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Die
Erfindung betrifft einen Elektromotor.
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Es
ist allgemein bekannt bei einem Elektromotor der ein Welle umfasst,
diese Welle durch zwei Lager abzustützen
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor weiterzubilden,
wobei der erfindungsgemäße Elektromotor
eine höhere Standzeit
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 oder 2 angegebenen
Merkmalen gelöst.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor sind, dass der Elektromotor
ein Gehäuse,
einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor eine Welle
aufweist und die Welle durch ein Festlager und ein Loslager im Gehäuse gelagert
ist, wobei das Loslager axial beweglich angeordnet ist und die Welle
Wellenabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wodurch
die Übergänge der Wellenabschnitte
Wellendurchmesserstufen bilden, wobei ein Federelement axial zwischen
dem Loslager und einem Gehäuseteil,
insbesondere einem Lagerschild angeordnet ist, wobei zumindest ein
Ring des Loslagers von dem Federelement gegen eine Wellendurchmesserstufe
angedrückt
ist, wobei eine vom Federelement erzeugte Andruckkraft kleiner einer
vom Lager aufnehmbaren maximalen axialen Kraft ist, wobei das Federelement
gegen einen Außenring
des Loslagers gedrückt
ist und ein Innenring des Loslagers gegen die Wellendurchmesserstufe angedrückt ist,
wobei das Federelement als Tellerfeder ausgebildet ist, wobei das
Gehäuse
ein Lagerschild und ein Flanschschild umfasst und das Lagerschild
eine Wellendurchführung
aufweist, welche durch ein verdickt ausgeführten Bereich des Lagerschilds
verläuft,
der verdickt ausgeführte
Bereich ins innere des Gehäuses
hin geformt ist und das Lagerschild zur Versteifung auf der in das
Gehäuse
weisende Seite radial von dem verdickten Bereich zu einem Umfang
des Lagerschilds verlaufende Verstrebungen aufweist, wobei eine
zum inneren des Gehäuses
geöffneter
Hohlzylinder mit einem grösseren Durchmesser
als die Wellendurchführung
zentriert um die Wellendurchführung
in der Verdickung ausgeführt
ist und dieser Hohlzylinder als Lagerhalterung für das Loslager ausgebildet
ist, wobei das Gehäuse ein
Statorgehäuse
umfasst, welches parallel zueinander, annähernd radial vom Statorgehäuse abstehende
Kühlrippen
aufweist, wobei die freien Enden der Kühlrippen annähernd in
einer ebenen Auflagefläche
liegen, insbesondere in vier annähernd
rechtwinklig zueinander angeordneten ebenen Auflagefläche, wobei
das Gehäuse
einen Anschlusskasten aufweist, welcher einen Anschlusskastenunterteil
und einen Anschlusskastendeckel, eine Dichtung für den Anschlusskastendeckel,
welche zwischen dem Anschlusskastendeckel und dem Anschlusskastenunterteil
eingeklemmt ist und eine Dichtung für den Anschlusskastenunterteil,
welche zwischen dem Anschlusskastenunterteil und einem am Gehäuse angeformten
Anschlusskastensockel eingeklemmt ist, aufweist, wobei eine Klemmenplatte
im Anschlusskastensockel befestigt ist, die Klemmenplatte mindestens
eine als Anschlussbolzen ausgeführte
Gewindestange mit einer an der Gewindestange einschraubbaren Schraubenmutter
und einer Unterlegscheibe aufweist und verschiedene Klemmvorrichtungen
im Anschlusskastenunterteil angeordnet sind, wobei von außen zugeführten Leitungen
durch Kabeldurchführungen
in einer Wand des Anschlusskastenunterteils führbar sind, welche durch Verschlussschrauben
mit O-Ring passender Größe verschließbar sind,
und im Bereich des Anschlusskastensockels das Statorgehäuse Durchführung für Leitungen aus
dem inneren des Gehäuses
aufweist, wobei auf das Lagerschild eine Lüfterhaube zumindest teilweise überlappend übergestülpt ist,
wobei die Lüfterhaube
eine Form einer annähernd
viereckigen Schale mit abgerundeten Ecken und einen ebenen Boden
aufweist, wobei der Boden durch eine Gitterstruktur gebildet ist
und eine umlaufende Wand der Lüfterhaube einen
parallel zur Achsrichtung der Welle ausgebildeten ersten Teilabschnitt
und einen schräg
zur Achsrichtung der Welle trichterförmig nach innen laufenden zweiten
Teilabschnitt mit annähernd
wellenförmigen
Erhöhungen
und Vertiefungen aufweist, wobei der erste Teilabschnitt zum Gehäuse hin
einen entsprechenden, zum teilweise überlappenden Aufstülpen auf
das Lagerschild, geeigneten Umfang aufweist, der sich zum Boden
der Lüfterhaube
durch eine Stufe verringert und in Wandabschnitten der abgerundeten
Ecken statorgehäuseseitig
L-förmige Ausnehmungen
angeordnet sind, welche von weiteren C-förmigen Ausnehmungen umlaufen
sind, wobei ein Lüfterrad
drehfest mit der Welle verbunden ist, insbesondere formschlüssig mit
der Welle verbunden ist, wobei das Lüfterrad außerhalb des Gehäuses axial
auf das Lagerschild folgend angeordnet ist, wobei das Lüfterrad
eine radial abstehende, einen mit seiner Grundfläche zum Lagerschild hin geöffneten
Kegelstumpfmantel bildende Lüfterscheibe
aufweist, wobei die Lüfterscheibe
radial zur Welle hin in einen im Schnitt U-förmigen
Befestigungsbereich des Lüfterrads übergeht
und ein innerster Rand des Befestigungsbereiches den Innenmantel
eines Lüfterradzylinders
bildet, der mit der Welle in Kontakt steht, wobei der wellenseitige
Schenkel des U des Befestigungsbereiches von der weiteren Wellendurchmesserstufe
der Welle und dem weiteren Sicherungsring eingespannt ist, wobei
das Lüfterrad
mindestens eine annähernd
senkrecht zur Lüfterscheibe
