-
Die Erfindung betrifft eine Walze insbesondere zur Verwendung in der Papier-Vlies- oder Textilindustrie mit einem Elektromotor, insbesondere in Form eines Direktantriebs, der auch als Torquemotor bezeichnet wird. Derartige Walzen sind bereits bekannt, beispielsweise aus der
DE 103 39 733 A1 . Die
DE 29 24 255 C2 zeigt eine direktangetriebene, durchbiegungssteuerbare Walze. Die Statoren können sich nur über einen unteren Teil des Umfangs der scheibenförmigen Rotoren erstrecken.
-
Die
DE 10 2009 059 288 A1 zeigt eine durchbiegungssteuerbare, direktangetriebene Walze. Primär- und Sekundärteil können exzentrisch und/oder angular versetzt angeordnet sein.
-
Aus der
DE 10 2009 000 747 A1 ist ein direktangetriebener Trockenzylinder bekannt, wobei der Stator kreissegmentförmig ausgebildet sein kann.
-
Direktantreibende Elektromotoren verfügen oft nicht über eine eigene Lagerung, sondern nutzen eine fremde Lagerung der Walze, an die sie angebunden sind. Insbesondere bei Walzen mit direkt antreibenden Elektromotoren besteht oft ein Zielkonflikt. Einerseits soll der Luftspalt zwischen dem rotierenden Rotor und dem stillstehenden Stator möglichst klein sein, um die elektrischen und magnetischen Verluste klein zu halten und ein hohes Drehmoment erzeugen zu können. Andererseits muss der Luftspalt groß genug sein, um entstehende Verlagerungen zwischen Rotor und Stator aufnehmen zu können. Solche Verlagerungen entstehen oft beispielsweise durch Lagerspiele, Toleranzen vor allem aber auch durch elastische Verformungen von Bauelementen der Walze. Nachteilig bei bekannten Walzen ist, dass sie diesen Zielkonflikt oft nicht zufrieden stellend lösen oder sehr aufwändig aufgebaut sind.
-
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Walze hinsichtlich dieser Nachteile zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Walze gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Walze umfasst einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor. Der Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand der Walze ist derart ausgebildet, dass er eine radiale Verlagerung des Rotors relativ zu dem Stator in mindestens einer gewählten Richtung zulässt und in mindestens einer anderen Richtung nicht oder zumindest nicht in dem gleichen Maße zulässt. Der Elektromotor der Walze ist ein Direktantrieb. Bevorzugt verfügt der Motor nicht über eine eigene Lagerung und nutzt die Lagerung der Walze, die er antreibt. Die oben angesprochenen Verformungen bzw. Durchbiegungen erfolgen häufig nur in einer Ebene und oft nur in eine Richtung. Indem der Luftspalt derart ausgebildet ist, dass er eine Verlagerung des Rotors relativ zu dem Stator in mindestens einer gewählten Richtung zulässt, kann diese Richtung mit der Richtung der während des Betriebs bzw. während der Belastung auftretenden Verformung oder Durchbiegung in Entsprechung gebracht werden. Auf diese Weise kann eine Fehlfunktion des Elektromotors, etwa Kontakt des Rotors an dem Stator, vermieden werden. Der Luftspalt ist also in dieser mindestens einen Richtung relativ groß ausgebildet. Da der Luftspalt im übrigen derart ausgebildet ist, dass er eine radiale Verlagerung des Rotors in mindestens einer anderen Richtung nicht oder zumindest nicht in dem gleichen Maße zulässt, also in mindestens einer anderen Richtung relativ klein ist, ergibt sich insgesamt trotz Tolerierung der Rotorverlagerung ein vergleichsweise kleiner Luftspalt und daher kleine Verluste sowie ein hohes Drehmoment. Die den Luftspalt bestimmende Ausnehmung bzw. Kontur des Stators kann wie ein Maßanzug den Verlagerungen des Rotors angepasst sein.
-
Der Elektromotor ist entweder als Innenläufer oder als Außenläufer ausgeführt.
-
Wenn der Elektromotor als Innenläufer ausgeführt ist, ist die Aussparung nicht mittig, also exzentrisch in dem Stator angeordnet und/oder der Stator weist eine langlochförmige Aussparung auf. Somit ist eine Voraussetzung für eine radiale Verlagerbarkeit des Rotors in dem Stator in Richtung der größeren Erstreckung des Querschnitts des Langlochs gegeben und eine Voraussetzung dafür, dass etwa senkrecht zu dieser Richtung eine radiale Verlagerbarkeit nicht möglich ist. Der Luftspalt ist in der zur größeren Erstreckung des Querschnitts des Langlochs senkrecht ausgerichteten Richtung stets vorteilhaft klein.
