DE102012110147A1 - Rotor für einen Asynchronmotor in gebauter Ausführung - Google Patents

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DE102012110147A1
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Daniel Paul
Jürgen Meusel
Claudius Rath
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Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
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ThyssenKrupp Presta TecCenter AG
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    • H02K7/003Couplings; Details of shafts

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor (1) für einen Asynchronmotor mit einem Blechlamellenpaket (10) und mit einer ersten und einer zweiten Endscheibe (11), wobei die Endscheiben (11) endseitig am Blechlamellenpaket (10) angeordnet sind und zur drehbaren Lagerung des Rotors (1) um eine Rotorachse (12) dienen, und wobei Kurzschlussstäbe (18) vorgesehen sind, die sich durch das Blechlamellenpaket (10) hindurch erstrecken und in denen im Betrieb des Asynchronmotors eine elektrische Spannung induzierbar ist. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Zugelement (13, 14, 15, 16) vorgesehen, mit dem die Endscheiben (11) unter Vorspannung miteinander verbunden sind und wobei das Blechlamellenpaket (10) zwischen den Endscheiben (11) um die Rotorachse (12) zentriert aufgenommen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung behandelt einen Rotor für einen Asynchronmotor mit einem Blechlamellenpaket und mit einer ersten und einer zweiten Endscheibe, wobei die Endscheiben endseitig am Blechlamellenpaket angeordnet sind und zur drehbaren Lagerung des Rotors um eine Rotorachse dienen, und wobei Kurzschlussstäbe vorgesehen sind, die sich durch das Blechlamellenpaket hindurch erstrecken und in denen im Betrieb des Asynchronmotors eine elektrische Spannung induzierbar ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Rotoren für Asynchronmotoren weisen Blechlamellenpakete auf, die aus einer Vielzahl von einzelnen Blechlamellen ausgebildet sind, die stanzpaketiert sind und durch axial zusammengehalten werden. Bekannt sind insbesondere Rotoren mit Blechlamellenpaketen, durch die sich eine durchgehende Rotorwelle hindurch erstreckt. Die Blechlamellen weisen hierfür jeweils eine Mittelbohrung auf, und häufig müssen die Blechlamellenpakete auf die Rotorwelle passgenau aufgesetzt werden. Ein Nachteil eines solchen Rotoraufbaus entsteht durch enge Fügetoleranzen der Rotorwelle und der Mittelbohrung der Blechlamellen, und die engen Fügetoleranzen müssen über der gesamten Länge der Rotorwelle gewährleistet sein. Ferner gestaltet sich der Fertigungsprozess häufig aufwendig, da die Mittelbohrung im Blechlamellenpaket beispielsweise durch Innenhonen nachbearbeitet werden muss, zudem muss der Pressverband aus Rotorwelle und den Blechlamellen häufig unter Erwärmung des Blechlamellenpaketes und/oder unter Abkühlung der Welle erfolgen, um die notwendige Pressung zwischen dem Blechlamellenpaket und der Rotorwelle herzustellen.
  • Um diese Nachteile zu überwinden, sind Rotoren bekannt, die wellenlos ausgeführt sind, wie beispielsweise in der DE 905 044 A gezeigt. Der Rotor ist für einen Asynchronmotor ausgebildet und weist ein Blechlamellenpaket auf, und endseitig am Blechlamellenpaket sind Endscheiben angeordnet, sodass sich das Blechlamellenpaket zwischen den beiden Endscheiben erstreckt und durch diese gehalten ist. An den Endscheiben sind außenseitig Wellenstümpfe angeformt, die Lagerzapfen zur Lagerung des Rotors im Asynchronmotor bilden. Somit weist der Rotor keine durchgehende Rotorwelle auf, und die Lagerzapfen bilden durch ihre gemeinsame Mittellinie, die mit der Rotorachse zusammenfällt, die Möglichkeit zur drehbaren Aufnahme des Rotors.
