DE1174893B - Laeuferlagerung fuer einen Elektromotor in Scheibenbauweise - Google Patents

Description

• Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor in Scheibenbauweise, insbesondere für den Antrieb von Kühlaggregaten. Auch bei Scheibenmotoren hängt deren einwandfreie Funktion von der Einhaltung eines genauen, gleichmäßigen Luftspaltes zwischen dem Ständer und der umlaufenden Läuferscheibe bzw. den umlaufenden Läuferscheiben bei einem Doppelscheibenmotor ab. Diese Forderung ist wegen der unvermeidlichen Toleranzen in der Fertigung nur schwierig zu erfüllen.
• Die Erfindung schafft hier dadurch Abhilfe, daß der axiale Luftspalt zwischen Ständer und Scheibenläufer durch Anbringen einer Kunststoffzwischenlage auf der Stirnseite des Ständers und/oder der Läuferscheibe als Gleitlager ausgebildet ist. Es wirken also Ständer und Läufer über die Kunststoffzwischenlage gegeneinander als Gleitlager, welches die axiale Führung der Läuferscheibe übernimmt und eine genaue Einstellung der Luftspaltweiten ermöglicht. Gleichzeitig können die Wellenlager einfach gewählt werden, da sie nur Radialkräfte, jedoch keine axialen Kräfte aufzunehmen brauchen. Als Schmiermittel für das erfindungsgemäße Gleitlager kann man im Falle eines Kühlaggregatantriebes das Kühlmittel selbst verwenden, indem Ständer und Läufer ganz oder teilweise in dieses eintauchen. Um das Schmiermittel über die gesamte Lagerfläche zu verteilen, versieht man zweckmäßig den Kunststoffbelag mit radialen, notenartigen Ausnehmungen.
• Der Kunststoffbelag braucht nicht die ganze Fläche des Scheibenläufers oder des Ständers zu bedecken. Ist er auf der Stirnseite des Ständers- aufgebracht, so genügt es, dies auf den Ständerpolflächen- zu -tun, wobei auch diese nicht vollständig bedeckt zu sein brauchen. Die Größe der bedeckten Flächen wird sich danach richten, daß einerseits die Flächenpressung nicht zu groß wird, andererseits aber keine unnötig hohen Reibkräfte zwischen der umlaufenden Läuferscheibe und dem Belag auftreten. Bei nur teilweise aufgetragenem Kunststoffbelag ergeben sich ohnehin radiale Lücken, die gegebenenfalls die obenerwähnten besonderen Ausnehmungen für den Schmiermitteltransport erübrigen. Um eine besonders günstige Zufuhr des Schmierstoffes zu den Gleitflächen zu erzielen, kann der Kunststoffbelag auch mit ungleichmäßiger Stärke aufgetragen werden. So kann er beispielsweise von einer radialen Aussparung zur nächsten mit anwachsender Stärke in Drehrichtung der Läuferscheibe gesehen aufgebracht sein.
• Weitere Erfindungsgedanken enthalten die im folgenden an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiele. Dabei zeigen F i g. 1, 4 und 5 je einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Scheibenmotor in verschiedenen Ausführungsformen, F i g. 2 eine Aufsicht gemäß der. Linie A -A in F i g. 1 und F i g. 3 die Abwicklung eines Läufers und Ständers. In F i g. 1 ist mit 1 der Ständer eines Scheibenmoors bezeichnet, zu dessen beiden Stirnseiten je eine Läuferscheibe 2 und 3 angeordnet ist, die fest auf einer Welle 4. sitzen. Diese ist über Wälzlager S in Lagerschilden 6 gelagert. 7 ist das den Ständer tragende Gehäuse des Motors. Die Läuferscheiben besitzen in bekannter Weise Käfigstäbe 8, die mit Kurzschlußringen 9 versehen sind. Gemäß der Erfindung ist nun (s. auch F i g. 2) auf den Polflächen des Ständers 1 ein Kunststoffbelag 10 aufgetragen. Dieser kann entweder aufgespritzt werden oder als vorgefertigte Schicht aufgeklebt werden. Zwischen den einzelnen Belagteilen befinden sich radiale Ausnehmungen bzw. freie Stellen 11, die gleichzeitig für die Verteilung des Schmiermittels sorgen. Dieses Schmiermittel kann ein Kühlmittel eines Kühlaggregates sein, in welches der Motor eintaucht. Auf diese Weise bilden die Luftspalte zwischen Läufer und Ständer Gleitlager, welche die axiale Führung der Läuferscheiben übernehmen. Dadurch ist eine genaue Einhaltung des Luftspaltes möglich.
• DerAbstand zwischen den beiden Läuferscheiben 2 und 3 ist größer als die Breite des Ständers 1 plus der Stärke der beiden Kunststoffbeläge. Dadurch stützt sich im Betrieb nur eine Läuferscheibe, in der Zeichnung die Scheibe 2, gegen den entsprechenden Kunststoffbelag 10 ab, wodurch eine geringere Reibung entsteht. Es wird im Betrieb entweder von äußeren Kräften oder auch von Unsymmetrien im magnetischen Zug abhängen, welche Läuferscheibe sich gerade abstützt. Durch die starre Verbindung der beiden Läuferscheiben werden sich jedoch im allgemeinen die Kräfte, die durch den magnetischen Zug axial auf die Läuferscheiben einwirken, nahezu ausgleichen. Damit wirkt aber praktisch kein magnetischer Zug, also kein axialer Druck auf die Lager 5, so daß diese entsprechend einfach gestaltet werden können.
• In F i g. 3 ist der Kunststoffbelag 10 so auf die Ständerpolflächen aufgetragen, daß er in Drehrichtung des Läufers gesehen von jeder Lücke 11 bis zur nächsten Lücke an Stärke zunimmt. Damit ergibt sich eine besonders gute Schmierung bzw. Schmiermittelverteilung zwischen dem Belag und der Läuferscheibe.
• In F i g. 4 ist mit 1 wieder der Ständer bezeichnet, der im Gehäuse 7 befestigt ist. 2 und 3 sind Läuferscheiben, die fest auf der Welle 4 sitzen. Auch hier ist zwischen den Läuferscheiben und dem Ständer wiederum ein Kunststoffbelag 10 vorgesehen.
• Es ist nun bei Motoren üblicher, d. h. nicht scheibenförmiger Bauart bekannt, den Läufer im Ständer über von beiden selbst gebildete Lagerflächen zu lagern, um Radialkräfte. im Ständer aufzunehmen. Zur übertragung dieser Maßnahme auf einen Scheibenmotor nach der Erfindung ist das Gehäuse 7 innen mit Lagerflächen 12 versehen, die konzentrisch zur Welle 4 angeordnet sind. Auf diesen Lagerflächen 12 ist ebenfalls ein Kunststoffbelag 13 aufgetragen, auf dem die Mantelfläche des äußeren Kurzschlußringes 15 der Läuferscheiben gleitet. Die Lagerflächen 12 übernehmen damit die radiale Führung der Läuferscheiben, so daß die Welle 4 im Motorgehäuse nicht gelagert zu werden braucht. Statt der Kurzschlußringe können auch die Mantelfläche des aktiven Eisenkörpers oder beide Mantelflächen gemeinsam auf dem Kunststoffbelag 13 gleiten. Der Kunststoffbelag kann wiederum mit Ausnehmungen für die Schmiermittelförderung versehen sein. Bei dieser Ausführung sind also die Läufer sowohl radial aus auch axial in Kunststoffbelägen gelagert und geführt.
• Eine weitere Variante der Erfindung zeigt F i g. 5 an einem Scheibenmotor mit einer einzigen Läuferscheibe 14. Da hier der nur einseitig auf den Läufer wirkende magnetische Zug ausgeglichen werden muß, ist die Läuferscheibe nicht starr, sondern über eine drehmomentübertragende Hülse 16 aus Kunststoff oder Gummi auf der Welle 17 gelagert. Die Läuferscheibe steht ferner unter der Wirkung einer Tellerfeder 18, die entgegen dem magnetischen Zug wirkt. Durch diese Feder wird das durch den Kunststoffbelag und die Läuferscheibe gebildete Gleitlager von axialen Kräften entlastet. Hierbei muß allerdings eines d. -r Wellenlager zur Aufnahme der magnetischen Zugkräfte geeignet sein.