-
In einer Ausführungsform ist die Aussparung in dem Stator mittig in diesem angeordnet. In der Ausführungsform mit langlochförmiger Aussparung stimmt also die Mittelachse der langlochförmigen Aussparung des Stators mit der Mittelachse des Stators überein.
-
Wenn in dieser Ausführungsform auch der Rotor in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand der Walze mittig in der Aussparung des Stators angeordnet ist, also in der Ausführungsform mit Langloch die Rotorachse mit der Mittelachse der langlochförmigen Aussparung des Stators übereinstimmt, dann wird eine Radialbewegung des Rotors in dem Stator in zwei voneinander weg weisenden Richtungen in gleichem Maße toleriert.
-
Wenn die Rotorachse in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand dagegen nicht mit der Mittelachse des Langlochs des Stators übereinstimmt, der Rotor also nicht mittig in dem Langloch angeordnet ist, dann ergibt sich eine ausschließliche oder besonders ausgeprägte Tolerierung einer Radialbewegung des Rotors lediglich in einer einzigen Richtung.
-
Wenn die Aussparung nicht mittig, also exzentrisch in dem Stator angeordnet ist, also die Mittelachse der langlochförmigen Aussparung des Stators nicht mit der Mittelachse des Stators übereinstimmt, ist es möglich, wie in einer Ausführungsform, den Rotor mittig in dem Stator vorzusehen, also so, dass die Rotorachse in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand der Walze mit der Mittelachse des Stators übereinstimmt wobei der Rotor nicht mittig in dem Langloch angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine ausschließliche oder besonders ausgeprägte Tolerierbarkeit einer Radialverlagerung des Rotors in einer einzigen Richtung, obwohl der Rotor mittig in dem Stator angeordnet ist. Es ist auch denkbar, bei nicht mittig in dem Stator angeordneter Aussparung den Rotor so anzuordnen, dass die Rotorachse in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand nicht mit der Mittelachse des Stators übereinstimmt.
-
In einer Ausführungsform ist die Aussparung in dem Stator nicht langlochförmig, sondern kreisförmig. Die Aussparung ist also eine Bohrung mit einem kreisförmigen Querschnitt. Die kreisförmige Aussparung ist weiter bevorzugt mittig in dem Stator angeordnet. Ihre Achse stimmt also bevorzugt mit der Mittelachse des Stators überein und der Rotor ist in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand nicht mittig in der Statorausnehmung angeordnet. Die Rotorachse stimmt also nicht mit der Mittelachse der kreisförmigen Aussparung überein. Verglichen mit der langlochförmigen Ausgestaltung der Aussparung ergeben sich hierdurch relativ viele tolerierte Verlagerungsrichtungen des Rotors. Der Hauptvorteil dieser Anordnung ist, dass ein Stator mit runder Aussparung weniger aufwendig herstellbar ist, als ein Stator mit langlochförmiger Aussparung.
-
Es gibt von Elektromotoren angetriebene Walzen, insbesondere mit Direktantrieb, bei denen bei Betrieb bzw. Belastung nicht nur eine Transversalbewegung des Rotors relativ zu dem Stator zu erwarten ist, sondern auch eine Rotationsbewegung, also ein Verkippen des Rotors relativ zum Stator. Um auch diese Relativbewegung einerseits zu tolerieren, andererseits insgesamt einen möglichst schmalen Luftspalt bereitzustellen, variiert die Statorausnehmung in einer Ausführungsform über den Verlauf der Längsachse des Stators.
-
In der bevorzugten Ausführungsform variiert die größere Erstreckung der langlochförmigen Statorausnehmung. Mit anderen Worten variiert bevorzugt die Größe der größeren Erstreckung des Querschnitts der vorzugsweise langlochförmigen Aussparung über den Verlauf der Mittelachse des Stators.
