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Vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, die insbesondere in Elektromotoren, elektrischen Maschinen und zugehörigen Ausrüstungen verwendet werden kann.
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Ein Elektromotor oder eine elektrische Maschine umfasst üblicherweise eine rotierbare Welle und ein die Bauteile des Elektromotors und die Welle aufnehmendes Gehäuse. Um die rotierbare Welle in dem Gehäuse zu lagern, ist mindestens ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring zwischen dem Gehäuse des Motors oder der elektrischen Maschine und der rotierenden Welle angebracht, wobei üblicherweise der Innenring drehfest mit der Welle und der Außenring drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Im Betrieb kann zwischen der Welle und dem Gehäuse des Motors oder der elektrischen Maschine eine elektrische Potenzialdifferenz entstehen, die einen elektrischen Strom zwischen dem Innenring des Wälzlagers und dem Außenring erzeugt.
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Der elektrische Strom, der dann durch die Komponenten des Wälzlagers fließt, kann diese Komponenten beschädigen, insbesondere die Wälzkörper und die Laufbahnen, die am Innen- und Außenring angebracht sind. Zudem können elektrische Entladungen auch Vibrationen erzeugen.
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Um diese Nachteile zu beheben, ist es bekannt, die Wälzkörper des Lagers, die aus demselben Stahl wie der Innen- und der Außenring gefertigt sind, durch Wälzkörper zu ersetzen, die aus Keramik hergestellt sind. Man spricht dann allgemein von einem Hybridwälzlager. Ein solches Hybridwälzlager ist jedoch relativ teuer.
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Ebenfalls bekannt ist das Anbringen einer Isolationsschicht zwischen Lagerring und Gehäuse.
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Das Einbringen einer Isolationsschicht in das Lager hat jedoch den Nachteil, dass ein Wärmeabtransport einer im Betrieb des Lagers im Lager erzeugten Wärme beeinträchtigt ist und die daraus resultierenden hohen Temperaturen das Lager ebenfalls schädigen können.
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Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Lageranordnung bereitzustellen, die eine elektrische Isolierung aufweist, einfach und kostengünstig gefertigt werden kann und einen verbesserten Wärmtransport aus dem Lager ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Im Folgenden wird eine Lageranordnung mit einem Lager, das einen ersten Ring und einen zweiten Ring aufweist, die zueinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen sich einen Lagerinnenraum definieren, vorgeschlagen. Dabei weist die Lageranordnung weiterhin mindestens eine Isoliervorrichtung auf, die auf dem ersten Ring des Lagers angebracht ist und eine Isolierschicht aufweist, wobei die Isolierschicht auf dem ersten Ring angeordnet ist und aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.
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Um den Wärmetransport zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Isoliervorrichtung weiterhin mindestens eine wärmeleitfähige Schicht aus einem nicht-metallischen Material aufweist, und dazu ausgelegt ist, zumindest einen mit Luft gefüllten Hohlraum zwischen der Isolierschicht und einem den ersten Lagerring aufnehmenden Bauteil auszufüllen.
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Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die wärmeleitfähige Schicht aus einem wärmleitfähigen dünnen und weichen Material hergestellt ist. Ein derartiges Material kann besonders gut die Hohlräume ausfüllen und somit sicherstellen, dass keine wärmeisolierenden Lufteinschlüsse zwischen einem die Lageranordnung aufnehmenden Bauteil und der Lageranordnung verbleiben.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die wärmeleitfähige Schicht eine Wärmeleitpaste. Wärmeleitpasten sind beispielsweise aus der Elektronik bekannt und stellen sicher, dass z. B. Wärme, die von einem Chip produziert wird, an umgebende Bauteile abgegeben wird. Die Erfinder haben überraschenderweise erkannt, dass ein derartiger Einsatz von Wärmeleitpasten auch das Wärmestauproblem bei elektrisch isolierten Lagern lösen kann, da hier oftmals zwischen dem Lagerring bzw. der elektrischen Isolationsschicht und dem aufnehmenden Bauteil - auch bei einem Presssitz - Mikrolufteinschlüsse und Mikrohohlräume vorhanden sind, die die Wärmeleitung behindern. Diese Hohlräume können mit der Wärmeleitpaste gefüllt werden, so dass immer ein Materialkontakt und damit ein Wärmetransport möglich ist.
