DE102008014379A1

DE102008014379A1 - Electromechanical machine e.g. permanent magnet synchronous motor, has rotor arranged in rotor area, whose boundary with exclusion of feed through of rotor shaft from rotor area is pressure sealed

Info

Publication number: DE102008014379A1
Application number: DE200810014379
Authority: DE
Inventors: Thomas Bischof; Sandra Maier; Oliver Kämpfer
Original assignee: SYCOTEC GmbH and Co KG
Current assignee: SYCOTEC GmbH and Co KG
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-09-24

Abstract

The machine (1) has a housing (11) and rotor (2) arranged in a rotor area (23), whose boundary (4) with exclusion of a feed through (15) of a rotor shaft (20) from the rotor area is pressure sealed. The rotor shaft supporting the rotor is swivelably supported. A stator winding (30) partially surrounds the rotor. A limitation wall (40) is arranged the stator winding and the rotor and is attached at the housing or the housing part in a pressure sealed manner. A pipe (41) is made of a high-grade steel, non magnetizable or reduced magnetizable material such plastic.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Maschine, wie zum Beispiel einen Generator oder einen Elektromotor, wobei in der Maschine eine einen Rotor tragende Rotorwelle drehbar gelagert ist und die Maschine ein Gehäuse und eine Statorwicklung aufweist.The The invention relates to an electromechanical machine, such as a generator or an electric motor, wherein in the machine a Rotor bearing rotor shaft is rotatably mounted and the machine a housing and a stator winding.

Die eingangs beschriebenen Maschinen werden zum Beispiel als Antriebsmotoren eingesetzt. Sie dienen zum Antrieb von Pumpenrädern, wobei aus dem Gehäuse die Rotorwelle herausragt, die von dem Elektromotor angetrieben wird und die das Pumpenrad trägt.The The machines described in the introduction are, for example, as drive motors used. They serve to drive pump wheels, wherein from the housing Rotor shaft protrudes, which is driven by the electric motor and which carries the impeller.

Das Durchführen der rotierenden Welle durch das Gehäuse stellt immer ein Dichtigkeitsproblem dar. Hierzu ist es bekannt, Gleitringdichtungen einzusetzen, die den Spalt zwischen der Welle und dem Gehäuse abdichten sollen. Allerdings unterliegen diese Gleitringdichtungen aufgrund der Rotation der Welle einem andauernden Verschleiß, weswegen so aufgebaute Antriebe entsprechend wartungsanfällig sind. Auch sind Gleitringdichtungen niemals vollständig dicht.The Carry out the rotating shaft through the housing always poses a leakage problem For this purpose, it is known to use mechanical seals, the to seal the gap between the shaft and the housing. Indeed subject to these mechanical seals due to the rotation of the Wave a constant wear, so so built drives correspondingly maintenance-prone are. Also, mechanical seals are never completely sealed.

Besonders dann, wenn solche Antriebe zum Beispiel als Pumpenantrieb in Systemen eingesetzt werden, in denen höherer Druck herrscht, besteht eine große Gefahr, dass diese Gleitringdichtungen schnell undicht werden und dann das Pumpmedium in das Innere des Motors eindringen kann und diesen beschädigen kann.Especially then, if such drives, for example, as a pump drive in systems be used in which higher Pressure prevails, there is a great danger that these mechanical seals quickly Be leaking and then the pumping medium into the interior of the engine can penetrate and damage this can.

Des Weiteren sind im Stand der Technik magnetisch gekoppelte Pumpen bekannt, bei welchen eine Magnetkupplung zwischen der Pumpenwelle und der Rotorwelle besteht. Dadurch ist es zwar möglich, dass jeweils geschlossene Gehäuse bestehen und eine Abdichtproblematik der rotierenden Welle vermieden wird, allerdings ist die magnetische Kopplung von Pumpenwelle und Rotorwelle mit entsprechenden Verlusten behaftet. Auch resultiert durch diese Ausgestaltung eine größere Bauform, da die Magnetkupplung entsprechend konstruktiv zu berücksichtigen sind. Hieraus resultiert ein aufwendiger Aufbau und hohe Kosten.Of Further, in the prior art are magnetically coupled pumps known, in which a magnetic coupling between the pump shaft and the rotor shaft consists. Thus it is possible that in each case closed casing exist and avoided a sealing problem of the rotating shaft is, however, the magnetic coupling of pump shaft and Rotor shaft associated with corresponding losses. Also results through this embodiment a larger design, because the magnetic coupling should be considered appropriately constructive are. This results in a complex construction and high costs.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Verfügung zu stellen, die ausreichend druckdicht ist.outgoing from this prior art, it is an object of the present invention an arrangement available to provide, which is sufficiently pressure-tight.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine elektromechanische Maschine wie eingangs beschrieben, wobei der Rotor in einem Rotorraum angeordnet ist, dessen Begrenzungen, mit Ausnahme der Durchführung der Rotorwelle aus dem Rotorraum, druckdicht sind.Is solved this task by an electromechanical machine as above described, wherein the rotor is arranged in a rotor space, its limitations, with the exception of the implementation of the rotor shaft from the Rotor chamber, pressure-tight.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird ein Teil der elektromechanischen Maschine, nämlich der Rotorraum, in welchem der drehbar gelagerte Rotor angeordnet ist, dem unter Druck stehenden Leitungssystem zugeordnet. Damit umgeht man die Probleme der Abdichtung der rotierenden Welle, eine so ausgestaltete, erfindungsgemäße Maschine ist wartungsarm.By the proposal according to the invention will a part of the electromechanical machine, namely the rotor space, in which the rotatably mounted rotor is arranged, the pressurized Associated with line system. This bypasses the problems of sealing the rotating shaft, a so configured, inventive machine is low maintenance.

Dabei erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung auch eine starre Verbindung zwischen der Rotorwelle und dem Flügelrad der Pumpe, Verluste, aufgrund der magnetischen Kupplung wie im Stand der Technik bekannt, werden mit dieser erfindungsgemäßen Variante ebenfalls vermieden.there allows the arrangement according to the invention Also, a rigid connection between the rotor shaft and the impeller of Pump, losses, due to the magnetic coupling as in the state known in the art are, with this variant of the invention also avoided.

Die Rotorwelle ist, wenn diese das Flügelrad trägt, den unter Umständen aggressiven, zu fördernden Medien ausgesetzt und entsprechend resistent. Diese Medien können also der Rotorwelle beziehungsweise dem Rotor auch im Rotorraum nichts anhaben. Der Rotor, der im Rotorraum mit Permanentmagneten ausgestattet ist, besitzt gegebenenfalls eine entsprechende Verkleidung oder Abdeckung, falls das Material des Permanentmagneten durch die aggressiven Medien angreifbar ist.The Rotor shaft, when carrying the impeller, may be aggressive, to be promoted Media exposed and accordingly resistant. So these media can the rotor shaft or the rotor also in the rotor space nothing wear. The rotor, which is equipped in the rotor space with permanent magnets is, if appropriate, has a corresponding panel or Cover, if the material of the permanent magnet by the aggressive Media is vulnerable.

Im Übrigen wird der Rotorraum derart druckdicht ausgestaltet, damit die Statorwicklung, die elektrischen Anschlüsse und so weiter, von den und verhältnismäßig hohem Druck stehenden Medien, nicht angegriffen oder beschädigt werden können.Incidentally, will the rotor space designed in such a pressure-tight manner, so that the stator winding, the electrical connections and so on, of those and relatively high Pressured media, not attacked or damaged can.

