Elektromotorp insbesondere mit hohen Drehzahlen laufender Zentrifugenmötor
mit Außenläufer Die Erfindung betrifft die Lagerung eines insbesondere mit hohen
Drehzahlen laufender Zentrifugenmotor mit Außenläufer in Vertikalbauart, bei dem
die Welle und der Läufer starr miteinander verbunden sind. Nach dem Hauptpatent
ist die starr mit dem Läufer verbundene Welle im Ständer elastisch gelagert. Die
Lagerung nach dem :Hauptpatent erfolgt dadurch, daß die Motorwelle
durch zwei
in bekannter Weise durch eine Distanzhülse getrennte Kugellager gelagert
ist, von denen das obere, einen Drehpunkt bildende Pendelkugellager in Höhe der
Läufer- und Ständer blechpakete liegt und das: untere, als Rillenkugellager ausgebildete
Lager einer elastischen Platte, vorzugsweise einer ölfesten Gummiplatte, die mit
einer als Hälterung für das Lager dienenden Buchse fest verbunden ist und durch
einen mittels Schrauben am Ständer befestigten Ring in eine Aussparung des Ständers
gepreßt wird, am unteren Ende des Ständers beweglich angeordnet ist. Gegenstand
dieser Zusatzerfindung ist eine Vereinfachung und Verbesserung der Lagerung, die
zu einer Vereinfachung des Gesamtaufbaues und .der Technologie und zur Senkung der
Herstellungskosten führt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde., eine elastische:
Lagerung mit minimalem Aufwand an Mitteln zu schaffen, bei der die auftretenden
Unwuchten ausgeglichen werden,-ohne dabei die Lager unnötig zu belasten. 'Erfindungsgemäß
wird das im wesentlichen dadurch erreicht, daß eine Lagerstelle durch ein in Höhe
der Läufer- und Ständerblechpakete liegendes Pendellager und eine zweite Lagerstelle
durch einen zwischen Welle und Ständer befindlichen elastischen Ring gebildet ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß sich ein
Kugellager
mit dem Außendurchmesser im Ständer eingepaßt, zwischen
dem
elastischen hing und dem Ständer befindet. Zwischen dem
Kugellager
und dem elastischen Ring bzw. zwischen der Läuferwelle und
dem
elastischen Ring ist ein Luftspalt vorhanden. Weiter kann
der
elastische Ring, am unteren Teil des Ständers,. in einer
Nut einge-
paßt, sich mit dem Innendurchmesser an die Läuferwelle anlegen.
Der elastische-Ring weist einen trapezförmigen oder
einen v-förmigen
spitzwinkligen Querschnitt auf.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin,-daß
die Welle in
einer im Ständer elastisch befestigten Hülse durch zwei
in der Hiilse
an ihren beiden Enden befestigten Lager gelagert ist.
Die elastisah& Befestigung besteht darin, daß die Hülse
durch zwei
elastische Ringe im Ständer befestigt ist, von denen der
obere
zwischen Ständer und Hiilse in Höhe der Bleehpsketmitte
liegt und eine
geringere Elastizität aufweist und der untere zwischen Ständer
und
Hülse in Höhe des unteren Gleitlagers liegt und größere
Elastizität
aufweist.
Es ist weiterhin mögliphdaß die Hülse durch drei, zwischen
Ständer
und Hülse liegende elastische Ringe in Ständer-befestigt
ist, von
denen der mittlere mit geringerer $lastizität in Höhe der
Blechpaket-
marine liegt und die anderen zwei mit größerer Elastizität
in flöhe
der beiden Gleitlager liegen. -
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von AusfUhrungsbeispielen
näher erläutert werden. Zu seigsnt
' Pig. 1 einen Elektromotor nach der Erfindung
Fig:: 2 einen Elektromotor nach der Erfindung
mit einer gagenuber fit. 1 geänderten
Lagerung
fig. 3 einen Elektromotor nach der Erfindung
mit eirrer.weiteren AusfUhriung der
Lagerung
In Fig. 1 sind in einen Außenläufer 1 ein Läuferbleehpaket
2 :und 'eine
fertig bearbeitete Welle 3, die an den beiden Enden mit
Zentrierbohrun-
gen 4 versehen ist, eingegossenw Die Welle 3 mit den Läufer
1 ist Uber
zwei Lagerstellen in einem Ständer 7 gelagert. Auf dem Ständer
? ist
ein Ständerblechpaket 8, das eine Wicklung 9 enthält, in
Uhe des
Läuferbleehpa»tea 2 befestigt. Das Lager 5 ist als Pendelkugellager
ausgebildet und in der Bleahpakatnitte auf der Volle
3 und der Bohrung
des Ständers 7 mittels eines Sprengringes 16 befestigt.