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Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die wärmleitfähige Schicht aus einem silikonhaltigen Material hergestellt ist. Silikon ist durch seine hohe Temperaturfestigkeit, bei gleichzeitig hoher Wärmeleitfähigkeit und seiner flexiblen Konsistenz für eine solche Funktion prädestiniert.
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Materialien auf Basis von Thermoplasten oder Duroplasten bilden eine Alternative, falls silikonhaltige Materialien nicht gewünscht sind.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Isolierschicht und die wärmeleitfähige Schicht aus dem gleichen Material hergestellt sind und als eine integrierte Schicht ausgebildet sind. Dabei weist das Material sowohl wärmeleitende als auch elektrisch isolierende Eigenschaften auf. Dies ermöglicht, das lediglich ein Materialschicht aufgebracht werden muss, was die Fertigung nochmals vereinfacht.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Isoliervorrichtung weiterhin einen ringförmigen Träger aus einem metallischen Trägermaterial auf, der zumindest die mindestens eine wärmeleitfähige Schicht trägt und die Isolierschicht umgibt. Dadurch kann zum einen eine Lageranordnung bereitgestellt werden, die einfach und kostengünstig zu fertigen ist. Zum anderen schützt der ringförmige Träger zumindest die Isolierschicht vor Beschädigungen, so dass die elektrische Isolierung immer gewährleistet ist. Des Weiteren kann das Metall einfach und präzise nachbearbeitet werden, so dass der ringförmige Träger eine präzise und genaue Einpassmöglichkeit der Lageranordnung in ein aufnehmendes Bauteil bereitstellt.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die wärmeleitfähige Schicht zwischen Isolierschicht und ringförmigen Träger angeordnet. Dadurch kann auch die wärmeleitfähige Schicht vor Beschädigungen geschützt werden. Da der Träger selbst aus Metall ist, das gute Wärmeleitfähigkeiten hat, kann Wärme, die dank der wärmleitfähigen Schicht aus dem Lagerinnenraum in den metallischen Träger abgegeben wird, leicht an umgebende Bauteile abgeführt werden.
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Um diese Wärmabgabefähigkeit noch zu erhöhen, kann zudem vorgesehen sein, dass der ringförmige Träger in Sandwichform von zwei wärmeleitfähigen Schichten umgeben ist und diese trägt. Dadurch kann auch sichergestellt werden, dass Lufteinschlüsse, die zwischen dem ringförmigen Träger und dem aufnehmende Bauteil vorhanden sein sollten, verringert werden, so dass die Wärmeleitfähigkeit nochmals verbessert wird.
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Selbstverständlich ist auch möglich, dass der ringförmige Träger zwischen der Isolierschicht und der wärmeleitfähigen Schicht angeordnet ist und in Sandwichform einerseits die Isolierschicht und andererseits die wärmeleitfähige Schicht trägt.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der ringförmige Träger aus zumindest einem zu einem Ring gebogenen streifenförmigen Trägerrohling geformt, und weist zumindest zwei Stoßkanten auf, die stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Vorzugsweise weist der streifenförmig Trägerrohling zwei kurze Kanten und zwei lange Kanten auf, wobei die Stoßkanten durch die kurzen Kanten realisiert sind.
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Alternativ kann natürlich der ringförmige Träger auch aus einem ringförmigen Trägerrohling hergestellt werden, beispielsweise von einem Rohr oder einer Hülse abgelängt werden.
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Derartige Trägerrohlinge lassen sich leicht herstellen und können einfach vor dem Einbau in die Lageranordnung mit der entsprechenden Schicht, Isolierschicht und/oder wärmeleitfähige Schicht, ausgestattet werden.
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Bei einem streifenförmigen Trägerrohling können zudem vorteilhafterweise verschiedene Größen von ringförmigen Trägern einfach über einen entsprechenden Zuschnitt des Trägermaterials bereitgestellt werden. Somit ist eine einfache Anpassung an verschiedene Größen möglich. Die stoffschlüssige bzw. formschlüssige Verbindung an den zwei Stoßkanten wiederrum sorgt dafür, dass der streifenförmige Trägerrohling seine Ringform behält und den Lagerring vollständig umschließt.