stehende Lüfterschaufel
aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass die Wärme besonders gut abgeführt wird
und somit der Elektromotor eine höhere Standzeit aufweist.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor sind, dass der Elektromotor
ein Gehäuse,
einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor eine Welle
aufweist, die Welle durch ein Festlager und ein Loslager im Gehäuse gelagert
ist, wobei das Loslager axial beweglich angeordnet ist und die Welle
Wellenabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wodurch
die Übergänge der Wellenabschnitte
Wellendurchmesserstufen bilden, wobei ein Federelement axial zwischen
dem Loslager und einem Gehäuseteil,
insbesondere einem Lagerschild, angeordnet ist, wobei ein Ring des
Loslagers von dem Federelement gegen eine Wellendurchmesserstufe
angedrückt
ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Loslager wohldefiniert an der
Welle gehalten ist. Dadurch ist die Gefahr eines Abrutschens des
Loslagers von der Welle oder eines Verkantens mit daraus resultierendem
vorzeitigem Verschleiß vermindert
und die Standzeit erhöht.
Ebenso führt
die wohldefinierte Lage des Loslagers zu einer wohldefinierten und
sicheren Wärmeübertragung
von der Welle über
das Lager zum Gehäuse,
was ebenso die Standzeit des erfindungsgemäßen Elektromotors erhöht.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine vom Federelement erzeugte
Andruckkraft kleiner einer vom Lager aufnehmbaren maximalen axialen Kraft.
Von Vorteil ist dabei, dass das Lager in axialer Richtung nicht überlastet
wird und der Verschleiß des Lagers
klein ist und eine wohldefinierte Wärmeübertragung von der Welle zum
Gehäuse
gegeben ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Federelement
gegen einen Außenring des
Loslagers gedrückt
und ein Innenring des Loslager ist gegen die Wellendurchmesserstufe
angedrückt.
Von Vorteil ist dabei, dass das Federelement den gleichen Außendurchmesser
wie das Loslager aufweist und sicherer in der Lageraufnahme gehalten wird.
Dadurch ist die Montage vereinfacht und eine sichere Wärmeübertragung
von der Welle zum Gehäuse
gegeben ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Gehäuse ein
Lagerschild und das Lagerschild weist eine Wellendurchführung auf,
welche durch einen verdickt ausgeführten Bereich des Lagerschilds
verläuft,
wobei der verdickt ausgeführte Bereich
ins innere des Gehäuses
hinein geformt ist. Von Vorteil ist dabei, dass der verdickt ausgeführte Bereich
eine höhere
Stabilität
für die
Wellenlagerung bereitstellt und eine größere Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit hat.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lagerschild
zur Versteifung auf der in das Gehäuse weisende Seite radial von
dem verdickt ausgeführtem
Bereich zu einem Umfang des Lagerschilds verlaufende Verstrebungen
auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Elektromotor in einer kompakteren Bauform
herstellbar ist und die Wärme
besser abgeleitet werden kann.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein zum Inneren des
Gehäuses
vollständig geöffneter
Hohlzylinder mit einem größeren Durchmesser
als die Wellendurchführung
zentriert um die Wellendurchführung
in dem verdickt ausgeführtem Bereich
ausgeführt
und dieser Hohlzylinder ist als Lagerhalterung für das Loslager ausgebildet.
Von Vorteil ist dabei, dass das Loslager und das Federelement einfach
und wohldefiniert montierbar sind und durch die wohldefinierte Lage
die Wärmeübertragung sicher
ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Gehäuse ein
Flanschschild und ein Statorgehäuse,
und vom Statorgehäuse
stehen parallel zueinander, annähernd
radial Kühlrippen
ab. Von Vorteil ist dabei, dass die Kühlrippen eine bessere Wärmeabstrahlung
bereitstellen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung liegen freie Enden der
Kühlrippen
in einer ebenen Auflagefläche,
insbesondere in vier annähernd rechtwinklig
zueinander angeordneten ebenen Auflagefläche, wobei die Außenflächen der
jeweils äußersten
Kühlrippen
der Auflageflächen über eine
einen gleichschenkligen rechten Winkel bildende Verdickung im Statorgehäuse miteinander
verbunden sind. Von Vorteil ist dabei, dass die ebenen Auflageflächen eine
geometrisch vorteilhaftere Auflagefläche bereitstellen, auf die
einfach weitere Wärmesenken auf
oder anlegbar sind und die Gehäusetemperatur dadurch
absenkbar ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuse einen
Anschlusskasten auf, wobei der Anschlusskasten ein Anschlusskastenunterteil
und einen Anschlusskastendeckel, eine Dichtung für den Anschlusskastendeckel
welche zwischen dem Anschlusskastendeckel und dem Anschlusskastenunterteil
eingeklemmt ist und eine Dichtung für den Anschlusskastenunterteil,
welche zwischen dem Anschlusskastenunterteil und einem am Gehäuse angeformten
Anschlusskastensockel eingeklemmt ist, aufweist, wobei eine Klemmenplatte im
Anschlusskastensockel befestigt ist, die Klemmenplatte mindestens
eine Gewindestange mit einer an der Gewindestange einschraubbaren
Schraubenmutter und einer Unterlegscheibe aufweist. Von Vorteil
ist dabei, dass die Gehäuseoberfläche vergrößert ist
und somit die Wärmeabstrahlung
verbessert ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind in einer Wand des
Anschlusskastenunterteils Kabeldurchführungen angeordnet, welche
durch Verschlussschrauben mit O-Ring passender Größe verschließbar sind.