Gemäß der Erfindung wird an dem Bereich, bei welchem die Rotorwelle durch das Gehäuse hindurchgeführt wird, keine separate Dichtung mehr vorgesehen, der Rotorraum, der durch mehrere Begrenzungen abgegrenzt und definiert ist, ist im Übrigen aber druckdicht ausgebildet. Die Begrenzungen bestehen dabei zum Beispiel aus Teilen des Gehäuses beziehungsweise anderen Bauteilen. Die Anordnung ist dabei so gewählt, dass die Statorwicklung, die mit den entsprechenden elektrischen Anschluss ausgestattet ist, in dem dem Rotorraum abgewandten Bereich angeordnet ist und so ein Dichtigkeitsproblem gerade bei der Durchführung der elektrischen Anschlüsse aus dem Gehäuse heraus nicht besteht.According to the invention is at the area where the rotor shaft is passed through the housing, no separate seal more provided, the rotor space through more delimited and defined, however, is formed pressure-tight. The limitations exist, for example from parts of the housing respectively other components. The arrangement is chosen so that the stator winding, which is equipped with the appropriate electrical connection is, is arranged in the region remote from the rotor space and so a leakage problem just in the implementation of the electrical connections the housing does not exist.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, dass die Statorwicklung den Rotor zumindest teilweise umgibt. Auf diese bevorzugte Realisierung einer elektromechanischen Maschine ist die Erfindung aber nicht beschränkt, des Weiteren ist es möglich, auch ein umgedrehtes Konzept zu verwirklichen, also bei welchem der Rotor topfartig ausgebildet ist und eine zentral angeordnete Statorwicklung übergreift.In a preferred variant of the invention it is provided that the stator winding at least partially the rotor surrounds. On this preferred realization of an electromechanical Machine is the invention but not limited, furthermore, it is possible, too to realize a reversed concept, so in which the rotor pot-like is formed and overlaps a centrally disposed stator winding.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist zwischen der Statorwicklung und dem Rotor eine an dem Gehäuse oder dem Gehäuseteil druckdicht anschließende Begrenzungswand angeordnet.In a preferred variant of the invention is between the stator winding and the rotor a arranged on the housing or the housing part pressure-tight adjoining boundary wall.

Die Begrenzungswand ist, zusammen mit dem Gehäuse beziehungsweise dem Gehäuseteil (es können auch mehrere Gehäuseteile sein), Teil der den Rotorraum begrenzenden Begrenzung. In einer erfindungsgemäßen Variante ist auch vorgesehen, dass die Begrenzung aus möglichst wenigen Bauteilen besteht, wodurch Dichtigkeitsprobleme zwischen den einzelnen Bauteilen auf eine Minimum reduziert wird. So ist zum Beispiel in einer Variante vorgesehen, dass die Begrenzungswand, die sich bevorzugt axial zur Rotationsachse des Rotors erstreckt, einstückig mit einem Sockelteil zu verbinden, wodurch durch die Einstückigkeit automatisch eine hohe Druckdichtigkeit im Rotorraum erlangt wird. Hieraus resultiert eine topfartige Ausgestaltung der Begrenzungswand.The Boundary wall is, together with the housing or the housing part (it can also several housing parts be), part of the rotor space limiting limit. In a variant according to the invention It is also envisaged that the limitation consists of as few components as possible, whereby leakage problems between the individual components a minimum is reduced. For example, in one variant, that the boundary wall, which is preferably axially to the axis of rotation of the rotor extends, in one piece To connect with a base part, which is due to the one-piece automatically a high pressure tightness is obtained in the rotor space. From this results in a cup-like configuration of the boundary wall.

In einer erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, dass als Begrenzungswand ein Rohrstück und/oder eine Vergussmasse vorgesehen ist. Der Einsatz eines Rohrstückes erlaubt es auch, eine zusätzliche Aussteifung in der erfindungsgemäßen Maschine zu realisieren.In a variant of the invention is provided that a piece of pipe and / or as a boundary wall a potting compound is provided. The use of a piece of pipe allowed it too, an extra Stiffening in the machine according to the invention to realize.

Nach der Erfindung ist dabei das Rohrstück nicht auf eine spezielle Querschnittsfläche festgelegt. In einer bevorzugten Variante, wird ein im Querschnitt kreisrundes Rohrstück eingesetzt, damit sich so am Idealsten winkellageunabhängige Konstruktionen realisieren lassen.To The invention is not the pipe piece on a special Cross sectional area established. In a preferred variant, one is in cross section circular pipe section used, so that the most ideal angular position independent constructions let realize.

Als weitere Variante für die Ausgestaltung der Begrenzungswand ist auch der Einsatz einer Vergussmasse vorgesehen. Die Verwendung von Vergussmasse ist im Bau von elektromechanischen Maschinen, wie zum Beispiel Elektromotoren oder Generatoren bekannt, üblicherweise dient die Vergussmasse als Schutz für die Statorwicklung. In der hier vorgeschlagenen, erfindungsgemäßen Variante bildet die Vergussmasse zunächst eine Begrenzungswand für die Ausgestaltung eines druckdichten Rotorraumes. Der Vorteil des Einsatzes von Vergussmasse liegt insbesondere darin, dass diese zum Beispiel unter Druck in das Gehäuse eingespritzt oder eingedrückt werden kann und so auch verhältnismäßig schlecht erreichbar Räume ausfüllt. Üblicherweise wird dabei zunächst zum Beispiel fließfähige Kunststoff verwendet, der danach aushärtet, wie zum Beispiel Zwei-Komponenten-Harze oder dergleichen. Ein zusätzlicher Vorteil liegt natürlich auch darin, dass die Vergussmasse auch neben ihrer Aufgabe, eine Begrenzungswand zu bilden, einen Schutz für die Statorwicklung bildet.When another variant for the design of the boundary wall is also the use of a Potting compound provided. The use of potting compound is in Construction of electromechanical machines, such as electric motors or generators, usually the potting compound serves as protection for the stator winding. In the proposed variant of the invention forms the potting compound first a boundary wall for the embodiment of a pressure-tight rotor space. The advantage of Use of potting compound is in particular that this For example, be injected under pressure into the housing or pressed can and relatively bad accessible rooms fills. Usually will be there first for example flowable plastic used, which hardens afterwards, such as two-component resins or the like. An additional one Advantage is of course also in the fact that the potting compound, in addition to its task, a Forming boundary wall forms a protection for the stator winding.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse ein Sockelteil aufweist, welches einen Absatz besitzt, der druckdicht mit der Begrenzungswand zusammenwirkt.In a preferred variant of the invention it is provided that the casing a base part having a paragraph, the pressure-tight with the boundary wall cooperates.

Das Sockelteil erstreckt sich dabei im Wesentlichen rechtwinklig zur Rotorachse. In einer erfindungsgemäßen Variante ist das Sockelteil einstückig mit der Begrenzungswand hergestellt, es ist aber auch möglich, Sockelteil und Begrenzungswand aus zwei verschiedenen Bauteilen zu realisieren und dann druckdicht miteinander zu verbinden. Dies erleichtert insbesondere den Aufbau, wenn nämlich auf das Sockelteil noch weitere Baugruppen wie zum Beispiel das Lager für die Rotorwelle oder dergleichen zu montieren ist. Der Absatz ist dabei dem Rotorraum zugewandt. Insbesondere wenn als Begrenzungswand ein Rohrstück verwendet wird, wird dieses auf den Absatz beziehungsweise den Sockel aufgeschoben, wobei auf eine entsprechende Konturgleichheit mit entsprechender Passung geachtet wird, um einen stabilen Sitz und eine leichte Abdichtbarkeit zwischen diesen beiden Bauteilen zu erreichen.The Base part extends substantially at right angles to Rotor axis. In a variant according to the invention, the base part in one piece with the boundary wall made, but it is also possible base part and boundary wall to realize two different components and then connect pressure-tight with each other. This facilitates in particular the construction, if indeed on the base part more modules such as the Warehouse for the rotor shaft or the like is to be mounted. The paragraph is while facing the rotor space. Especially when as a boundary wall a piece of pipe is used, this is on the paragraph or the socket deferred, with a corresponding contour equality with appropriate fit is taken to a stable seat and an easy sealability between these two components too to reach.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, dass das Gehäuse ein Kopfteil mit einer Öffnung für das Durchführen der Rotorwelle besitzt und an der dem Rotorraum zugewandten Seite des Kopfteiles ein Absatz vorgesehen ist, der druckdicht mit der Begrenzungswand zusammenwirkt. Auch das Kopfteil erstreckt sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Rotorachse. Der Rotorraum wird von einer Begrenzung begrenzt, diese Begrenzung besteht aus zwei oder drei Bauteilen, zum Beispiel der Begrenzungswand (ein Rohrstück), dem Sockelteil und dem den Rotorraum verschließenden Kopfteil. Dabei weist das Kopfteil eine Öffnung auf, um die, von dem Zusammenwirken des auf dem Rotor angeordneten Permanentmagneten mit der Statorenwicklung, in Rotation gesetzte Rotorwelle mit einem außerhalb des Rotorraumes angeordneten Flügelrad oder Ähnlichem zu verbinden. Auf eine druckdichte Durchführung der Rotorwelle durch das Kopfteil kommt es erfindungsgemäß nicht mehr an, da der Rotorraum selbst ausreichend druckdicht ausgebildet ist.In another variant of the invention is provided that the housing a headboard with an opening for the Carry out the rotor shaft has and on the rotor chamber side facing of the head part a paragraph is provided, the pressure-tight with the Boundary wall cooperates. The headboard also extends essentially perpendicular to the rotor axis. The rotor space is bounded by a limit, this limit consists of two or three components, for example the boundary wall (a piece of pipe), the base part and the head space closing the rotor space. In this case, the head part has an opening on top of that, by the interaction of the arranged on the rotor Permanent magnets with the stator winding, set in rotation Rotor shaft with an outside the rotor space arranged impeller or similar connect to. On a pressure-tight implementation of the rotor shaft through The headboard is not according to the invention, since the rotor space itself is formed sufficiently pressure-tight.

