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Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektrogroßantrieb.
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Eine derartige Vorrichtung kommt beispielsweise bei Schiffsantrieben vor, bei denen Komponenten eines Elektromotors über eine Propellerwelle mit einem Propeller des Schiffs verbunden sind. Die Propellerwelle kann dabei zwei oder mehr in axialer Richtung hintereinander angeordnete Wellen umfassen, welche anhand von Wellenflanschen miteinander verbunden sind.
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Oftmals wurden die Komponenten eines Elektromotors auf einer Welle zwischen den beiden Wellenflanschen an den beiden axialen Enden der Welle installiert. Dazu wurden die Pole mittels einer geschrumpften Nabenkonstruktion auf der Welle aufgebracht oder auf einer künstlich vergrößerten Propellerwelle, was als Ballenwelle bekannt ist, geschraubt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage eines Rotors zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rotor eine Welle aufweist, die an einem ihrer axialen Enden einen Wellenflansch aufweist, der den Außenmantel der Welle nach radial außen überragt, sowie einen Adapter, ein Tragelement und ein Stützelement aufweist, welche jeweils radial außen an der Welle angeordnet sind, wobei der Adapter mit dem Wellenflansch verbunden ist, wobei das Tragelement zumindest mit dem Adapter verbunden ist, und wobei das Stützelement mit dem Tragelement und der Welle verbunden ist.
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Weiterhin wird diese Aufgabe durch einen Elektrogroßantrieb mit einem derartigen Rotor gelöst.
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Durch den erfindungsgemäßen Rotor kann der Kosten- und Logistikaufwand für die Montage des Rotors verringert werden, denn beispielsweise entfallen die vergleichsweise teuren Schmiedeteile einer künstlich vergrößerten Ballenwelle. Weiterhin kann ein bisher eingesetztes, teures und komplexes Polrad, welches als geschrumpfte Nabenkonstruktion ausgeführt ist, durch einfache und vergleichsweise billige Schweißteile ersetzt werden. Insbesondere im Vergleich zur Ballenwelle ist die Oberflächenbearbeitung des Tragelements des erfindungsgemäßen Rotors weniger anspruchsvoll und benötigt daher weniger Bearbeitungszeit und ermöglicht zusätzliche Kosteneinsparungen.
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Der erfindungsgemäße Rotor erlaubt weiterhin eine günstige Vorfertigung beispielsweise des Adapters und des Tragelements bzw. des Stützelements, wobei die Vorfertigung in effizienter Art und Weise, beispielsweise durch einen hohen Automatisierungsgrad, in einem Elektromaschinenwerk durchgeführt werden kann. Weil die vorgefertigten Teile im Vergleich zum kompletten Elektrogroßantrieb ein vergleichsweise klein sind, entfallen sämtliche Logistik- und Transportprobleme einer Montage von Großkomponenten.
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Die Vorfertigung findet vor der Montage des kompletten Rotors statt, welche üblicherweise in der Werft durchgeführt wird. In der Werft müssen zur Montage des erfindungsgemäßen Rotors lediglich einfache mechanische Montagetätigkeiten ausgeführt werden.
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Vorteilhaft ist ferner, dass die Welle, welche insbesondere als Propellerwelle ausgeführt werden kann, nicht speziell für den erfindungsgemäßen Rotor angepasst werden muss. Beispielsweise brauchen lediglich jene Bolzen, welche den jeweiligen Adapter am Wellenflansch befestigen, um die Stegbreite des Adapters verlängert werden.
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Schließlich erlaubt der erfindungsgemäße Rotor die Konstruktion und die Verwendung von vergleichsweise einfachen Werkzeugen zur mechanischen Aufnahme des Tragelements, des Stützelements und/oder des Adapters während der Vorfertigung des Rotors im Elektromaschinenwerk, welche beispielsweise die Verschraubungen und elektrische Verschaltung sowie die Stückprüfung vor der Auslieferung an den Kunden umfasst.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Teil des Tragelements gitterförmig ausgeführt. Durch die gitterförmige Ausführung zumindest eines Teils des Tragelements wird erreicht, dass das Tragelement besonders stabil und mechanisch belastbar ist. Gleichzeitig wird für das Tragelement weniger Material benötigt, was zu Kosteneinsparungen führt und den Rotor insgesamt leichter macht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Aktivteil radial außen am Tragelement angeordnet. Das Aktivteil kann entsprechend des Typs des Elektrogroßantriebs unterschiedlich ausgeführt werden, beispielsweise für einen Asynchronmotor als Blechpaket, welches zusätzlich einen Kurzschlusskäfig aufweisen kann. Alternativ kann das Aktivteil für einen permanenterregten bzw. fremderregten Synchronmotor Magnetpole aufweisen, beispielsweise in Form von Permanentmagneten bzw. in Form von elektrischen Wicklungen, welche beim Betrieb des Elektrogroßantriebs und bei einer Beaufschlagung der elektrischen Wicklungen mit einem Erregerstrom Magnetpole bilden.
