-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lagerschild, insbesondere ein Motorlagerschild zum Anbau eines Getriebes an einen Motor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Motor mit einem Motorlagerschild, sowie eine Motorgetriebeanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 20.
-
Lagerschilde sind die hinteren und vorderen Deckel des Maschinengehäuses, die das Maschineninnere gegen Berührung schützen und die Lager der Wellenenden des Ankers, beispielsweise eines Motors aufnehmen. Sie sind sehr genau in das Statorgehäuse eingepasst, um einen möglichst gleichmäßigen Luftspalt zwischen Ständer und Anker zu gewährleisten.
-
Bei Motorlagerschilden zum Anbau eines Getriebes werden bisher die Getriebe immer direkt auf das Motorlagerschild verschraubt. Dabei weist entweder der Getriebeflansch Durchgangsbohrungen und der Motorflansch Gewindebohrungen auf, oder der Getriebeflansch, Gewindebohrungen und der Motorflansch Durchgangsbohrungen auf. In beiden Versionen werden die Schrauben in Richtung Motorachse positioniert. Weist sowohl der Getriebeflansch, als auch der Motorflansch Gewindebohrungen auf, muss sogar noch ein Zwischenflansch mit Durchgangsbohrungen versehen, bereitgestellt werden.
-
Als nachteilig bei diesen bekannten Verbindungsmitteln, die einen Motor mit einem Getriebe verbinden, wird einerseits die aufwendige Montage, andererseits die Länge und Breite des dadurch entstehenden Motorlagerschilds empfunden, da in vielen Fällen, insbesondere seitlich, nur wenig Montageraum zur Verfügung steht. Problematisch ist bei diesen Anordnungen auch die Abdichtung zwischen Getriebe, Motor und Umgebung.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Motorlagerschild bereitzustellen, das diese Nachteile nicht aufweist.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Lagerschild, insbesondere ein Motorlagerschild nach Patentanspruch 1, einen Motor nach Patentanspruch 19, sowie durch eine Motor-Getriebe-Anordnung nach Patentanspruch 20. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.
-
Die Erfindung löst die Aufgabe mit einem Lagerschild, insbesondere einem Motorlagerschild zum Anbau eines Getriebes an einen Motor, welches einen ersten Flansch aufweist mit einer vorzugsweise umlaufenden Nut und wenigstens einer Gewindebohrung, einen Sprengring, der in der Nut aufgenommen ist, sowie einen in die wenigstens eine Gewindebohrung einschraubbaren Gewindestift. Erfindungsgemäß weist der erste Flansch wenigstens eine die Nut mit der Gewindebohrung verbindende Verbindungsbohrung auf, sowie ein Kraftumlenkelement, das in der Verbindungsbohrung so aufgenommen ist, dass eine durch die wenigstens eine Gewindebohrung auf das Kraftumlenkelement wirkende Kraft von dem Kraftumlenkelement auf den Sprengring umgelenkt wird. Die wenigstens eine Verbindungsbohrung ist dabei vorzugsweise als Sacklochbohrung ausgebildet. Das Kraftumlenkelement ist somit so ausgebildet, dass, wenn der in der wenigstens eine Gewindebohrung aufgenommene Gewindestift auf das Kraftumlenkelement drückt, das Kraftumlenkelement auf den Sprengring drückt.
-
Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, das Lagerschild, bzw. den ersten Flansch so auszubilden, dass er über radial eingedrehte Gewindestifte am Motor befestigt werden kann. Durch diese Maßnahme erübrigt sich auch das Vorsehen eines Zwischenflansches zwischen dem Motor und dem Getriebe, da die von einem Gewindestift auf das Kraftumlenkelement wirkende Kraft über das Kraftumlenkelement direkt auf den Sprengring umgelenkt wird.
-
Die Nut ist vorteilhafterweise eine umlaufende Nut, welche die wenigstens eine Verbindungsbohrung umläuft. Damit wird es möglich, durch Eindrehen eines Gewindestifts in die Gewindebohrung von außen, eine Kraft auf den Sprengring auszuüben, die den Sprengring in seiner Nut aufweitet, also von innen gegen den Sprengring drückt.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftumlenkelement ein in der wenigstens einen Verbindungsbohrung kippbar aufgenommenes Hebelelement. Die ermöglicht eine, beispielsweise radial, von außen durch Einschrauben des Gewindestifts in die Gewindebohrung über die wenigstens eine Gewindebohrung ausgeübte Kraft direkt in die Gegenrichtung umzulenken und dabei dafür zu sorgen, dass die umgelenkte Kraft so auf den Sprengring drückt, dass dieser nach außen aufgeweitet wird.