In einem gewissen Abstand befindet sich unterhalb des Lagern
5 das
elastische Lager in der Bohrung des Ständern 7, das als
ein ölfester
Gummiring 6 ausgebildet ist. Durch das Pendelkugellager
5 und das
elastische Lager 6 wird eine-Pendelbewegung den Läufers
um einen
Punkt-#, der auf der geometrischen:Achae der Welle in Höhe
der
ßlechpaketmitte liegt, in einem Winkel von IA2,5o ermöglicht.
Zur
Gewährleistung einer Pendelbewegung den Läufers ist die
Ständerblech-
paket-Oberflächo 10 konvex ausgeführt. Die Welle ist über
die
elastische Lagerstelle hinaus verlängert. Dieses: Wellenende
taucht
in einem mit Öl: gefüllten und am Ständer 7 befestigten
Behälter 13.
Am unteren Teil der Welle 3 befindet sich eine axiale Bohrung 11t
die durch eine Querbohrung 12 mit dem freien Raum 14 zwischen den
Lagern 5 und 6 in Verbindung steht. Bei Rotation der Welle 3 dringt das Ö1 über
die Bohrungen 11 und '12 in den Hohlraum 14. Das Öl fließt aus dem Hohlraum 14 über
die Öffnung 15 in den Behälter 13 zurück: In Fig: 2 besteht ein Unterschied zum
1. Ausführungsbeispiel lediglich in der Ausführung der elastischen Lagerstelle.
Ein Rillenkugellager 18 ist mit dem Außendurchmesser im Ständer ? eingepreßt und
mit einem Sprengring 20 arretiert. '.wischen Welle 3 und dem Innenring des Rillenkugellagers
18 befindet sich der elastische Ring 69 der im Querschnitt trapezförmig ausgebildet
ist: Dabei kann die Neigung der Seitenflächen des symmetrischen Trapezes sowohl
nach außen als auch nach innen gerichtet sein. Auf der Welle 3 befinden sich zwei
Scheiben 19, die seitlich am Innenring des Rillenkugellagere 18 anliegen. Die untere
Scheibe 19 ist durch einen Sprengring 21 auf der Welle 3 gesichert. Die axialen-Kräfte
werden damit jeweils auf das Lager 18 übertragen. Der Abstand zwischen den
Scheiben 19 ist so bemessen, daß sich der Innenring des Rillenkugellagers 18 leicht
radial verschieben läßt. Zum Unterschied vom 1. Ausführungsbeispiel ist außerdem
das Pendelkugellager 5 durch eine Wehfeder 17 in seiner Stellung fixiert- und die
Öffnung 15 vom 1. Ausführungsbeispiel erübrigt sich. Im Betrieb hat der Läufer das
Bestreben um eine freie Achse zu rotieren, die sich auf Grund der Massenverteilung
ergibt und nicht mit der geometrischen Achse übereinstimmt. Durch die elastische
Lagerung werden die dabei entstehende Verformung der Welle und hohe Lagerbeanspruchung
vermieden. . In nicht weiter dargestellter Weise ist entsprechend zwei weiteren
Ausführungsbeispielen
ein Luftspalt zwischen dem elastischen Ring 6 -'.und der Welle 3, und ein Luftspalt
zwischen dem elastischen Ring 6 und dem Innenring des Rillenkugellagers 18 vorgesehen,
so daß'erst bei einer bestimmten Neigung der Welle die elastische Rückatellkraft
wirksam wird. In Fig. 3 sind in einem Außenläufer 1 ein Läuferblechpaket 2 und eine
fertig bearbeitete Welle 3, die an den beiden Enden mit Zantrierbohrungen 4 versehen
ist, eingegossen. Die Welle 3 mit dem Läufer 1 ist über zwei Lager 22 und 23, die
durch eine Hiilse 24 verbunden sind, in einem Ständer 7 gelagert. Auf dem Ständer
7 ist ein Ständerblechpaket 8, das eine Wicklung 9 enthält, in Höhe des Läuferblechpaketes
2 befestigt. Die Lager 22 und 23 sind als Gleitlager ausgebildet. Das Lager 22 sitzt
in Höhe der Blechpaketmitte. Zwischen dem Lager 22 und dem Ständer 7 ist in gleicher
Höhe ein harter, ölfester Gummiring 25 befestigt. In einem gewissen Abstand sitzt
unterhalb des Lagers 22 das Lager 23# In Höhe des Lagers 23 befindet sich zwischen
dem Ständer 7 und der Hülse 24 ein weicher, ölfester Gummiring 26. Die Gummiringe
25 und 26 werden durch zwei Sicherungsringe 27 im Ständer 7 fixiert. Mittels einer
Scheibe 2$ und eines Sicherungsringes 29 wird die Welle 3 in axialer Richtung gehalten:
Zur Gewährleistung einer Pendelbewegung des Läufers ist die Ständerblechpaket-Oberfläche
10 konvex ausgeführt. Die Welle ist über das untere Lager hinaus verlängert. Dieses
Wellenende taucht in einem mit Ö1 gefüllten und am Ständer 7 befestigten Behälter
13. Eine axiale Bohrung 11 im unteren Teil der Welle 3 und eine querbohrung 12 dienen
zur Schmierung. In nicht weiter dargestellter Weise ist entsprechend einem weiteren
Ausführungsbeispiel die Hülse durch drei elastische Ringe im Ständer befestigt.