Von Vorteil ist dabei, dass der Anschlusskasten vor Verschmutzung
geschützt
ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist auf das Lagerschild
eine Lüfterhaube
zumindest teilweise überlappen übergestülpt. Von
Vorteil ist dabei, dass die Oberfläche des Gesamtgehäuses vergrößert ist
und somit die Wärmeabstrahlung
verbessert ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Lüfterhaube
eine Form einer annähernd
viereckigen Schale mit abgerundeten Ecken und einen ebenen Boden
auf, insbesondere mit einem durch eine Gitterstruktur gebildeten
Boden. Von Vorteil ist dabei, dass Luft zum Lagerschild strömen kann
und dadurch die Wärme
besser abführbar
ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist eine umlaufende
Wand der Lüfterhaube einen
parallel zur Achsrichtung der Welle ausgebildeten ersten Teilabschnitt
und einem schräg
zur Achsrichtung der Welle trichterförmig, unter Beibehaltung der
viereckigen Form, nach innen laufenden zweiten Teilabschnitt auf,
wobei der erste Teilabschnitt zum Gehäuse hin einen entsprechenden
zum teilweise überlappenden
Aufstülpen
auf das Lagerschild geeigneten Umfang aufweist, der sich zum Boden
der Lüfterhaube
durch eine Stufe verringert. Von Vorteil ist dabei, dass eine bessere
Wärmeleitung
zwischen Lüfterhaube
und Gehäuse
des Elektromotors gegeben ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind in Wandabschnitten
der abgerundeten Ecken statorgehäuseseitig
L-förmige
Ausnehmungen angeordnet, welche von weiteren C-förmigen Ausnehmungen
umlaufen sind. Von Vorteil ist dabei, dass Schwingungen nicht auf
die Lüfterhaube übertragen
werden und somit die Verbindung und somit die Wärmeleitung zwischen Lüfterhaube
und Gehäuse
verbessert ist.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht
auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich
weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten
von Ansprüchen
und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung
und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder
der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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- 1
- Rotor
- 2
- Sprengring
- 3
- Passfeder
- 4
- weitere
Passfeder
- 7
- Flansch
- 8
- Flanschbohrung
- 9
- Verschlussschraube
- 10
- Sicherungsring
- 11
- Festlager
- 12
- Sicherungsring
für Bohrung
- 14
- Unterlegscheibe
- 15
- Sechskantschraube
- 16
- Stator
- 17
- Sechskantmutter
- 18
- Statorblechpaket
- 19
- Zylinderschraube
- 20
- Statorwicklung
- 21
- Wickelkopf
- 22
- weitere
Sechskantschraube
- 24
- Ringschraube
- 31
- Lüfterpassfeder
- 30
- Wellendichtung
- 32
- weiterer
Sicherungsring
- 35
- Lüfterhaube
- 36
- Lüfterrad
- 38
- Lüfterschaufeln
- 41
- Federelement
- 42
- Lagerschild
- 44
- Loslager
- 49
- gleichschenklige,
rechte Winkel bildende Verdickung
- 50
- Elektromotor
- 52
- Statorgehäuse
- 54
- Kühlrippen
- 55
- trapezförmiger Wulst
- 60
- Befestigungsbohrungen
- 64
- Flanschschild
- 66
- Welle
- 67
- Anschlusskastensockel
- 72
- Rotorpaket
- 74
- Rotorblechpaket
- 76
- Rotorgussteil
- 80
- Befestigungsmittel
- 90
- Fuß
- 91
- Fußsechskantmutter
- 93
- Fußunterlegscheibe
- 94
- Fußzylinderschraube
- 100
- Flanschsechskantmutter
- 103
- Stiftschraube
- 104
- Stützscheibe
- 106
- Wellendichtring
- 107
- Spritzscheibe
- 108
- Typenschild
- 109
- Kerbnagel
- 110
- Anschlusskasten
- 111
- Dichtung
für den
Anschlusskastenunterteil
- 112
- Anschlusskastenunterteil
- 113
- weitere
Schraube
- 115
- Klemmenplatte
- 116
- Klemmscheibe
- 117
- Klemmgewindestange
- 118
- Federring
- 119
- Befestigungsschraube
- 123
- Anschlusskastensechskantschraube
- 128
- Fächerscheibe
- 129
- Verschlussschraube
mit O-Ring
- 131
- Dichtung
für den
Anschlusskastendeckel
- 132
- Anschlusskastendeckel
- 134
- Verschlussschraube
mit O-Ring
- 137
- Befestigungsschraube
- 139
- Außenschraube
- 140
- Außenscheibe
- 156
- Hinweisschild
- 219
- Klemmmutter
- 262
- Verbindungsklemme
- 390
- O-Ring
- 616
- Befestigungsblech
- 705
- Schutzdach
- 706
- Abstandshalter
- 707
- Schutzdachschraube
- 715
- Schutzdachsechskantschrauben
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Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist
ein erfindungsgemäßer Elektromotor 50 in
perspektivischer Aufsicht gezeigt. Der Elektromotor 50 weist
ein annähernd
zylinderförmiges
Statorgehäuse 52 mit
parallel zueinander stehenden, annähernd in radialer Richtung
vom Statorgehäuse abstehende
Kühlrippen 54 auf.