-
Die wenigstens eine Verbindungsbohrung ist daher vorzugsweise in Axialrichtung und die wenigstens eine Gewindebohrung vorzugsweise senkrecht dazu, bevorzugt in Radialrichtung verlaufend ausgebildet.
-
Das Kraftumlenkelement sollte in der Verbindungsbohrung so aufgenommen sein, dass, wenn der Gewindestift in die wenigstens eine Gewindebohrung eingeschraubt ist, der Gewindestift so gegen das Kraftumlenkelement drückt, dass das Kraftumlenkelement den Sprengring aufweitet.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftumlenkelement ein Kugelbolzen, der ein, vorzugsweise zylinderförmig ausgebildetes, erstes Endstück, sowie ein, vorzugsweise zylinderförmig ausgebildetes, zweites Endstück aufweist, und dessen Kugeldurchmesser so groß ist, dass der Kugelbolzen passgenau in der Verbindungsbohrung kippbar in der Verbindungsbohrung aufgenommen ist. Die Endstücke des Kraftumlenkungselements müssen nicht notwendigerweise zylinderförmig ausgebildet sein. Sie können auch beispielsweise als abgeflachte ovale Elemente ausgebildet sein, als rechteckige Elemente ausgebildet sein oder als dreieckige, fünfeckige oder sechseckige Elemente ausgebildet sein. Wesentlich ist dabei nur, dass sie so ausgebildet sind, dass der eingeschraubte Gewindestift auf das erste Endstück wirken kann und das zweite Endstück einen Druck auf den Sprengring ausüben kann.
-
Um zu gewährleisten, dass der Sprengring gleichmäßig nach außen gedrückt wird, weist der erste Flansch bevorzugt wenigstens drei, vorteilhafterweise vier, bevorzugt über den Umfanggleichmäßig voneinander beabstandete, gleichmäßig verteilte Gewindebohrungen, sowie eine gleiche Anzahl von Verbindungsbohrungen auf.
-
Der Sprengring ist vorteilhafterweise ein geschlitzter Ring aus gehärtetem Stahl. Der Ring kann dabei senkrecht oder schräg geschlitzt sein. Er kann auch aus einem anderen elastischen Material bestehen, vorzugsweise besteht er jedoch aus einem Metall.
-
Damit ein zweiter Flansch mit dem ersten Flansch so verbindbar ist, dass der erste Flansch mit dem Sprengring am zweiten Flansch fixiert ist, entspricht der Außendurchmesser des entspannten Sprengrings vorzugsweise dem inneren Bunddurchmesser des ersten Flansches.
-
Der Gewindestift kann eine Kegelkuppe aufweisen, damit er auf einem definierten Punkt des Kraftumlenkelements einen Druck ausüben kann.
-
In einer besonderen Ausbildungsform weist das Lagerschild einen zweiten Flansch auf, der mit dem ersten Flansch, den Sprengring umschließend kontaktierend, verbindbar ist. Auf diese Weise kann eine Motor-Getriebe-Anordnung bereitgestellt werden, die beispielsweise einen Motor aufweist, einen mit dem Motor verbundenen ersten Flansch, einen mit dem ersten Flansch verbundenen zweiten Flansch, und ein mit dem zweiten Flansch verbundenes Getriebe. Ein derart ausgebildetes Lagerschild hat den Vorteil, dass Getriebeflansch und Motorflansch optimal aufeinander abgestimmt sind und gleichzeitig eine Abdichtung zwischen Getriebe, Motor und Umgebung bereitgestellt werden kann. Die Montage eines derartigen Motorlagerschilds ist weniger aufwendig, da die Gewindestifte radial eingeschraubt werden können und den zweiten Flansch am ersten Flansch fixieren können.
-
Um die Fixierung weiter zu verbessern kann der zweite Flansch eine weitere, vorzugsweise umlaufende, Nut aufweisen, die so an dem zweiten Flansch angeordnet ist, dass der Sprengring in der Nut und in weiteren Nut aufgenommen ist, wenn der erste Flansch mit dem zweiten Flansch verbunden ist. Der Sprengring stützt sich somit in der Nut am ersten Flansch und in der weiteren Nut am zweiten Flansch ab, sodass eine axiale Bewegung des ersten Flansches gegen den zweiten Flansch, die dazu führen würde, dass die beiden Flansche voneinander getrennt werden könnten, nicht möglich ist.
