DE19935723A1 - Motorgehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Motorgehäuse und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Abstract
Für eine Elektromotoranordnung wird vorgeschlagen, Bauteile des Gehäuses, welche insbesondere auch aus verschiedenen Materialien bestehen können, mittels eines Klebeschrumpfprozesses zusammenzufügen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Motorgehäuse und ein Verfahren zu dessen Herstel
lung.
Das Motorgehäuse einer Elektromotoranordnung umfaßt typischerweise als
wesentliche Teile ein die Statorwicklung tragendes Mittelteil, welches im we
sentlichen rohrförmig ist und endständig mit diesem Mittelteil verbundene La
gerschilde, welche die Rotorlager tragen. Die Lagerschilde sind üblicherweise
mit dem Mittelteil mittels mehrerer Schrauben in ringförmiger Anordnung ver
schraubt.
Vor allem bei Anordnungen, bei welchen der Motor über das antriebsseitige
Lagerschild mit einem angetriebenen Gerät oder einer Anlage verbunden ist,
zeigt sich, daß die Schraubverbindungen durch starke Schwingungsbelastun
gen anfällig für Zerstörungen sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorgehäuse mit
verbesserten mechanischen Eigenschaften sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Motorgehäuses anzugeben.
Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Patentansprüchen
beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltun
gen und Weiterbildungen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Elektromotoranordnung erweist sich als äußerst belast
bar und zeigt überraschenderweise eine Verschiebung der Eigenresonanz zu
gegen herkömmliche vergleichbare Motoranordnungen wesentlich höheren Re
sonanzfrequenzen, so daß im typischen Einsatzfall eine Überschneidung oder
wesentliche Beeinflussung der Eigenresonanzbereiche der Motoranordnung
und der mit dieser verbundenen Anlagen weitgehend vermieden werden kann.
Hierdurch und durch die vorteilhafte Verteilung mechanischer Belastungen auf
die Klebefläche zeigt die erfindungsgemäße Motoranordnung eine wesentlich
verbesserte Stabilität und somit durch weniger Ausfälle einen wesentlichen
wirtschaftlichen Vorteil.
Vorzugsweise zeigt das Motorgehäuse zwei auf gleiche Weise mit dem Mittel
teil verbundene Endplatten, die sich in ihrem Aufbau aber im Regelfall unter
scheiden. Ein hinsichtlich der Herstellung besonderer Vorteil der erfindungsge
mäßen Motoranordnung ist darin zu sehen, daß für das Mittelteil ein Rohrab
schnitt verwandt werden kann, insbesondere ein Rohrabschnitt mit kreisförmi
gem Querschnitt. Das Mittelteil kann damit ein besonders kostengünstiges
Bauteil der Motoranordnung bilden.
Insbesondere für ein Mittelteil als Rohr mit kreisrundem Querschnitt, können
die Endplatten unter Einsatz gebräuchlicher Drehtechniken mit hoher Genauig
keit hergestellt werden, insbesondere hinsichtlich der präzisen Zentrierung der
Aufnahmen für die Rotorlager.
Die radial nach außen weisende Klebefläche der Endplatte sowie die endstän
dige Gegenfläche des Mittelteils sind vorzugsweise zumindest annähernd Zy
linderflächen mit zur Motordrehachse paralleler Zylinderachse. Eine oder vor
zugsweise beide dieser miteinander verklebten Flächen weisen vorteilhafter
weise eine mittlere Oberflächenrauhigkeit von wenigstens 10 µm, insbesondere
wenigstens 25 µm auf, welche insbesondere in achsparalleler Richtung in Er
scheinung tritt. Diese Oberflächenrauhigkeit kann gezielt in den Bereichen die
ser Flächen z. B. durch Rundschleifen erzeugt sein. Die mittlere Oberflächen
rauhigkeit ist vorzugsweise geringer als 100 µm, insbesondere geringer als 60
µm. In Umfangsrichtung gemessen, kann die Oberflächenrauhigkeit wesentlich
geringer sein.
