consists of a rotationally symmetrical housing 2 for a stator 3 arranged in the housing and a rotor 4 . The stator 3 is firmly connected to the housing 2 .
An den beiden Stirnseiten des Gehäuses 2 ist jeweils ein Lagerdeckel 6 vorgesehen, in denen je ein Lager 7 gehalten ist.On the two end faces of the housing 2 , a bearing cover 6 is provided, in each of which a bearing 7 is held.
Die Lagerdeckel 6 weisen eine Durchgangsbohrung 18 auf, so daß in Richtung der Rotationsachse 8 des Gehäuses 2 eine durch die Lager 7 abgestützte Hohlwelle 11 einsetzbar ist.The bearing cover 6 has a through hole 18 so that a hollow shaft 11 supported by the bearings 7 can be used in the direction of the axis of rotation 8 of the housing 2 .
In Fig. 3 ist die reibschlüssige Wirkverbindung zwischen der anzutreibenden Welle 5 und der Hohlwelle 11 gezeigt. Zur Erzeugung der reibschlüssigen Wirkverbindung sind in die Hohlwelle 11 sieben O-Ringe 13 als Spannmittel 12 eingesetzt. Die O- Ringe 13 stützen sich jeweils an der Innenkontur der Hohlwelle 11 ab. Zwischen zwei benachbarten O-Ringen 13 ist ein Abstandhalter 14, der starr und ringförmig ausgebildet ist, vorgesehen. Die anzutreibende Welle 5 wird in Richtung der Rotationsachse 8 des Gehäuses 2 zwischen die O-Ringe 13 und die Abstandhalter 14 eingeschoben.In Fig. 3, the frictional operative connection between the shaft 5 to be driven and the hollow shaft 11 is shown. To generate the frictional operative connection, seven O-rings 13 are inserted as clamping means 12 in the hollow shaft 11 . The O-rings 13 are each supported on the inner contour of the hollow shaft 11 . A spacer 14 , which is rigid and ring-shaped, is provided between two adjacent O-rings 13 . The shaft 5 to be driven is inserted in the direction of the axis of rotation 8 of the housing 2 between the O-rings 13 and the spacers 14 .
Die sieben O-Ringe 13 werden mittels zweier zwischen die Hohlwelle 11 und die anzutreibende Welle 5 einzuschiebenden Lagerbuchsen 15 in Richtung der Rotationsachse 8 zusammengedrückt.The seven O-rings 13 are pressed together in the direction of the axis of rotation 8 by means of two bearing bushes 15 to be inserted between the hollow shaft 11 and the shaft 5 to be driven .
Zu diesem Zweck werden die beiden gegenüberliegenden Lagerbuchsen 15 mittels Schrauben 16 fixiert, die sich in stirnseitig in die Hohlwelle eingearbeitete Gewindebohrungen 17 abstützen.For this purpose, the two opposite bearing bushes 15 are fixed by means of screws 16 , which are supported in threaded bores 17 machined into the end of the hollow shaft.
Mittels der Dicke der Abstandhalter 14 und der Länge der beiden Lagerbuchsen 15 kann vorgegeben werden, welchen Verformungsgrad die sieben O-Ringe 13 im montierten Zustand aufweisen. Aufgrund der Verformung der O-Ringe 13 senkrecht zu der Rotationsachse 8 liegen die O-Ringe 13 an der Innenkontur der Hohlwelle 11 und auf der Außenkontur der anzutreibenden Weile 5 an, so daß eine reibschlüssige Wirkverbindung zwischen diesen beiden Bauteilen hergestellt ist. Eine solche reibschlüssige Wirkverbindung kann auf einfache Art und Weise, nämlich durch Lösen der Schrauben 16 aufgehoben werden. Die anzutreibende Welle 5 ist lediglich aus der Hohlwelle 11 bzw. den beiden Lagerbuchsen 15 herauszuziehen.The thickness of the spacers 14 and the length of the two bearing bushes 15 can be used to specify the degree of deformation of the seven O-rings 13 in the assembled state. Due to the deformation of the O-rings 13 perpendicular to the axis of rotation 8 , the O-rings 13 rest on the inner contour of the hollow shaft 11 and on the outer contour of the shaft 5 to be driven, so that a frictional operative connection is established between these two components. Such a frictional operative connection can be released in a simple manner, namely by loosening the screws 16 . The shaft 5 to be driven can only be pulled out of the hollow shaft 11 or the two bearing bushes 15 .
Insbesondere der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Hohlwelle 11 fest mit dem Rotor 4 des Elektromotors 1 verbunden ist. Die Spannmittel 12 sind zentrisch in der Hohlwelle 11 angeordnet. Fluchtend hierzu ist der Rotor 4 an der Außenkontur der Hohlwelle 11 angebracht, so daß Kippmomente zwischen den Antriebsaggregaten und des Elektromotors 1 nicht auftreten und die beiden Lager 7 seitlich symmetrisch neben dem Spannmittel 12 und dem Rotor 4 angeordnet sind.In particular, the Fig. 1 it can be seen that the hollow shaft 11 is fixedly connected to the rotor 4 of the electric motor 1. The clamping means 12 are arranged centrally in the hollow shaft 11 . Aligned to this, the rotor 4 is attached to the outer contour of the hollow shaft 11 so that tilting moments do not occur between the drive units and the electric motor 1 and the two bearings 7 are arranged laterally symmetrically next to the clamping means 12 and the rotor 4 .
In Fig. 4 ist der Elektromotor 1' gezeigt, der sich ausschließlich dadurch von dem Elektromotor 1 der Fig. 1 bis 3 unterscheidet, daß der Stator 3 nunmehr an der Außenkontur der Hohlwelle 11 angebracht ist. Somit wird die Hohlwelle 11 über die Welle 5 bzw. einen Flansch festgehalten und das Gehäuse 2 wird, dadurch, daß an dessen Innenwandung der Rotor 4 befestigt ist, in Rotation versetzt. Seitlich neben dem Gehäuse 2 ist an dessen äußeren Umfang eine Flanschverbindung schematisch dargestellt, mittels der ein nicht dargestelltes Bauteil koppelbar ist.In FIG. 4, the electric motor 1 'is shown which differs only characterized by the electric motor 1 of Fig. 1 to 3 that the stator 3 is now attached to the outer contour of the hollow shaft 11. Thus, the hollow shaft 11 is held by the shaft 5 or a flange and the housing 2 is set in rotation by the fact that the rotor 4 is fastened to the inner wall thereof. Laterally next to the housing 2 , a flange connection is schematically shown on its outer circumference, by means of which a component, not shown, can be coupled.
Gemäß Fig. 5 ist der Abtrieb von dem Gehäuse 2 zu einem schematisch dargestellten Abtriebsflansch derart, daß in Umfangsrichtung des Gehäuses 2 zwei O-Ringe 12 zwischen den Lagerdeckeln 6 und zwei Stützringen 21 angebracht sind, die die Längsrichtung des Gehäuses 2 verspannt werden. Der Abtriebsflansch wird auf das Gehäuse 2 aufgebracht und somit durch die beiden O-Ringe 12 in Umfangsrichtung des Gehäuses 2 radial verspannt, so daß eine reibschlüssige Wirkverbindung entsteht.According to FIG. 5, the output of the housing 2 to a schematically illustrated drive flange is such that 2, two O-rings 12 between the bearing caps 6 and two support rings 21 mounted in circumferential direction of the housing, which are clamped, the longitudinal direction of the housing 2. The output flange is applied to the housing 2 and thus radially clamped by the two O-rings 12 in the circumferential direction of the housing 2 , so that a frictional operative connection is created.
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