Die Ausgestaltung des Kopfteiles ist dabei der Realisierung des Sockelteiles sehr ähnlich und besitzt ebenfalls einen, dem Querschnitt des Rohrstückes angepassten Ansatz, um eine möglichst passgenaue, mit geringem Spalt ausgestattete Verbindung zwischen dem Kopfteil und der Begrenzungswand zu erreichen. Für eine ausreichend druckfeste Abdichtung sind dabei gegebenenfalls noch zusätzliche Mittel vorgesehen.The Design of the head part is the realization of the base part very similar and also has a, adapted to the cross section of the pipe section Approach to a tailor-made, with a small gap equipped connection between the headboard and reach the boundary wall. For a sufficiently pressure-resistant If necessary, additional funds are provided for sealing.

Es ist klar, dass anstelle der Anordnung eines Absatzes beziehungsweise Ansatzes im Sockelteil beziehungsweise im Kopfteil auch eine, dem Verlauf der Begrenzungswand folgende Nut (zum Beispiel als Ringnut ausgebildet) vorgesehen ist und die Begrenzungswand dann in diese Nut einsteht und eine dichte Verbindung ergibt. Auch Kombinationen dieser Gestaltungsmöglichkeiten gehören zur Erfindung.It is clear that instead of the arrangement of a paragraph or approach in the base part or in the head part and a, the course of the boundary wall following groove (for example, designed as an annular groove) is provided and the boundary wall then stands in this groove and gives a tight connection. Combinations of these design options are also part of the invention.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Begrenzungswand mit dem Sockelteil beziehungsweise dem Kopfteil druckdicht verbunden, insbesondere verklebt oder verschweißt ist. Neben einer einstückigen Ausgestaltung ist ein Verkleben oder Verschweißen ebenfalls geeignet, eine möglichst durckdichte Anordnung zu erreichen. Neben den klassischen Schweißverfahren, wie sie zum Verbinden von Metallen, zum Beispiel von Eisen bekannt sind, ist aber auch Ultraschallschweißen zum Beispiel für das Verbinden von Kunststoffteilen einsetzbar. Die Erfindung ist diesbezüglich sehr variabel.In A preferred variant of the invention provides that the Boundary wall with the base part or the head part pressure-tight connected, in particular glued or welded. In addition to a one-piece Embodiment, a gluing or welding is also suitable, a preferably To achieve effective density arrangement. In addition to the classic welding process, as they are known for joining metals, for example iron are, but also ultrasonic welding, for example, for bonding used by plastic parts. The invention is very relevant in this regard variable.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Absatz und/oder der Ansatz mindestens eine Umfangsnut zum Beispiel zur Aufnahme einer Dichtung, insbesondere einer Ringdichtung oder für die formschlüssige Aufnahme eine Vergussmasse besitzt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in dem Rotorraum der gleiche Druck herrscht wie in dem übrigen System, welches zum Beispiel durch eine Pumpe, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen elektromechanischen Maschine angetrieben wird, herrscht. Somit wirkt auch dieser Druck auf alle Bauteile der den Rotorraum umgebenden Begrenzung. Die erfindungsgemäße Maschine ist dabei geeignet in einem Druckbereich von mehr als 10 bar eingesetzt zu werden. Diese Drücke neigen dazu, die einzelnen Bauteile bevorzugt in axialer Richtung auseinanderzudrücken, weswegen es günstig ist, dass die Begrenzungswand nicht stumpf (in Richtung der Rotorachse gesehen) an den Ansatz oder Absatz anschließt, sondern auf diesen aufgestülpt bezie hungsweise seitlich übergriffen oder überlappt wird. Zusätzlich befindet sich in diesem Bereich eine Umfangsnut an dem Ansatz oder Absatz zur Aufnahme einer Dichtung, zum Beispiel einer O-Ring-Dichtung. Das Einarbeiten dieser Nut erlaubt es aber auch, dass beim Ausgießen mit Vergussmaterial dieses Vergussmaterial in die Nut eindringt und hier einen formschlüssigen Verbund und damit auch einen sehr dichten, insbesondere druckdichten Anschluss der Begrenzungswand an das Sockel- beziehungsweise Kopfteil ergibt.In a preferred variant of the invention it is provided that the Sales and / or approach at least one circumferential groove, for example for receiving a seal, in particular a ring seal or for the positive Recording has a potting compound. According to the invention, it is provided the same pressure prevails in the rotor space as in the rest of the system, which, for example, by a pump, with the aid of the inventive electromechanical Machine is driven, prevails. Thus, this pressure also works on all components of the surrounding the rotor space boundary. The machine according to the invention is suitable for use in a pressure range of more than 10 bar to become. These pressures tend to the individual components preferably in the axial direction force apart, which is why it is cheap is that the boundary wall is not dull (in the direction of the rotor axis seen) adjoins the approach or paragraph, but expended on this relationship overlapped laterally or overlaps becomes. additionally is located in this area a circumferential groove on the approach or Paragraph for receiving a seal, for example, an O-ring seal. The Incorporation of this groove also allows that when pouring with Potting material of this potting material penetrates into the groove and here a form-fitting Composite and thus a very dense, especially pressure-tight Connection of the boundary wall to the base or headboard results.

Bevorzugterweise besitzt das Sockelteil keine Öffnung für die Rotorwelle. Nach der Erfindung ist es ausreichend, dass das Gehäuse nur eine Öffnung für die Durchführung der Rotorwelle aufweist. Hieraus resultiert, dass keine weiteren Undichtigkeiten bestehen. Dabei schließt die Erfindung natürlich keine Anwendungsfälle aus, bei welchen auch im Sockelteil eine Öffnung für die Rotorwelle vorgesehen ist, insbesondere wenn zum Beispiel die erfindungsgemäße Maschine einen doppelseitigen Antrieb in einem entsprechend druckbeaufschlagten System bereitstellt.preferably, the base part has no opening for the Rotor shaft. According to the invention it is sufficient that the housing only an opening for the implementation of Rotor shaft has. As a result, there are no other leaks. It concludes the invention of course no use cases in which an opening for the rotor shaft is also provided in the base part, in particular if, for example, the machine according to the invention has a double-sided Drive in a suitably pressurized system provides.

