DE2001178A1

DE2001178A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren von Stator und Rotor eines Elektromotors

Info

Publication number: DE2001178A1
Application number: DE19702001178
Authority: DE
Inventors: Holger Vind
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1970-01-13
Filing date: 1970-01-13
Publication date: 1971-07-29
Also published as: FR2075151A5; DE2001178B2; CA924898A; SE364607B; DK123619B; US3716912A; GB1341434A

Description

DANFOSS A/S, Nordborg/Dänemark

Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren von Stator und Rotor

eines Elektromotors

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zentrieren von Stator und Rotor eines Elektromotors und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens_β

Bei der Montage eines Elektromotors müssen Rotor und Stator zueinander zentriert werden. In der Regel ist es nämlich nicht möglich, die einzelnen Bauelemente so genau herzusteilen und einander zuzuordnen, daß ein Luftspalt vorbestimmter Größe vonvornherein gegeben ist_e Zumindest müssen hierbei recht große Luftspalte in Kauf genommen werden«

Es ist bereits bei Einbaumotoren, z« B._v für hermetisch gekapselte Kältemaschinen, bekannt, in"'den Lüftspalt zwischen Stator und Rotor federnde Fühler einzuschieben, worauf die gegenseitige Lage von Rotor und Stator fixiert wird, beispielsweise dadurch, daß das Statorblechpaket an einem das Rotorlager aufweisenden Tragkörper festgeschraubt wird_e Hierzu ist es aber notwendig, daß der Luftspalt von wenigenstens einer Stirnseite her zugänglich ist. Des weiteren muß der Luftspalt etwas größer sein als die Dicke der federnden Fühler, damit anschließend diese Fühler wieder herausgezogen werden können. Der·Luftspalt ist daher größer als der für den freien Lauf

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des Rotors erforderliche kleinste Luftspalt_e Bei Statoren von-Einbaumotoren tritt noch das Problem hinzu, daß sie infolge ihres lamellierten Aufbaus mechanisch nicht stabil sind, bevor 3ie endgültig am zugehörigen Tragkörper befestigt sind» Durch eine Verschiebung einzelner Lamellen während des Transports und der Handhabung kann daher der Luftspalt und die Anordnung der federnden Fühler beeinträchtigt werden«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zum Zentrieren von Stator und Rotor anzugeben, der es gestattet, eine genaue Zentrierung auch bei kleinstem Luftspalt vorzunehmen, selbst wenn der Luftspalt selbst gar nicht von außen zugänglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Teil festgehalten wird, daß der zweite TeJLl von mindestens zwei Seiten her bis zum Anschlag der Luftspalt-Begrenzungsflächen aneinander achsparallel verschoben und die Verschiebebewegung außerhalb der Teile gemessen wird und daß schließlich aufgrund der Meßwerte eine Zentrierlage ermittelt, der zweite Teil in dieser Zentrierlage gebracht und dort befestigt wird.

Hierbei werden die tatsächlichen Abmessungen der beiden Teile als Ausgangsbasis benutzt. Die in einem bestimmten Abstand voneinander zu fixierenden Luftspalt-Begrenzungsflächen dienen selbst als Meßflächön. Damit wird der Einfluß aller Toleranzen ausgeschaltet. Da die Messung außerhalb des Luftspaltes erfolgt, braucht dieser auch nicht stirnseitig zugänglich zu sein. Der Rotor kann an seiner Welle, der Stator z.B. an seiner Außenfläche ergriffen und festgehalten oder bewegt werden. Wenn bei der Verschiebebewegung eine bestimmte Kraft ausgeübt wird, können lamellierte Bleche, die aus ihrer Lage verschoben sind, in ihre richtige Lage verschoben werden.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der zweite Teil zunächst in einer Äbene bis zum Anschlag an zwei einander gegenüberliegenden Stellen und dann in einer hierzu um 90° versetzten Ebene

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wiederum biszum Anschlag ah zwei einander gegenüberliegenden Stellen verschoben und die Zentrierlage durch den halben Verschiebeweg in beiden Ebenen bestimmt wird» Auf diese Weise läßt sich mit nur vier Meßpurikten ein sehr gleichmäßig bemessener Luftspalt und ringsum eine Ausrichtung der eventuell verschobenen Bleche erzielen«

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Rotor festgehalten und der Stator verschoben» Der Außenumfang des Stators läßt sich besonders leicht mit irgendwelchen Greifwerkzeugen erfassen«) .