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Da üblicherweise der ringförmige Träger vor dem Einbau des Lagers in das Gehäuse noch mechanisch präzise nachgearbeitet werden muss, um beispielsweise einen Presssitz an einem aufnehmenden Bauteil zu ermöglichen, können die Stoßkantennähte während des Nachbearbeitungsschritts einfach und kostengünstig nachbearbeitet, insbesondere glatt geschliffen, werden.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Isolierschicht und/oder die wärmeleitfähige Schicht an dem Trägermaterial oder an dem Trägerrohling angeformt, insbesondere auf den Trägerrohling aufgeklebt oder aufgespritzt. Dieses Anformen kann bei streifenförmigen Trägerrohlingen sowohl vor dem Rundbiegen als auch nach dem Rundbiegen bereitgestellt werden. Weiterhin ist möglich, dass die Isolierschicht auf das Trägermaterial, also sogar noch vor dem Zuschneiden, aufgebracht wird. So kann beispielsweise eine Blechplatte großflächig mit dem Isoliermaterial beschichtet werden und erst in einem weiteren Herstellungsschritt die streifenförmigen Träger in beliebiger Größe zugeschnitten werden. Auch dies stellt eine sehr einfache und kostengünstige Herstellungsweise bereit.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der ringförmige Träger weiterhin mindestens eine in Richtung Lagerinnenraum umgebogene Kante auf. Diese zumindest an einer Seite angeordnete Kante ermöglicht einen axialen festen Sitz des ringförmigen Trägers an dem Lagerring und zudem eine elektrische Isolierung des Lagerrings auch an seinen Stirnseiten. Insofern ist insbesondere vorteilhaft, wenn sich die Kante zumindest teilweise entlang einer Stirnfläche des ersten Rings erstreckt. Dadurch kann eine Deplatzierung des Trägerrings in Relation zu dem ersten Lagerring zumindest in axialer Richtung vermieden werden.
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Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn der ringförmige Träger nicht nur eine sondern zwei umgebogene Kanten hat, die den Lagerring U-förmig umschließen. Dies verhindert jegliche axiale Relativbewegung zwischen Isoliervorrichtung und Lagerring.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der ringförmige Träger zumindest partiell am äußeren Umfang eine radial nach außen oder innen gerichtete Lasche auf, die in eine komplementäre Vertiefung in dem den ersten Lagerring aufnehmenden Bauteil eingreifen kann. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, das Lager mit Hilfe des Trägers im Bauteil axial zu fixieren und auch gegen Verdrehen im Bauteil zu sichern. Diese Lasche kann vorteilhafterweise direkt aus dem Trägermaterial geformt werden.
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Wird ein streifenförmiger Trägerrohling verwendet, kann gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel, die eine Stoßkante eine zu der anderen Stoßkante komplementäre Form aufweisen. Dadurch kann schon während des Rundbiegens eine präzise aufeinander Ausrichtung der Stoßkanten erreicht werden und das Rundbiegen und Verbinden der Stoßkanten herstellungstechnisch vereinfacht und beschleunigt werden, da eine genaue Ausrichtung der Stoßkanten zueinander automatisch erfolgt.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weisen die Stoßkanten mindestens eine puzzleteilartige Formverbindung auf, über die die Stoßkanten miteinander zumindest formschlüssig verbunden sind. Diese puzzleteilartige Formverbindung ermöglicht ein schnelles und passgenaues Verbinden der Stoßkanten, so dass ein ringförmiger Träger entsteht.
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Selbstverständlich ist ebenfalls möglich, dass der ringförmige Träger nicht nur aus einem einzigen streifenförmigen Trägerrohling besteht, sondern aus mehreren Einzelstücken zusammengesetzt ist, die jeweils an ihren Stoßkanten miteinander verbunden sind. Dabei können die Stoßkanten wie oben beschrieben miteinander formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Stoßkanten insbesondere miteinander verschweißt. Dies kann auch bei den oben beschriebenen formschlüssig verbundenen Stoßkanten als zusätzliche Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen der Formverbindung eingesetzt werden.
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Ein weiterer Aspekt vorliegender Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer oben beschriebenen Lageranordnung, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Lagers mit einem ersten Lagerring und einem zweiten Lagerring,
- Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht auf den ersten Lagerring
- Aufbringen zumindest einer wärmeleitfähigen Schicht auf die elektrisch isolierende Schicht und/oder auf einen ringförmigen Träger, der dazu ausgelegt ist, die elektrisch isolierende Schicht zu umgeben.