Erfindungsgemäß besitzt das Sockelteil ein Sockellager und das Kopfteil ein Kopflager zur Lagerung der Rotorwelle. Bevorzugterweise wird als Sockel- beziehungsweise Kopflager ein Wälz- oder Gleitlager eingesetzt. Der Begriff ”Sockel- beziehungsweise Kopflager” umfasst dabei sowohl ein radiales Lager wie auch ein axiales Lager, gegebenenfalls sind hierfür zwei verschiedene Lager vorgesehen. Die Ausgestaltung des Wälzlagers ist dabei sehr variabel, es können zum Beispiel Zylinderrollenlager, Pendelkugellager, Nadellager, Rillenkugellager und so weiter Verwendung finden.In accordance with the invention the base part is a base bearing and the head part is a head bearing for Storage of the rotor shaft. Preferably, as a pedestal or Head bearing a rolling or plain bearings used. The term "pedestal bearing" includes doing both a radial bearing as well as an axial bearing, if necessary are for this provided two different bearings. The design of the rolling bearing is very variable, it can for example, cylindrical roller bearings, self-aligning ball bearings, needle roller bearings, Deep groove ball bearings and so on find use.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kopflager an der Außenseite des Kopfteiles angeordnet ist. Eine solche Anordnung erlaubt es, gegebenenfalls das Kopf lager an der elektromechanischen Maschine in einfacher Weise zu wechseln.In a preferred variant of the invention it is provided that the Head bearing on the outside of the head part is arranged. Such an arrangement allows if necessary, the head bearing on the electromechanical machine to change in a simple way.

An dem Kopfteil schließt der anzutreibende Gegenstand an. Zum Beispiel wird mit Hilfe von Schrauben das Pumpengehäuse in entsprechenden Befestigungsteilen an dem Kopfteil befestigt und der aus der erfindungsgemäßen Maschine an dieser Stelle herausstehende Teil der Welle ragt in das Pumpengehäuse hinein und trägt das Flügelrad, welches er auch antreibt. Geschickterweise besitzt das Kopfteil auch eine entsprechende Dichtscheibe, um einen dichten, sicheren Anschluss des Pumpengehäuses oder eines anderen Gehäuses zu ermöglichen.At closes the headboard the object to be driven on. For example, with the help of screws the pump housing attached in corresponding fasteners to the headboard and from the machine according to the invention protruding at this point part of the shaft protrudes into the pump housing and carries the impeller, which he drives too. Cleverly has the headboard also a corresponding sealing washer to a tight, secure Connection of the pump housing or another case to enable.

Bevorzugterweise ist das Sockel- beziehungsweise Kopflager im Rotorraum angeordnet. Alternativ ist natürlich der Einsatz von entsprechenden Magnetlagern als Sockel- beziehungsweise Kopflager möglich, die dann gegebenenfalls nicht im Rotorraum anzuordnen sind, sondern hinter der Begrenzungswand. Auch solche Varianten gehören zur Erfindung.preferably, the pedestal or head bearing is arranged in the rotor space. Alternatively, of course the use of appropriate magnetic bearings as a pedestal or Head bearing possible, which then may not be to be arranged in the rotor space, but behind the boundary wall. Also such variants belong to Invention.

Erfindungsgemäß wird vorgesehen, dass der Rotorraum druckdicht ist in einem Überdruckbereich von mindestens 10 bar, bevorzugt von bis zu 20 bar, zum Beispiel von 13 bar bis 19 bar Überdruck (bezogen auf den Umgebungsdruck). In einem anderen Anwendungsbereich wird aber auch eine hohe Dichtheit bei einem Unterdruck im Rotorraum erreicht. So ist gefunden worden, dass die erfindungsgemäße Anordnung auch bei einem Unterdruck von 5 mbar absolut gegenüber dem Umgebungsdruck ist.According to the invention, it is provided that the rotor space is pressure-tight in an overpressure range of at least 10 bar, preferably up to 20 bar, for example from 13 bar to 19 bar overpressure (based on the ambient pressure). In another application But also a high tightness at a negative pressure in the rotor chamber reached. Thus, it has been found that the inventive arrangement even at a negative pressure of 5 mbar absolute compared to the Ambient pressure is.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, dass an der als Rohrstück ausgebildeten Begrenzungswand auf der dem Rotorraum abgewandten Seite im Bereich des Sockels beziehungsweise des Kopfteils Vergussmasse, insbesondere für Abdichtungszwecke, vorgesehen ist. Gerade im Nahtbereich zwischen dem Rohrstück und dem Sockelteil beziehungsweise Kopfteil können bevorzugt Undichtigkeiten auftreten. Neben dem Einsatz einer Dichtung, also in Kombination oder nur mit dem Einsatz von Vergussmasse, die diesen Spaltbereich überdeckt, wird die Dichtheit verbessert.In a further variant according to the invention it is provided that on the formed as a pipe piece boundary wall on the rotor space facing away in the region of the base or the head part casting compound, in particular for sealing purposes, is provided. Especially in the seam area between the pipe section and the base part or head part may preferably leaks occur. In addition to the use of a seal, so in combination or only with the use of potting compound that covers this gap area, the tightness is improved.

Geschickterweise ist die Statorwicklung in einem mit Nuten ausgestatteten Stator angeordnet. Der Stator umgibt dabei die Statorwicklung, die Statorwicklung umgibt den Rotor. Der Stator ist, in Draufsicht gesehen, ringartig und besitzt auf seiner Innenseite eine Vielzahl von Nuten, die der Statorwicklung Halt geben. Der Stator besteht dabei aus einer Vielzahl von axial hintereinander angeordneten, gleichartigen, bevorzugt gestanzten Statorscheiben, wodurch es möglich ist, verhältnismäßig komplexe Anordnungen der Wicklungen in den Statornuten zu realisieren.cleverly is the stator winding in a grooved stator arranged. The stator surrounds the stator winding, the stator winding surrounds the rotor. The stator is, seen in plan view, ring-like and has on its inside a multiplicity of grooves, which the Stop the stator winding. The stator consists of a variety arranged axially one behind the other, similar, preferably stamped stator disks, which makes it possible to relatively complex To realize arrangements of the windings in the stator.

Zum Schutze der Statorwicklung ist diese von Vergussmasse umgeben, diese kann einstückig verbunden sein mit der Vergussmasse, die die Begrenzungswand bildet oder aber hiervon getrennt ausgebildet sein.To the Protection of the stator winding is surrounded by potting compound, this can be connected in one piece be with the potting compound that forms the boundary wall or else be formed separately from this.

Geschickterweise ist vorgesehen, dass die Begrenzungswand, insbesondere das Rohrstück, aus Edelstahl oder einem sonstigen, nicht oder gering magnetisierbaren Material, insbesondere Metall oder Kunststoff besteht. Durch die Anordnung der Begrenzungswand gemäß der Erfindung sollen natürlich die mechanischen beziehungsweise magnetischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Maschine nicht oder nur sehr gering beeinträchtigt oder beeinflusst werden. Die Verwendung von Edelstahl als gering magnetisierbares Material ist hierfür gut geeignet, gleichzeitig besitzt Edelstahl eine hohe Korrosionsfestigkeit.cleverly is provided that the boundary wall, in particular the pipe section, from Stainless steel or other, not or slightly magnetizable Material, in particular metal or plastic. By the Arrangement of the boundary wall according to the invention, of course, the mechanical or magnetic properties of the machine according to the invention not or only slightly affected or influenced. The use of stainless steel as a low magnetizable material is for this well suited, at the same time stainless steel has a high corrosion resistance.

Die erfindungsgemäße Maschine ist alternativ als Generator, also zur Stromerzeugung oder als Elektromotor, also zum Erzeugen einer mechanischen Rotationsbewegung aus elektrischen Strom ausbildbar. Beide Konzepte sind mit der erfindungsgemäßen Maschine realisierbar. Bevorzugt wird die Maschine als Elektromotor, insbesondere als Permanentmagnetsynchronmotor realisiert.The inventive machine is alternatively as a generator, so to generate electricity or as an electric motor, So to generate a mechanical rotation of electrical Electricity can be formed. Both concepts are with the machine according to the invention realizable. The machine is preferably used as an electric motor, in particular realized as a permanent magnet synchronous motor.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Rotor topfartig ausgebildet ist und der Rotor den Stator zumindest teilweise umgibt. Eine solche erfindungsgemäße Variante ist zum Beispiel in 6 gezeigt. Dabei ist der Stator konzentrisch auf der Rotorachse angeordnet und wird von dem topfartig ausgebildeten Rotor umgeben. Der Vorteil ist, dass die elektrischen Anschlüsse des Stators dann ebenfalls nicht druckdicht nach außen geführt werden müssen.In a further embodiment of the invention it is provided that the rotor is pot-shaped and the rotor surrounds the stator at least partially. Such a variant according to the invention is, for example, in 6 shown. In this case, the stator is arranged concentrically on the rotor axis and is surrounded by the pot-shaped rotor. The advantage is that the electrical connections of the stator then also do not have to be conducted pressure-tight to the outside.

