DE1162465B - Zu einem selbsttragenden Bauelement verspanntes Laeuferblechpaket fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

• Zu einem selbsttragenden Bauelement verspanntes Läuferblechpaket für elektrische Maschinen Bekannte geblechte Läufer elektrischer Maschinen werden so aufgebaut, daß das Blechpaket unmittelbar oder mit Abstand radial um die Läuferwelle oder axial zwischen Wellenstümpfen angeordnet ist. Hierbei sind die stirnseitigen Enden des Läuferblechpaketes mit Endblechen ausgebildet, welche durch geeignete Mittel einen axial zur Läufermitte hin erfolgenden Druck auf das Läuferblechpaket ausüben. Durch die so erfolgende Verspannung wird das Läuferblechpaket zusammengepreßt und die blegekritische Drehzahl beeinflußt. Jedoch wird bisher bei durchgehender Welle nur mit deren Federzahl gerechnet; die Versteifung durch die Blechpakete wird vernachlässigt, da sie praktisch nicht erfaßbar ist. Für die bekannten Anordnungen mit Wellenstümpfen, also ohne durchgehende Welle, ist die rechner:ische Erfassung noch schwieriger.
• Da die Einzelbleche in ihrer Dicke nicht absolut gleich sind, ist es bei Läufern gleicher Type oft notwendig, eine verschiedene Anzahl von Einzelblechen zu schichten, um die gewünschte Baulänge zu erhalten. Hierzu muß das Läuferblechpaket zunächst vorgeschichtet und verspannt werden, um dann bei Ab- weichungen von der erforderlichen Baulänge durch Hinzufügen oder Wegnehmen einer entsprechenden Zahl von Einzelblechen auf den richtigen Wert zu kommen. In schwierigen Fällen ist diese Montage und Remontage mehrmals notwendig.
• Durch die Erfindung sollen die oben beschriebenen Nachteile der bekannten geblechten Läufer elektrischer Maschinen beseitigt werden. Zusätzlich soll die Möglichkeit bestehen, bei Schadensfällen, die z. B. bei der Montage oder beim Abdrehen fertig montierter Läufer oder später im Betrieb auftreten, nicht beschädigte Teile des Läufers wieder zu verwenden. Darüber hinaus soll die absolute Größe der gestanzten Einzelbleche in ihrem Endzustand verringert werden, ohne daß die Festigkeit des Uäufers wesentlich gemindert wird.
• Gegenstand der Erfindung, ist ein geblechter Läufer elektrischer Maschinen, bei welchem das Läuferblechpaket in axialer Richtung durch eine Spannvorrichtuno, zu einem selbsttragenden Bauelement verspannt und ausschließlich indirekt, vorwiegend über die Spannvorrichtung, von der Läuferwelle getragen und ebenso indirekt mit ihr fest verbunden wird. Erfindungsgemäß ist zur Beeinflussung der biegekritischen b el Drehzahl die Vorspannung des Läuferblechpakeies mittels der Spannvorrichtung veränderbar, wobei die Spannvorrichtung bevorzugt aus mit der Läuferwelle fest verbundenen und stirnseitig am Läuferblechpaket angeordneten an sich bekannten Flanschen besteht, Z, zwischen welchen in axialer Richtung ein oder mehrere Zugelement(e), insbesondere Dehnbolzen, angeordnet ist/sind.
• Bei einem so ausgebildeten geblechten Läufer fällt also der Mittelteil der Welle weg; damit vermindert sich das Läufergewicht entsprechend, und der so entstehende freie Raum innerhalb des Blechpaketes kann zur zusätzlichen oder alleinigen Führung des axialen Luftstromes mit herangezogen werden. Da somit die axialen Kühlkanäle ganz oder teilweise unnötig werden, wird die Stanzarbeit für die Einzelbleche wesentlich vermindert.