Dabei befindet sich ein Ring mit geringer Elastizität in Höhe des oberen Lagers
zwischen Hülse und dem Ständer. Zwei weitere,
zwischen HUlse
und Ständer am unteren und oberen $nde der Hülse angeordneten
Ringe weisen eine hohe Elastizität auf. Electric motorp in particular centrifuge motor running at high speeds with external rotor The invention relates to the mounting of a centrifuge motor running in particular at high speeds with external rotor in vertical design, in which the shaft and rotor are rigidly connected to one another. According to the main patent, the shaft, which is rigidly connected to the rotor, is elastically supported in the stator. The storage according to the main patent takes place in that the motor shaft is supported by two ball bearings separated in a known manner by a spacer sleeve, of which the upper self-aligning ball bearing, which forms a pivot point, is at the level of the rotor and stator, and the lower one, as a deep groove ball bearing trained bearings of an elastic plate, preferably an oil-resistant rubber plate, which is firmly connected to a socket serving as a holder for the bearing and is pressed into a recess of the stand by a ring attached to the stand by means of screws, is movably arranged at the lower end of the stand. The subject of this additional invention is a simplification and improvement of the storage, which leads to a simplification of the overall structure and .the technology and to a reduction in manufacturing costs. The invention is based on the object. To create an elastic bearing with a minimum of resources, in which the imbalances that occur are compensated for, without unnecessarily loading the bearings. According to the invention, this is essentially achieved in that one bearing point is formed by a self-aligning bearing located at the level of the rotor and stator core and a second bearing point is formed by an elastic ring located between the shaft and the stator. Another feature of the invention is that there is a ball bearing
fitted with the outer diameter in the stator, between the
elastic hung and the stand is located. Between the ball bearings
and the elastic ring or between the rotor shaft and the
elastic ring, there is an air gap. The next can
elastic ring, on the lower part of the stand ,. in a groove
fits, lie with the inner diameter on the rotor shaft.
The elastic ring has a trapezoidal or a V-shaped
acute-angled cross-section.
Another feature of the invention is -that the shaft in
one sleeve elastically fastened in the stand through two in the sleeve
is mounted at both ends of bearings attached.
The elastisah & attachment consists in that the sleeve through two
elastic rings are fixed in the stand, the upper one of which
between the stand and the sleeve at the height of the middle of the bleehpsket and one
has less elasticity and the lower one between the stand and
The sleeve is level with the lower plain bearing and has greater elasticity
having.
It is still possible that the sleeve through three, between stands
and sleeve lying elastic rings in stand-attached, of
those of the middle with lower elasticity in the amount of the laminated core
marine lies and the other two with greater elasticity in fleas
of the two plain bearings. -
The invention is intended below on the basis of exemplary embodiments
are explained in more detail. Too bad
' Pig. 1 shows an electric motor according to the invention
Fig. 2 shows an electric motor according to the invention
with a gagenuber fit. 1 amended
storage
fig. 3 shows an electric motor according to the invention
with a further execution of the
storage
In Fig. 1 are in an external rotor 1 a rotor core 2: and 'a
finished shaft 3, which is provided with centering bores at both ends
gen 4 is provided, cast in. The shaft 3 with the rotor 1 is Uber
two bearings stored in a stand 7. On the stand ? is
a stator core 8, which contains a winding 9, in Uhe des
Läuferbleehpa »tea 2 attached. The bearing 5 is a self-aligning ball bearing
formed and in the Bleahpakatnitte on the full 3 and the hole
of the stand 7 is fastened by means of a snap ring 16.