  • Außenseitig sind im Blechlamellenpaket Kurzschlussstäbe eingegossen, die über Kurzschlussringe, die endseitig am Blechlamellenpaket angeordnet sind, elektrisch miteinander verbunden sind. Damit wird das Blechlamellenpaket mittels der Kurzschlussstäbe zusammengehalten, wodurch diese besondere mechanische Eigenschaften aufweisen müssen. Häufig sind Kurzschlussstäbe aus elektrisch hoch leitendem Material hergestellt, sodass beispielsweise Kupfer- oder Aluminiumwerkstoffe zum Einsatz kommen, um die Kurzschlussstäbe zu bilden. Diese Werkstoffe sind jedoch häufig mechanisch nicht besonders hoch belastbar.
  • Die US 3, 826, 940 A1 zeigt eine weitere Ausführungsform zur Bildung eines Rotors für einen Asynchronmotor mit einem Blechlamellenpaket und einer ersten und einer zweiten Endscheibe, wobei sich jedoch eine Rotorwelle durch das Blechlamellenpaket hindurch erstreckt, wofür das Blechlamellenpaket eine entsprechende Durchgangsbohrung aufweist. Um die Blechlamellen mit den Endscheiben in einer Paketanordnung auf der durchgehenden Rotorwelle zu halten, sind Zugelemente gezeigt, die sich durch das Blechlamellenpaket erstrecken und außenseitig die Endscheiben hintergreifen, beispielsweise durch Schraubenköpfe und Schraubenmuttern. Dadurch entsteht zwar eine Entkoppelung der Kurzschlussstäbe und der Zugelemente, der Aufbau des Rotors ist jedoch nachteilhaft, da zur Aufnahme der Blechlamellen auf der durchgehenden Rotorwelle eine entsprechend genaue Bohrung in den Blechlamellen erforderlich ist.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist damit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rotor für einen Asynchronmotor in einer gebauten Ausführung bereitzustellen, der einfach aufgebaut ist und ein möglichst minimales Gewicht aufweist.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Rotor für einen Asynchronmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einem Rotor ausgehend von der Bauart gemäß dem Oberbegriff wenigstens ein Zugelement vorgesehen ist, mit dem die Endscheiben unter Vorspannung miteinander verbunden sind und wobei das Blechlamellenpaket zwischen den Endscheiben um die Rotorachse zentriert aufgenommen ist.
  • Damit wird ein Rotor für einen Asynchronmotor vorgeschlagen, der durch einfache Aufnahme des Blechlamellenpaketes zwischen zwei Endscheiben eine gewichtsminimale Ausführung erlaubt, und ferner sind die Kurzschlussstäbe, die das Blechlamellenpaket durchsetzen, baulich und funktionell getrennt von Zugelementen, die zur mechanischen Verbindung des Blechlamellenpaketes mit den Endscheiben dienen. Folglich können die Kurzschlussstäbe aus einem für die elektrische Funktion optimierten Werkstoff ausgebildet werden, wohingegen die Zugelemente keine elektrische Funktion erfüllen müssen, und zur Erfüllung der mechanischen Haltefunktion baulich und werkstofflich optimiert sein können. Damit ergibt sich ein gebauter Rotor, der aus einer Anzahl von Einzelteilen montiert werden kann, wobei es bedingt durch die Bauart weiterhin möglich bleibt, die Kurzschlussstäbe auch durch ein Gießverfahren herzustellen.
  • Das Blechlamellenpaket kann zur besonderen Gewichtsreduzierung einen Innendurchgang aufweisen, sodass die Blechlamellen ringförmig ausgebildet sind. Dabei kann sich das wenigstens eine Zugelement frei durch den Innendurchgang hindurch erstrecken. Die Kurzschlussstäbe hingegen durchlaufen das Blechlamellenpaket vorzugsweise derart, dass das Material des Blechlamellenpaketes die Kurzschlussstäbe umgibt, um den magnetischen Fluss im Rotor zu optimieren. Die Zugelemente sind hingegen nicht an der Bildung oder Verstärkung des magnetischen Flusses beteiligt, und können sich frei durch den Innendurchgang im Blechlamellenpaket erstrecken.