Freie Enden der Kühlrippen 54 liegen
in einer ebenen Auflagefläche,
insbesondere in vier annähernd
rechtwinklig zueinander angeordneten ebenen Auflageflächen. Trapezförmige Wulste 55 an
den stirnseitigen Endbereichen an den Außenflächen des Statorgehäuses 52 bilden Eckelemente
zwischen den ebenen Auflageflächen. Die
Außenflächen der
jeweils äußersten
Kühlrippen 54 der
Auflageflächen
sind über
eine einen gleichschenkligen rechten Winkle bildende Verdickung 49 im
Statorgehäuse 52 miteinander
verbunden. Die Verdickung erscheint aus axialer Blickrichtung L-förmig. In
mindestens einer der ebenen Auflagefläche ist in einer mehrere Kühlrippen 54 verbindende
Verdickung 58 eine sacklochartige Befestigungsbohrungen 60 mit
Innengewinde ausgeführt.
Diese Befestigungsbohrung 60 dient als Befestigungsmöglichkeit für verschiedene
Anbauelemente, wie zum Beispiel eine Ringschraube 24, welche
wiederum die Befestigung des Elektromotors 50 an einen
Kranhaken erlaubt. Ein Fuß 90 ist
am Statorgehäuse 52 befestigt.
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Ein
quaderförmiger
Anschlusskasten 110 ist an einem dafür vorgesehenen Anschlusskastensockel 67 angeschraubt.
Der Anschlusskastensockel 67 ist einstückig mit dem Statorgehäuse 52 geformt und
steht entlang der Kühlrippen 54 in
annähernd
radialer Richtung über
die freien Enden der Kühlrippen 54 vor.
Der Anschlusskasten 110 weist ein Anschlusskastenunterteil 112 und
einen Anschlusskastendeckel 132 auf, welcher mit Hilfe
einer Anschlusskastensechskantschraube 123 am Anschlusskastenunterteil 112 festgeschraubt
ist.
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Die
Stirnseiten des Statorgehäuses 52 sind von
weiteren Gehäuseteilen,
wie einem Lagerschild 42 und einem Flanschschild 64 – bis auf
eine Durchführungen
für eine
Welle 66 im Flanschschild 64 und eine Wellendurchführung im
Lagerschild 42 – verschlossen.
An das Flanschschild 64 ist ein Flansch 7 zum
Anflanschen von anzutreibenden Vorrichtungen angeformt. Dazu weist
der Flansch 7 eine Flanschbohrung 8 auf.
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Eine
Zylinderschraube 19, ist durch Bohrungen im Lagerschild 42 und
Bohrungen in den trapezförmigen
Wulsten 55 am Statorgehäuse 52 geführt und
in eine Sechskantmutter 17 eingeschraubt, so dass das Lagerschild 42 an
dem Statorgehäuse 52 befestigt
ist. In ein Innengewinde einer Bohrung in einem trapezförmigen Wulst
am Flanschschild 64 ist eine, durch eine Durchgangsbohrung
eines trapezförmigen
Wulst 55 an der Flanschschildseite des Statorgehäuses 52 hindurchgeführte, Sechskantschraube 15 mit
einer Unterlegscheibe 14 unterlegt eingeschraubt. So sind
das Flanschschild 64 und das Lagerschild 42 drehfest
an die Stirnseiten des Statorgehäuses 52 gepresst.
Ein Gehäuse
des Elektromotors 50 umfasst das Flanschschild 64,
das Lagerschild 42 und das Statorgehäuse 52.
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Auf
den Umfang des Lagerschilds 42 ist eine Lüfterhaube 35 aufgesteckt,
beziehungsweise teilweise mit dem Lagerschild 42 überlappend
in axialer Richtung übergestülpt und
mit weiteren Sechskantschrauben 22 am Lagerschild 42 befestigt.
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2 zeigt
den in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Elektromotor 50 in
einer perspektivischen Explosionsdarstellung, wobei das Flanschschild 62 als
Getriebeflansch ausgebildet ist. Der Getriebeflansch dient zum direkten
anflanschen eines Getriebes. Der Elektromotor 50 ist zusätzlich mit
einem Schutzdach 705 versehen.
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Der
Rotor 1 weist eine Welle 66 und ein Rotorpaket 72 auf.