At a certain distance is located below the bearing 5 that
elastic bearing in the bore of the stator 7, which is an oil-proof
Rubber ring 6 is formed. Through the self-aligning ball bearing 5 and the
elastic bearing 6 is a pendulum movement of the rotor by one
Point # that is on the geometric: Achae of the wave at the height of the
The middle of the sheet package is made possible at an angle of IA2.5o. To the
The sheet metal stator ensures a pendulum movement of the rotor.
Package surface 10 is convex. The wave is about that
elastic bearing point extended. This: shaft end is diving
in a container 13 filled with oil and attached to the stand 7.
On the lower part of the shaft 3 there is an axial bore 11t which is connected to the free space 14 between the bearings 5 and 6 through a transverse bore 12. When the shaft 3 rotates, the oil penetrates through the bores 11 and 12 into the cavity 14. The oil flows back from the cavity 14 through the opening 15 into the container 13 the execution of the elastic bearing point. A deep groove ball bearing 18 is with the outer diameter in the stator? pressed in and locked with a snap ring 20. Between the shaft 3 and the inner ring of the deep groove ball bearing 18 is the elastic ring 69, which is trapezoidal in cross-section: The inclination of the side surfaces of the symmetrical trapezoid can be directed both outward and inward. On the shaft 3 there are two disks 19 which are in contact with the inner ring of the deep groove ball bearing 18 on the sides. The lower disk 19 is secured on the shaft 3 by a snap ring 21. The axial forces are thus transmitted to the bearing 18 in each case. The distance between the disks 19 is dimensioned so that the inner ring of the deep groove ball bearing 18 can be easily moved radially. In contrast to the first embodiment, the self-aligning ball bearing 5 is also fixed in its position by a tension spring 17 - and the opening 15 from the first embodiment is unnecessary. In operation, the rotor tends to rotate around a free axis that results from the mass distribution and does not coincide with the geometric axis. The elastic mounting avoids the resulting deformation of the shaft and high bearing loads. . In a manner not shown, an air gap between the elastic ring 6 - 'and the shaft 3, and an air gap between the elastic ring 6 and the inner ring of the deep groove ball bearing 18 is provided in accordance with two further exemplary embodiments, so that' only at a certain inclination of the Wave the elastic return force becomes effective. In FIG. 3, a laminated rotor core 2 and a finished shaft 3, which is provided with Zantrier bores 4 at both ends, are cast in an external rotor 1. The shaft 3 with the rotor 1 is supported in a stator 7 via two bearings 22 and 23 which are connected by a sleeve 24. A stator core 8, which contains a winding 9, is fastened to the stator 7 at the level of the rotor core 2. The bearings 22 and 23 are designed as plain bearings. The bearing 22 sits at the level of the center of the laminated core. A hard, oil-proof rubber ring 25 is fastened between the bearing 22 and the stand 7 at the same height. At a certain distance below the bearing 22, the bearing 23 # is located at the level of the bearing 23 between the stand 7 and the sleeve 24, a soft, oil-proof rubber ring 26. The rubber rings 25 and 26 are fixed in the stand 7 by two locking rings 27. The shaft 3 is held in the axial direction by means of a washer 2 $ and a retaining ring 29: the stator core surface 10 is convex to ensure a pendulum movement of the rotor. The shaft is extended beyond the lower bearing. This shaft end is immersed in a container 13 filled with oil and fastened to the stand 7. An axial bore 11 in the lower part of the shaft 3 and a transverse bore 12 are used for lubrication. In a manner not shown, according to a further exemplary embodiment, the sleeve is fastened in the stand by three elastic rings. There is a ring with low elasticity at the level of the upper bearing between the sleeve and the stand. Two further rings arranged between the sleeve and the stand at the lower and upper ends of the sleeve have a high degree of elasticity .
Bei Rotation der Welle werden die durch Unwuchtkräfte hervorgerufenen
Schwingungen auf die gesamte Hülse übertragen, die infolge
der
unterschiedlichen Elastizität der Ringe eine Pendelbewegung-um.
einen Punkt in Höhe der Blechpaketmitte ausführt. When the shaft rotates, the vibrations caused by imbalance forces are transmitted to the entire sleeve, which due to the different elasticity of the rings causes a pendulum movement. executes a point at the height of the center of the laminated core.