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Denkbar ist hierbei auch, dass das Tragelement und das Aktivteil einstückig ausgeführt sind, so dass das Aktivteil gleichzeitig die Funktion des Tragelements übernimmt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser des zumindest einen Aktivteils kleiner als oder gleich groß wie der Durchmesser des Wellenflansches. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, den Wellenflansch für die Montage des Elektrogroßantriebs besonders auszuführen. Vielmehr kann auch ein gewöhnlicher Wellenflansch verwendet werden, wie er auch ohne eine zusätzliche Montage des erfindungsgemäßen Rotors verwendet würde.
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Dadurch, dass die radiale Ausdehnung des zumindest einen Aktivteils, welches jeweils radial außen am Tragelement angeordnet ist, mindestens so klein ist wie jene des Wellenflansches, werden ein in radialer Richtung besonders kompakter Rotor und ein in radialer Richtung besonders kompakter Elektrogroßantrieb ermöglicht. Insbesondere im Vergleich zur Ballenwelle, welche einen im Vergleich größeren Durchmesser aufweist, lassen sich somit zum einen Bauraum in radialer Richtung einsparen und zum anderen bei entsprechend leistungsstarken Elektrogroßantrieben etwa 10 Tonnen Zusatzgewicht einsparen. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Anwendung des Rotors bzw. des Elektrogroßantriebs bei einem Schiffsantrieb, weil dort der radiale Bauraum beschränkt ist und ein gegebenenfalls nötiger größerer Bauraum in axialer Richtung ohne Schwierigkeiten zur Verfügung gestellt werden kann.
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Insbesondere kann das Aktivteil derart ausgeführt werden, dass seine radiale Ausdehnung gleich jener des Wellenflansches ist. Dadurch wird zum einen ein kompakter Aufbau des Rotors und des Elektrogroßantriebs in radialer Richtung erreicht, zum anderen wird dadurch gleichzeitig erreicht, dass der Rotor und der Elektrogroßantrieb ein vergleichsweise großes Drehmoment bereitstellen können, weil der Durchmesser des Rotors und damit der Hebelarm zur Erzeugung des Drehmoments vergleichsweise groß sind.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Adapter und das Tragelement einstückig ausgebildet und der Adapter umschließt die Welle in Umfangsrichtung teilweise, wobei der Rotor zumindest einen weiteren Adapter, zumindest ein weiteres Tragelement und zumindest ein weiteres Stützelement aufweist, welche jeweils radial außen an der Welle angeordnet sind, wobei der jeweilige weitere Adapter und das jeweilige weitere Tragelement einstückig ausgebildet sind und der weitere Adapter die Welle in Umfangsrichtung teilweise umschließt, wobei der jeweilige weitere Adapter mit dem Wellenflansch verbunden ist, wobei das Stützelement und das jeweilige weitere Stützelement jeweils mit zumindest zwei der Tragelemente verbunden sind.
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Der jeweilige Adapter und das jeweilige einstückig verbundene Tragelement können insbesondere als Polradtopfsegment ausgeführt sein, wobei zumindest zwei solcher Polradtopfsegmente vorgesehen sind, welche die Welle in Umfangsrichtung umschließen.
