DE1202893B

DE1202893B - Method for assembling small electrical machines with a runner shaft mounted on one side on a bearing plate and a stator core attached

Info

Publication number: DE1202893B
Application number: DEL42250A
Authority: DE
Inventors: Hans Schumann; Edgar Zelle
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-06-18
Filing date: 1962-06-18
Publication date: 1965-10-14
Also published as: DE1613287A1

Description

Verfahren zum Zusammenbau kleiner elektrischer Maschinen mit einseitig an einem Lagerschild gelagerter Läuferwelle und befestigtem Ständerblechpaket Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine elektrische Maschine mit einem einseitig in einem Lagerschild gelagerten Läufer und am Lagerschild einseitig befestigtem Ständer.Method for assembling small electrical machines with one-sided rotor shaft mounted on a bearing shield and attached stator core die The invention relates to a manufacturing method for an electrical machine with a Runner mounted on one side in a bearing shield and one attached to the bearing shield on one side Stand.

Bei elektrischen Maschinen dieser Art wird nach der Bearbeitung, meist dem Ausdrehen, der Lagerbohrung an dem Rand des vorwiegend topffönnigen Lagerschildes die Auflagefläche für das Ständerblechpaket bearbeitet oder umgekehrt. Erhält sowohl das Ständerblechpaket als auch der Lagerschild einen bearbeiteten Zentrierrand, so sind Lagerschild und Blechpaket durch diese Zentrierränder zueinander ausgerichtet und brauchen nur zusammengeschraubt zu werden. Entfallen die bearbeiteten Zentrierränder und erhält der Lagerschild nur eine zur Lagerachse senkrechte bearbeitete Auflagefläche für das Ständerblechpaket, so wird nach in den Lagerschild eingesetztem Läufer der Ständer nach dem Läufer mit Hilfe von sogenannten Spionen zentrisch ausgerichtet und dann am Lagerschild befestigt. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die am Lagerschild zur Auflage kommende Seitenfläche des Ständerblechpaketes eben und senkrecht zur Läuferbohrung zu sein hat.In electrical machines of this type, after machining, mostly turning out the bearing bore on the edge of the predominantly cup-open end shield machined the support surface for the stator core or vice versa. Receives both the stator core as well as the bearing shield have a machined centering edge, so the end shield and the laminated core are aligned with one another through these centering edges and just need to be screwed together. The machined centering edges are omitted and the end shield only has a machined support surface that is perpendicular to the bearing axis for the stator core, after the rotor is inserted into the end shield, the Stand aligned centrically after the runner with the help of so-called spies and then attached to the end shield. It should be noted, however, that the am The side face of the stator core that comes to rest is flat and vertical has to be to the rotor bore.

Um die Bearbeitung der Auflagefläche am Lagerschild zu sparen, wurde weiterhin vorgeschlagen, mittels eines den Läufer ersetzenden Hilfswerkzeuges das Ständerpaket radial und axial ausgerichtet aufzusetzen und dann das Ständerpaket mit dem Rand des Lagerschildes an verschiedenen Stellen zu verschweißen. Abgesehen von dem Aufwand des Hilfswerkzeuges besteht hier die große Gefahr des Verzuges selbst bei dem schwierigen gleichzeitigen Verschweißen an verschiedenen Stellen.In order to save the machining of the bearing surface on the end shield, was further proposed that by means of an auxiliary tool replacing the runner Put on the stator package aligned radially and axially and then the stator package to be welded to the edge of the end shield in different places. Apart from that from the effort of the auxiliary tool, there is a great risk of delay itself with the difficult simultaneous welding in different places.

Darüber hinaus ist noch bekanntgeworden, Lagerschild und Ständer in einer Vorrichtung in die zueinander ausgerichtete Lage zu bringen und den verbleibenden Spalt zwischen beiden Teilen durch ein erhärtendes, volumenbeständiges Kunstharz auszufüllen. Dieses Verfahren ist wegen der Aushärtedauer zeitraubend und wegen der Erwärmung zur Abkürzung der Aushärtedauer auch kostenaufwendig.In addition, it became known that the bearing shield and stand in to bring a device into the mutually aligned position and the remaining Gap between the two parts by a hardening, volume-stable synthetic resin to be filled out. This process is time consuming because of the curing time and because of the heating to shorten the curing time is also expensive.