Bevorzugterweise wird in einer weiteren erfindungsgemäßen Variante zwischen Rotor und Stator ein topfartiger Abschlussdeckel vorgesehen. Dieser topfartige Abschlussdeckel nimmt dann den Stator auf, der Abschlussdeckel wird dicht mit dem übrigen Gehäuse verschraubt. Die Seitenwände des topfartigen Abschlussdeckels verlaufen dabei zum Beispiel parallel zum topfartig ausgebildeten Rotor beziehungsweise dem übrigen Gehäuse, wodurch sich ein Ringspalt mit der Höhe des Rotors beziehungsweise Stators ergibt. Dieser Ringspalt ist druckdicht abgedichtet, er zählt also zum mit Druck beaufschlagten Bereich der elektromechanischen Maschine.preferably, is in another variant of the invention between the rotor and Stator provided a pot-like end cap. This pot-like End cover then picks up the stator, which will end cover tight with the rest casing screwed. The side walls the cup-like cover cover run parallel, for example for pot-shaped rotor or the rest of the housing, which is an annular gap with the height of the rotor or stator results. This annular gap is pressure-tight sealed, he counts So to the pressurized area of the electromechanical machine.

Die Rotorwelle wird geschickterweise mindestens an einer Stelle gelagert. Oftmals ist der Rotor beidseitig gelagert oder aber, wie in einer erfindungsgemäßen Variante vorgesehen, er kragt an der Rotorwelle einseitig an einem nicht am Ende vorgesehenen Kopflager hervor. Der Rotor ist dann zum Beispiel fliegend gelagert, natürlich sind für die Rotorwelle noch weitere Lager vorgesehen.The Rotor shaft is cleverly stored at least at one point. Often the rotor is mounted on both sides or, as in a variant according to the invention provided, it does not cant on the rotor shaft on one side At the end provided head camp out. The rotor is then, for example stored on the fly, of course are for the rotor shaft provided even more bearings.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing, the invention is shown schematically. Show it:

1, 2, 3, 4, 5, 6 jeweils in einer Schnittdarstellung verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen elektromechanischen Maschine. 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 each in a sectional view different variants of the electromechanical machine according to the invention.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen, elektromechanischen Maschine 1 ergibt sich insbesondere aus 1. In dem hier gezeigten Beispiel ist die elektromechanische Maschine 1 als Elektromotor 10 ausgeführt. Der Elektromotor 10 besitzt ein Gehäuse 11, das aus mehreren Teilen besteht. Die Außenseite 32 des Stators 3 definiert dabei eine Gehäusefläche des Gehäuses 11. Diese verläuft im Wesentlichen parallel zur Rotorachse 22.The structure of the electromechanical machine according to the invention 1 especially results 1 , In the example shown here is the electromechanical machine 1 as electric motor 10 executed. The electric motor 10 has a housing 11 , which consists of several parts. The outside 32 of the stator 3 defines a housing surface of the housing 11 , This runs essentially parallel to the rotor axis 22 ,

Das Gehäuse ist dabei im Wesentlichen zylinderartig ausgestaltet, wobei Ober- und Unterseite von einem Sockelteil 12 (unten) und einem Kopfteil 14 (oben) gebildet ist.The housing is designed essentially cylinder-like, with the top and bottom of a base part 12 (below) and a headboard 14 (above) is formed.

Auf der der Außenseite 32 abgewandten Innenseite des Stators 3 ist die Statorwicklung 30 in einer Vielzahl von Nuten des Stators 3 angeordnet. Die Statorwicklung ist bei der als Elektromotor 10 ausgebildeten erfindungsgemäßen Variante der Maschine 1 von elektrischen Strom (über die Anschlussleitung 31 zugeleitet) durchflossen, wodurch sich in dem Rotor 2 eine Rotation um die Rotorachse 22 ausbildet.On the outside 32 facing away from the inside of the stator 3 is the stator winding 30 in a plurality of slots of the stator 3 arranged. The stator winding is when the electric motor 10 trained variant of the machine according to the invention 1 of electrical power (via the connecting cable 31 supplied) flows through, resulting in the rotor 2 a rotation around the rotor axis 22 formed.

Im umgekehrten Fall, also wenn die elektromechanische Maschine 1 als Generator realisiert ist, kann an Anschlussleitungen 31 der Statorwicklung 30 eine entsprechende Spannung abgegriffen werden.In the opposite case, so if the electro mechanical machine 1 is realized as a generator, can be connected to connecting cables 31 the stator winding 30 a corresponding voltage can be tapped.

In der elektromechanischen Maschine 1 beziehungsweise dem Gehäuse 11 ist eine um seine Rotorachse 22 drehbar gelagerte Rotorwelle 20 vorgesehen. Die Lagerung der Rotorwelle 20 er folgt über Lager direkt oder indirekt gegenüber dem Gehäuse 11.In the electromechanical machine 1 or the housing 11 is one around its rotor axis 22 rotatably mounted rotor shaft 20 intended. The bearing of the rotor shaft 20 it follows via bearings directly or indirectly opposite the housing 11 ,

Für den Antrieb des Rotors 2 sind ein oder mehrere Permanentmagnete 21 auf der Rotorwelle 20 im Inneren, im Bereich des Stators 3, angeordnet. Durch das wechselseitige Zusammenwirken der magnetischen Kräfte und dem Magnetfeld, das von der Statorwicklung 30 erzeugt wird, wird die Rotorwelle 20 in Rotation versetzt.For the drive of the rotor 2 are one or more permanent magnets 21 on the rotor shaft 20 inside, in the area of the stator 3 arranged. Due to the mutual interaction of the magnetic forces and the magnetic field, that of the stator winding 30 is generated, the rotor shaft 20 set in rotation.

Das rechte Ende der Rotorwelle 20 steht aus dem Gehäuse 11 rechts hervor und besitzt an seinem vorderen Ende eine mittig angeordnete Bohrung für das Befestigen eine Propellerrades oder ähnlichen Fördermitteln. Durch eine Nut-Feder-Verbindung wird auch das Drehmoment sicher von der Rotorwelle 20 auf das Flügelrad oder Ähnlichem übertragen. Dies wird zum Beispiel durch einen Press- oder Klebesitz erreicht.The right end of the rotor shaft 20 stands out of the case 11 right and has at its front end a centrally located hole for attaching a propeller wheel or similar funding. Through a tongue and groove connection, the torque is safe from the rotor shaft 20 transferred to the impeller or the like. This is achieved for example by a press or adhesive seat.

Im Kopfteil 14 ist eine Öffnung 15 vorgesehen, durch welche die Rotorwelle 20 aus dem Inneren des Gehäuses, insbesondere dem Rotorraum 23 herausgeführt wird. An der Außenseite des Kopfteils 14 ist ein Kopflager 25 vorgesehen, welches der axialen und/oder radialen Lagerung der Rotorwelle 20 dient.In the headboard 14 is an opening 15 provided by which the rotor shaft 20 from the interior of the housing, in particular the rotor space 23 is led out. On the outside of the headboard 14 is a head camp 25 provided, which of the axial and / or radial bearing of the rotor shaft 20 serves.