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Dabei ist insbesondere bevorzugt, wenn die Isolierschicht und/oder wärmeleitfähig Schicht aufgebracht, angebracht oder angeformt, insbesondere aufgespritzt oder aufgeklebt wird. Selbstverständlich kann die Isolierschicht und/oder wärmeleitfähige Schicht auch einfach ohne weitere Befestigung eingelegt sein. Da die Isolierschicht und/oder wärmeleitfähig Schicht auf dem Trägermaterial bereits vor dem Anbringen des ringförmigen Trägers an dem Lagerring aufgebracht werden kann, kann auf ein zeit- und kostenintensives Einspritzen von Trägermaterial in einen Zwischenraum zwischen Lagerring und ringförmigen Träger verzichtet werden. Ebenfalls ermöglicht die vorherige Aufbringung eine gleichmäßige Dimensionierung des Isolierschichtmaterials bzw. des wärmeleitfähigen Materials auf dem Trägermaterial.
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Wird ein streifenförmiger Trägerrohling mit zwei einander gegenüberliegenden Stoßkanten, die an den kurzen Seiten des streifenförmigen Trägerrohlings angeordnet sind, und zwei langen Kanten verwendet, kann das Verfahren weiterhin umfassen:
- Rundbiegen des streifenförmigen Trägerrohlings zu einem Ring, so dass die beiden Stoßkanten aneinander anliegen,
- stoffschlüssiges und/oder formschlüssiges Verbinden der Stoßkanten, um einen ringförmigen Träger bereitzustellen.
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Dabei kann der ringförmige Träger auch aus mehreren einzelnen streifenförmigen Trägerrohlingen bestehen, die jeweils an ihren Stoßkanten aneinander stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.
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Vorzugsweise erfolgt das Bereitstellen eines streifenförmigen Trägerrohlings aus einem Trägermaterial über ein Zuschneiden eines Streifens aus einem Blech oder Ablängen von einem langen Blechstreifen, wobei benötigte Größenunterschiede einfach über entsprechend groß zugeschnittene Blechstreifen bereitgestellt werden können. Bei ringförmigen Trägerrohlingen können diese durch Ablängen aus einer Hülse oder einem Rohr hergestellt werden.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist mindestens eine der zwei langen Kanten des ringförmigen Trägers in Richtung Lagerring umgebogen, so dass der umgebogene Teil dazu ausgelegt ist, den Lagerring, an dem der ringförmige Träger angeordnet wird, zumindest teilweise an seiner Stirnseite zu umgeben, wobei das Umbiegen der langen Kante vor oder nach dem Rundbiegen eines streifenförmigen Trägerrohlings erfolgen kann. Wie oben erwähnt, ermöglicht die umgebogene Kante einen festen axialen Sitz der Isoliervorrichtung an dem Lagerring, so dass auf weitere Befestigungsmittel der Isoliervorrichtung an dem Lagerring verzichtet werden kann.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
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Es zeigen:
- 1: eine schematische Schnittansicht durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Lageranordnung;
- 2: eine schematische Schnittansicht durch ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Lageranordnung;
- 3: eine schematische Aufsicht auf einen streifenförmigen Trägerrohling in verschiedene Bearbeitungszuständen;
- 4: eine schematische Ansicht einer stoffschlüssigen Verbindung; und
- 5: eine schematische Ansicht einer formschlüssigen Verbindung.
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Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 und 2 zeigen schematisch jeweils eine Schnittansicht durch eine Lageranordnung 1 mit einem Wälzlager 2 als Lager. Das Wälzlager 2 umfasst einen Innenring 4 und einen Außenring 6, die zwischen sich einen Lagerinnenraum 8 bilden, in dem Wälzkörper 10 angeordnet sind, die auf Laufbahnen 12, 14, die an dem Innenring 4 bzw. Außenring 6 ausgebildet sind, abrollen. Das Lager selbst ist mit seinem Außenring 6 in einem Gehäuse 15 aufgenommen und lagert eine Welle 17.