Bei allen bekannten Verfahren ist vor dem Zusammensetzen von Lagerschild und Ständer die Lagerbohrung zu bearbeiten, und danach ist der Ständer irgendwie auszurichten. Letzteres erfordert entweder Dreharbeiten oder Hilfswerkzeuge bzw. Einrichtungen oder einen weiteren mit Materialkosten und Zeitaufwand verbundenen Arbeitsgang.In all known methods, before assembling the end shield and stand to machine the bearing bore, and after that the stand is kind of align. The latter requires either turning or auxiliary tools or Facilities or another associated with material costs and time expenditure Operation.

Das zu vermeiden, wird zum Zusammenbau kleiner elektrischer Maschinen mit einseitig in einem Lagerschild gelagerter Läuferwelle und einseitig an diesem Lagerschild befestigtem Ständerblechpaket das Verfahren vorgeschlagen, das Ständerblechpaket und den gegossenen Lagerschild ohne jede Bearbeitung der gegenseitigen Auflageflächen und ohne genaue Justierung zusammenzusetzen und fest zu verbinden, das aus Ständerblechpaket und Lagerschild bestehende Maschinenteil in der unbearbeiteten Ständerbohrung auf eine Werkzeuginaschine aufzuspannen, darauf die für den Einbau des Läufers erforderliche zentrische Bearbeitung der Lagerbohrung oder gegebenenfalls der Lagersitze in der Lagerschildnabe durchzuführen und dann den fertig bearbeiteten Läufer einzuschieben. Mit dieser Umkehrung der bisherigen Verfahren, erst nach dem Zusammensetzen von Lagerschild und Ständer die Lagerbohrung zu bearbeiten bzw. die Lager einzusetzen, entfallen alle vorgenannten Zuordnungsarbeiten zwischen Lagerschild und Ständer und Arbeitsmittel hierzu.Avoiding this becomes part of assembling small electrical machines with a rotor shaft mounted on one side in a bearing shield and on one side on this Bearing shield attached stator core proposed the method, the stator core and the cast bearing plate without any machining of the mutual bearing surfaces and to assemble and connect firmly without precise adjustment, that of the stator core and end shield on the existing machine part in the unmachined stator bore To set up a machine tool, then the one required for the installation of the rotor centric machining of the bearing bore or possibly the bearing seats in the Carry out the end shield hub and then insert the finished rotor. With this reversal of the previous procedure, only after the assembly of Machining the bearing bore or inserting the bearings, there is no need for any of the aforementioned assignment work between the end shield and stand and work equipment for this.

Für den Zusammenbau genügt ein an dem Lagerschild angegossener nicht bearbeiteter Zentrierrand, der keinen weiteren Arbeitsgang notwendig macht. Bei einem nach diesem Verfahren hergestellten Motor sind die gegenseitigen Auflageflächen zwischen dem Ständerblechpaket und dem Lagerschild nicht bearbeitet.A cast on the end shield is not sufficient for assembly machined centering edge that does not require any further work. at a motor manufactured according to this process are the mutual support surfaces not processed between the stator core and the end shield.