-
Es ist denkbar, dass der Stator eine Aussparung aufweist, die schräg durch ihn hindurch verläuft. Der Stator weist also in einer Ausführungsform eine langlochförmige Aussparung oder eine kreisfärmige Aussparung auf, und die Mittelachse der langlochförmigen Aussparung oder die Mittelachse der kreisförmigen Aussparung verläuft nicht parallel zu der Mittelachse des Stators. Die Rotorachse ist in ruhendem Zustand bzw. ohne Belastung der Walze bevorzugt parallel zur Mittelachse des Stators ausgerichtet. Die Mittelachse der Aussparung ist bevorzugt derart gegenüber der Mittelachse des Stators verkippt, dass die während des Betriebs bzw. Belastung der Walze zu erwartende Verkippung des Stators gegenüber dem Rotor zu einer Verringerung des zwischen der Mittelachse der Aussparung des Stators und der Rotorachse eingeschlossenen Winkels führt. Es ist auch denkbar, stattdessen oder zusätzlich den gesamten Stator zu verkippen.
-
Anstelle einer langlochförmigen oder kreisförmigen Aussparung kann der Stator auch eine ovale Aussparung aufweisen, die neben den Spezialfällen Kreisform und Langlochform weitere Formen aufweisen kann. Mit dem Begriff „oval” ist im Rahmen dieser Druckschrift jede ebene rundliche konvexe Figur bezeichnet. In einer weiten Verwendung des Begriffs sind hiervon auch vieleckige, beispielsweise dreieckige Figuren erfasst.
-
Wenn der Elektromotor der Walze als Außenläufer ausgeführt ist, dann ist die Außenkontur des Stators exzentrisch zu dem übrigen Stator angeordnet und/oder der Stator, der in diesem Falle innen liegt, hat eine orale, insbesondere zitronenförmige Außenkontur. Dann ergibt sich erneut ein Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor, der derart ausgebildet ist, dass er eine radiale Verlagerung des Rotors relativ zu dem Stator in mindestens einer gewählten Richtung zulässt und in mindestens einer anderen Richtung nicht oder zumindest nicht in dem gleichen Maße zulässt.
-
Eine ausschließliche oder besonders ausgeprägte Tolerierung einer Radialbewegung des innen liegenden Stators zu dem Rotor in eine einzige Richtung ergibt sich, wenn die Rotorachse in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand nicht mit der Mittelachse des Stators übereinstimmt, der Stator also exzentrisch in dem Rotor angeordnet ist.
-
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rotorachse mit der Mittelachse des Stators übereinstimmt.
-
Um ein während des Betriebs bzw. Belastung der Walze zu erwartendes Verkippen des Stators in dem Rotor zu tolerieren, kann die Statorkontur über den Verlauf der Längsachse des Rotors variieren. Es ist denkbar, dass der Stator einen zitronenförmigen oder ähnlichen Querschnitt aufweist und die Größe der kleineren Erstreckung des Querschnitts über den Verlauf der Längsachse variiert. Der Stator kann in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand der Walze schräg in dem Rotor angeordnet sein, also die Mittelachse des Stators nicht parallel zu der Rotorachse verlaufen.
-
Es ist denkbar, dass der innen liegende Stator eine zylindrische Außenkontur hat und die Mittelachse des Stators in ruhendem bzw. unbelastetem Zustand nicht mit der Rotorachse übereinstimmt. Auch hierdurch ergibt sich erneut ein Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor, der derart ausgebildet ist, dass er eine radiale Verlagerung des Rotors relativ zu dem Stator in mindestens einer gewählten Richtung zulässt und in mindestens einer anderen Richtung nicht oder zumindest nicht in dem gleichen Maße zulässt.
-
Entsprechend der exzentrischen Anordnung der Aussparung des Stators in dem Stator bei einem Innenläufer kann, wie bereits erwähnt, die Außenkontur des innen liegenden Stators, gebildet meist durch ein Blechpaket, bei einem Außenläufer exzentrisch zu dem übrigen Stator angeordnet sein. Ähnlich wie bei der Ausführungsform als Innenläufer ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, entweder die Außenkontur mittig oder exzentrisch in dem Rotor anzuordnen und/oder den übrigen Stator mittig oder exzentrisch in dem Rotor anzuordnen.
-
Wenn in der Ausführungsform als Innenläufer Verlagerungen des Rotors in dem Stator in mehreren Richtungen erwartet werden, dann kann die Statorausnehmung so gewählt und der Stator in ruhendem, bzw. unbelastetem Zustand der Walze so in der Statorausnehmung angeordnet sein, dass zwischen den möglichen Verlagerungen vermittelt wird oder dass für den Normalbetrieb eine optimale Position vorhanden ist. Entsprechendes gilt in der Ausführungsform als Außenläufer hinsichtlich der Außenkontur des Stators und dessen Anordnung in dem Rotor.