-
Um den Sitz des zweiten Flansches im ersten Flansch weiter zu verbessern, kann die weitere Nut eine Abschrägung aufweisen. Die Abschrägung bewirkt, dass aufgrund einer Keilwirkung der zweite Flansch gegen den ersten Flansch gepresst wird.
-
Vorzugsweise ist der in der Nut aufgenommene Sprengring aufgeweitet, wenn der erste Flansch an dem zweiten Flansch reibschlüssig fixiert ist. Der Sprengring muss im Umkehrschluss daher auch soweit aufweitbar sein, dass der erste Flansch an dem zweiten Flansch reibschlüssig fixierbar ist.
-
Zusätzlich kann der erste Flansch mit dem zweiten Flansch axial formschlüssig verbunden sein, wodurch er zusätzlich gegen quer auf die beiden Flansche wirkende Kräfte geschützt ist. Soll der erste Flansch an dem zweiten Flansch nicht reibschlüssig, sondern verdrehfest fixiert sein, kann der erste Flansch mit dem zweiten Flansch über einen, zwei, drei, vier fünf oder mehr vorzugsweise als Abscherbolzen ausgebildete, vorzugsweise über den Umfang gleichverteilte Bolzen verbunden sein.
-
Beansprucht wird weiterhin ein Motor aufweisend ein Motorlagerschild der beschriebenen Art, sowie eine Motorgetriebeanordnung, die einen Motor aufweist, ein den Motor mit dem Getriebe verbindendes Lagerschild, sowie ein Getriebe, wobei der erste Flansch als Motorflansch und der zweite Flansch als Getriebeflansch ausgebildet sind.
-
Die in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Bezeichnungen wie oben, unten, links und rechts und Ähnliches beziehen sich auf Ausführungsbeispiele und sollen in keiner Weise einschränkend sein, auch dann nicht, wenn sie sich auf bevorzugte Ausführungsformen beziehen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Motorlagerschild in perspektivischer Darstellung,
-
2 den Motorflansch des Motorlagerschilds von 1 in der Draufsicht von unten,
-
3 das Motorlagerschild von 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A,
-
4 eine vergrößerte Darstellung der Verbindung zwischen dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch bei nicht vollständig eingeschraubtem Gewindestift,
-
5 eine vergrößerte Darstellung der Verbindung zwischen erstem Flansch und zweitem Flansch bei vollständig eingeschraubtem Gewindestift,
-
6 eine Motor-Getriebe-Anordnung in der Draufsicht,
-
7 eine Motor-Getriebe-Anordnung in perspektivischer Ansicht.
-
1 zeigt ein Motorlagerschild 1 mit einem als erster Flansch 2 ausgebildeten Motorflansch und einem als zweiter Flansch 4 ausgebildeten Getriebeflansch. Der Motorflansch 2 weist Gewindebohrungen 6 auf, die radial um den Motorflansch 2 angeordnet sind.
-
2 zeigt den Motorflansch 2 in der Draufsicht auf die Seite, auf der er mit dem Getriebeflansch 4 verbunden ist. Der Motorflansch 2 weist einen Sprengring 8 auf, der in einer umlaufenden Nut 10 angeordnet ist. Innerhalb der umlaufenden Nut 10 sind vier gleichmäßig voneinander beabstandete, als Sacklochbohrung ausgebildete Verbindungsbohrung 12 angeordnet, in denen als Kugelbolzen 14 ausgebildete Kraftumlenkelemente 14 angeordnet sind. Die Sacklochbohrungen 12 sind mit der umlaufenden Nut 10 verbunden. Die in den Sacklochbohrungen 12 angeordneten Kugelbolzen 14 sind so ausgebildet, dass sie von innen gegen den Sprengring 8 drücken und diesen aufweiten können.
-
3 zeigt das Motorlagerschild 1 in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A mit dem als Motorflansch 2 ausgebildeten ersten Flansch 2 und dem als Getriebeflansch 4 ausgebildeten zweiten Flansch 4. Der Getriebeflansch 4 ist in Axialrichtung 16 an dem Motorflansch 2 befestigt. Der Motorflansch 2 weist weiterhin Gewindestifte 18 auf, die in Radialrichtung 20 in die Gewindebohrungen 6 eingeschraubt werden können.