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Beispielsweise weist der Polradtopf zwei axial geteilte Rohrhälften mit jeweils angeschweißten Adaptern auf, welche jeweils am Wellenflansch befestigt werden, beispielsweise mittels Schrauben. Zur Abstützung und radialen Zentrierung der Polradtopfsegmente wird am dem jeweiligen Adapter gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Polradtopfsegments das jeweilige Stützelement befestigt. Der Adapter und der weitere Adapter können dabei als in Umfangsrichtung zweigeteilter Ring ausgeführt werden, wobei sich die beiden Ringhälften diametral gegenüber liegen und wobei jede der beiden Ringhälften an den beiden Polradtopfsegmenten, beispielsweise anhand von Schrauben, befestigt ist. Weiterhin kann die Innenbohrung des als zweigeteilter Ring ausgeführten Stützelementes einen spielfreien, insbesondere formschlüssigen, Sitz auf der Welle aufweisen.
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Somit bilden die Adapter und Tragelemente einen Polradtopf, wobei auf diesem Polrad Polsysteme angebracht werden können, beispielsweise in Form von Permanentmagneten, Blechpaketen, Kurzschlusskäfigen und/oder Erregerwicklungen, insbesondere in Form von Schenkelpolen einer Synchronmaschine. Dabei kann der Rotor inklusive dem radial außen am Tragelement angeordneten Aktivteil einen Durchmesser aufweisen, der auch größer als der Durchmesser des Wellenflansches ausgeführt sein kann.
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Von Vorteil ist bei den Polradtopfsegmenten insbesondere die Tatsache, dass es sich um einfache und billig herzustellende Schweißteile handelt. Auf jedem der Polradtopfsegmente können schon vor der Montage des Rotors, welche beispielsweise in einer Werft stattfindet, die Magnetpole angebracht und elektrisch verschaltet werden. Dies erlaubt insbesondere bei einer Vorfertigung in einem Elektromaschinenwerk eine besonders günstige Herstellung, weil dort oftmals ein im Vergleich zu einer Werft besonders hoher Automatisierungsgrad erreicht wird. Bei der Montage des Rotors, beispielsweise in der Werft, müssen lediglich noch die Polradtopfsegmente, beispielsweise die beiden Rohrhälften, am Wellenflansch befestigt werden. Zusätzlich muss die elektrische Verschaltung der Polradtopfsegmente vorgenommen werden, wobei dieser Arbeitsschritt bedeutend weniger aufwändig als die während der Vorfertigung schon vorgenommene elektrische Verschaltung der Magnetpole eines Polradtopfsegmentes ist.
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Durch die Montage der jeweiligen Stützelemente ist die gesamte Konstruktion des Rotors verwindungssteif und axial fluchtend, so dass vorteilhafte mechanische Eigenschaften erreicht werden können. Durch eine derartige Vorfertigung entfallen die mit der Montage von Großkomponenten üblicherweise verbundenen erhöhten Anforderungen bezüglich Logistik und Transport. Weiterhin wird der Aufwand für die Montage des Rotors, insbesondere in einer Werft, auf ein Minimum reduziert, weil der erfindungsgemäße Rotor schon maßgeblich in einem Elektromaschinenwerk vorgefertigt werden kann. Die verbleibenden Arbeitsschritte zur Montage des Rotors in einem Schiff können somit auch von einer nicht weiter auf die Montage von Elektromotoren spezialisierten Werft durchgeführt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Stützelement als Polsegment eines segmentierten Ringmotors ausgeführt, wobei der Rotor zumindest einen weiteren Adapter, zumindest ein weiteres Tragelement und zumindest ein weiteres als Polsegment ausgeführtes Stützelement, aufweist, welche jeweils radial außen an der Welle angeordnet sind, wobei der jeweilige Adapter mit dem Wellenflansch verbunden ist, und wobei das jeweilige Tragelement mit dem jeweiligen Adapter verbunden ist.
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Beispielsweise weist der Rotor zwei Polsegmente eines Ringmotors auf, wobei sich die beiden Polsegmente diametral gegenüber liegen und zusammen die Welle umschließen. Am jeweiligen als Polsegment ausgeführten Stützelement ist ein jeweiliges Tragsegment befestigt, welches wiederum mit einem jeweiligen Adapter verbunden ist. Das jeweilige Tragsegmente und der jeweilige Adapter bilden dabei einen Teil-Topf, wobei der zugehörige Adapter am Wellenflansch befestigt ist. Dabei kann das jeweilige Polsegment am zugehörigen Teil-Topf angeschweißt werden.