Zur Verbindung von Mittelteil des Gehäuses und Endplatte wird, ggf. nach vor
heriger Aufrauhung einer oder vorzugsweise beider Flächen, gemäß einem be
sonders günstigen Verfahren zur Herstellung einer Motoranordnung auf die
nach außen weisende Klebefläche der Endplatte ein Klebstoff aufgetragen. Als
Klebstoff findet vorzugsweise ein anaerob, unter Einfluß erhöhter Temperatur
beschleunigt aushärtender Klebstoff Verwendung. Der Klebstoff wird vorteil
hafterweise im Überschuß aufgetragen.
Die Weite der endständigen Öffnung des Mittelteils ist vorzugsweise enger ge
wählt als die Außenfläche der Endplatte. Das Mittelteil wird wenigstens im Be
reich der endständigen Öffnung soweit erhitzt, daß die Öffnung ein geringes
Übermaß gegen die Außenfläche der Endplatte erreicht und die Endplatte wird
in die Öffnung des Mittelteils eingeführt, wobei überschüssiger Kleber nach au
ßen abgestreift wird und später leicht entfernt werden kann. Die Einschiebtiefe
für die Endplatte in die Öffnung des Mittelteils ist vorzugsweise durch An
schlagelemente, beispielsweise eine Radiusstufe in Mittelteil oder Endplatte
begrenzt. Bei in die Öffnung eingesetzter Endplatte stehen sich die Klebefläche
der Endplatte und die Gegenfläche der durch Erwärmung aufgeweiteten Öff
nung des Mittelteils in geringem Abstand gegenüber. Die dazwischen befindli
che Kleberschicht härtet durch die hohe Temperatur des Mittelteils schnell aus
und fixiert die Endplatte in der Öffnung des Mittelteils. Beim Abkühlen entsteht
in dem verklebten Endabschnitt des Mittelteils eine zunehmende radiale Dehn
spannung. Die Temperatur des Mittelteils im Bereich der Öffnung ist für den
Vorgang des Zusammenfügens vorzugsweise deutlich höher gewählt als die
beim Betrieb der Anordnung maximal auftretende Temperatur des Mittelteils, so
daß die Dehnspannung in allen Betriebszuständen bestehen bleibt und die
Kleberschicht immer radial druckbelastet ist. Hierdurch ergibt sich insbesondere
in Verbindung mit der gezielten Aufrauhung der miteinander verklebten Flächen
eine hohe Festigkeit der Verbindung.
Die Erfindung ermöglicht gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung
eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der präzisen Zentrierung von Mittel
achse der Rotorwelle zur Mittelachse der mit dem Mittelteil des Motorgehäuses
verbundenen Statoranordnung, wodurch über die höhere Laufruhe des Motors
eine weitere Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erreicht werden
kann. Gemäß dieser Weiterbildung können Zentrierfehler aus den getrennten
Fertigungsschritten für Gehäuse mit Stator einerseits und Endplatten mit Auf
nahmen für die Rotorlager beim Zusammensetzen der Gehäuseteile ausgegli
chen werden, indem nicht die durch die Kleberschicht miteinander verklebten
Flächen von Endplatte und Mittelteil mit gleichmäßigem Abstand zueinander
ausgerichtet werden, sondern die Mittelachse der im Mittelteil eingebauten
Statoranordnung und die Mittelachse der Lageraufnahme der Endplatte präzis
koaxial zueinander ausgerichtet werden.
Die Endplatte wird hierzu unter Verwendung einer Hilfsvorrichtung mit der Mit
telachse ihrer Aufnahme für das Rotorlager oder einer dazu koaxialen Ausfor
mung auf die Mittelachse der Hilfsvorrichtung zentriert. Die Hilfsvorrichtung
weist hierfür beispielsweise einen präzis in die Lageraufnahme oder die dazu
konzentrische Ausformung passenden Zylinderabschnitt auf. Das Mittelteil mit
eingebautem Stator wird dann unter Ausrichtung der zentralen Mittelachse des
Stators auf die Mittelachse der Lageraufnahme bzw. die Mittelachse der Hilfs
vorrichtung achsial beabstandet zur Endplatte positioniert. Das Mittelteil mit
Stator ist unter Erhaltung der koaxialen Ausrichtung achsial zur Endplatte hin
verschiebbar (oder die Endplatte zum Mittelteil hin). Die Hilfsvorrichtung weist
hierfür vorteilhafterweise einen weiteren Zylinderabschnitt auf, welcher präzis in
den Statorinnenraum paßt.
