DE19520818C1

DE19520818C1 - Motor, insbesondere Bahnmotor

Info

Publication number: DE19520818C1
Application number: DE19520818A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl Ing Skumawitz
Original assignee: ABB Daimler Benz Transportation Schweiz AG; ABB Daimler Benz Transportation Deutschland GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2015-05-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Motor, insbesondere Bahnmotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Motor ist - ohne Angabe des speziellen Anwendungsfalles - durch die DE-AS 10 34 256 bekannt.

Bei Fahrmotoren bestimmt bekanntlich unter anderem das aktive Eisen der Ständer bleche die abgebbare Leistung. Die Konstruktionen haben sich seit jeher damit beschäftigt, das Leistungs-/Abmessungsverhältnis zu verbessern, insbesondere den Motordurchmesser zu reduzieren. Der Motordurchmesser soll möglichst nicht wesentlich größer werden als der aktive, durch das Ständerblechpaket bestimmte Eisendurchmesser.

In diesem Sinne ist aus der DE-PS 3 71 592 ein Motor bekannt, bei dem die Ständer blechpakete in einem umhüllenden Mantelrohr aus verhältnismäßig dünnem Blech ge schichtet sind und die Ständerbleche unter axialer Vorspannung von endseitigen Preßringen stehen, die mit dem Mantelrohr vernietet oder verschraubt sind. Das Mantelrohr dient mit seinen Stirnseiten zum Zentrieren der Lagerschilde für den Motorläufer. Durch die beide Lagerschilde verbindende äußere Zugbolzen erfolgt ein Anpressen der Lagerschilde an das Mantelrohr.

Über die Art und Weise der Schichtung der Ständerbleche im Mantelrohr ist nichts ausgesagt. Insbesondere fehlt jeder Hinweis, daß das Mantelrohr evtl. einen die Lagefixierung der Ständerbleche beim Schichten begünstigenden Längsschlitz auf weist. So ist keine radiale Verspannung des Ständerblechpakets erkennbar, und die Zentrierung der Lagerschilde und der Ständerbleche erfolgt mit der Dicken- und Formtoleranz des Mantelrohres. In axialer Richtung ist die Verspannung des Blech pakets durch Nieten unter Vorspannung unzureichend. Insgesamt steht das Mantel rohr über die notwendige Verspannung der äußeren Zugbolzen unter axialer Druck belastung, was aus Stabilitätsgründen die Dünnwandigkeit des Mantelrohres aller dings begrenzt.

Aus der eingangs genannten DE-AS 10 34 256 ist ein Motor bekannt, bei die Ständer bleche zur Kühlluftführung außenperiphere Ausnehmungen aufweisen und in einem um hüllenden Mantelrohr aus dünnwandigem Blechmaterial mit begrenzt federnden Eigen schaften und einem durchgehenden, zu verschweißenden Längsschlitz unter Lage fixierung geschichtet sind. Die Lagerschilde sind an stirnseitigen Blechen des Ständerblechpakets zentriert. Mittels äußerer Zugbolzen werden die Lagerschilde gegen das Ständerblechpaket und über auf den Lagerschilden über dem Umfang an gebrachte einzelne Nocken auch gegen das Mantelrohr gedrückt.

Hier umfaßt das Mantelrohr das Ständerblechpaket mit einer Vorspannung in radialer Richtung aufgrund des Schrumpfmaßes der Schweißnaht des Längsschlitzes. Eine eigent liche Rundformung des Mantelrohres ist wegen der einzelnen Nocken jedoch nicht mög lich. Die aufbringbare axiale Vorspannung auf das Blechpaket ist durch die Größe der Zugbolzen begrenzt, in jedem Fall aber unsicher, da die Zugbolzen - wie gesagt - (in Kraftaufteilung) auf das Blechpaket und auf das Mantelrohr wirken.

Auch bei diesem bekannten Motor ist die Dünnwandigkeit des Mantels begrenzt durch die stirnseitige Zentrierung und die Art der Krafteinleitung sowie durch die (eine Ausknickungsgefahr hervorrufende) Druckbelastung auf das Mantelrohr.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motor der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem das Mantelrohr (ohne gefährliche Druckbelastung) extrem dünn gehalten werden kann, dabei aber trotzdem eine sichere Rundformung bei gleichzeitiger ausreichender radialer und axialer Verspannung des Blechpakets erfährt, und bei dem eine zentrierende Befestigung der Lagerschilde ohne (den Motor im Umfang vergrößernde) Anordnung von Zugankern erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im nachstehenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Teilansicht eines Motors, ausgestattet mit geschlitzter Mantelhülse und speziellen Preß ringen (teilweise im Schnitt),

Fig. 2 Ansicht einer geschlitzten Mantelhülse.