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Das während des Betriebs des Rotors entstehende Drehmoment wird dabei über den jeweiligen Adapter an die Welle übertragen. Die Polsegmente umschließen die Welle in Umfangsrichtung und weisen zusammen somit eine Innenbohrung auf, wobei sie sich nach radial innen, beispielsweise mit einem spielfreien, insbesondere formschlüssigen, Sitz auf der Welle abstützen. Dabei kann der Rotor einen Durchmesser aufweisen, der auch größer als der Durchmesser des Wellenflansches ausgeführt sein kann.
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Da es sich bei den Polsegmenten um einfache und billig herzustellende Schweißteile handelt, können insbesondere im Vergleich zu einer geschrumpften Nabenkonstruktion bzw. einer Ballenwelle teure und komplexe Konstruktionselemente eingespart werden. Die Polsegmente können komplett im Elektromaschinenwerk vorgefertigt werden, so dass in der Werft nur noch einfache mechanische Montagetätigkeiten erforderlich sind. Die anspruchsvolle elektrische Schaltung kann dabei größtenteils schon im Elektromaschinenwerk vorgenommen werden, so dass die beispielsweise in einer Werft vorzunehmende Verschaltung der Polsegmente auf ein Minimum reduziert werden kann.
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Die Montage der jeweiligen Polsegmente und deren Befestigung mittels den Tragelementen und den Adaptern resultiert in einer verwindungssteifen und axial fluchtenden Rotorkonstruktion, so dass vorteilhafte mechanische Eigenschaften erreicht werden können. Insbesondere können dadurch dynamische Unwuchten und ein Taumeln des Rotors verhindert werden.
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Durch eine derartige Vorfertigung entfällt der mit der Montage von Großkomponenten üblicherweise verbundene erhöhte Aufwand bezüglich Logistik und Transportprobleme. Weiterhin wird der Aufwand für die Montage des Rotors, insbesondere in einer Werft, auf ein Minimum reduziert, weil der erfindungsgemäße Rotor schon maßgeblich in einem Elektromaschinenwerk vorgefertigt werden kann. Die verbleibenden Arbeitsschritte zur Montage des Rotors in einem Schiff kann somit auch von einer nicht weiter auf die Montage von Elektromotoren spezialisierten Werft durchgeführt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Teil des Tragelements hohlzylinderförmig ausgeführt, wobei der hohlzylinderförmige Teil des Tragelements koaxial zur Welle angeordnet ist, und wobei der Innendurchmesser des Tragelements größer als der Außendurchmesser des Wellenflansches ist.
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Beispielsweise ist der Adapter als ein zweiteiliger Adapterring ausgeführt, welcher zwei Adapterringhälften aufweist, die im montierten Zustand die Welle umschließen und sich dabei diametral gegenüber liegen. Der Adapterring wird am Wellenflansch befestigt, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. An dem Adapterring ist das Tragelement befestigt, welches insbesondere ein Aktivteil eines Asynchronmotors umfassen kann, beispielsweise einen Kurzschlusskäfig eines Asynchronmotors. Das Tragelement ist weiterhin mit dem Stützelement verbunden, welches beispielsweise als zweiteiliger Stützring ausgeführt ist, welcher zwei Stützringhälften aufweist, die im montierten Zustand die Welle umschließen und sich dabei diametral gegenüber liegen. Die Innenbohrung des als zweigeteilten Stützring ausgeführten Stützelementes kann dabei einen spielfreien, insbesondere formschlüssigen, Sitz auf der Welle aufweisen.
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Durch diese Anordnung wird das Tragelement, insbesondere in Form des Kurzschlusskäfigs, zuverlässig gehalten und gleichzeitig werden die im Betrieb entstehenden Drehmomente auf die Welle übertragen. Hierzu wird das Tragelement entsprechend verdrehsteif ausgeführt. Insbesondere nach der Montage des Stützrings ist die Konstruktion verwindungssteif und axial fluchtend, so dass dynamische Unwuchten und ein Taumeln des Rotors zuverlässig verhindert werden können.