Die Welle 66 weist in axialer Richtung mehrere Wellenabschnitte
mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Die Übergänge der Wellenabschnitte bilden
auf Grund der unterschiedlichen Durchmesser mehrere Wellendurchmesserstufen. Das
Rotorpaket 72 ist annähernd
mittig auf der Welle 66 im Wellenabschnitt mit dem größten Wellendurchmesser
drehfest angeordnet, insbesondere auf diesen Wellenabschnitt aufgepresst.
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Ein
als Rillenkugellager ausgeführtes
Festlager 11 ist flanschschildseitig auf die Welle 66 aufgeschoben
und ein Innenring des Festlagers 11 ist durch einen Sicherungsring 10 mit
einer Stützscheibe 104 und
eine Wellendurchmesserstufe wellenseitig axial fest gelagert. Lagerschildseitig
ist ein als Rillenkugellager ausgeführtes Loslager 44 bis
zu einer weiteren Wellendurchmesserstufe auf die Welle 66 aufgeschoben.
Ein Federelement 41 ist als ringförmiges Federelement, vorzugsweise
als Tellerfeder ausgebildet. Das Loslager 44 ist zwischen
der weiteren Wellendurchmesserstufe und dem Federelement 41 in
einer Lageraufnahme im Lagerschild 42 in axialer Richtung
beweglich fixiert. Beweglich in dem Sinne, dass das Loslager 44 axialen
Verschiebungen der weiteren Wellendurchmesserstufe auf Grund einer Längenveränderung
der Welle 66 folgen kann. Das Federelement 41 federt
entsprechend, ohne das Loslager 44 zu verformen oder die
Lagereigenschaften nachteilig zu verändern. Auf diese Weise werden zum
Beispiel thermisch bedingte Längenänderungen der
Welle 66 oder Fertigungstoleranzen der Welle 66 und
der Lageraufnahme aufgenommen.
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In
einem lagerschildseitigen Endabschnitt der Welle 66 ist
ein Lüfterrad 36 an
der Welle 66 drehfest angebracht, insbesondere formschlüssig, wie
zum Beispiel mit einer Abflachung im Wellenquerschnitt oder einer
Lüfterrad-Passfeder 31.
In axialer Richtung wir das Lüfterrad 36 durch
eine zusätzliche
Wellendurchmesserstufe und einem weiteren Sicherungsring 32 form- und/oder kraftschlüssig fixiert.
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Ein
Innenraum des Gehäuses
ist in der Durchführung
für die
Welle 66 im Flanschschild 64 durch eine Spritzscheibe 107 und
einen Wellendichtring 106 vor Verunreinigungen, wie zum
Beispiel Staub, Wasser und/oder Getriebeöl, geschützt. Am Flansch 7 ist,
mit Hilfe von Stiftschrauben 103 und Flanschsechskantmuttern 100,
eine anzutreibende Vorrichtung anflanschbar. Ein drehendes Teil
dieser anzutreibenden Vorrichtungen ist drehfest befestigbar, insbesondere
mittels der Passfeder 3 formschlüssige an der Welle 66 befestigbar.
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Eine
Verschlussschraube 9 dient zum Verschließen einer Öleinführöffnung.
Falls am Flansch 7 direkt ein Getriebe angeflanscht ist,
ist über
diese Öleinführöffnung das
Getriebeöl
zuführbar,
beziehungsweise austauschbar.
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Das
Festlager 11 wird statorgehäuseseitig durch das Flanschschild 64 und
einen Sicherungsring für
Bohrungen 12 fixiert.
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Ein
Stator 16 weist ein Statorblechpaket 18 und eine
Statorwicklung 20 mit einem Wickelkopf 21 auf
und ist im Statorgehäuse 52 befestigt.
Ein Fuß 90 ist
mit einer Fußzylinderschraube 94,
Fußunterlegscheibe
und einer Fußsechskantmutter 91 am
Statorgehäuse 52 befestigt.
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Im
Anschlusskastensockel 67 ist eine Klemmenplatte 115 mittels
einer weiteren Schraube 113 angebracht. Die Klemmenplatte 115 weist
mindestens eine als Anschlussbolzen ausgeführte Gewindestange mit einer
an der Gewindestange einschraubbaren Schraubenmutter und einer Unterlegscheibe auf.
Im Statorgehäuse 52 befinden
sich im Bereich des Anschlusskastensockels 67 Kabeldurchführungen
für vorgesehene
Anschlussleitungen, wie zum Beispiel Anschlussleitungen für die Statorwicklung 20.
Eine Innenecke des Anschlusskastensockels 67 ist annähernd zylinderförmig verstärkt. In
dieser Verstärkung
ist eine Sacklochbohrungen mit Innengewinde eingearbeitet. Das Anschlusskastenunterteil 112 ist
mittels Befestigungsschrauben 119 am Anschlusskastensockel 67 in
diesen Verstärkungen festgeschraubt.