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Weiterhin zeigen 1 und 2, dass an dem Außenring 6 an seiner Außenfläche 16 eine Isoliervorrichtung 18 angebracht ist.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1 umfasst die Isoliervorrichtung 18 eine Isolierschicht 22, auf der eine wärmeleitfähige Schicht 23 aufgebracht ist, die dazu ausgelegt ist luftgefüllte Hohlräume (nicht dargestellt), die zwischen der Isolierschicht 22 und dem Gehäuse 15 vorhanden sind, auszufüllen, so dass eine verbesserte Wärmeübertragung zwischen Wälzlager 2 und Gehäuse 15 erreicht wird.
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Da oftmals zwischen dem Lagerring 6 bzw. der elektrischen Isolationsschicht 22 und dem aufnehmenden Bauteil, hier dem Gehäuse 15 - auch bei einem Presssitz - Mikrolufteinschlüsse und Mikrohohlräume vorhanden sind, ist die Wärmeleitung behindert, so dass in elektrisch isolierten Lagern oftmals ein Wärmestau auftritt, der das Lager beschädigen kann. Diese Hohlräume können mit der wärmeleitfähigen Schicht gefüllt werden, so dass immer ein Materialkontakt und damit ein Wärmetransport möglich ist.
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Die wärmeleitfähige Schicht ist dabei vorzugsweise eine Wärmleitpaste, insbesondere auf Silikonbasis, die dünn aufgetragen sein kann und sich aufgrund ihrer weichen Materialbeschaffenheit gut in die Hohlräume einpasst.
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Um einen besonders guten Schutz vor Beschädigungen der Isolierschicht 22 und der wärmeleitfähigen Schicht 23 bereitzustellen, kann weiterhin, wie in dem Ausführungsbeispiel der 2 gezeigt, ein ringförmiger Träger 20 vorgesehen sein, der die Isolierschicht 22 und die wärmeleitfähige Schicht 23 umgibt, und der direkt oder über eine weitere wärmeleitfähige Schicht (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 15 in Kontakt steht.
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Weiterhin zeigen die 1 und 2, dass die Isolierschicht 22, die wärmeleitfähige Schicht 23 und/oder der ringförmige Träger 20 eine U-Form mit zwei umgebogenen Kanten 24, 26 aufweist, die sich entlang von Stirnflächen 28, 30 des Lageraußenrings 6 erstrecken und den ringförmigen Träger 20 bzw. die Isoliervorrichtung 18 axial an dem Lageraußenring 6 befestigen. 2 zeigt zudem einen zusätzlichen Schnappring 29, der eine zusätzliche axialer Sicherung bereitstellt.
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Der ringförmige Träger 20 kann vorzugsweise, wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, aus einem streifenförmigen Trägerrohling 32, beispielsweise aus einem Blechstreifen, hergestellt. Dabei zeigt 3a einen streifenförmigen Trägerringrohling 32 mit zwei kurzen Kanten 34, die als Stoßkanten fungieren, und zwei langen Kanten 24, 26, die, wie in Bildabschnitt 3b dargestellt, in Richtung in Lagerinnenraum 8 umgebogen werden, um die in 2 dargestellte U-Form des ringförmigen Trägers 20 zu erreichen. Dabei können die in 2 gezeigten Umbiegungen der Kanten 24, 26 vor oder nach einem Rundbiegen des streifenförmigen Trägerrohlings 32 zum Bereitstellen des ringförmigen Trägers 20 eingebracht werden. In 3 ist ein Umbiegen der Kanten 24, 26 vor dem Rundbiegen dargestellt.
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Der streifenförmige Trägerrohling 32 kann aus einem großflächigen Blech zugeschnitten oder von einem Blechstreifen auf Länge abgeschnitten werden und kann somit individuell an die Größe des Lageraußenrings 6 angepasst werden. Dabei kann das Isoliermaterial der Isolierschicht 22 und/oder das Material der wärmleitfähigen Schicht 23 vor dem Zuschneiden auf das Blech aufgebracht werden oder alternativ nach dem Zuschneiden, so dass individuell gefertigte Größen von Isoliervorrichtungen 18 einfach bereitstellbar sind.
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Wird die Isolierschicht 22 und/oder die wärmleitfähige Schicht 23 nicht bereits auf den streifenförmigen Trägerrohling 32 oder auf die Blechplatte aufgebracht, kann ein Aufbringen der Isolierschicht 22 und/oder der wärmleitfähigen Schicht 23 auch nach dem Umbiegen der Kanten 24, 26 erfolgen.