-
4 zeigt in vergrößerter Darstellung die Verbindung zwischen dem Motorflansch 2 und dem Getriebeflansch 4. Der in der Sacklochbohrung 12 angeordnete Kugelbolzen 14 weist ein kugelförmig ausgebildetes Mittelstück 22 mit einem Kugeldurchmesser 24 auf, der so groß ist, dass der Kugelbolzen 14 passgenau in der Verbindungsbohrung 12 kippbar aufgenommen ist. Der Kugelbolzen 14 wirkt somit wie ein Hebelelement. Er weist ein links vom Mittelstück 22 angeordnetes erstes Endstück 26 und ein rechts vom Mittelstück 22 angeordnetes zweites Endstück 28 auf. Der zweite Flansch 4 weist eine weitere umlaufende Nut 30 mit einer Abschrägung 32 auf. Die Abschrägung 32 bewirkt, dass aufgrund einer Keilwirkung, der zweite Flansch 4 gegen den ersten Flansch 2 gepresst wird.
-
Wird der eine kegelförmige Spitze aufweisende Gewindestift 18 in die Gewindebohrung 6 eingeschraubt, so drückt seine Spitze gegen das erste Endstück 26 des in der Sacklochbohrung 12 angeordneten Kugelbolzens 14. Das Mittelstück 22 des Kugelbolzens 14 ist in der Sachlochbohrung 12 passgenau angeordnet, sodass, wenn der Gewindestift 18 gegen das erste Endstück 26 nach oben drückt, der Kugelbolzen 14 in der Sacklochbohrung 12 gekippt wird und mit seinem zweiten Endstück 28 gegen den Sprengring 8, der in der umlaufenden Nut 10 angeordnet ist, nach unten drückt. Dadurch wird der Sprengring 8 in die weitere umlaufende Nut gepresst und auf Grund der Abschrägung 32 in der weiteren umlaufenden Nut 30 fixiert, wie dies in 5 dargestellt ist. Auf diese Weise wird der als Getriebeflansch 4 ausgebildete zweite Flansch 4 mit Hilfe des Sprengrings 8 geklemmt an dem Motorflansch 2 gehalten.
-
Die 6 und 7 zeigen eine Motor-Getriebe-Anordnung, die mit einem Motorlagerschild 1 über Eck aufgebaut ist. Dargestellt ist ein Motor 34 mit Motoranschlüssen 36, der über ein Motorlagerschild 1, welches aus einem Motorflansch 2 und einem Getriebeflansch 4 besteht, an einem Getriebe 38 mit einer Welle 40 angeschlossen ist. Der Getriebeflansch 4 ist als Eckverbindung ausgebildet und kann beispielsweise ein Planetengetriebe umschließen.
-
Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert, ohne auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen sind frei mit anderen Merkmalen kombinierbar oder austauschbar, sofern Kompatibilität vorliegt und der Erfindungsgedanke dadurch nicht verlassen wird. So kann beispielsweise auch der erste Flansch als Getriebeflansch ausgebildet sein und der zweite Flansch als Motorflansch ausgebildet sein. Die weitere umlaufende Nut 30 kann auch eine hinterschnittene Nut 30 sein, in welche der Sprengring 8 gepresst wird, wenn der Gewindestift 18 in die Gewindebohrung 6 eingedreht wird. Die weitere Nut 30 kann auch vollständig fehlen. In diesem Falle wird der Sprengring 8 gegen eine Innenwand des zweiten Flansches 4 gepresst und dadurch reibschlüssig, an der Innenwand des zweiten Flansches 4 festgehalten. Wird der Sprengring 8 jedoch in die weitere umlaufende Nut 30 mit der Abschrägung 32 eingepresst, so wird der zweite Flansch 4 axial reibfest an dem ersten Flansch 2 gehalten. Dem Fachmann eröffnen sich viele Alternativen zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Motorlagerschilds.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Motorlagerschild
- 2
- erster Flansch, Motorflansch
- 4
- zweiter Flansch, Getriebeflansch
- 6
- Gewindebohrung
- 8
- Sprengring
- 10
- umlaufende Nut
- 12
- Verbindungsbohrung, Sacklochbohrung
- 14
- Kraftumlenkelement, Hebelelement, Kugelbolzen
- 16
- Axialrichtung
- 18
- Gewindestift
- 20
- Radialrichtung
- 22
- Mittelstück
- 24
- Kugeldurchmesser
- 26
- erstes Endstück
- 28
- zweites Endstück
- 30
- weitere umlaufende Nut
- 32
- Abschrägung
- 34
- Motor
- 36
- Motoranschluss
- 38
- Getriebe
- 40
- Welle