Da erfindungsgemäß die den Rotorraum 23 begrenzende Begrenzung 4 druckdicht ausgestaltet ist, braucht der Durchgang der rotierenden Welle durch das Kopfteil 14 nicht mit einer entsprechenden Dichtung ausgebildet sein, die störanfällig und unzuverlässig ist. Die Anordnung ist insbesondere so gewählt, dass im Inneren des Rotorraumes mindestens 6 bar, 8 bar, 13 bar, 16 bar oder 20 bar Überdruck herrschen können und ein zuverlässiger Einsatz der elektromechanischen Maschine möglich ist.Since according to the invention the rotor space 23 limiting limit 4 pressure-tight, the passage of the rotating shaft through the head part needs 14 not be designed with a corresponding seal that is prone to failure and unreliable. The arrangement is chosen in particular such that at least 6 bar, 8 bar, 13 bar, 16 bar or 20 bar overpressure can prevail inside the rotor space and a reliable use of the electromechanical machine is possible.

In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die druckdichte Ausgestaltung des Rotorraumens 23 (natürlich abgesehen von der Durchführung der Rotorwelle 20 durch die Öffnung 15 des Kopfteiles 14) durch eine spezielle Ausgestaltung der Begrenzungswand 40 realisiert. Die Begrenzungswand 40 ist dabei Teil der Begrenzung 4, die Begrenzungswand 40 erstreckt sich in Richtung parallel zur Rotationsachse 22 über die gesamte Höhe des Rotorraumes 23 und ist zum Beispiel rohr- oder hülsenartig ausgebildet.In the in 1 Shown embodiment, the pressure-tight configuration of the rotor cavity 23 (Of course, apart from the implementation of the rotor shaft 20 through the opening 15 of the head part 14 ) by a special embodiment of the boundary wall 40 realized. The boundary wall 40 is part of the limitation 4 , the boundary wall 40 extends in the direction parallel to the axis of rotation 22 over the entire height of the rotor space 23 and is formed, for example, tubular or sleeve-like.

Die Begrenzungswand 40, insbesondere das Rohrstück 41, befindet sich dabei zwischen dem Rotor 2 und der Statorwicklung 30. Durch die druckdichte Ausgestaltung der Begrenzung 4 ist auch die Statorwicklung 30 gut geschützt. Sie befindet sich, bezogen auf den Rotorraum 23, hinter der Begrenzungswand 40.The boundary wall 40 , in particular the pipe section 41 , is located between the rotor 2 and the stator winding 30 , Due to the pressure-tight design of the boundary 4 is also the stator winding 30 well protected. It is located in relation to the rotor space 23 , behind the boundary wall 40 ,

Durch die verschiedenen, hier dargestellten Varianten der Erfindung, wird eine druckdichte Abkapselung des die Rotorwelle 20 aufnehmenden Rotorraumes 23 der Statorwicklung 30 zur Verfügung gestellt. Um eine druckdichte Verbindung zwischen der Begrenzungswand 40 und den übrigen Gehäuseteilen, insbesondere dem Sockelteil 12 und dem Kopfteil 14, zur Verfügung zu stellen, schlägt die Erfindung nunmehr verschiedene Varianten vor.Due to the various variants of the invention shown here, a pressure-tight encapsulation of the rotor shaft 20 receiving rotor space 23 the stator winding 30 made available. To create a pressure-tight connection between the boundary wall 40 and the other housing parts, in particular the base part 12 and the headboard 14 To make available, the invention proposes now various variants.

In 1 besitzt das Sockelteil 12 einen Absatz 13, der, bezogen auf die Rotorachse 22, konzentrisch zu dieser angeordnet ist. Die als Rohrstück 41 ausgebildete Begrenzungswand 40 ist auf den Absatz 13 seitlich übergreifend aufgeschoben und verdeckt somit teilweise dessen Mantelfläche.In 1 owns the base part 12 a paragraph 13 that, based on the rotor axis 22 , is arranged concentrically to this. The as a piece of pipe 41 trained boundary wall 40 is on the heel 13 partially pushed over the side and thus partially covers its lateral surface.

Bevorzugterweise ist der Absatz 13 konzentrisch zur Rotorachse 22 angeordnet und begrenzt somit eine Ausnehmung, welche das Sockellager 24 aufnimmt. Das Sockellager 24 dient zur weiteren Abstützung der Rotorwelle 20, die sich links und rechts des Rotors 2 erstreckt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist des Weiteren ein Kopflager 25 an dem dem Sockelteil gegenüberliegenden Kopfteil 14, konzentrisch zur Rotorachse 22, vorgesehen. Somit ist der Rotor 2 beidseitig gelagert.Preferably, the paragraph is 13 concentric with the rotor axis 22 arranged and thus limits a recess which the base bearing 24 receives. The base bearing 24 serves to further support the rotor shaft 20 located to the left and right of the rotor 2 extends. In the embodiment shown here is further a head bearing 25 on the head part opposite the base part 14 , concentric with the rotor axis 22 , intended. Thus, the rotor 2 stored on both sides.

Der Absatz 13 ist im Querschnitt gesehen dem Querschnitt des Rohrstückes 41 möglichst exakt angepasst, damit sich kein allzugroßer Spalt zwischen diesen beiden Bauteilen ergibt. Zusätzlich aber ist auf der Außenseite des Absatzes 13 eine Umfangsnut 17b vorgesehen, in die, bevor das Rohrstück 41 hier aufgeschoben wird, eine Dichtung 18b, bevorzugt eine O-Ring-Dichtung, eingelegt ist.Paragraph 13 is seen in cross section the cross section of the pipe section 41 adapted as exactly as possible, so that there is no too large gap between these two components. In addition, however, is on the outside of the heel 13 a circumferential groove 17b provided in the, before the pipe section 41 postponed here, a seal 18b , preferably an O-ring seal, is inserted.

Hieraus resultiert eine Dichtebene in radialer Richtung, bezogen auf die Rotorachse 22. Eine solche Anordnung ist insbesondere bei hohen Drücken zuverlässig dicht, da bei hohen Drücken eventuell ein Auseinanderklaffen der einzelnen Bauteile parallel zur Rotorachse 22 erfolgen könnte und eine in Längsrichtung wirkende Dichtung dann unter Umständen undicht werden könnte. Gerade für hohe Druckbereiche, zum Beispiel größer/gleich 10 bar Überdruck (bezogen auf Umgebungsdruck) ist eine solche Anordnung sehr zuverlässig und vorteilhaft.This results in a sealing plane in the radial direction, relative to the rotor axis 22 , Such an arrangement is reliably tight, especially at high pressures, since at high pressures, possibly a divergence of the individual components parallel to the rotor axis 22 could take place and a longitudinally acting seal could then be leaking under certain circumstances. Especially for high pressure ranges, for example, greater than / equal to 10 bar overpressure (based on ambient pressure), such an arrangement is very reliable and advantageous.

Zusätzlich oder auch ohne spezielle zusätzliche Maßnahmen ist im Bereich des Endes des Rohrstückes, zum Beispiel im Bereich der Umfangsnut 17b auch eine Verschweißung oder Klebung zwischen dem Sockelteil 12 und dem Rohrstück 41 vorgesehen.In addition or without special additional measures is in the region of the end of the pipe section, for example in the region of the circumferential groove 17b also a welding or gluing between the base part 12 and the pipe section 41 intended.

Eine gleiche Anordnung ist auch im Bereich des Kopfteiles 14 gewählt. Dort ist in dem nach innen ragenden Ansatz 16 ebenfalls an der Außenseite eine Ringnut 17a vorgesehen, auf den Ansatz 16 wird in gleicher Weise wie bei dem Sockelteil 12 das Rohrstück 41 übergestülpt, weswegen der Querschnitt des Ansatzes 16 und des Rohrstückes 41 möglichst identisch sind. Auch hier ist in der Ringnut 17a eine Dichtung 18a vorgesehen, hier wird der gleiche Effekt ausgenützt wie bei dem Sockelteil 12. Es ist auch möglich, dass das Sockelteil 12 und das Kopfteil 14 in dem massiv ausgeführten Stator 3 durch Befestigungsschrauben gehalten ist.A similar arrangement is also in the area of the headboard 14 selected. There is in the inward approach 16 also on the outside of an annular groove 17a provided on the approach 16 is the same as in the base part 12 the pipe section 41 slipped over, so the cross section of the approach 16 and the pipe section 41 as identical as possible. Again, in the ring groove 17a a seal 18a provided here the same effect is exploited as in the base part 12 , It is also possible that the base part 12 and the headboard 14 in the massive stator 3 is held by fastening screws.