  • Als eine besonders bevorzugte Ausführungsform weist der Rotor lediglich ein einziges Zugelement auf. Das einzige Zugelement erstreckt sich dabei konzentrisch zur Rotorachse zwischen den Endscheiben. Das Zugelement ist entsprechend dimensioniert, sodass dieses mit hinreichender Kraft und Festigkeit die beiden Endscheiben unter Vorspannung miteinander verbinden kann. Insbesondere entsteht der Vorteil, dass keine weiteren Zugelemente erforderlich sind, die nicht an der magnetischen Flussbildung beteiligt sind, jedoch als rotatorisch beschleunigte Masse Bestandteil des Rotors sein müssen. Das konzentrisch zur Rotorachse angeordnete Zugelement bildet somit eine Minimierung rotatorisch beschleunigter Massen, sodass der Rotor trotz einer großen magnetischen Flussdichte durch die ringförmigen Blechlamellen zur Bildung des Blechlamellenpaketes eine geringe Masse aufweist.
  • Das Zugelement ist mit besonderem Vorteil als Schraubelement ausgebildet. Dieses kann einen Schraubenschaft und einen Schraubenkopf aufweisen, wobei in der ersten Endscheibe der Schraubenschaft eingeschraubt wird und wobei in der zweiten Endscheibe der Schraubenkopf einsitzt. Somit können die beiden Endscheiben unterschiedlich ausgebildet sein, und in der ersten Endscheibe ist ein Gewinde eingebracht, in das ein auf dem Schraubenschaft vorhandenes Gewinde eingeschraubt wird, und die zweite Endscheibe weist einen Aufnahmesitz auf, in dem der Schraubenkopf aufgenommen werden kann.
  • Insbesondere können die Endscheiben Lagerzapfen aufweisen, die sich mit ihren Mittellinien in der Rotorachse erstrecken und über die der Rotor rotierend lagerbar ist, wobei der Schraubenschaft im Lagerzapfen der ersten Endscheibe eingeschraubt ist und wobei der Schraubenkopf im Lagerzapfen der zweiten Endscheibe einsitzt. Beispielsweise kann das Schraubelement als Zylinderschraube mit entsprechend langem Schraubenschaft ausgeführt sein, und die Zylinderschraube weist eine Länge auf, die etwa der Länge des Rotors entspricht. Um den Rotor zu montieren, muss folglich lediglich das Blechlamellenpaket bereitgestellt werden, an denen die beiden Endscheiben angeordnet werden, und vor oder nach Anordnung der Kurzschlussstäbe kann das Schraubelement in die Endscheiben eingeschraubt werden, wodurch die Montage des Rotors bereits fertiggestellt werden kann.
  • Mit weiterem Vorteil können die Endscheiben Zentrierbünde aufweisen, über die das Blechlamellenpaket zentriert zur Rotorachse durch die Endscheiben aufgenommen ist. Die Zentrierbünde weisen dabei beispielsweise nach innen in den Innendurchgang des Blechlamellenpaketes hinein und befinden sich auf der gegenüberliegenden Seite der Lagerzapfen an den Endscheiben. Dadurch wird ferner der Vorteil erreicht, dass der Innendurchgang, in den die Zentrierbünde einsitzen können, lediglich im Randbereich bearbeitet werden müssen, sodass die Zentrierbünde das gesamte Blechlamellenpaket bereits durch die lediglich außenseitig in den Innendurchgang hineinragenden Zentrierbünde zentrisch zur Rotorachse aufgenommen wird.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform kann der Rotor mehrere Zugelemente aufweisen, die die Endscheiben miteinander verbinden und sich durch den Innendurchgang des Blechlamellenpaketes hindurch erstrecken. Die Zugelemente können gleich verteilt um die Rotorachse angeordnet sein, und die Endscheiben können in ihren Grundkörpern Durchgänge aufweisen, durch die sich die Zugelemente hindurch erstrecken. Die Zugelemente können ebenfalls als Schraubelemente ausgebildet sein und einen Schraubenkopf aufweisen, an den sich ein Schraubenschaft anschließt. Somit können die Zugelemente beispielsweise in die Durchgänge einer ersten Endscheibe hindurchgeführt werden, und außenseitig an der gegenüberliegenden Endscheibe mit entsprechenden Schraubenmuttern gesichert werden. Dabei können die Zugelemente ebenfalls frei durch den Innendurchgang des Blechlamellenpaketes hindurchgeführt sein.
  • Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform können mehrere Zugelemente vorgesehen sein, die in axial durchgehenden oder intermittierend ausgeführten Lamellenbereichen innenseitig im Blechlamellenpaket einliegen, und durch das Einliegen der Zugelemente in den eingezogenen Lamellenbereichen kann auf vorteilhafte Weise ein Drehmoment von den Blechlamellen auf die Zugelemente übertragen werden, da zwischen den Blechlamellen und den Zugelementen ein Formschluss gebildet ist. Durch diese Ausführungsform kann der Vorteil erreicht werden, dass die einzelnen Blechlamellen des Blechlamellenpaketes durch die Zugelemente zentriert zur Rotorachse gehalten sind.
  • Nach einer noch weiteren Ausführungsform ist es möglich, im Blechlamellenpaket Durchgänge vorzusehen, durch die die Kurzschlussstäbe und die Zugelemente gemeinsam hindurchgeführt sind. Beispielsweise können die Durchgänge durch das Blechlamellenpaket, jedoch auch durch die Endscheiben, unrund ausgeführt sein, und innenseitig, in Richtung zur Rotorachse, sind durch die Durchgänge die Zugelemente hindurchgeführt, und außenseitig sind die Kurzschlussstäbe parallel benachbart zu den Zugelementen durch die Durchgänge hindurchgeführt.
  • An den Enden des Blechlamellenpaketes können Kurzschlussringe angeordnet sein, durch die die Kurzschlussstäbe miteinander verbunden sind. Die Kurzschlussstäbe können mit den Kurzschlussringen stoffschlüssig verbunden sein, wodurch eine besonders hohe Stromflussdichte zwischen den Kurzschlussstäben und den Kurzschlussringen ermöglicht wird. Alternativ kann eine formschlüssige Verbindung zwischen den Kurzschlussstäben und den Kurzschlussringen vorgesehen sein, beispielsweise durch ein Umbiegen der Enden der Kurzschlussstäbe oder durch ein mechanisches Umformen der Enden der Kurzschlussstäbe nach Art einer Nietverbindung. Beispielsweise können die Kurzschlussstäbe aber auch endseitig am Kurzschlussring verschraubt sein.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
  • 1 eine erste Ausführungsform eines Rotors in einer quer geschnittenen Ansicht, rechts dargestellt, und in einer Ansicht aus Richtung der Rotorachse, links dargestellt, mit einem Zugelement, das als Schraubelement ausgeführt ist und zentriert zur Rotorachse das Blechlamellenpaket durchläuft,
  • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors in einer quer geschnittenen Ansicht, rechts dargestellt, und in einer Ansicht aus Richtung der Rotorachse, links dargestellt, mit mehreren Zugelementen, die den Innendurchgang des Blechlamellenpaketes frei durchlaufen und beabstandet zur Rotorachse ausgebildet sind,
  • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors in einer quer geschnittenen Ansicht, rechts dargestellt, und in einer Ansicht aus Richtung der Rotorachse, links dargestellt, mit einem Blechlamellenpaket, durch das die Zugelemente hindurchgeführt sind,
  • 4 ein Ausführungsbeispiel eines Rotors mit einem Blechlamellenpaket, in dem Durchgänge eingebracht sind, durch die sowohl die Kurzschlussstäbe als auch die Zugelemente hindurchgeführt sind und
  • 4a die Detailansicht A gemäß 4.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rotors 1 für einen Asynchronmotor in einer quer geschnittenen Ansicht, rechts dargestellt, und in einer Ansicht aus Richtung der Rotorachse 12, links dargestellt. Der Rotor 1 weist ein Blechlamellenpaket 10 aus einer Vielzahl von einzelnen Lamellenblechen auf, die in stanzpaketierter Anordnung aufeinander liegend ausgebildet sind, und die Lamellenbleche sind ringförmig ausgeführt, sodass im Blechlamellenpaket 10 ein Innendurchgang 17 entsteht. Das Blechlamellenpaket 10 bildet somit einen Rohrabschnitt und ist mit Kurzschlussstäben 18 durchsetzt, die außenseitig über Kurzschlussringe 23 elektrisch miteinander verbunden sind. Gemäß dem Funktionsprinzip eines Asynchronmotors werden in den Kurzschlussstäben 18 elektrische Spannungen induziert, wobei das Blechlamellenpaket 10 zur Bildung bzw. zur Verstärkung des magnetischen Flusses dient. Das Verhältnis des Durchmessers des Innendurchgangs 17 zum Außendurchmesser des Blechlamellenpaketes 10 ist dabei so bestimmt, dass die magnetische Flussdichte durch den Innendurchgang 17 nicht oder nicht wesentlich verringert wird, jedoch ergibt sich ein Rotor 1 für einen Asynchronmotor mit einem wesentlich geringeren Gewicht.