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Ist der streifenförmige Trägerrohling 32 mit der Isolierschicht 22 und/oder der wärmleitfähigen Schicht 23 versehen und weist die optionalen Umbiegung der Kante auf, wird der streifenförmige Trägerrohling 32 um den Lageraußenring 6 herum rundgebogen und seine Stoßkanten 34 stoffschlüssig (siehe 4) oder formschlüssig (siehe 5) miteinander verbunden.
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Wie insbesondere 5 zeigt, kann eine Formschlussverbindung in Form von mindestens einer puzzleartigen Formverbindung 36 bereitgestellt werden, bei der eine der Stoßkanten 34-1 eine Auskragung 38 aufweist, während die andere Stoßkante 34-2 eine komplementär zur Auskragung 38 ausgeformte Einstülpung 40 aufweist, in die die Auskragung 38 eingeschnappt werden kann. Selbstverständlich sind auch andere Formschlüsse möglich.
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Selbstverständlich ist ebenfalls möglich, dass Stoffschluss und Formschluss kombiniert werden, um eine besonders sichere Verbindung der Stoßkanten 34 aneinander zu erreichen.
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Ist der Lagerring 6 mit der Isoliervorrichtung 18 umgeben und der ringförmige Träger 20 an seinen Stoßkanten 34 stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden, kann eine Feinbearbeitung des ringförmigen Trägers 20 erfolgen, um eine präzise für den Presssitz der Lageranordnung in einem Gehäuse nötigen Fläche zu erreichen. Diese Feinbearbeitung des ringförmigen Trägers 20 ermöglicht auch, dass der Lageraußenring 6 selbst nicht feinbearbeitet werden muss. Auch dieses senkt die Herstellungskosten, da für eine Feinbearbeitung des ringförmigen Trägers 20 weniger Aufwand nötig ist, als für eine Feinbearbeitung des Wälzlageraußenrings 6.
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Dabei wird insbesondere die Fläche des ringförmigen Trägers 20, die mit einem aufnehmenden Bauteil, beispielsweise einem Gehäuse, in Presssitz geht, auf ihre präzise Dimensionierung geschliffen und die Laufbahnen 12, 14 des Lagerrings 6 selbst gehont. Selbstverständlich sind weitere Nachbearbeitungsschritte möglich. Der fertige Lageraußenring 6 mit der Isoliervorrichtung 18 kann dann in dem Elektromotor eingebaut werden.
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Durch das Bereitstellen zumindest einer wärmeleitfähigen Schicht kann der Wärmetransport in elektrisch isolierten Lagern deutlich verbessert werden, da Lufteinschlüsse, die zwangsläufig vorhanden sind, verringert oder verhindert werden. Wird kann die Isoliervorrichtung 18 aus einem streifenförmigen Trägerrohling 32 hergestellt werden, so dass verschiedenste Größen von Lageraußenringen 6 leicht mit der Isoliervorrichtung 18 ausgestattet werden können. Auch individuelle Größen sind dadurch leicht zu fertigen, ohne dass für jede Größe von Lager unterschiedliche röhrenartige Rohlinge vorgesehen oder gefertigt werden müssen. Das stoffliche bzw. formschlüssige Verbinden stellt auch keinen Nachteil dar, da üblicherweise der ringförmige Träger vor einem Einbau noch maschinell bearbeitet wird. Etwaige überstehende Schweißnähte können in diesem Schritt einfach mitentfernt werden. Insgesamt stellt somit die oben besprochene Lageranordnung eine einfache und kostengünstige Möglichkeit bereit, ein in einem Elektromotor oder einer elektrischen Maschine angeordnetes Lager elektrisch zu isolieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lageranordnung
- 2
- Wälzlager
- 4
- Innenring
- 6
- Außenring
- 8
- Lagerinnenraum
- 10
- Wälzkörper
- 12,14
- Laufbahnen
- 15
- Gehäuse
- 16
- Außenfläche
- 17
- Welle
- 18
- Isoliervorrichtung
- 20
- ringförmiger Träger
- 22
- Isolierschicht
- 23
- wärmeleitfähige Schicht
- 24, 26
- umgebogene Kanten
- 28, 30
- Stirnflächen
- 29
- Schnappring
- 32
- Trägerrohling
- 34
- Stoßkanten
- 36
- Formverbindung
- 38
- Auskragung
- 40
- Einstülpung