Der Aufbau in 2 ist dem in 1 im Wesentlichen gleich. Allerdings wird hier für die Begrenzungswand 40 ein anderer Ansatz gewählt. An Stelle der Verwendung eines Rohrstückes 41 wird hier die Begrenzungswand 40 durch eine Vergussmasse 42 gebildet. Die Vergussmasse 42 schützt dabei auch in bekannter Weise die Statorwicklung 30. Ein Vorzug des Einsatzes von Vergussmasse 42 liegt insbesondere in der Tatsache, dass die Vergussmasse 42 auch in die Umfangsnut 17b beziehungsweise 17a einfließt und dort einen formschlüssigen, druckdichten Verbund 19a, 19b herzustellen vermag, der die Dichtigkeit, insbesondere die Druckdichtigkeit bei hohen Drücken entsprechend verbessert. Konstruktiv kann es aber auch günstig sein, dass im Bereich des Kopfteiles 14 eine Abdichtung durch das Einlegen einer Dichtung 18a in die Ringnut 17a erreicht wird.The construction in 2 is in the 1 essentially the same. However, here is for the boundary wall 40 chose a different approach. Instead of using a piece of pipe 41 here becomes the boundary wall 40 through a potting compound 42 educated. The potting compound 42 also protects the stator winding in a known manner 30 , An advantage of the use of potting compound 42 lies in particular in the fact that the potting compound 42 also in the circumferential groove 17b respectively 17a flows in and there a form-fitting, pressure-tight composite 19a . 19b can manufacture, which improves the tightness, especially the pressure tightness at high pressures accordingly. Constructively, it can also be beneficial that in the area of the headboard 14 a seal by the insertion of a seal 18a in the ring groove 17a is reached.

Die Vergussmasse 42 füllt dabei den gesamten Raum von der Innenseite der Statorwicklung 30 bis zu dessen Außenseite aus. Es ergibt sich daher, dass die Vergussmasse 42 auch die Nuten 102a und 102b, die sich seitlich neben dem Absatz 13 am Sockelteil 12 beziehungsweise dem Ansatz 16 am Kopfteil 14 ausbilden, ausfüllen. Die großflächige Anlage des Vergussmaterials 42 in den Nuten 102a, 102b erhöht ebenfalls erheblich die Dichtung und somit die Druckdichtigkeit des Rotorraumes 23 im Einsatzfall.The potting compound 42 fills the entire space from the inside of the stator winding 30 out to the outside. It follows, therefore, that the potting compound 42 also the grooves 102 and 102b , which is laterally next to the heel 13 at the base part 12 or the approach 16 at the headboard 14 train, complete. The large-scale investment of potting material 42 in the grooves 102 . 102b also significantly increases the seal and thus the pressure tightness of the rotor space 23 in use.

Die in 2 gezeigte Maschine ist als Anbauteil ausgebildet. Daher sind an dem Kopfteil 14 mehrere Befestigungsteile 101, zum Beispiel Sacklochbohrungen mit Gewinde oder ähnlichem vorgesehen, um einen Anschluss an ein anderes Antriebsgehäuse und so weiter zu ermöglichen. Natürlich muss auch diese Verbindung möglichst druckdicht ausgebildet sein, weswegen bevorzugt konzentrisch zur Rotorachse 22 eine Dichtscheibe 100 vorgesehen ist. Sie dient für eine ausreichend dichte Verbindung zwischen dem Gehäuse 11 der Maschine 1 und dem Antriebsgehäuse des Antriebes, der durch den Elektromotor 10 angetrieben wird.In the 2 The machine shown is designed as an attachment. Therefore, at the headboard 14 several fasteners 101 , For example, threaded blind holes or the like provided to allow connection to another drive housing and so on. Of course, this compound must be formed as possible pressure-tight, so preferably concentric to the rotor axis 22 a sealing washer 100 is provided. It serves for a sufficiently tight connection between the housing 11 the machine 1 and the drive housing of the drive, by the electric motor 10 is driven.

3 zeigt eine weitere Variante, auch hier werden nur die Unterschiede bezüglich 1 beziehungsweise 2 erläutert. Der übrige Aufbau ist mit diesen Figuren gleich. In dem in 3 gezeigtem Ausführungsbeispiel wird die Begrenzungswand 40 wiederum vollständig von einem Rohrstück 41 mit verhältnismäßig geringer Wanddicke gebildet. Die jeweiligen Enden des Rohrstückes 41 stehen, zumindest teilweise, in die Nuten 102a, 102b des Kopfteiles 14 beziehungsweise Sockelteiles 12 ein. Insofern ist der Aufbau hier gleich wie bei 1. Nun aber ist die Rückseite, also die dem Rotorraum 23 abgewandte Seite, der Begrenzungswand 40 mit Vergussmasse 43a, 43b hinterfüllt, derart, dass diese Vergussmasse 43a, 43b auch die Nuten 102a, 102b ausfüllt. Es muss daher nicht zwingend auch in die hier ebenfalls gezeigten Umfangsnuten 17a, 17b eine Dichtung eingelegt werden, eine ausreichend druckdichte Anordnung wird bereis mit Hilfe dieser hinterfüllten Vergussmasse 43a, 43b erreicht. Sie erhöhen dabei den Dichtbereich erheblich, da die Vergussmasse 43a, 43b, ähnlich wie bei der Variante nach 2, die Nut 102a, 102b über deren gesamte Breite ausfüllt und einen hohen Dichtungsgrad ermöglicht. 3 shows another variant, also here are only the differences in terms 1 respectively 2 explained. The rest of the construction is the same with these figures. In the in 3 shown embodiment, the boundary wall 40 in turn completely from a piece of pipe 41 formed with relatively small wall thickness. The respective ends of the pipe section 41 are, at least partially, in the grooves 102 . 102b of the head part 14 or base part 12 one. In this respect, the structure here is the same as in 1 , But now is the back, so the rotor space 23 opposite side, the boundary wall 40 with potting compound 43a . 43b backfilled, such that this potting compound 43a . 43b also the grooves 102 . 102b fills. It therefore does not necessarily have to be in the circumferential grooves also shown here 17a . 17b a seal to be inserted, a sufficiently pressure-tight arrangement is bereis with the help of this backfilled potting compound 43a . 43b reached. They increase the sealing area considerably, as the potting compound 43a . 43b , similar to the variant after 2 , the groove 102 . 102b fills over the entire width and allows a high degree of sealing.

In 4 ist ein etwas anderes Konzept der erfindungsgemäßen Maschine gezeigt. Ähnlich wie in 2 besitzt der Rotor 2 ein Sockellager 24 und ein Kopflager 25. Zwischen dem Rotor 2 und dem Stator 3 ist ein Rotorgehäuse 106 vorgesehen, welches im Schnitt gesehen U-artig, tatsächlich topfartig ausgebildet ist und mit einem nach außen vorstehenden Befestigungsflansch 105 an dem Antriebsgehäuse 104 des nicht weiter dargestellten Antriebes (zum Beispiel einer Pumpe und so weiter) druckdicht angeschlossen ist. Dies wird zum Beispiel durch die Befestigungsmittel als Verbindung 103 erreicht. Der Vorteil dieser Ausgestaltungen liegt darin, dass die elektrischen Anschlüsse des Stators 3 nicht durch eine zu Undichtigkeiten neigende Öffnung des Gehäuses hinausgeführt werden müssen, der gesamte Stator befindet sich bereits im nicht mit Druck beaufschlagten Raum. Das Rotorgehäuse 106 ist günstigerweise aus ähnlichem Material geschaffen wie die Begrenzungswand 40 und magnetisch möglichst inaktiv.In 4 is shown a slightly different concept of the machine according to the invention. Similar to in 2 owns the rotor 2 a base bearing 24 and a head camp 25 , Between the rotor 2 and the stator 3 is a rotor housing 106 provided, which is seen in section U-like, actually cup-shaped and with an outwardly projecting mounting flange 105 on the drive housing 104 the drive not shown (for example, a pump and so on) is connected pressure-tight. This is for example due to the fastener as a connection 103 reached. The advantage of these embodiments is that the electrical connections of the stator 3 not have to be led out by a tendency to leak opening of the housing, the entire stator is already in the unpressurized space. The rotor housing 106 is conveniently made of similar material as the boundary wall 40 and magnetically as inactive.