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Durch eine derartige Anordnung kann ein bisher benötigtes, teures und komplexes Polrad, insbesondere in Form einer geschrumpften Nabenkonstruktion, durch einfache und billige Brenn- und Drehteile ersetzt werden. Von Vorteil ist dabei, dass das Tragelement, beispielsweise in Form des Aktivteils eines Asynchronmotors, komplett in einem Elektromaschinenwerk hergestellt werden kann und somit eine effiziente Vorfertigung durchgeführt werden kann. Die derartige Konstruktion für eine Asynchronmaschine ist besonders robust und somit ideal für einen Schiffsantrieb geeignet, bei dem besonders raue und anspruchsvolle Betriebsbedingungen vorliegen. In der Werft müssen zur Montage des kompletten Rotors lediglich noch einfache mechanische Montagetätigkeiten durchgeführt werden, beispielsweise wird zur Montage des Tragelements die Welle in den hohlzylinderförmigen Teil des Tragelements „eingefädelt“. Anspruchsvolle elektrische Schaltungen werden hingegen schon im Elektromaschinenwerk vorgenommen, so dass dieser Arbeitsschritt nicht mehr in der Werft durchgeführt werden muss.
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Dadurch, dass der Innendurchmesser des Tragelements größer als der Außendurchmesser des Wellenflansches ist, wird die Konstruktion eines Elektromotors mit besonders großem Drehmoment ermöglicht, da das Drehmoment von der Länge des Hebelarms abhängt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Tragelement mit einem Blechpaket einer Synchronmaschine oder einer Asynchronmaschine verbunden. Somit trägt das Tragelement das Blechpaket des Rotors und eine besonders Platz sparende Bauform wird ermöglicht.
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Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, je nach Ausgestaltung der Erfindung Elektrogroßantriebe in Form von Synchronmotoren, Asynchronmotoren, Ringmotoren oder Schenkelpolmotoren herzustellen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rotors,
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2 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Rotors,
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3 ein einstückig mit einem Adapter ausgeführtes Tragelement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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4 ein Stützelement und ein weiteres Stützelement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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5 eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Rotors, und
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6 eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Rotors.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rotors. Der Rotor weist eine Welle 1 auf, die an einem ihrer axialen Enden einen Wellenflansch 2 aufweist. Dabei ist der Außendurchmesser des Wellenflansches 2 größer als der übrige Durchmesser der Welle 1. An dem Wellenflansch 2 ist ein Adapter 3 befestigt, welcher radial außen an der Welle 1 angeordnet ist. An dem Adapter 3 ist wiederum ein Tragelement 4 befestigt, an welchem schließlich ein Stützelement 5 befestigt ist. Dabei ist das Stützelement 5 ebenso mit der Welle 1 verbunden.
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In Abhängigkeit des gewünschten Elektrogroßantriebs kann das Tragelement 4 einen Innendurchmesser aufweisen, welcher größer ist als der Außendurchmesser des Wellenflansches 2. Alternativ kann der Außendurchmesser des Tragelements 4, des Adapters 3 und/oder des Stützelements 5 kleiner als oder gleich groß wie der Außendurchmesser des Wellenflansches 2 ausgeführt werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Tragelement 4 zumindest teilweise gitterförmig und/oder zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgeführt ist.
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Zusätzlich kann ein Aktivteil 6 radial außen am Tragelement 4 befestigt werden, wobei auch denkbar ist, dass das Aktivteil 6 als das Tragelement 4 ausgeführt ist. Für in 1 nicht dargestellte Bezugszeichen, siehe die weiteren Figuren.
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2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Rotors. Der Rotor weist eine Welle 1 auf, wobei in axialer Verlängerung der Welle 1 eine weitere Welle 11 angeordnet ist, welche koaxial zur Welle 1 ist. Die Welle 1 und die Welle 11 weisen jeweils an einem ihrer axialen Enden einen Wellenflansch 2 bzw. einen weiteren Wellenflansch 12 auf, wobei die beiden Wellenflansche 2, 12 sich in axialer Richtung berühren. Zur Verbindung der beiden Wellen 1, 11 ist eine Schraubverbindung 7 vorgesehen, welche die beiden Wellenflansche 2, 12 miteinander verbindet.