Wesentlich ist, daß beim Einsetzen der Endplatte in die durch Erwärmen auf
geweitete Öffnung des Mittelteils die Klebefläche der Endplatte einerseits und
die Gegenfläche der Öffnung des Mittelteils andererseits durch Zentrierfehler
aus vorangegangenen Fertigungsschritten dezentriert zueinander liegen kön
nen und die Dicke der Kleberschicht über den Umfang variiert. Durch das
schnelle Aushärten der Kleberschicht wird eine solche dezentrierte Lage der
Klebefläche und der Gegenfläche fixiert. Hierdurch wird aber zugleich eine prä
zise koaxiale Ausrichtung von Rotorachse und Statorachse auf Dauer gewähr
leistet. Die Zentrierfehler insbesondere zwischen Statorachse und Mittelachse
der Öffnung des Mittelteils, welche bei vertretbarem Fertigungsaufwand typi
scherweise bei einigen Hundertstel-Millimetern liegen, können auf diese Weise
nachträglich korrigiert und beispielsweise auf mittlere Achsversätze von 0,01
mm oder weniger reduziert werden. Hierdurch kann auch der Aufwand bei vor
angehenden Fertigungsschritten durch geringere Toleranzforderungen vermin
dert und die Herstellung kostengünstiger gestaltet werden.
Die radiale Kleberschichtdicke ist über den Umfang gemittelt vorzugsweise
größer als 0,01 mm, insbesondere größer als 0,02 mm. Vorzugsweise ist die
Kleberschichtdicke geringer als 0,08 mm, insbesondere geringer als 0,06 mm.
Die maximale Dicke der Kleberschicht ist vorzugsweise geringer als 0,15 mm,
insbesondere geringer als 0,1 mm.
Die durch die achsiale Erstreckung und Überdeckung von Klebefläche der
Endplatte und Gegenfläche der Öffnung des Mittelteils bestimmte Breite der
Kleberschicht ist vorteilhafterweise wesentlich größer als die mittlere Kleber
schichtdicke, insbesondere um wenigstens das 50fache, insbesondere wenig
stens das 100fache.
Das Mittelteil besteht vorteilhafterweise aus gut wärmeleitendem Material, ins
besondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, so daß die vor allem
im Stator anfallende Verlustwärme des Elektromotors schnell auf der großen
Oberfläche des Mittelteils des Gehäuses verteilt und an die Umgebung oder ein
Kühlmedium abgegeben wird.
Vorteilhafterweise sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung beide Endplat
ten in einer der beschriebenen Weisen mit dem Mittelteil verklebt, wobei die
Zusammenfügung vorzugsweise in Abwesenheit des Rotors der Elektromo
toranordnung erfolgt. Für den nachträglichen Einbau des Rotors weist eine er
ste der beiden Endplatten eine zentrale Öffnung auf, deren lichter Durchmesser
größer ist als der Außendurchmesser des Rotors. Der Rotor kann daher nach
träglich in achsialer Richtung in das mit beiden Endplatten versehene Gehäuse
eingesetzt werden. Ein solcher Aufbau einer Elektromotoranordnung ist auch
unabhängig von der Verklebung der Endplatten mit einem Mittelteil vorteilhaft.
Für die Lagerung des Rotors in der ersten Endplatte kann gemäß einer ersten
Ausführung ein Rotorlager vorgesehen sein, welches einen verhältnismäßig
großen Außendurchmesser aufweist und präzise in die zentrale Öffnung der
ersten Endplatte paßt. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
wird eine Lagerplatte, welche eine Aufnahme für ein Rotorlager enthält, in die
zentrale Öffnung der ersten Endplatte eingesetzt und an dieser befestigt. Da
sowohl die Endplatte als auch die Lagerplatte mit der Lageraufnahme in ihren
wesentlichen Ausformungen als Drehteil mit hoher Präzision herstellbar sind,
ergeben sich keine nennenswerten Nachteile hinsichtlich eines Achsversatzes
von Stator und Rotor und bei der beschriebenen Vorgehensweise kann die
zentrale Öffnung der Endplatte als hinreichend koaxial zur Lageraufnahme der
später eingesetzten Lagerplatte vorausgesetzt werden.