Zwischen dem Anschlusskastenunterteil 112 und dem Anschlusskastensockel 67 ist eine
Dichtung 111 für
das Anschlusskastenunterteil 112 eingeklemmt. In einer
Wand des Anschlusskastenunterteils 112 befinden sich Kabeldurchführungen verschiedener
Größe, welche
mit Hilfe von Verschlussschrauben 129, 134 entsprechender
Größe mit O-Ring
verschließbar
sind. Der zum Statorgehäuse 52 hingerichtet
Endbereich des Anschlusskastenunterteils 112 ist als umlaufender
abgeplatteter viereckige Ring, annähernd formgleich zu einer Stirnfläche des
Anschlusskastensockels 67, ausgeformt.
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Das
Anschlusskastenunterteil 112 ragt in einem Anschlusskastenbereich
lagerschildseitig über den
Anschlusskastensockel 67 und das Lagerschild 42 hinaus
und bildet in diesem Anschlusskastenbereich eine Bodenplatte. Auf
dieser Bodenplatte befinden sich, in das Innere des Anschlusskastenunterteils 112 hineinragend,
verschiedene Klemmvorrichtungen, insbesondere eine auf einem Befestigungsblech 616 montierte
Verbindungsklemme 262. Das Befestigungsblech 616 ist
mittels einer Befestigungsschraube 137 an der Bodenplatte
befestigt. Des weiteren ragt eine quaderförmige Erhöhung von der Bodenplatte aus
in den Innenraum des Anschlusskastens hinein. In diese Erhöhung ist
eine Klemmgewindestange 117 eingeschraubt. Auf die Klemmgewindestange 117 ist
eine Klemmmutter 219 aufgeschraubt, welche einen Federring 118 und
eine Klemmscheibe 116 auf die Erhöhung presst.
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Die
Klemmenplatte 115 und die verschiedenen Klemmvorrichtungen
sind für
die elektrische Verbindung von von außen zugeführten externen Leitungen mit
den vom Elektromotor 50 in den Anschlusskasten 110 zugeführten Leitungen,
wie zum Beispiel die von der Statorwicklung 20 hergeführten Leitungen,
nutzbar. Ein Hinweisschild 156 ist im Inneren des Anschlusskastens 110 angeordnet.
Der Anschlusskasten 110 wird mit einem Anschlusskastendeckel 132 und
einer zwischen dem Anschlusskastendeckel 132 und dem Anschlusskastenunterteil 112 eingeklemmten
Dichtung 131 für
den Anschlusskastendeckel 132 verschlossen. Dafür ist der
Anschlusskastendeckel 132 mit den Anschlusskastensechskantschrauben 123 am
Anschlusskastenunterteil 112 verschraubt. An einer Außenwand
des Anschlusskastens 110 ist eine Außenschraube 139 mit einer
Außenscheibe 140 und
einer Fächerscheibe 128 eingeschraubt.
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Auf
einer ebenen Auflagefläche
ist ein Typenschild 108 mittels eines Kerbnagels 109 angebracht.
Das Typenschild 108 trägt
die technisch relevanten Parameter sowie die Produktbezeichnung
für den
Elektromotor 50.
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In
einem zum Anschlusskasten 110 hin gerichteten Umfangsbereich
des Lagerschilds 42 ist eine Öse mit einer Aufnahme für einen
O-Ring 390 angeformt. Diese dient als Durchführung zu
einer entsprechenden Öffnung
im Anschlusskasten 110 für Anschlussleitungen verschiedener,
fakultativer Bauelemente, welche an den Elektromotor 50 anbaubar sind.
Der O-Ring 390 dichtet die Verbindung zwischen Anschlusskasten 110 und
Lagerschild 42 ab. Die Wellendichtung 30 verschließt die restliche Öffnung der
Durchführung
im Lagerschild 42 bei montierter Welle 66, um
das Innere des Statorgehäuses 52 vor
Verunreinigungen wie zum Beispiel Staub und Wasser zu schützen.
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Zur
Versteifung weist das Lagerschild 42 auf der zum Statorgehäuse 52 hingerichteten
Seite radial nach außen
verlaufende Verstrebungen auf. Das Lagerschild 42 bildet
im Bereich der Wellendurchführung
eine Verdickung. Die Verdickung ist zum Statorgehäuse 52 hin
gerichtet ausgeformt. Ein zum Statorgehäuse hin vollständig geöffneter
Hohlzylinder in der Verdickung des Lagerschilds 42 ist
zur Wellendurchführung
konzentrischer mit einem größeren Durchmesser
als die Wellendurchführung
ausgeformt und bildet eine zylindrische Lageraufnahme für das Loslager 44.
Da ein Außenring
und ein Innenring des Festlagers 11 axial fest gelagert
sind, muss das Loslager 44 keine von außen auf die Welle 66 einwirkenden
axialen Kräfte
aufnehmen. Daher ist das Loslager als kleineres Lager dimensionierbar
und der Elektromotor ist kompakter.
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Ein
verdickter Außenrand
des Lagerschildes 42 ist ebenfalls zum Statorgehäuse 52 hin
geformt und weist an seinem äußeren Rand
weitere Kühlrippen
auf, welche zumindest teilweise als Fortführung der Kühlrippen 54 des Statorgehäuses 52 ausgebildet
sind. Ebenfalls am Außenrand
des Lagerschilds 42 ist eine Verdickung angeformt, welche
eine parallel zur Welle 66 ausgerichtete Durchgangsbohrung und
eine senkrecht dazu angeordnete, radial zur Welle 66 verlaufende
Sacklochbohrung mit Innengewinde aufweist. Die radial zur Welle 66 verlaufende Sacklochbohrung
mit Innengewinde dient zum Befestigen der weiteren Sechskantschrauben 22.