5 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie 4, allerdings mit dem Unterschied, dass hier der Rotor 2 in den beiden Kopflagern 25, 25' fliegend gelagert ist, es wird also auf ein Sockellager 24 wie in 4 verzichtet. Daher steht die Rotorwelle 20 mit dem Rotor 2 links von dem Kopflager 25, 25' seitlich in das topfartige Rotorgehäuse 106 vor. Das Rotorgehäuse 106 besitzt einen ringartigen Flansch 105, der mit entsprechenden Befestigungsmitteln als Verbindung 103 wiederum an dem Antriebsgehäuse 104 befestigbar ist. Die Befestigung ist so gewählt, dass eine sicher druckdichte Verbindung resultiert. 5 shows a similar structure as 4 , but with the difference that here is the rotor 2 in the two head camps 25 . 25 ' it is stored on a base bearing 24 as in 4 waived. Therefore stands the rotor shaft 20 with the rotor 2 to the left of the head camp 25 . 25 ' laterally in the cup-shaped rotor housing 106 in front. The rotor housing 106 has a ring-like flange 105 that with appropriate fasteners as a connection 103 in turn on the drive housing 104 is fastened. The attachment is chosen so that a secure pressure-tight connection results.

6 zeigt eine etwas andere Ausgestaltung des Rotors 2, der in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel topfartig ausgebildet ist und fliegend an den Kopflagern 25, 25' gelagert ist. Durch die topfartige Ausgestaltung des Rotors 26 wird erreicht, dass in seinem Inneren der Stator 3 angeordnet werden kann. Zwischen Rotor und Stator ist ein hutartiger Abschlussdeckel 107 vorgesehen, welcher auf den Stator 3 aufgestülpt ist und von dem U-förmigen oder topfartigen Rotor 26 überdeckt wird. 6 shows a slightly different configuration of the rotor 2 which is pot-shaped in the embodiment shown here and flying on the head bearings 25 . 25 ' is stored. Due to the pot-like design of the rotor 26 is achieved that in its interior the stator 3 can be arranged. Between rotor and stator is a hat-shaped end cover 107 provided, which on the stator 3 is slipped up and off the U-shaped or pot-like rotor 26 is covered.

Auch dieser Abschlussdeckel 107 wird durch eine dichte Verbindung 103, bevorzugt eine Schraubverbindung im seitlichen Randflansch 105 (rechtwinklig zur Rotorachse 22 orientiert), mit dem übrigen Gehäuse 11 oder auch dem Antriebsgehäuse 104 dicht verschraubt.Also this cover 107 is through a tight connection 103 , preferably a screw in the lateral edge flange 105 (at right angles to the rotor axis 22 oriented), with the rest of the housing 11 or the drive housing 104 tightly bolted.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.The now with the registration and later submitted claims are attempts to formulate without prejudice to the achievement of further protection.

Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.Should closer here Exam, especially the relevant State of the art, revealed that one or the other feature for the Although the aim of the invention is favorable, but not crucial, so it goes without saying now seeking a formulation that has such a feature, in particular in the main claim, no longer has.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.The in the dependent claims cited The antecedents point to the further development of the subject of the main claim through the features of the respective subclaim. However, they are not as a waiver of the achievement of an independent, subject Protection for to understand the features of the dependent claims.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.Characteristics, which have been disclosed so far only in the description, can in Course of the process as of essential importance to the invention, for example be claimed for differentiation from the prior art.

Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.Characteristics, which were disclosed only in the description, or even individual features from claims, which include a plurality of features, at any time for delimitation are taken over from the prior art in the first claim, namely even if such features are related to other characteristics were mentioned or in connection with other characteristics in particular favorable Achieve results.

Claims

Electromechanical machine, such as a generator or an electric motor, wherein a rotor shaft supporting a rotor is rotatably mounted in the machine and the machine has a housing and a stator winding, characterized in that the rotor ( 2 ) in a rotor space ( 23 ) whose boundaries ( 4 ), with the exception of the implementation ( 15 ) of the rotor shaft ( 20 ) from the rotor space ( 23 ), are pressure tight.

Electromechanical machine according to claim 1, characterized in that the stator winding ( 30 ) the rotor ( 2 ) at least partially surrounds.

Electromechanical machine according to one or both of the preceding claims, characterized in that between stator winding ( 30 ) and rotor ( 2 ) on the housing or the housing part pressure-tight adjoining boundary wall ( 40 ) is arranged.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that as a boundary wall ( 40 ) a piece of pipe ( 41 ) and / or a potting compound ( 42 ) is provided.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the housing ( 11 ) a base part ( 12 ), which has a paragraph ( 13 ), the pressure-tight with the boundary wall ( 40 ) cooperates.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the boundary wall ( 40 Is formed in one piece, tube-like or pot-like.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the housing ( 11 ) a headboard ( 14 ) with an opening ( 15 ) for the passage of the rotor shaft ( 20 ) and at the rotor space ( 23 ) facing side of the head part ( 14 ) an approach ( 16 ) is provided, the pressure-tight with the boundary wall ( 40 ) cooperates.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the boundary wall ( 40 ) with the base part ( 12 ) and / or the headboard ( 14 ) connected pressure-tight, in particular glued or welded.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, as characterized in that the paragraph ( 13 ) and / or the approach ( 16 ) at least one circumferential groove ( 17a . 17b ), for example for receiving a seal ( 18a . 18b ), in particular a ring seal, or for the positive reception of a potting compound ( 19a . 19b ) owns.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base part ( 12 ) no opening for the rotor shaft ( 20 ) having.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base part ( 12 ) a base bearing ( 24 ) for supporting the rotor shaft ( 20 ) owns.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the head part ( 14 ) a head bearing ( 25 ) for supporting the rotor shaft ( 20 ) owns.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the head bearing ( 25 ) on the outside or the inside of the head part ( 14 ) is arranged.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the head part ( 14 ) on the rotor space ( 23 ) facing away from the outside a sealing disc ( 100 ) and / or fastening parts ( 101 ) having.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base ( 24 ) or head stock ( 25 ) is designed as a rolling or sliding bearing.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base ( 24 ) or head stock ( 25 ) in the rotor space ( 23 ) is / are arranged.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor space ( 23 ) pressure-tight up to an overpressure of at least 10 bar, preferably of up to 20 bar or a negative pressure of 5 millibar absolute relative to ambient pressure.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that on the pipe section ( 41 ) formed boundary wall ( 40 ), on the rotor space ( 23 ) facing away in the area of the pedestal ( 12 ) or header ( 14 ) Potting compound ( 43a . 43b ), in particular for sealing purposes and / or supporting purposes.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the stator winding ( 30 ) in a slot-equipped stator ( 3 ) is arranged.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the stator winding ( 30 ) surrounded by potting compound.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the boundary wall ( 40 ), in particular the pipe section ( 41 ), made of stainless steel or other, non-magnetizable or low-magnetizable material, in particular metal or plastic.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the machine ( 1 ) is designed as a generator.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the machine ( 1 ) as an electric motor ( 10 ), in particular as a permanent magnet synchronous motor, is formed.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 2 . 26 ) is pot-shaped and the rotor ( 2 . 26 ) the stator ( 3 ) at least partially surrounds.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the rotor ( 2 . 26 ) and the stator ( 3 ) a cup-like cover ( 107 ) is provided.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 2 ) only on one side, in particular at the head bearing ( 25 . 25 ' ) or is stored on the fly.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that a pressure-tight connection ( 103 ) of the end cover ( 107 ) with the housing.

Electromechanical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that between stator ( 3 ) and rotor ( 2 ) a rotor housing ( 106 ) is provided which the rotor ( 2 ) surrounds and the rotor housing ( 106 ) pressure-tight ( 103 ) with a drive housing ( 104 ) is connectable.