Die zentrale Öffnung der ersten Endplatte mit einem lichten Durchmesser grö
ßer als der Rotordurchmesser ermöglicht vorteilhafterweise auch eine spätere
Entnahme der gesamten Rotoranordnung zum Austausch und/oder zur Über
holung, wobei durch den Erhalt der koaxialen Ausrichtung von Statorachse mit
den Lageraufnahmen der Endplatten bzw. einer damit verbundenen Lagerplatte
auch beim erneuten Einsetzen eines Rotors eine gute Übereinstimmung von
Rotorachse und Statorachse gewährleistet ist.
Vorteilhafterweise ist in der Lageraufnahme der zweiten Endplatte ein Feder
element vorgesehen, welches das eingesetzte Rotorlager achsial in Richtung
der ersten Endplatte drückt und damit zum einen Fertigungstoleranzen und
zum anderen temperaturbedingte unterschiedliche Längenausdehnungen von
Rotor und Gehäuse ausgleichen kann.
Die Elektromotoranordnung ist vorteilhafterweise mit einer der Endplatten an
eine Anlage angeflanscht, insbesondere über Schraubverbindungen, wofür die
Endplatte entsprechend vorbereitete Bohrungen, Durchbrüche oder dergleichen
aufweist. Die Rotorwelle kann durch eine oder beide Endplatten hindurchragen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter
Bezugnahme auf die Abbildung noch eingehend veranschaulicht.
Die Abbildung zeigt in teilaufgeschnittener Darstellung eine Elektromotoranord
nung mit einem Mittelteil und zwei endständig mit diesem verbundenen End
platten.
Das Mittelteil ist im Beispiel als Mantelrohr MR ausgeführt, in welchen, z. B.
durch Ausdrehen, endständig Aufnahmeöffnungen ORV am vorderen Ende der
Antriebsseite und ORH am hinteren Ende hergestellt sind. An der Rohrinnen
wand ist der Stator ST des Elektromotors angeordnet, dessen Mittellängsachse
zumindest annähernd mit den Mittelachsen der vorzugsweise kreiszylindrischen
Öffnungen ORV und ORH zusammenfällt. Eine wichtige Funktion des Mantel
rohrs ist auch die Abfuhr von im Motor entstehender Verlustwärme über die
große Rohroberfläche. Das Mantelrohr besteht hierfür vorteilhafterweise aus
einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung. Ein Klemmenkasten AK zum Herstellen elektrischer Ver
bindungen mit externen Versorgungsleitungen etc. ist typischerweise auf der
Außenseite des Mittelteils befestigt.
Die vordere Endplatte EPV auf der Antriebsseite des Motors besteht aus einer
ringförmigen Flanschplatte FP, welche mit dem Mantelrohr MR verbunden ist,
und einer ringförmigen Lagerplatte LP, welche an der Flanschplatte FP befe
stigt ist und ein Lager LV für die Welle des Rotors RO trägt. Die um die Dreh
achse DA rotierbare Antriebswelle als Verlängerung der Rotorwelle ragt durch
die Ringöffnung der Lagerplatte LP über das Motorgehäuse nach außen. Die
Lagerplatte LP ist beispielsweise mit der Flanschplatte FP verschraubt.
Die Ringöffnung der Flanschplatte FP erlaubt ein Einsetzen und Entnehmen
des Rotors RO bei fest mit dem Mantelrohr verbundener Flanschplatte. Die
Flanschplatte weist im skizzierten Beispiel in einem radial dem Außenumfang
des Mantelrohrs überragenden Abschnitt mehrere Bohrungen FO auf, mittels
derer die Motoranordnung an einem Gerät oder einer Anlage befestigt werden
kann.