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Das
Lüfterrad 36 ist
im montierten Zustand zwischen Lagerschild 42 und Gitterstruktur
der Lüfterhaube 35 angeordnet
und ist von der Lüfterhaube 35 umschlossen.
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Die
Lüfterhaube 35 weist
eine Form einer viereckigen Schale mit abgerundeten Ecken und ebenem
Boden auf, wobei der Boden nicht geschlossen ist, sondern durch
eine Gitterstruktur gebildet ist. Die Lüfterhaube 35 ist mit
der Öffnung
zum Lagerschild 42 hin auf das Lagerschild 42 aufgeschoben, so
dass die Gitterstruktur der Lüfterhaube
annähernd parallel
zum Lagerschild 42 verläuft.
Eine umlaufende Wand der Lüfterhaube 35 weist
einen parallel zur Achsrichtung der Welle 66 ausgebildeten
ersten Teilabschnitt und einem schräg zur Achsrichtung der Welle 66 trichterförmig nach
innen laufenden zweiten Teilabschnitt auf. Der erste Teilabschnitt
weist statorgehäuseseitig
einen entsprechenden, zum teilweise überlappenden Aufstülpen auf
das Lagerschild 42 geeigneten, Umfang auf, der sich zum
Boden der Lüfterhaube 35 hin
durch eine Stufe verringert. In Wandabschnitten der abgerundeten
Ecken sind statorgehäuseseitig
L-förmige
Ausnehmungen angeordnet, die es erlauben, die Lüfterhaube 35 in die
an das Lagerschild 42 angeschraubten weiteren Sechskantschrauben 22 einzurasten
und anschließend, durch
abschließendes
Festschrauben der weiteren Sechskantschrauben 22, die Lüfterhaube 35 am
Lagerschild 42 zu befestigen. Weitere C-förmige Ausnehmungen
laufen um die L-förmigen
Ausnehmungen herum und vermindern die Übertragung von Schwingungen
des Elektromotors 50 auf die Lüfterhaube 35.
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Der
zweite Teilabschnitt der Lüfterhaube 35 weist
in den im montierten Zustand als Fortführung der ebenen Auflageflächen des
Statorgehäuses 52 ausgebildeten
Abschnitten annähernd
wellenförmige Erhöhungen und
Vertiefungen auf.
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Ein
tellerförmiges
Schutzdach 705 ist zum Abdecken der Gitterstruktur der
Lüfterhaube 35 angeordnet.
Zwischen Schutzdach 705 und der Lüfterhaube 35 ist ein
Abstandshalter 706 angeordnet und gewährleistet, dass genügende Luft
durch die Gitterstruktur zum Lüfterrad 36 strömen kann.
Das Schutzdach 705 und der Boden der Lüfterhaube 35 weisen Durchgangsöffnungen
auf, durch die eine Schutzdachschraube 707 bzw. eine Schutzdachsechskantschraube 715 durchgeführt sind.
Die Schutzdachschraube 707, bzw. die Schutzdachsechskantschraube 715 sind
in Innengewinde in Sacklochbohrungen an den Stirnflächen des
Abstandshalters 706 eingeschraubt. Somit sind das Schutzdach 705 und
der Abstandshalter 706 an der Lüfterhaube 35 befestigt.
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Eine
weitere Passfeder 4 an einem lüfterseitigen Endbereich der
Welle 66 dient zur drehfesten, formschlüssigen Verbindung zusätzlicher
Vorrichtungen mit der Welle 66.
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3 zeigt
den in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Elektromotor 50 in
einem Längsschnitt.
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Das
Flanschschild 64 und das Lagerschild 42 umschließen zusammen
mit dem Statorgehäuse 52 einen
zylinderförmigen
Innenraum des Gehäuses des
Elektromotors 50. Die Welle 66 ist gegenüber dem
Gehäuse
mit dem Festlager 11 und dem Loslager 44 gelagert.
Das Festlager 11 ist in einer im Flanschschild 64 ausgebildeten
Festlagerhalterung angeordnet und ist wellenseitig von der Wellendurchmesserstufe
und dem Sicherungsring 10 mit der Stützscheibe 104 gehalten.
Der Sicherungsring 10 ist in eine ringförmige Nut in der Welle 66 eingeschnappt.
Gehäuseseitig
ist das Festlager 11 von einer ringförmig umlaufenden Ecke der Festlagerhalterung
und vom Sicherungsring für
eine Bohrung 12 gehalten. Der Sicherungsring für eine Bohrung 12 ist in
eine Rille in der Festlagerhalterung im Flanschschild 64 eingerastet.
Die verbleibende Öffnung
der Durchführung
für eine
Welle im Flanschschild 64 wird durch den Wellendichtring 106 abgedichtet.
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Der
Stator 16 mit den Statorwicklungen 20 mit Wickelkopf 21 und
dem Statorblechpaket 18 ist mit Befestigungsmitteln 80 im
Statorgehäuse 52 fixiert,
insbesondere in das Statorgehäuse 52 eingepresst.