-
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Rotor kreisrund. Hiermit ist gemeint, dass der Rotor im Falle der Ausführung als Innenläufer eine kreisrunde Außenkontur aufweist und im Falle der Ausführung als Außenläufer eine kreisrunde Ausnehmung, also eine Bohrung mit einem kreisförmigen Querschnitt aufweist.
-
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Walzenart beschränkt. Die Walze kann beispielsweise als massive Walze, deren Zapfen drehbar gelagert sind, ausgeführt sein.
-
In einer Ausführungsform ist die Walze durchbiegungssteuerbar.
-
Die Erfindung soll nun anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen schematisch und ausschnittsweise:
-
1 eine Querschnittsdarstellung eines Elektromotors einer erfindungsgemäßen Walze als Innenläufer, bei dem die Statorausnehmung mittig in dem Stator angeordnet ist, langlochförmig ist und der Rotor mittig in der Ausnehmung angeordnet ist;
-
2 eine Querschnittsdarstellung eines Elektromotors einer erfindungsgemäßen Walze als Innenläufer, bei dem die Statorausnehmung langlochförmig ist, nicht mittig in dem Stator angeordnet ist und der Rotor mittig in dem Stator angeordnet ist;
-
3 eine Querschnittsdarstelldung eines Elektromotors einer erfindungsgemäßen Walze als Innenläufer, bei dem die Statorausnehmung langlochförmig ist, mittig in dem Stator angeordnet ist und der Rotor nicht mittig in der Ausnehmung angeordnet ist;
-
4 eine Querschnittsdarstellung eines Elektromotors einer erfindungsgemäßen Walze als Innenläufer, bei dem die Statorausnehmung rund ist, mittig in dem Stator angeordnet ist und der Rotor nicht mittig in der Ausnehmung angeordnet ist;
-
5 eine Darstellung wie in 3, bei der der Rotor weniger weit von der Mitte der Statorbohrung entfernt angeordnet ist;
-
6 eine Querschnittsdarstellung eines Elektromotors einer erfindungsgemäßen Walze als Außenläufer, mit ovalem nicht in der Mitte des Rotors angeordnetem Stator;
-
7 eine Querschnittsdarstellung eines Endbereichs einer erfindungsgemäßen durchbiegungssteuerbaren Walze in ruhendem, bzw. unbelastetem Zustand;
-
8 eine Ansicht wie in 7 bei Betrieb bzw. Belastung;
-
9 eine Querschnittsdarstellung eines Endbereichs einer erfindungsgemäßen durchbiegungssteuerbaren Walze in ruhendem, bzw. unbelastetem Zustand, wobei der Stator eine langlochförmige Aussparung aufweist und die Größe der größeren Erstreckung des Querschnitts der Aussparung über den Verlauf der Mittelachse des Stators variiert;
-
10 eine Ansicht wie in 9 bei Betrieb bzw. Belastung.
-
Der Rotor 2 ist in allen gezeigten Ausführungsbeispielen kreisrund.
-
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Elektromotors 16 einer erfindungsgemäßen Walze 15 als Außenläufer. In allen anderen Figuren ist der Elektromotor 16 als Innenläufer ausgeführt. Die 1 bis 7 zeigen den Elektromotor 16 in ruhender oder zumindest unbelasteter Situation. Es handelt sich hierbei also um die Ausgangslage von Rotor 2 relativ zum Stator 1, noch ohne Verlagerungen die durch den Betrieb bzw. die Belastung der Walze, die der Motor antreibt, entstehen.
-
Der Luftspalt 3 ist in den 1 bis 6 zur Verdeutlichung überproportional groß dargestellt. Mit L ist in den 1 bis 6 die Luftspaltgröße bezeichnet, die zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebes mindestens erforderlich ist.
-
Die Mittelachse 7a der langlochförmigen Aussparung 4 des Stators verläuft durch den Mittelpunkt des langlochförmigen Querschnitts der Aussparung 4. Dieser Mittelpunkt befindet sich in der Mitte der größeren Erstreckung des langlochförmigen Querschnitts.