Das Ständerblechpaket wird auf den Rand des Lagerschildes aufgelegt, und beide Teile werden starr miteinander verbunden. Zur groben Ausrichtung beider Teile gegeneinander kann der Lagerschild einen Zentrierrand erhalten oder Stege oder Nocken, die einen solchen ersetzen. Die Verbindung kann mit Schrauben, Nieten, durch Verklemmen, Kleben, Verschweißen od. dgl. erfolgen. Dieser aus Ständerblechpaket und Lagerschild bestehende Ständerteil wird nun zur Bearbeitung der Lagerbohrung bzw. der Lagersitze in der verlängerten Nabe des Lagerschildes mit Hilfe eines Spreizdornes in der Ständerbohrung auf eine Werkzeugmaschine aufgenommen. Damit ist erreicht, daß nach der Bearbeitung die Achsen der Ständerbohrung und die Lagerachse ineinanderfallen. Nach dem Stand der Technik sind die Herstellungstoleranzen des Gießverfahrens und die der Bleche so gering, daß die Nabe nicht verstärkt werden muß. Die Bewicklung des Ständerpaketes kann entweder vor dem Zusammenbau mit dem Lagerschild oder nachher oder auch erst nach der Bearbeitung der Lagerbohrung vorgenommen werden, je nach den vorhandenen Fertigungsmitteln und Umständen und je nach der Form der Werkstücke. Das Lagerschild der Maschine ist entsprechend der geforderten Schutzart auszubilden, was davon abhängt, in welcher Art eine Schutzkappe, die die Maschine umschließt, auf dem Lagerschild aufgesetzt wird.The stator core is placed on the edge of the end shield and both parts are rigidly connected to one another. For rough alignment of the two parts with respect to one another, the end shield can be given a centering edge or webs or cams that replace such. The connection can be made with screws, rivets, by clamping, gluing, welding or the like. This stator part, consisting of a stator core and a bearing plate, is now received on a machine tool for machining the bearing bore or the bearing seats in the extended hub of the bearing plate with the aid of an expanding mandrel in the stator bore. This ensures that the axes of the stator bore and the bearing axis coincide after machining. According to the prior art, the manufacturing tolerances of the casting process and those of the metal sheets are so small that the hub does not have to be reinforced. The stator package can be wrapped either before assembly with the end shield or afterwards or only after machining the bearing bore, depending on the existing manufacturing equipment and circumstances and depending on the shape of the workpieces. The end shield of the machine must be designed in accordance with the required degree of protection, which depends on the type of protective cap surrounding the machine that is placed on the end shield.

In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung prinzipiell dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Einbaumotor im Längsschnitt mit Gleitlager und Laschen für die Schwingenlagerung, F i g. 2 die Draufsicht, F i g. 3 einen einfachen Flanschmotor im Längsschnitt mit Kugellagern und Schutzhaube, durchzugbelüftet, und F i g. 4 einen Flanschmotor im Längsschnitt mit Sinterkalottengleitlagem in geschlossener Ausführung mit Haube und Mantelbelüftung.In the drawings, three exemplary embodiments according to the invention are shown in principle, namely FIG. 1 shows a built-in motor in longitudinal section with slide bearings and brackets for the swing arm mounting, FIG . 2 the top view, F i g. 3 shows a simple flange motor in longitudinal section with ball bearings and protective cover, ventilated through, and FIG. 4 a flange motor in longitudinal section with sintered spherical plain bearings in a closed design with hood and jacket ventilation.

Nach F i g. 1 ist das Ständerpaket 1 mit der Wicklung 2 auf dem Lagerschild 3 mit den Nieten 4 aufgenietet, wobei das Ständerpaket selbst ebenfalls durch die Nieten 4 zusammengehalten sein kann. Gleichzeitig sind mit den Nieten 4 die Laschen 5 für die Schwingenlagerung des Motors befestigt. Die verlängerte Nabe 6 ist das Gleitlager für den Läufer mit der Welle 7 und dem Läuferpaket 8. Der Kurzschlußring 9 der Läuferkäfigwicklung an der Lagergegenseite hat die Lüfterflügel 10. Auf deren Enden ist die Abdeckscheibe 11 aufgenietet. Es entsteht dadurch eine Zentrifugallüfteranordnung, die die Luft durch die Löcher 12 im Läuferpaket und durch Öffnungen im Lagerschild ansaugt.According to FIG. 1 , the stator package 1 with the winding 2 is riveted onto the bearing plate 3 with the rivets 4, it being possible for the stator package itself to also be held together by the rivets 4. At the same time, the tabs 5 for the swing arm mounting of the engine are attached to the rivets 4. The extended hub 6 is the sliding bearing for the rotor with the shaft 7 and the rotor core 8. The short-circuit ring 9 of the rotor cage winding on the opposite side of the bearing has the fan blades 10. The cover plate 11 is riveted onto the ends of these. This creates a centrifugal fan arrangement which sucks the air through the holes 12 in the rotor core and through openings in the end shield.