Claims (7)

1. Patentansprüche: läufern (2, 3) durch Anbringen einer Kunststoffzwischenlage (10) auf der Stirnseite des Ständers und/oder der Läuferscheibe als Gleitlager ausgebildet ist.
2. 2. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbelag auf den Ständerpolflächen aufgetragen ist.
3. 3. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbelag die Ständerpolflächen nur teilweise bedeckt.
4. 4. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbelag aufgespritzt ist.
5. 5. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbelag aufgeklebt ist.
6. 6. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffbelag mit vorzugsweise radialen nutenartigen Aussparungen versehen ist.
7. 7. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Kunststoffbelags (10) jeweils von einer radialen Aussparung (11) zur nächsten in Drehrichtung der Läuferscheibe zunimmt. B. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Doppelscheibenbauweise nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden starr auf der Welle (4) befestigten Läuferscheiben (2, 3) größer ist als die Breite des Ständers (1) einschließlich der beiden Kunststoffbeläge (10). 9. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Doppelscheibenbauweise nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise im Motorgehäuse (7) konzentrisch zur Läuferwelle (4) Lagerflächen (12) für die Mantelflächen der Läuferscheiben (2, 3) bzw. deren äußere Kurzschlußringe (15) vorgesehen und diese Lagerflächen und/oder die Läufermantelflächen mit einem Kunststoffbelag (13) versehen sind. 10. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise nach Anspruch 1 bis 7 mit einem Scheibenläufer, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferscheibe (14) über eine drehmomentübertragende Hülse (16) od. dgl. elastisch auf der Welle (17) sitzt und unter der Wirkung einer dem magnetischen Zug entgegenwirkenden Feder (18) steht. 1. Läuferlagerung für einen Elektromotor in Scheibenbauweise, insbesondere für den Antrieb von Kühlaggregaten, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der axiale Luftspalt zwischen Ständer (1) und Scheibenläufer bzw. Scheiben-In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 193 737, 299 046; britische Patentschrift Nr. 485 225.