• Bei bekannten Ausführungen wird der radial innenliegende Teil des Läuferblechpaketes oft lediglich aus mechanischen Gründen relativ weit in Richtung zur Läuferachse, also bis zur im Läuferblechpaket angeordneten Läuferwelle, herangezogen. Bei anderen bekannten Ausführungen muß aus Festigkeitsgründen die Läuferwelle größer sein als der auf Grund der elektrischen Eigenschaften notwendige Innendurchmesser des Läuferblechpaketes. Diese Nachteile werden aber bei der Ausbildung nach der Erfindung beseitigt, wodurch insoweit das Läuferblechpaket nur noch nach rein elektrischen Notwendigkeiten ausgebildet werden kann. Das in bekannten Ausführungen darin sonst lediglich für die Läuferwelle vorgesehene Stanzloch kann also auch entsprechend dimensioniert werden.
• Die erforderliche Vorspannung wird innerhalb der Spannvorrichtung über Zugelemente, insbesondere Dehnbolzen, erreicht, die also z. B. mittels Drehmomentenschlüssels entsprechend angezogen werden.
• Die Zugelemente werden dabei so ausgebildet, daß auch bei montiertem Läufer die Vorspannung außerhalb desselben nachgestellt werden kann. Aus der Dehnung (Längung) des Zugelementes ist in einfacher Weise der Absolutwert der Vorspannung zu ermitteln und so der gewünschte Wert der biegekritischen Drehzahl im voraus einstellbar. Uni ein Verkanten des oder der Zugelemente und damit eine nicht alleinige Zugbeanspruchung des-bzw. derselben zu verhindern, ist es in Weiterbilduno, der Erfindung zweckmäßig, federnde oder kugelige bzw. kugelkalottenförmige Bauelemente an der Spannvorrichtung so anzuordnen, daß auf das Zugelement nur Zugbeanspruchungen einwirken. Bei Verwendung von federnden Bauelementen kann man darüber hinaus die vorhandene Vorspannung statt aus der Län-Olung des Zugelementes aus der Verkürzung der Feder ermitteln.
• Die Zeichnungen stellen eine Reihe von gemäß der ErfindungausgebildetengeblechtenLäufern dar, wobei F i g. 1 die Ausbildung mit nur einem Zwischenflansch, die F i g. 2 mit zwei Zwischenflanschen, jeweils mit nur einem Dehnbolzen angibt; F i g. 3 zeigt die Anordnung von mehreren Dehnbolzen außerhalb, F i g. 4 innerhalb des Blechpaketes; F i g. 5 zeigt eine kugelkalottenförnilge Führung des Dehnbolzens an, während F i g. 6 dessen Führung nüttels Tellerfedern, F i g. 7 mittels Gummi oder Spiralfedern veranschaulicht; F i g. 8 und 9 zeigen jeweils eine Nachspannvorrichtung, wobei das Nachspannen in besonders einfacher und von außen zugänglicher Form ermöglicht wird.
• In allen Figuren sind für gleiche oder ähnliche Bauelemente dieselben Bezeichnungen gewählt. In F i g. 1 wird das Läuferblechpaket 1 auf der einen Seite vom Wellenstumpf 2, auf der anderen Seite vom Wellenstumpf 3 über Zwischenflansch 4 auf den Lagerböcken 5 gelagert. Die Vorspannung wird durch den Dehnbolzen 6 bewirkt, dessen Gewindemutter 7 entsprechend der gewünschten Vorspannung angezogen ist. Die radialen Kühlschlitze 8 sind zur Mitte hin mit zueinander geringer werdendem Abstand ausgebildet, um so hier die gewünschte Saugwirkung für den Kühlmittelstrom zu erreichen. In den Scheiben 9 und dem Zwischenflansch sind mehrere Kühlmittelöffnungen 10 angeordnet, um so einen besseren Kühlmitteldurchtritt zu erhalten. Die Pfeile geben hierbei den Weg des Kühlmittels an.
• Während in F i g. 1 der Dehnbolzen 6 auf der linken Seite fest mit dem Wellenstumpf 2 direkt verbunden ist, ist er in F i g. 2 über die Scheibe 9 indirekt mit dem Wellenstumpf 3, aber ebenfalls fest verbunden.