Nach F i g. 3 ist das Ständerpaket 13 mit Hohlnieten 14 auf den Lagerschild 15 aufgenietet. Dieser hat einen Befestigungsflansch 16. Der Läufer 17 ist mit zwei Kugellagern 18 in der Nabe 19 gelagert. Die C an dem dem Lager gegenüberliegenden Kurzschlußring angegossenen Lüfterflgüel 20 saugen die Luft durch die Öffnungen 21 der auf den Lagerschild aufgesetzten und über das Ständerpaket gestülpten Haube 22 ein und blasen sie durch Öffnungen 23 im Lagerschild aus. Bedingt durch die verlängerte Nabe 19 ergibt sich bei eingezogenem Boden 24 des Lagerschildes ein Ringraum 25 für die Unterbringung von Schaltorganen, z. B. von Relais und Zubehör, wie Kondensatoren od. dgl.According to FIG. 3 , the stator assembly 13 is riveted onto the end shield 15 with hollow rivets 14. This has a fastening flange 16. The rotor 17 is supported by two ball bearings 18 in the hub 19 . The C at the end opposite the bearing short-circuit ring cast Lüfterflgüel 20 suck the air through the apertures 21 of the mounted on the bearing plate and is placed over the stator core 22, a hood and blow it through apertures 23 in the end shield from. As a result of the elongated hub 19 , when the bottom 24 of the end shield is retracted, an annular space 25 for accommodating switching elements, e.g. B. of relays and accessories, such as capacitors or the like.

Nach F i g. 4 ist der Lagerschild 26 wiederum als Flanschlagerschild ausgebildet; das Ständerpaket 27 ist mit Schrauben 28 auf ihn geschraubt. Die Läuferlager sind hier Sinterkalottenlager 29, die mittels einer 6 Wendelfeder 30 in ihren Aufnahmen gehalten sind. Durch das Aufsetzen der Haube 31 ist der Motor geschlossen ausgeführt. Auf den aus der Haube 31 herausstehenden Wellenstumpf 32 ist das Zentrifugallüfterschaufelrad 33 aufgesetzt. Über die Haube 31 6 und das Schaufelrad 33 ist eine zweite Haube 34 gestülpt, so daß sich ein mantelgekühlter Motor ergibt. Die Kühlluft wird durch die Öffnungen 35 eingesaugt und durch die Öffnungen 36 ausgeblasen.According to FIG. 4, the bearing plate 26 is again designed as a flange bearing plate; the stator package 27 is screwed onto it with screws 28. The rotor bearings here are sintered spherical bearings 29, which are held in their receptacles by means of a 6 helical spring 30. By placing the hood 31 , the engine is designed to be closed. The centrifugal fan impeller 33 is placed on the stub shaft 32 protruding from the hood 31. A second hood 34 is slipped over the hood 31 6 and the paddle wheel 33 , so that a jacket-cooled motor results. The cooling air is sucked in through the openings 35 and blown out through the openings 36.

Claims

Claims: 1. A method for assembling small electrical machines with a rotor shaft mounted on one side in a bearing plate and a stator core stacked on one side of this bearing plate, characterized in that the stator core and the cast bearing plate are assembled and firmly connected without any processing of the mutual bearing surfaces and without precise adjustment '' The machine part, consisting of the stator core and the end shield, is clamped in the unmachined stator bore on a machine tool, then the centric machining of the bearing bore or, if necessary, the bearing seats in the end shield hub required for the installation of the rotor is carried out and then the finished rotor is inserted.

2. The method according to claim 1, characterized in that when assembling the stator core and the bearing plate by means of rivets, screws od. B. brackets for the swing arm mounting of the engine are also attached. 3. Electric motor according to claim 2, characterized in that the stator core and the end shield are held together in a manner known per se by clamping, gluing or welding. 4. Electric motor according to claims 1 and 2, characterized in that the end shield has a non-machined centering edge. 5. Electric motor according to claim 4, characterized in that the bearing plate has a centering edge with inwardly directed webs or webs or cams in place of the centering edge. 6. Electric motor according to claims 1 and 2, characterized in that the rotor has fan blades (10) in a manner known per se on the one short-circuit ring (9) and a cover plate (11) is riveted on. 7. Electronic motor according to Claims 1 and 2, characterized in that a hood (22 or 31) surrounding the free motor part is placed on the bearing plate (15 or 26) in a manner known per se. 8. Electric motor according to claims 1, 2 and 7, characterized in that on the from the hood (31) protruding, the bearing opposite stub shaft (32) a centrifugal fan blade (33) and above another hood (34) on the bearing plate ( 26) are attached. Considered publications: German Patent Specifications No. 821062, 930 271, 953 718; Swiss Patent No. 239 092; French Patent No. 1239,719; British Patent No. 691,446. U.S. Patent No. 2,423,750 .