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch zwei Klemmbacken zur Anlage an der Statoraußenflache, die nach Klemmung gemeinsam um einen festen Drehpunkt schwenkbar sind, und durch einen Meßhebel, der mit den Klemmbacken schwenkbar ist und mit dessen freiem Ende derHessung und Ermittlung der Zentrierlage^ diente Mit den beiden Klemmbacken kann der Stator sicher in die Meßlage und in die Zentrierlage bewegt werden. Der Meßhebel erlaubt infolge der Hebelübersetzung eine sehr genaue Messung und Einstellung* Wenn die Klemmbacken mit einer entsprechenden Kraft angedrückt werden, können auch sie eine gewisse Ausrichtung der Statorbleche hervorrufen_e

Zweckmäßigerweise sind dem Hebelehde zwei senkrecht zum Hebel verstellbare Meßblöcke zugeordnet, die über Gelenkarme einen Arischlagblock für die Zentrierlage tragen* Wenn die Meßblöcke in die Meßlage verstellt sind, ist der Anschlagblock automatisch in die zugehörige Zentrierlage geführt.

Wenn es darum geht, das Zentrieren rasch und möglichst automatisch durchzuführen, empfiehlt sich ein erster Kraftgeber zum Spannen der Klemmbacken, ein zweiter Kraftgeber zum Schwenken der Klemmbacken, ein dritter Kraftgeber zum Verstellen des einen Meßblo'cks und ein vierter Kraftgeber zum

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- 4 -Verstellen des anderen Maßblocks·

Wenn der Stator zwei Paare planparalleler Außenflächen aufweist und zwei um 90° versetzt arbeitende Klemmbackenpaare vorgesehen sind, ergibt sich ein besonders einfaches und sicheres Zentrieren,

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

ft Fig. 1 Sta*+tor und Rotor mit der zugehörigen Meß- und Einstellvorrichtung in der Ausgangsstellung und

Fig. 2 die Meß~ und Einstellvorrichtung in der Zentrierlage.

Ein Rotor 1 besitzt eine Welle 2, die ortsfest gehalten wird, und eine zylindrische Umfangsfläche 3· Ein Stator 4, der mit Bezug auf den Rotor 1 zentriert werden soll, hat eine zylindrische Innenfläche 5· Sein Außenumfang weist zwei Paar planparalleler Flächen 6 bzw* 7 auf.

Der Stator wird zwischen zwei Klemmbacken 8 und 9 festgehalten. Die Klemmbacke 8 sitzt an einem Schwenkarm 10, der um einen F Drehpunkt 11 drehbar ist, die Klemmbacke 9 sitzt an einem Schwenkarm 12, der um einen Drehpunkt 13 schwenkbar ist. Mit dem Schwenkarm 12 ist ein Meßhebel 14 verbunden, der sich zusammen mit dem Arm 12 um den Drehpunkt 13 verschwenkt. Ein erster Kraftgeber 15 vermag die beiden Klemmbacken 8 und 9 gegeneinander zu spannen. Ein zweiter Kraftgeber 16 verschiebt die Klemmbacken .8 und 9 zusammen mit dem eingespannten Stator 4 in die jeweils gewünschte Lage.

Das Ende 17 des Meßhebels 14 befindet sich zwischen zwei Meßblöcken 18 und 19· Beide sind je auf einer ortsfesten Stange 20 bzw. 21 verschiebbar und können durch einen Kraftgeber 22

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bzw. 23 verschoben werden; Jeder Meßblock Ist über einen Gelenkarm 24 und 25 mit einem Anschlagblock 26 gelenkig verbunden. Der Anschlagblock 26 hat eine Anschlagfläche