  • Der Rotor 1 besitzt keine durchgehende Rotorwelle, und ist somit wellenlos ausgeführt. Hierfür bilden die Endscheiben 11 Lagerzapfen 19, die mit ihren Mittellinien gemeinsam in der Rotorachse 12 fluchten, und über die Lagerzapfen 19 kann der Rotor 1 in einem nicht näher gezeigten Gehäuse des Asynchronmotors drehbar aufgenommen werden. Die Endscheiben 11 sind beispielhaft einteilig ausgeführt und können unter Ausnutzung der gleichen sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile auch mehrteilig ausgebildet sein.
  • Zur mechanischen Verbindung der Endscheiben 11 mit dem Blechlamellenpaket 10 sind die Endscheiben 11 durch ein Zugelement 13 miteinander verbunden, das als Schraubelement 13 ausgeführt ist und sich konzentrisch zur Rotorachse 12 durch den Rotor 11 hindurch erstreckt. Das Schraubelement 13 ist dabei in der rechts dargestellten Endscheibe 11 eingeschraubt, wofür innenseitig im Lagerzapfen 19 ein Gewinde 24 eingebracht ist, in das der Schraubenschaft 13a des Schraubelementes 13 eingeschraubt ist. Die auf der linken Seite des Blechlamellenpaketes 10 gezeigte Endscheibe 11 besitzt innenseitig im Lagerzapfen 19 einen Aufnahmesitz 25 zur Aufnahme des Schraubenkopfes 13b des Schraubelementes 13. Wird das Schraubelement 13 festgeschraubt, indem dieses mit einem bestimmten Anzugs-Drehmoment in der rechten Endscheibe 11 verschraubt wird, so werden die beiden Endscheiben 11 mit hinreichend großer Kraft aufeinander gepresst und mit dem Blechlamellenpaket 10 auf Block gezogen.
  • Die Kurzschlussstäbe 18 sind mit den Kurzschlussringen 23 auf nicht näher gezeigte Weise beispielsweise stoffschlüssig und damit sehr gut elektrisch leitend verbunden. Dabei bestehen die Kurzschlussstäbe 18 und/oder die Kurzschlussringe 23 aus einem Werkstoff, der zur Optimierung des elektrischen Stromflusses ausgelegt ist und keine mechanischen Kräfte aufnehmen muss. In nicht näher gezeigter Weise können die Kurzschlussstäbe 18 und/oder die Kurzschlussringe 23 beispielsweise auch einteilig im Gießverfahren hergestellt sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Kurzschlussstäbe 18 aus einem abgelängten Stangenmaterial bereitgestellt werden, und die Durchgänge durch die Blechlamellen zum Hindurchführen der Kurzschlussstäbe 18, jedoch auch die Durchgänge im Außenbereich der Endscheibe 11, können Passungsmaße aufweisen, sodass sowohl die Blechlamellen untereinander als auch das Blechlamellenpaket 10 relativ zu den Endscheiben um die Rotorachse zentriert aufgenommen sind.