-
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Aussparung 4 des Stators 1 keinen kreisrunden Querschnitt aufweist, sondern langlochförmig ist. Sie ist mittig in dem Stator 1 angeordnet, was dadurch symbolisiert ist, dass der Stator 1 punktsymmetrisch um die Aussparung 4 herum angedeutet ist. Der Rotor 2 ist mittig in der Aussparung 4 angeordnet. Die Mittelachse 7a der langlochförmigen Aussparung des Stators 1, die Mittelachse 7b des Stators und die Rotorachse 8 fallen also zusammen. Auf diese Weise ergibt sich ein Luftspalt 3, der an den rechts und links dargestellten Seiten schmal ist und an den oben und unten dargestellten Seiten relativ groß ist. Die in 1 gezeigte Anordnung eignet sich besonders, wenn während des Betriebs bzw. während der Belastung der Walze eine gleichgroße senkrechte Verlagerung des Rotors rolaliv zum Stator nach oben und nach unten stattfindet. Denn der Rotor hat nach unten und nach oben gleichviel Platz. Die Pfeile P1 und P2 symbolisieren die möglichen Verlagerungsrichtungen des Rotors. Die gestrichelte Linie 13 stellt den Bereich dar, in dem sich der Rotor 2 verlagert.
-
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die langlochförmige Aussparung 4 des Stators 1 nicht mittig in diesem angeordnet ist. Die Mittelachse 7a der langlochförmigen Aussparung des Stators 1 und die Mittelachse 7b des Stators verlaufen also beabstandet parallel zueinander. Der Rotor 2 ist nicht mittig in der Ausnehmung 4 angeordnet, so dass die Rotorachse 8 und die Mittelachse 7a der langlochförmigen Aussparung des Stators 1 ebenfalls benachbart parallel zueinander verlaufen. Der Rotor 2 ist mittig in dem Stator 1 angeordnet, die Mittelachse 7b des Stators deckt sich also mit der Rotorachse 8. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich besonders für lediglich in eine Richtung (in der Zeichnung oben, durch P1 symbolisiert) stattfindende Verlagerungen des Rotors gegenüber dem Stator. Die gestrichelte Linie 13 zeigt erneut den Bereich, in dem sich der Rotor 2 verlagert.
-
Auch bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Rotor 2 in dem Stator 1 lediglich in eine Richtung (in der Zeichnung nach oben (P1)) „Platz”, da der überhöht dargestellte erforderliche Mindestluftspalt L nicht unterschritten werden darf. Im Unterschied zu dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die langlochförmige Aussparung 4 des Stators 1 mittig in diesem angeordnet. Die Mittelachse 7a der langlochförmigen Aussparung des Stators 1 deckt sich also mit der Mittelachs 7b des Stators, während die Rotorachse 8 parallel beabstandet hierzu verläuft. Die gestrichelte Linie 13 kennzeichnet auch hier den Bereich, in dem sich der Rotor 2 verlagert.
-
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Aussparung 4a des Stators kreisförmig ist. Der Rotor 2 ist exzentrisch in dieser Aussparung 4a angeordnet, die Mittelachse 7c der kreisförmigen Aussparung verläuft also parallel beabstandet zu der Rotorachse 8. Die gestrichelte Linie 13 kennzeichnet den Verlagerungsbereich des Rotors 2.
-
5 zeigt erneut ein Ausführungsbeispiel mit langlochförmiger Aussparung 4 in dem Stator 1. Wie bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 4 mittig in dem Stator 1 angeordnet und der Rotor 2 ist nicht mittig in der Aussparung angeordnet. Die Mittelachse 7a der langlochförmigen Aussparung des Stators 1 deckt sich also mit der Mittelachse 7b des Stators, während die Rotorachse 8 parallel beabstandet hierzu verläuft. Anders als bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 2 jedoch nicht ganz an einer Seite (unten) in dem Langloch angeordnet, sondern es bilden sich zu zwei Seiten (oben und unten) des Rotors zwei vergrößerte Luftspalte 3, wobei der Luftspalt 3 in eine Richtung (oben) größer als in der entgegen gesetzten Richtung ausgeprägt ist. Diese Anordnung eignet sich daher dann, wenn Verlagerungen des Rotors 2 relativ zum Stator 1 in zwei zueinander entgegen gesetzten Richtungen P1, P2 in unterschiedlicher Ausprägung stattfindet, wie dies durch den durch die gestrichelte Linie 13 dargestellten Verlagerungsbereich des Rotors verdeutlicht ist.
-
Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 16 der erfindungsgemäßen Walze 15 ein Außenläufer. Der mittig angeordnete Stator 1 ist oval und zwar zitronenförmig. Sein Querschnitt setzt sich aus Teilen von zwei Halbkreisbögen zusammen. Der Stator 1 ist nicht mittig in dem Rotor 2 angeordnet. Die Rotorachse 8 und die Mittelachse 7b des Stators verlaufen daher parallel beabstandet zueinander. Wie bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ergibt sich eine Eignung für zu erwartende ungleiche Verlagerung des Rotors relativ zum Stator in zwei entgegen gesetzten Richtungen. Die Pfeile P1 und P2 symbolisieren in 6 die möglichen Verlagerungsrichtungen des Stators 1. Die gestrichelte Linie 14 kennzeichnet den Verlagerungsbereich des Stators 1.