Zum Zentrieren wird der Stator 4 über den Rotor 1 geschoben und dort unter Zuhilfenahme des Kraftgebers 15 durch die Klemmbacken 8 und 9 eingespannt. Dann wird die Gesamtan-Ordnung mit Hilfe des Kraftgebers 1.6 nach oben in Richtung des Pfeiles P verschwenkt, bis die Statorinnenfläche 5 an der Stelle a an der Rotoraußenfläche 3 anschlägt. Bei dieser Schwenkbewegung ist der Meßhebel 14 mitgenommen worden, sein Ende 17 hat den Meßblock 19nach untengeschoben. Der Kraft- * geber 23 wird betätigt, um den MeßblQck 19 fest von untenan das Hebelende 17 zu drücken und in dieser Stellung zu arretieren. Dann wird der Stator mit Hilfe des Kraftgebers 16 in Richtung des Pfeiles Q nach unten bewegt, bis die Statorinnenfläche 5 an der Stelle b an die Rotoraußenflache 3 anschlägt. Hierbei bewegt sich das Hebelende 17 nach oben und verschiebt den Meßblock 18. Der Kraftgeber 22 drückt den Meßblock 18 von oben gegen das Hebelende 17 und arretiert ihn in dieser Stellung» Durch die Bewegung der beiden Meßblöcke 18 und 19 ist der Zentrierblock 26 von den Gelenkarmen 24 und 25 nach links gezogen worden, und zwar derart, daß sich die Anschlagfläche 27 genau in der Mitte zwischen den Meß- j

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flächen der beiden Blöcke 18 und 19 befindet. Nunmehr wird der Kraftgeber 16 ejrrieut betätigt, bis das Hebelende 17 an der Anschlagfläche 27 anliegt. Dann befindet sich der Stator genau in einer Lage, in welche der Luftspalt im Bereich der Punkte a und b genau die gleiche Größe hat.

Wird das gleiche Verfahren nochmals in einer um 90° dazu versetzten Ebene wiederholt, wobei die Statorinnenfläche 5 an den Stellen c und d an der Rotoraußenfläche 3 anschlägt, so hat der Stator schließlich eine Lage, bei der der Luftspalt ringsum mit sehr großer Genauigkeit die .gleiche Größe besitzt,

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Sowohl der Kraftgeber 15 als auch der Kraftgeber 16 besitzen eine genügende Stärke, um verschobene Bleche des Stators mit Hilfe der Klemmbacken 8, 9 bzw, beim Anschlagen an den Rotor auszurichten.

Statt der beschriebenen zwei bzw, vier Anschlagpunkte können auch andere Zahlen von Anschlagpunkten verwendet werden, z.B. 3. Bei drei Anschlagpunkten läßt sich die Zentrierlage genau ermitteln und einstellen.

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Claims

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Patentansprüche

Mv)Verfahren zum Zentrieren von Stator und Rotor eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, daß der erste ' Teil festgehalten wird, daß der zweite Teil von mindestens zwei Seiten her bis zum Anschlag der Luftspalt-Eegfenzungsflachen aneinander achsparällel verschöben und die Verschiebebewegung außerhalb der Teile gemessen Wird und daß schließlich aufgrund der Meßwerte eine Zentrierlage ermittelt, der zweite Teil in diese Zentrierlage gebracht und dort befestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil zunächst in einer Ebene bis zum Anschlag an zwei einander gegenüberliegenden Stellen und dann in einer hierzu um 90° versetzten Ebene wiederum bis zum Anschlag an zwei einander gegenüberliegenden Stellen verschoben und die Zentrierlage durch den halben Verschiebeweg in beiden Ebenen bestimmt wird,
3ο Verfahren nach Anspruch T oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor festgehalten und der Stator verschoben wird.
4, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei Klemmbacken (8, 9) zur Anlage an der Statoraußenfläche (6, 7), die nach Klemmung gemeinsam um einen festen Drehpunkt (13) schwenkbar sind, und durch einen Meßhebel (14), der mit den Klemmbacken schwenkbar ist und mit -seinem freien Ende (17) der Messung und Ermittlung der Zentrierlage dient. . -
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, · daß dem Hebelende (17) zwei senkrecht zum Hebel (14) verstellbare Meßblöcke (18, 19) zugeordnet sind, die < über Gelenkarme (24, 25) einen Anschlagblock (26) für die Zentrierläge tragen.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» gekennzeichnet durch einen ersten Kraftgeber (15) zum Spannen der Klemmbacken (8» 9), einen zweiten Kraftgeber (16) zum Schwenken der Klemmbacken, einen dritten Kraftgeber (22) zum Verstellen des einen Meßblocks (18) und einen vierten Kraftgeber (23) zum Verstellen des anderen Meßblocks (19)·
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (4) zwei Paar planparalleler Außenflächen (6, 7) aufweist und zwei um 90° versetzt arbeitende Klemmbackenpaare (8, 9) vorgesehen sind.

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