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Die Welle 1 weist ein Tragelement 4 und einen einstückig mit dem Tragelement 4 ausgeführten Adapter 3 auf. Das Tragelement 4 ist dabei als Polradtopfsegment ausgeführt, wobei der Rotor zumindest zwei solcher Polradtopfsegmente aufweist, welche die Welle 1 in Umfangsrichtung umschließen. Durch die zumindest zwei Polradtopfsegmente wird somit ein Polradtopf gebildet, welcher koaxial zur Welle 1 angeordnet ist und mit der Welle 1 drehfest verbunden ist. Das als Polradtopfsegment ausgeführte Tragelement 4 ist radial außen an der Welle 1 angeordnet und der Adapter(-teil) 3 ist mittels jener Schraubverbindung 7 mit dem Wellenflansch 2 der Welle 1 verbunden, mit welcher auch die Verbindung zum Wellenflansch 12 der Welle 11 realisiert wird.
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Das Tragelement 4 ist weiterhin mit einem Stützelement 5 verbunden, welches wiederum mit der Welle 1 verbunden ist. Dabei ist das Stützelement 5 als mehrteiliger Stützring ausgeführt, wobei die Teile des Stützrings koaxial zur Welle 1 angeordnet sind und die Welle 1 umschließen. Die Verbindung zwischen dem Stützelement 5 und dem Tragelement 4 kann wiederum als eine Schraubverbindung 7 ausgeführt werden, wobei auch alternative Verbindungen, beispielsweise Schweißverbindungen oder dergleichen, vorgesehen sein können.
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Der Rotor weist weiterhin ein Aktivteil 6 auf, welches radial außen am Tragelement 4 angeordnet ist und beispielsweise mittels einer weiteren Schraubverbindung 7 an dem Tragelement 4 befestigt ist. Das Aktivteil kann Polsysteme, beispielsweise in Form von Permanentmagneten, Blechpaketen, Kurzschlusskäfigen und/oder Erregerwicklungen, insbesondere in Form von Schenkelpolen einer Synchronmaschine, aufweisen.
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3 zeigt ein einstückig mit einem Adapter 3 ausgeführtes Tragelement 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Bei dem derartig ausgeführten Tragelement 4 handelt es sich um das oben erwähnte Polradtopfsegment. An seinem in der 3 dargestellten hinteren axialen Ende weist das Polradtopfsegment einen Bereich mit Bohrungen und einem größeren Außendurchmesser auf, wobei zusammen mit den entsprechenden Bereichen von weiteren Polradtopfsegmenten ein segmentierter Adapterflansch gebildet wird, welcher am Wellenflansch 2 befestigt werden kann.
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4 zeigt ein Stützelement 5 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Stützelement 5 ist als mehrteiliger Stützring ausgeführt und weist eine in der 4 links angeordnete linke Stützringhälfte 15 und eine rechts angeordnete rechte Stützringhälfte 16 auf. Für den Fall, dass der Rotor zwei Polradtopfsegmente aufweist, wird die Welle 1 durch die linke Stützringhälfte 15 und die rechte Stützringhälfte 15 gemeinsam umschlossen. Dabei kann jeweils eine jeweilige Hälfte, beispielsweise in 4 die obere Hälfte, jeweils der linken Stützringhälfte 15 und der rechten Stützringhälfte 16 in axialer Richtung auf einem der Polradtopfsegmente aufliegen und mit diesem verbunden werden. Die jeweils andere Hälfte der linken Stützringhälfte 15 und der rechten Stützringhälfte 16 liegt somit in axialer Richtung auf einem anderen der Polradtopfsegmente auf und wird mit diesem verbunden. Die linke Stützringhälfte 15 und die rechte Stützringhälfte 16 sind zusammen als geteilter Stützring ausgeführt, dessen Innenbohrung beispielsweise einen spielfreien, insbesondere formschlüssigen, Sitz auf der Welle 1 aufweisen kann.
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5 zeigt eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Rotors. Der Rotor weist eine Welle 1 auf, welche an Ihrem einen axialen Ende einen Wellenflansch 2 aufweist. In axialer Verlängerung der Welle 1 ist eine weitere Welle 11 angeordnet, welche ebenfalls über einen Wellenflansch 12 verfügt, wobei die beiden Wellenflansche 2, 12 sich in axialer Richtung berühren und beispielsweise mittels einer Schraubverbindung die Verbindung der Welle 1 und der weiteren Welle 11 herstellen.
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Am Wellenflansch 2 ist ein Adapter 3 befestigt, welcher radial außen an der Welle 1 angeordnet ist. An dem Adapter 3 ist wiederum ein Tragelement 4 befestigt, an welchem ein Stützelement 5 befestigt ist, welches im Rahmen des Ausführungsbeispiels als Polsegment eines segmentierten Ringmotors ausgeführt ist. Das Polsegment weist radial außen angeordnete Aktivteile 6 auf.