-
7 zeigt einen Endbereich einer erfindungsgemäßen Walze 15, die als durchbiegungssteuerbare Walze ausgeführt ist und von einem Elektromotor 16 angetrieben ist. Der Elektromotor 16 ist als Direktantrieb ausgeführt. Bei der Walze 15 handelt es sich um eine so genannte schwimmende Walze, mit einer um ein feststehendes Querhaupt 6 rotierenden Rohrwalze 5, die an ihren beiden Enden mittels Wälzlagern 12 auf dem Querhaupt 6 gelagert ist und mittels nicht gezeigten hydrostatischen Vorrichtungen auf dem Querhaupt abgestützt ist. Das Querhaupt 6 bzw. die auf diesem an beiden Enden angeordnete Lagerglocke 11 und damit die gesamte Walze ruht auf Lagern 10, die ein Verkippen tolerieren (Pendellager). Der Stator 1 ist fest an der Lagerglocke 11 und der Rotor 2 ist fest an der Rohrwalze 5 angeordnet. Der Stator 1 weist eine mittig in diesem angeordnete langlochförmige Aussparung 4 auf, die in senkrechter Richtung länglich ist (in 7 oben und unten). Der Stator 1 ist exzentrisch nach oben versetzt an der Lagerglocke 11 angeordnet. Dies ist unter anderem in 7 daran erkennbar, dass die Außenseite der Lagerglocke 11 nicht bündig in den Stator 1 übergeht, sondern dass eine kleine Stufe zu sehen ist. Der Rotor 2 ist daher nicht mittig in der Aussparung 4 des Stators 1 angeordnet, so dass die Rotorachse 8 parallel beabstandet zu der Mittelachse 7a der langlochförmigen Aussparung des Stators 1 verläuft. Der Rotor 2 ist unterhalb der Mitte der Aussparung 4 angeordnet.
-
8 zeigt die in 7 gezeigte Anordnung während des Betriebs bzw. bei Belastung der Walze 15. Hierbei kommt es zu einer Durchbiegung des Querhaupts 6, während eine Durchbiegung der Rohrwalze 5 nicht stattfindet oder vernachlässigbar klein ist und die Lagerglocke 11 bewegt sich mit dem Querhaupt 6 mit. Dies führt zu einer Relativbewegung des an der Lagerglocke 11 angeordneten Stators 1 gegenüber dem Rotor 2. Der Stator 1 verkippt gegenüber dem Rotor 2 um den Mittelpunkt 9 der Wälzlager 12 nach unten. Da der Luftspalt 3 in dieser Richtung aufgrund der Langlochform der Aussparung 4 vor der Belastung großzügig bemessen war, kommt es dennoch nicht zu einer Fehlfunktion. Da der Luftspalt 3 aufgrund der Langlochform der Aussparung 4 im Übrigen schmal ist, insbesondere in den Richtungen senkrecht zur Zeichenebene der 7, sind die elektrischen und magnetischen Verluste gering und es wird ein hohes Drehmoment erzielt.
-
Die 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem die langlochförmige Aussparung des Stators 1 derart ausgebildet ist, dass die Größe der größeren Erstreckung des Querschnitts der Aussparung 4 über den Verlauf der Mittelachse des Stators variiert. In den 9 und 10 wird die Größe der größeren Erstreckung von links nach rechts größer.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Stator
- 2
- Rotor
- 3
- Luftspalt
- 4
- langlochförmige Aussparung bzw. Statorinnenkontur
- 4a
- kreisförmige Aussparung bzw. Statorinnenkontur
- 5
- Rohrwalze
- 6
- Querhaupt
- 7a
- Mittelachse der langlochförmigen Aussparung des Stators
- 7b
- Mittelachse des Stators
- 7c
- Mittelachse der kreisförmigen Aussparung des Stators
- 8
- Rotorachse
- 9
- Wälzlagermittelpunkt
- 10
- Walzenlagerung
- 11
- Lagergehäuse, Lagerglocke
- 12
- Wälzlager
- 13
- Bereich, in dem sich der Rotor verlagert
- 14
- Bereich, in dem sich der Stator verlagert
- 15
- Walze
- 16
- Elektromotor
- P1, P2
- Pfeile
- L
- Mindestens erforderliche Luftspaltgröße