Die hintere, der Antriebsseite abgewandte Endplatte EPH ist als einstückiges
Lagerschild ausgeführt, welches im skizzierten Beispiel geschlossen ist. Alter
nativ kann auch in Verlängerung der Rotorwelle eine zentrale Öffnung vorgese
hen sein, über welche ein weiteres Gerät oder ein Inkrementalgeber als Sensor
usw. an die Rotordrehung gekoppelt sein kann.
Die hintere Endplatte EPH und die vordere Endplatte EPV mit Flanschplatte
und Lagerplatte bestehen vorzugsweise aus einem zur Aufnahme eines Lagers
LV, LH geeigneten, festen Material, insbesondere Stahl. Die Wärmeausdeh
nungskoeffizienten der Endplatten einerseits und des Mantelrohrs MR anderer
seits sind daher im Regelfall zur Erfüllung der unterschiedlichen Aufgaben ver
schieden. Insbesondere weist das Mantelrohr vorteilhafterweise einen wesent
lich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als die Endplatten.
Die Endplatten EPH und EPV weisen radial nach außen weisende Umfangflä
chen APH bzw. APV auf, welche den Aufnahmeöffnungen ORH bzw. ORV in
den Enden des Mantelrohrs gegenüberstehen. Die Endplatten, im Falle der
vorderen Endplatte die Flanschplatte FP, sind mit dem Mantelrohr entlang der
einander radial gegenüberstehenden Flächen ORH und APH bzw. ORV und
APV verklebt. Die radiale Dicke der Kleberschicht liegt über den gesamten
Umfang gemittelt vorzugsweise zwischen 0,01 mm und 0,08 mm, insbesondere
zwischen 0,02 und 0,06 mm und ist vorzugsweise kleiner als 0,15 mm, insbe
sondere kleiner als 0,1 mm. Die Breite der Kleberschicht in achsialer Richtung
ist viel größer als die Schichtdicke und beträgt vorzugsweise wenigstens das
50fache, insbesondere wenigstens das 100fache der Kleberschichtdicke. Die
Kleberschicht bildet eine besonders großflächige gleichmäßige Verbindung von
Endplatten mit dem Mantelrohr. Die radial gegenüberstehenden, durch die Kle
berschicht verbundenen Flächen zeigen vorteilhafterweise einen Rauhigkeits
grad von ca. 40 ihrer Oberflächen.
Das Mantelrohr steht im Bereich der endständigen Verbindungen vorteilhafter
weise bei allen zu erwartenden Betriebstemperaturen des Mantelrohrs unter
Dehnspannung, welche wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungs
koeffizienten mit der Temperatur variiert. Ein Abheben einer Oberfläche von der
Kleberschicht ist dadurch zuverlässig vermieden. Hierfür werden die Öffnungen
ORH, ORV vorteilhafterweise so dimensioniert, daß sie bereits im entspannten
Zustand vor dem Zusammenfügen bei gleicher Temperatur der zu fügenden
Bauteile ein geringes Untermaß gegenüber den Außenflächen APH, APV der
Endplatten aufweisen.
Zum Fügen einer Endplatte, z. B. EPV in die zugeordnete Öffnung des Mantel
rohrs ORV wird auf die Außenfläche APV der Endplatte Kleber im Überschuß
aufgetragen. Die Endplatte befindet sich dabei auf niedriger Temperatur, insbe
sondere Raumtemperatur. Das Mantelrohr wird zumindest im Bereich der Auf
nahmeöffnung ORV auf eine höhere, insbesondere eine deutlich über der ma
ximal zu erwartenden Betriebstemperatur liegende Fügetemperatur erwärmt
und weist dabei ein radiales Übermaß gegenüber der Außenfläche APV der
Endplatte auf. Die Endplatte wird mit ihrer Mittelachse der Lageraufnahme auf
die Mittelachse einer Hilfsvorrichtung zentriert beispielsweise indem die End
platte mit ihrer Ringöffnung auf einen eng passenden zylindrischen Abschnitt
der Hilfsvorrichtung aufgeschoben und dort gehalten wird. Auf einen achsial
versetzten zylindrischen zweiten Abschnitt der Hilfsvorrichtung wird das Mittel
teil mit Statoranordnung unter enger Passung des Statorinnenraums und damit
Zentrierung der Statormittelachse auf die Mittelachse der Hilfsvorrichtung auf
gesetzt. Das Mittelteil wird nach Erwärmung des Bereichs der endständigen
Öffnung in achsialer Richtung über die mit Kleber versehene Klebefläche der
Endplatte geschoben, wobei die Einschiebtiefe vorteilhafterweise durch einen
Anschlag an Endplatte und/oder Mantelrohr begrenzt ist. Beim Einschieben
wird überschüssiger Kleber abgestreift. Die Fuge zwischen gegenüberstehen
den Flächen ORV und APV von Mantelrohr und Endplatte ist vorteilhafterweise
vollständig mit Kleber ausgefüllt. Die lichten Weiten von Stator-Innenraum und
Ringöffnung der Endplatte EPV können auch genau gleich gewählt sein, so
daß sich bei der Hilfsvorrichtung ein einheitlicher zylindrischer Abschnitt für die
Zentrierung ergibt.