  • Das Ausführungsbeispiel zeigt zur konzentrischen Aufnahme des Blechlamellenpaketes 10 zudem Zentrierbünde 20, die randseitig in den Innendurchgang 17 im Blechlamellenpaket 10 hineinragen. Über die Zentrierbünde 20 ist das Blechlamellenpaket 10 konzentrisch zur Rotorachse 12 aufgenommen, wodurch bereits eine hinreichend genaue Zentrierung des Blechlamellenpaketes 10 erreicht werden kann.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors 1 für einen Asynchronmotor in einer quer geschnittenen Ansicht, rechts dargestellt, und in einer Ansicht aus Richtung der Rotorachse 12, links dargestellt, mit einem Blechlamellenpaket 10 und zwei endseitig an diesem angeordnete Endscheiben 11, und die Endscheiben 11 weisen Lagerzapfen 19 auf, um den Rotor 1 in einem Gehäuse des Asynchronmotors um die Rotorachse 12 drehbar aufzunehmen. Die Anordnung der Kurzschlussstäbe 18 und der Kurzschlussringe 23 entspricht dabei der Anordnung, wie diese bereits in Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde.
  • Gezeigt sind Zugelemente 14, die sich frei durch den Innendurchgang 17 des Blechlamellenpaketes 10 hindurch erstrecken, und die beabstandet zur Rotorachse 12 in gleicher Winkelteilung zueinander zwischen den Endscheiben 11 verlaufen. Das Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft vier Zugelemente 14, die als Schraubelemente 14 ausgeführt sind. Die Schraubelemente 14 sind durch die rechte Endscheibe 11 hindurchgeführt und mit einem Gewindeabschnitt in der linken Endscheibe 11 verschraubt. Die Endscheiben 11 besitzen dabei ebenfalls Zentrierbünde 20, die das Blechlamellenpaket 10 über den Innendurchgang 17 zentrisch zur Rotorachse 12 aufnehmen. Damit ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Rotors 1 gezeigt, der sowohl Kurzschlussstäbe 18 als auch Zugelemente 14 aufweist, die baulich getrennt voneinander angeordnet sind, wobei die Kurzschlussstäbe 18 zur optimierten elektrischen Funktion außenseitig das Blechlamellenpaket 10 durchlaufen, und die Zugelemente 14 laufen frei durch den Innendurchgang 17, der im Blechlamellenpaket 10 ausgebildet ist. Beispielhaft sind vier Schraubelemente 14 gezeigt, wobei wenigstens zwei, vorzugsweise drei und besonders bevorzugt vier oder mehr Schraubelemente 14 zwischen den Endscheiben 11 vorgesehen sind.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Rotors 1 für einen Asynchronmotor in einer quer geschnittenen Ansicht, rechts dargestellt, und in einer Ansicht aus Richtung der Rotorachse 12, links dargestellt, mit einem Blechlamellenpaket 10 sowie dieses durchsetzende Kurzschlussstäbe 18, die über Kurzschlussringe 23 elektrisch miteinander verbunden sind, wie in Zusammenhang mit 1 bereits beschrieben. Das Blechlamellenpaket 10 ist zwischen zwei Endscheiben 11 mit jeweiligen Lagerzapfen 19 aufgenommen, um den Rotor 1 um die Rotorachse 12 zu lagern. Das Ausführungsbeispiel zeigt das Blechlamellenpaket 10 mit einem Innendurchgang 17, der das Blechlamellenpaket 10 nicht als runde Bohrung durchwandert, und die Blechlamellen des Blechlamellenpaketes 10 weisen nach innen zur Rotorachse 12 gerichtete, eingezogene Lamellenbereiche 26, 26’ auf.