• In F i g. 3 sind drei Dehnbolzen 6 angeordnet. wodurch ein leichterer Ausgleich beim Verkanten des Läuferblechpaketes 1 ermöglicht wird. Hier sind die Dehnbolzen 6 innerhalb der zentrischen Bohrung des Läuferblechpaketes 1, bei F i g. 4 jedoch innerhalb der Bleche des Läuferblechpaketes 1. angeordnet.
• In F i g. 5 wird der Ausgleich einer möglichen Verkantung des Läuferblechpaketes durch ein kugeliges Bauelement 11 erreicht, welches in einer entsprechenden Aussparung des Flansches 12 gelagert ist. Dasselbe wird bei F i g. 6 durch Tellerfedern 13 bewirkt. In diesem Falle gibt die Strecke 14 ein Maß für die Vorspannung des Läuferblechpaketes.
• In F i g. 7 wird der Ausgleich von den genannten Verkantungen durch Federelemente 15 bewAt, welche z. B. aus Gummi, Tellerfedern oder Spiralfedern bestehen können. In F i g. 8 wird gezeigt, daß der Abstand zwischen C den beiden Flanschen 16, 17 durch Verdrehen der Schrauben 18 verstellt werden kann. Diese greifen nämlich an einem Ringelement 19 an, welches keilförmig an einem entsprech.-nd geformten, jedoch geteilten Ringelernent 20 anliegt. Werden nun die Schrauben 18 ancezogen, so wird das geteilte Ringelement 20 radial zusammengepreßt und bewirkt über die weiteren Keilflächen 21, daß der Flansch 16 nach links gedrückt wird. wodurch sich die Vorspannung im Läuferblechpaket erhöht.
• In F i g. 9 ist, wie in F i g. 8, ein Nachstellen der Vorspannung ebenfalls in besonders einfacher Weise aufgezeigt; hier ist die Gewindernutter 7 auß-.rhalb der Lagerböcke 5 angeordnet, also leicht zugänglich.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Geblechter Läufer elektrischer Maschinen, bei welchem das Läuferblechpaket in axialer Richtung durch eine Spannvorrichtung zu einem selbsttragenden Bauelement verspannt und ausschließlich indirekt, vorwiegend über die Spannvorrichtung, von der Läuferwelle getragen und ebenso indirekt mit ihr fest verbunden wird, da - durch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der biegekritischen Drehzahl die Vorspannung des Läuferblechpaketes mittels der Spannvorrichtung veränderbar ist.
2. 2. Geblechter Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung aus mit der Läuferwelle fest verbundenen und stirnseitig am Läuferblechpaket angeordneten an sich bekannten Flanschen besteht, zwischen welchen in axialer Richtung ein oder mehrere Zugelernent(e), insbesondere Dehnbolzen, angeordnet ist/sind. 3. Geblechter Läufer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung mit nur einem Zugelement dieses mit den Wellenstümpfen fluchtend angeordnet ist. 4. Geblechter Läufer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung mit mehreren Zugelernenten/Dehnbolzen deren Schäfte in an sich bekannter Weise im L:äuferblechpaket angeordnet sind. 5. Geblechter Läufer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen reiner Zugbeanspruchungen im Dehnbolzen an sich bekannte, federnde undloder kugelige bzw. kugelkalottenförmige Bauelemente innerhalb der Spannvorrichtung angeordnet sind. 6. Geblechter Läufer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch an sich bekannte, geeignete Mittel außerhalb des Blechpaketes veränderbar ist. 7. Geblechter Läufer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längung eines Zugelementes oder die Verkürzung eines federnden Bauelementes in an sich bekannter Weise ein Maß für die vorhandene Vorspannung ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 215 262, 320 138, #84 995, 603 312, 656 773; schweizerische Patentschrift Nr. 23 401; britische Patentschrift Nr. 460 040.