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Der Rotor weist insgesamt zumindest zwei solcher Polsegmente auf, welche die Welle 1 in Umfangsrichtung umschließen und gemeinsam konzentrisch zu ihr angeordnet sind. Die Polsegmente weisen insgesamt eine Innenbohrung auf, wobei sie sich nach radial innen, beispielsweise mit einem spielfreien, insbesondere formschlüssigen, Sitz auf der Welle 1 abstützen.
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Zusätzlich und entsprechend der Anzahl der Polsegmente weist der Rotor weiterhin zumindest einen weiteren Adapter und zumindest ein weiteres Tragelement auf, wobei der zumindest eine weitere Adapter sowohl mit dem jeweiligen weiteren Tragelement als auch mit dem Wellenflansch 2 verbunden ist. Das zumindest eine weitere Tragelement ist wiederum mit dem jeweiligen weiteren Polsegment verbunden.
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Der jeweilige Adapter 3 und das jeweilige Tragelement 4 können dabei auch einstückig ausgebildet sein, so dass sie einen Teil-Topf bilden. Dabei kann das jeweilige Polsegment am zugehörigen Teil-Topf angeschweißt werden.
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6 zeigt eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des Rotors. Der Rotor weist eine Welle 1 auf, welche an einem ihrer axialen Enden einen Wellenflansch 2 aufweist. In axialer Verlängerung ist eine weitere Welle 11 vorgesehen, welche wiederum einen Wellenflansch 12 aufweist, welche den Wellenflansch 2 der Welle 1 berührt, so dass eine drehfeste Verbindung der beiden Wellen 1, 11 hergestellt werden kann.
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Am Wellenflansch 2 ist ein Adapter 3 befestigt, welcher radial außen an der Welle 1 angeordnet ist. An dem Adapter 3 ist wiederum ein Tragelement 4 befestigt, an welchem ein Stützelement 5 befestigt ist. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist das Tragelement 4 hohlzylinderförmig ausgeführt und konzentrisch zur Welle 1 angeordnet, wobei weiterhin vorgesehen sein kann, dass das Tragelement 4 zumindest teilweise gitterförmig ausgeführt ist. Dabei ist der Innendurchmesser des Tragelements 4 größer als der Außendurchmesser des Wellenflansches 2, so dass zur Montage des Rotors die Welle 1 in das hohlzylinderförmige Tragelement 4 „eingefädelt“ werden muss.
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An dem Tragelement 4 kann ein Aktivteil 6 befestigt werden oder es kann vorgesehen werden, dass das Tragelement 4 gleichzeitig als Aktivteil 6 ausgeführt ist. Dabei kann das Aktivteil 6 beispielsweise als Kurzschlusskäfig eines Asynchronmotors ausgeführt sein.
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Der Adapter 3 kann beispielsweise als zweiteiliger Adapterring mit zwei Adapterringhälften ausgeführt sein, welche im montierten Zustand die Welle 1 umschließen und diametral zueinander angeordnet sind. Entsprechend kann auch das Stützelement 5 als zweiteiliger Stützring mit zwei Stützringhälften ausgeführt sein, die im montierten Zustand ebenfalls die Welle 1 umschließen und sich dabei diametral gegenüber liegen. Die Innenbohrung des als zweigeteilten Stützring ausgeführten Stützelementes 5 kann dabei einen spielfreien, insbesondere formschlüssigen, Sitz auf der Welle 1 aufweisen.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Rotor für einen Elektrogroßantrieb. Um die Montage eines Rotors zu vereinfachen wird vorgeschlagen, dass der Rotor eine Welle aufweist, die an einem ihrer axialen Enden einen Wellenflansch aufweist, der den Außenmantel der Welle nach radial außen überragt, sowie einen Adapter, ein Tragelement und ein Stützelement aufweist, welche jeweils radial außen an der Welle angeordnet sind, wobei der Adapter mit dem Wellenflansch verbunden ist, wobei das Tragelement zumindest mit dem Adapter verbunden ist, und wobei das Stützelement mit dem Tragelement und der Welle verbunden ist.