  • Die im Querschnitt oben und auf halber Höhe dargestellten Lamellenbereiche 26 bilden eine durchgehende Einlegetasche zum Einliegen der Zugelemente 15, und die im Querschnitt unten dargestellten Lamellenbereiche 26’ bilden intermittierend ausgeführte Einlegetaschen, die durch Zwischenbereiche 21 unterbrochen sind, sodass die Zugelemente 15 die Zwischenräume 21 frei durchlaufen. Die Zugelemente 15 bilden Zugstangen, die außenseitig aus den Endscheiben 11 hervorstehen, und auf den hervorstehenden Bereichen der Zugstangen sind Schraubenmuttern 27 aufgeschraubt, sodass die Blechlamellen des Blechlamellenpaketes 10 gemeinsam mit den Endscheiben 11 durch die Zugelemente 15 auf Block gezogen werden können. Dabei entsteht der Vorteil, dass die Blechlamellen des Blechlamellenpaketes 10 gemeinsam mit den Endscheiben 11 bereits durch die Zugelemente 15 relativ zur Rotorachse 12 zentriert werden können.
  • Durch das Einliegen der Zugelemente 15 in den eingezogenen Lamellenbereichen 26, 26’ kann auf vorteilhafte Weise ein Drehmoment von den Blechlamellen auf die Zugelemente 15 übertragen werden.
  • 4 zeigt schließlich ein letztes Ausführungsbeispiel des Rotors 1 für einen Asynchronmotor mit einem Blechlamellenpaket 10 und einer ersten und einer zweiten Endscheibe 11, wobei das Blechlamellenpaket 10 wiederum zwischen den Endscheiben 11 aufgenommen ist. Die Endscheiben 11 weisen Lagerzapfen 19 auf, die sich mit ihren Mittellinien konzentrisch zur Rotorachse 12 erstrecken, und über die der Rotor 1 drehbar in einem Gehäuse des Asynchronmotors aufgenommen werden kann. Das Blechlamellenpaket 10 besitzt dabei einen Innendurchgang 17, der das Blechlamellenpaket 10 als zylindrische Bohrung durchsetzt.
  • Durch das Blechlamellenpaket 10 erstrecken sich Durchgänge 22, in denen sowohl die Kurzschlussstäbe 18 als auch die Zugelemente 16 gemeinsam hindurchgeführt sind. Die Kurzschlussstäbe 18 sind außenseitig über die Kurzschlussringe 23 miteinander elektrisch verbunden, und die Zugelemente 16 dienen zur mechanischen Verspannung der Endscheiben 11 mit dem Blechlamellenpaket 10.
  • Dabei durchwandern sowohl die Kurzschlussstäbe 18 als auch die Zugelemente 16 die Durchgänge 22 im Blechlamellenpaket 10 sowie Durchgänge in den Endscheiben 11, sodass die Kurzschlussstäbe 18 und die Zugelemente 16 mit den Kurzschlussringen 23 verbunden sind. Auf nicht näher gezeigte Weise können dabei die Zugelemente 16 auf Zug gebracht werden, um das System aus dem Blechlamellenpaket 10, den Endscheiben 11 und den Kurzschlussringen 23 auf Block zu ziehen. Das Detail A ist in 4a vergrößert dargestellt.
  • 4a zeigt im Detail die Anordnung eines Zugelementes 16 und eines Kurzschlussstabes 18, wobei sowohl das Zugelement 16 als auch der Kurzschlussstab 18 den Durchgang 22 im Blechlamellenpaket 10 sowie in der Endscheibe 11 und im Kurzschlussring 23 durchlaufen. Durch die parallel verlaufende Anordnung des Zugelementes 16 und des Kurzschlussstabes 18 durch die Durchgänge 22 entsteht eine weitere, vorteilhafte Bauart eines Rotors 1, und die Kurzschlussstäbe 18 dienen zur Bildung des Kurzschlussläuferkäfigs, und die Zugelemente 16 dienen zur mechanischen Verspannung des Blechlamellenpaketes 10 mit den Endscheiben 11.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere kann in jedem der gezeigten Ausführungsbeispiele das Zugelement 13, 14, 15 und/oder 16 als Schraubelement ausgeführt sein, oder die Zugelemente 13, 14, 15 und/oder 16 bilden Zugbolzen, auf denen endseitig Schraubenmuttern 27 aufgeschraubt sind, die auch in der Anordnung der Zugelemente 16 gemäß 4 Anwendung finden können, um das System aus dem Blechlamellenpaket 10, den Endscheiben 11 und den Kurzschlussringen 23 über die Zugelemente 16 auf Block zu ziehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Rotor
    10
    Blechlamellenpaket
    11
    Endscheibe
    12
    Rotorachse
    13