In Fig. 1 sind die Ständerbleche mit 1 bezeichnet und mit 2 die Ständerwicklung des Motors. Die Ständerbleche 1 weisen wieder außenperiphere Ausnehmungen für eine durch einen Pfeil angedeutete Kühlluftführung auf. Die Form der Ausnehmung 3 ist strichpunktiert angedeutet. Dadurch ergeben sich über den "gezahnten" Außenumfang des Ständerblechpaketes diverse Kühlkanäle 4, die durch ein jetzt dünnwandiges geschlitztes Mantelrohr 5 abgeschlossen sind. Das Mantelrohr 5 weist eine Form auf, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Längsschlitz ist dort mit 6 bezeichnet; er ist in Fig. 1 nicht sichtbar. Das Mantelrohr wird in eine unlaufende Zentriernut 7 in beiden endseitigen Preßringen 8 eingefügt bzw. eingepaßt (hier ist nur ein Preßring dargestellt) und dort bei 9 außen mit diesem verschweißt. Der Preßring 8 besteht praktisch aus zwei konzentrischen Teilringen 8a und 8b mit innerem radialen Abstand, die speichenartig über Zwischenwandungen 10 verbunden sind. Dadurch entstehen ringförmig angeordnete Öffnungen 12 für den Luftdurchtritt. Die vorerwähnte Zentriernut 7 im Preßring 8 ist in den äußeren Teilring 8a und radial so weit nach außen gelegt, daß die Innenseite des Mantelrohrs 5 stufenlos und verwirbelungsarm in die radial äußere Wandung 11 der Luftdurchtrittsöffnungen 12 des Preßringes 8 übergeht. Mit 13/14 sind noch unlaufende Zentrierflächen und -absätze am Preßring 8 bezeichnet, an denen die Lagerschilde 15 (hier nur ein Lagerschild sichtbar) montierbar sind und in denen der Motorläufer 16 über Motorwelle 17 gelagert ist.

Durch die Erfindung kann die gestellte Aufgabe voll gelöst werden. Das Mantelrohr kann aus einfachem, dünnen Blechmaterial als etwas aufgefedertes, längsgeschlitztes Rohr billig hergestellt werden. Die für die Führung der Ständerbleche notwendige genau runde Form wird erst über die Zentriernut 7 im Preßring 8 erzwungen, wobei der Schlitz 6 als Toleranzausgleich dient. Die Schrumpfspannung beim Zuschweißen des Schlitzes produziert eine vorgespannte Zentrierung der Ständerbleche. Die Längsnaht sollte deshalb vorteilhaft vor den umlaufenden Nähten geschweißt werden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann die Wanddicke des Mantelrohres auf nur 2 mm Rohrwanddicke verringert werden. Denkbar ist sogar eine weitere Verringerung z. B. bis auf Lamellendicke. Durch die neuartige Ausführung ist man auch in der Werkstoffauswahl freigeworden. Das Mantelrohr und auch die Ständerpreßringe können z. B. aus einem Nichteisenmetall, z. B. Aluminium, ggf. zukünftig auch aus Kunststoff gefertigt werden, was weitere Gewichtsvorteile ergibt. Die einfache Konstruktion erspart außerdem Bauteile und Material.

Claims

1. Motor, insbesondere Bahnmotor, bei dem die Ständerbleche zur Kühlluft führung außenperiphere Ausnehmungen aufweisen und in einem umhüllenden Mantelrohr aus dünnwandigem Blechmaterial mit begrenzt federnden Eigen schaften und einem durchgehenden verschweißten Längsschlitz unter Lage fixierung geschichtet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ständerbleche (1) unter Vorspannung von endseitigen Preßringen (8) stehen, die jeweils auf einer Flachseite eine umlaufende Zentrier nut (7) aufweisen, in die das Mantelrohr (5) federnd in die exakt runde zentrierende Rohrform gebracht eingepaßt und derart dort verschweißt ist,
daß es für die Ständerbleche (1) neben seiner Führungseigenschaft als alleiniger Zuganker dient,
und daß an den Preßringen (8) und/oder dem Mantelrohr (5) die Lagerschilde (15) für den Motorläufer (16) zentriert befestigt sind.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßringe (8) auf der dem Mantelrohr (5) abgewandten Seite jeweils umlaufende Zentrierflächen oder -absätze (13, 14) aufweisen, an denen die Lagerschilde (15) montierbar sind.

3. Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (5) aus einem NE-Metall, vorzugsweise aus Al besteht.

4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßringe (8) im Prinzip jeweils aus 2 konzentrischen Teilringen (8a, 8b) mit innerem radialen Abstand bestehen, die speichenartig über Zwischenwandungen (10) verbunden dort Luftdurchtrittsöffnungen (12) bilden, wobei die Zentriernut (7) in den äußeren Teilring (8a) gelegt ist.

5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriernut (7) radial so weit nach außen gelegt ist, daß die Innenseite des Mantelrohres (5) stufenlos in die radial äußere Wandung (11) der gebildeten Luftdurchtrittsöffnungen (12) des Preßringes (8) übergeht.

6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei notwendiger radialer Einschnürung des Ständerblechpaketes ein modifiziertes Mantelrohr (5) Verwendung findet, dessen Mantel im Be reich der Einschnürung entfernt und in Verbindung mit dem radial gegen überliegenden Längsschlitz (6) auf zwei Halbschalen reduziert ist, die einerseits an den Längskanten der Einschnürung mit dem Paket der Ständer bleche (1) verschweißt sind und über ein anschließendes Zuschweißen des Längsschlitzes (6) eine vorgespannte Zentrierung der Ständerbleche (1) erzielt ist.