Als Kleber wird vorzugsweise ein unter Einwirkung höherer Temperatur schnell
aushärtender Kleber verwandt, der vorteilhafterweise anaerob aushärtet. Die
Aushärtezeit liegt vorzugsweise im Bereich weniger Sekunden. Bis zum Aus
härten des Klebers sollten sich die Temperaturen der zu fügenden Bauteile,
insbesondere des erwärmten Mantelrohrs nicht wesentlich ändern.
Beim Abkühlen des Mantelrohrs nach dem Aushärten des Klebers entsteht die
Dehnspannung des Mantelrohrs im Klebebereich, so daß die verklebten Flä
chen stets unter radialem Druck über die Klebeverbindung aneinandergepreßt
werden. Über die Oberflächenrauhigkeit der verklebten Flächen und die Form
stabilität der Kleberschicht bei den geringen Schichtdicken ist auch eine kraft
schlüssige Verbindung der verklebten Flächen und der Kleberschicht gegeben.
Die Verbindung von Teilen mittels eines Klebeschrumpfprozesses ist an sich
bekannt. Beispielsweise ist bekannt, Wellen-Nabenverbindungen, insbesonde
re zwischen Teilen gleichen oder ähnlichen Materials auf diese Art herzustellen.
Klebermaterialien sind daher an sich mit den vorstehend angegebenen Eigen
schaften verfügbar.
Ein besonderer Vorteil der Fügung von Endplatte und Mittelteil besteht gemäß
einer bevorzugten Weiterbildung darin, daß beim Klebeschrumpfprozess Zen
trierfehler aus vorangegangenen Fertigungsschritten nachträglich ausgeglichen
oder zumindest verringert werden können. Solche Zentrierfehler ergeben sich
insbesondere für den Stator im Mantelrohr in Form eines gegenseitigen Versat
zes der Mittelachse des Stators einerseits und der Mittelachsen der Aufnahme
öffnungen andererseits.
Solche typischerweise im Bereich von wenigen Hundertstel-Millimeter liegende
Zentrierfehler können beim beschriebenen Fügeprozess in der Weise ausgegli
chen werden, daß mittels einer Montage-Hilfsvorrichtung die Mittelachse des
Stators und die Mittelachse der Rotorwelle bzw. der Aufnahme für die Rotor
welle in der Endplatte, welche mit hoher Genauigkeit gleich der Mittelachse der
Außenumfangsfläche der Endplatte ist, zur Deckung gebracht werden. Unter
Beibehaltung dieser Achsendeckung wird die Endplatte in die Aufnahmeöff
nung des Mittelteils eingesetzt, wobei dann Außenfläche der Endplatte und In
nenfläche der Aufnahmeöffnung exzentrisch zueinander liegen können und die
Dicke der Kleberschicht über den Umfang variieren kann. Durch die Formstabi
lität der ausgehärteten Kleberschicht bleibt diese Position erhalten, so daß der
Zentrierfehler von Rotor und Stator im wesentlichen nicht mehr von der Ge
samtheit der Fehler der einzelnen Bauteile sondern nur von der Positionierge
nauigkeit der Hilfsvorrichtung abhängt und die Genauigkeitsanforderungen an
vorausgehende Fertigungsschritte geringer sein können.