Das auf die Welle 66 gepresste Rotorpaket 72 weist
ein Rotorblechpaket 74 auf. Bleche des Rotorblechpakets 74 sind
miteinander verbunden, wie zum Beispiel gestanzt und/oder durch
ein, einen Kurzschlusskäfig
des Rotors 1 bildendes, Rotorgussteil 76. Dabei
steht das Rotorgussteil 76, eine ringförmige Wulst bildend, in axialer
Richtung der Welle 66 beidseitig über das Rotorblechpaket 74 vor.
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Das
Loslager 44 ist in der zylindrischen Lageraufnahme angeordnet.
Indem der Innenring des Loslagers 44 mit seiner statorgehäuseseitigen
Stirnfläche
an einer radialen Fläche
einer weiteren Wellendurchmesserstufe ansteht, ist das Loslager 44 wellenseitig
zum Rotorpaket 72 hin abgestützt. Das Federelement 41 ist
zwischen Loslager 44 und Lagerschild 42 in der
zylindrischen Lageraufnahme angeordnet und stütz sich auf eine Abstützfläche im Lagerschild
ab. Ein Außenringdurchmesser
des Federelements 41 ist größer als ein Durchmesser der
Wellendurchführung
und kleiner oder gleich eines Durchmessers der zylindrischen Lageraufnahme.
Ein innerer Öffnungsdurchmesser
des ringförmigen
Federelements 41 ist mindestens so groß wie der Wellendurchmesser
der Welle 66 im Bereich der zylindrischen Lageraufnahme.
Lagerschildseitig berührt
das Federelement 41 das Lagerschild 42 mindestens
an einer Abstützfläche. Diese
Abstützfläche muss
in axialer Richtung nur eine Federkraft des Federelementes aufnehmen.
Bei einer axialen Längenänderung der
Welle 66 folgt das Loslager 44 der Bewegung der Wellendurchmesserstufe
und der Innenring des Loslagers 44 bleibt auf Grund der
Federkraft des Federelements 41 gegen die radiale Fläche der
Wellendurchmesserstufe gedrückt.
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In
einer alternativen Ausführungsform
drückt das
Federelement gegen den Innenring des Loslagers 44. In diesem
Fall sind das Festlager und das Loslager verspannungsfrei im Elektromotor
fixiert. In einer weiteren alternativen Ausführungsform drückt das
Federelement gegen den Innenring und den Außenring.
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Die
Form und das Material des Federelements 41 sind so gewählte, dass
bei vielen Längenveränderungszyklen
der Welle 66, d. h. Ausdehnung und Kontraktion in axialer
Richtung, über
die Lebensdauer des Elektromotors 50, das Loslager 44 von dem
Federelement 41 axial beweglich fixiert ist. Dabei ist
eine Andruckkraft der Ausgleichscheibe 41 unter Berücksichtigung
der Fertigungstoleranzen kleiner, als eine maximale vom Loslager 44 aufnehmbare
axiale Kraft. Insbesondere ist die Andruckkraft durch die Anzahl
und/oder die Form der als Tellerfeder ausgeführten Ausgleichscheibe 41 einstellbar. Als
Material für
das Federelement 41 eignet sich unter anderem Metall, insbesondere
Federstahl, welches auch zur Wärmübertragung
zwischen Lager und Gehäuse
geeignet ist.
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Annähernd zum
Lagerschild 42 ist das Lüfterrad 36 an der
Welle 66 drehfest befestigt. Das Lüfterrad 36 weist eine
radial abstehende, einen mit seiner Grundfläche zum Lagerschild 42 hin
geöffneten Kegelstumpfmantel
bildende, Lüfterscheibe
auf. Eine radial verlaufende Lüfterschaufel 38 steht
auf der dem Gehäuse
abgewandten Seite der Lüfterscheibe annähernd senkrecht
zur Lüfterscheibe
axial in Richtung Boden der Lüfterhaube 35 ab.
Die Lüfterscheibe geht
radial zur Welle 66 hin in einen im Schnitt U-förmigen Befestigungsbereich 37 des
Lüfterrads 36 über. Ein
innerster Rand des Befestigungsbereiches 37 bildet den
Innenmantel eines Lüfterradzylinders, der
mit der Welle 66 in Kontakt steht. Der wellenseitige Schenkel
des U des Befestigungsbereiches wird von der weiteren Wellendurchmesserstufe
der Welle 66 und dem weiteren Sicherungsring 32 eingespannt.
Somit ist das Lüfterrad 36 in
axialer Richtung befestigt.
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Das
Lüfterrad 36 ist
vorzugsweise aus einem leichten Material wie zum Beispiel Kunststoff,
oder Aluminium einstückig
geformt. Falls ein erhöhtes Trägheitsmoment
nötig ist,
ist ein schwereres Lüfterrad
aus Druckguss oder Stahl vorzuziehen.
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Die
Lüfterhaube 35 ist über das
Lüfterrad 36 und
das Lagerschild 42 gestülpt
und weist eine Durchführung
für die
Welle 66 auf. Dadurch ist auch vom Gehäuse aus gesehen in axialer
Richtung hinter der Lüfterhaube
eine anzutreibende Vorrichtung montierbar.
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Sacklochbohrungen
in den Stirnseiten der Welle 66 und ein Sprengring 2 dienen
als weitere Zentrier- und/oder Befestigungsmöglichkeit für verschiedene anzutreibende
Elemente.