    Zugelement, Schraubelement
    13a
    Schraubenschaft
    13b
    Schraubenkopf
    14
    Zugelement, Schraubelement
    15
    Zugelement
    16
    Zugelement
    17
    Innendurchgang
    18
    Kurzschlussstab
    19
    Lagerzapfen
    20
    Zentrierbund
    21
    Zwischenbereich
    22
    Durchgang
    23
    Kurzschlussring
    24
    Gewinde
    25
    Aufnahmesitz
    26
    eingezogener Lamellenbereich, durchgehend
    26’
    eingezogener Lamellenbereich, intermittierend
    27
    Schraubenmutter
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 905044 A [0003]
    • US 3826940 A1 [0005]

Claims (12)

  1. Rotor (1) für einen Asynchronmotor mit einem Blechlamellenpaket (10) und mit einer ersten und einer zweiten Endscheibe (11), wobei die Endscheiben (11) endseitig am Blechlamellenpaket (10) angeordnet sind und zur drehbaren Lagerung des Rotors (1) um eine Rotorachse (12) dienen, und wobei Kurzschlussstäbe (18) vorgesehen sind, die sich durch das Blechlamellenpaket (10) hindurch erstrecken und in denen im Betrieb des Asynchronmotors eine elektrische Spannung induzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugelement (13, 14, 15, 16) vorgesehen ist, mit dem die Endscheiben (11) unter Vorspannung miteinander verbunden sind und wobei das Blechlamellenpaket (10) zwischen den Endscheiben (11) um die Rotorachse (12) zentriert aufgenommen ist.
  2. Rotor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechlamellenpaket (10) einen Innendurchgang (17) aufweist, wobei sich das wenigstens eine Zugelement (13, 14) frei durch den Innendurchgang (17) erstreckt.
  3. Rotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zugelement (13) konzentrisch zur Rotorachse (12) zwischen den Endscheiben (11) erstreckt.
  4. Rotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zugelement (13, 14) als Schraubelement (13, 14) ausgebildet ist.
  5. Rotor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubelement (13) einen Schraubenschaft (13a) und einen Schraubenkopf (13b) aufweist, wobei in der ersten Endscheibe (11) der Schraubenschaft (13a) eingeschraubt ist und wobei in der zweiten Endscheibe (11) der Schraubenkopf (13b) einsitzt.
  6. Rotor (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Endscheiben (11) Lagerzapfen (19) aufweisen, die sich mit ihren Mittellinien in der Rotorachse (12) erstrecken und über die der Rotor (1) rotierend lagerbar ist, wobei der Schraubenschaft (13a) im Lagerzapfen (19) der ersten Endscheibe (11) eingeschraubt ist und wobei der Schraubenkopf (13b) im Lagerzapfen (19) der zweiten Endscheibe (11) einsitzt.
  7. Rotor (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endscheiben (11) Zentrierbünde (20) aufweisen, über die das Blechlamellenpaket (10) zentriert zur Rotorachse (12) durch die Endscheiben (11) aufgenommen ist.
  8. Rotor (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierbünde (20) im Innendurchgang (17) des Blechlammellenpaketes (10) einsitzen.
  9. Rotor (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zugelemente (14) vorgesehen sind, die die Endscheiben (11) miteinander verbinden und sich durch den Innendurchgang (17) des Blechlamellenpaketes (10) hindurch erstrecken.
  10. Rotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein Zugelement (15) durch den Innendurchgang (17) geführt ist und in eingezogenen Lamellenbereichen (26, 26’) des Blechlamellenpaketes (10) einliegt.
  11. Rotor (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Blechlamellenpaket (10) Durchgänge (22) vorgesehen sind, durch die die Kurzschlussstäbe (18) und die Zugelemente (16) gemeinsam hindurchgeführt sind.
  12. Rotor (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden des Blechlamellenpaketes (10) Kurzschlussringe (23) angeordnet sind, durch die die Kurzschlussstäbe (18) miteinander verbunden sind.
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