Die vorstehend angegebenen und die der Abbildung entnehmbaren Merkmale
sind sowohl einzeln als auch in verschiedenen Kombinationen vorteilhaft reali
sierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Wei
se abwandelbar.
Claims (20)
1. Elektromotoranordnung mit einem Motorgehäuse, welches ein im wesentli
chen rohrförmiges Mittelteil und wenigstens eine endständig am Mittelteil
befestigte Endplatte enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte
in eine endständige Öffnung des Mittelteils eingesetzt und über eine radial
zwischen Außenumfang der Endplatte und Öffnung vermittelnde Klebe
schicht mit dem Mittelteil verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale
Kleberschichtdicke über den Umfang gemittelt größer als 0,01 mm, insbe
sondere größer als 0,02 mm und kleiner als 0,08 mm, insbesondere klei
ner als 0,06 mm ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
maximale radiale Dicke der Kleberschicht geringer als 0,15 mm, insbe
sondere geringer als 0,1 mm ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite der Kleberschicht in achsialer Richtung wesentlich größer
ist als die mittlere radiale Dicke der Kleberschicht.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der
Kleberschicht wenigstens das 50fache, insbesondere wenigstens das
100fache ihrer mittleren Dicke beträgt.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß von den über die Kleberschicht verbundenen gegenüberstehenden
Flächen von Mittelteil und Endplatte wenigstens eine Fläche, vorzugswei
se beide Flächen einen mittleren Rauhigkeitswert von wenigstens 10 µm,
insbesondere wenigstens 25 µm und höchstens 100 µm, insbesondere
höchstens 60 µm besitzen und/oder in achsparalleler Richtung eine we
sentlich größere mittlere Rauhigkeit aufweisen als in Umfangsrichtung.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittelteil rohrförmig ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mantelrohr aus einem Material höherer Wärmeleitfähigkeit
besteht als die Endplatte.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittelteil aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittelteil im Bereich der Klebeschicht über den gesamten Be
triebstemperaturbereich des Motors unter radialer Dehnspannung steht.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endplatte eine zentrale Öffnung aufweist, deren lichter Durch
messer größer ist als der Außendurchmesser des Rotors des Motors.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lager
platte mit der Endplatte lösbar verbunden ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse zwei Endplatten besitzt, welche beide mit dem Mittelteil
verklebt sind.
14. Anordnung nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß nur
eine erste der beiden Endplatten eine zentrale Öffnung mit lichtem
Durchmesser größer als dem Rotordurchmesser aufweist.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Endplatte in einer Lagerbohrung ein auf ein eingesetztes Rotorwellenlager
achsial drückendes Federelement aufweist.
16. Verfahren zur Herstellung einer Elektromotoranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Außenumfangsfläche einer auf
niedriger Temperatur befindlichen Endplatte ein unter Einwirkung erhöhter
Temperatur schnell aushärtender Klebstoff aufgebracht wird, daß das
Mittelteil zumindest im Bereich der endständigen Öffnung soweit erhitzt
wird, daß die endständige Öffnung ein geringes Übermaß gegen den
Außenumfang der Endplatte aufweist, und daß die Endplatte in die Öff
nung eingesetzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Kleber im
Überschuß auf den Außenumfang der Endplatte aufgebracht und über
schüssiger Kleber beim Einsetzen der Endplatte in die Öffnung des Mittel
teils abgestreift wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß End
platte und Mittelteil unabhängig voneinander mittels einer gemeinsamen
Hilfsvorrichtung beim Zusammensetzen ausgerichtet werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil
unter Zentrierung der Statoröffnung ausgerichtet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Endplatte unter Zentrierung einer Lagerbohrung oder eines dazu koaxia
len Elements ausgerichtet wird.
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---|---|---|---|
DE19935723A DE19935723B4 (de) | 1999-04-19 | 1999-07-29 | Verfahren zur Herstellung einer Elektromotoranordnung |
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ID=7905088
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Country Status (1)
Country | Link |
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