DE202005003689U1 - Anordnung mit einem elekronisch kommutierten Außenläufermotor - Google Patents
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Abstract
Anordnung
mit einem elektronisch kommutierten Außenläufermotor (20), welcher einen
Innenstator (22) aufweist, der auf einem Lagerrohr (30) angeordnet
ist und der durch einen ersten Luftspalt (24) von einem Außenrotor
(26; 92) getrennt ist, welch letzterer eine Rotorglocke (40) aufweist,
die an einem Ende offen ist und an ihrem anderen Ende mit einer
Welle (46) verbunden ist, welche im Lagerrohr (30) gelagert ist,
ferner mit einer am offenen Ende der Rotorglocke (40) angeordneten Permanentmagnetanordnung (76) zur Wechselwirkung mit einem in der Anordnung drehbar gelagerten zweiten permanentmagnetischen Rotor (92), welche Permanentmagnetanordnung (76) von diesem zweiten Rotor (92) durch einen zweiten Luftspalt getrennt ist und mit ihm eine Magnetkupplung (94) bildet, so dass eine Drehung der Permanentmagnetanordnung (76) eine Drehung dieses zweiten Rotors (92) bewirkt,
und mit einem in dem zweiten Luftspalt angeordneten, nichfferromagnetischen Trennelement (82), welches den zweiten Rotor (92) flüssigkeitsdicht vom Außenläufermotor (20) trennt und an welchem eine Anordnung...
ferner mit einer am offenen Ende der Rotorglocke (40) angeordneten Permanentmagnetanordnung (76) zur Wechselwirkung mit einem in der Anordnung drehbar gelagerten zweiten permanentmagnetischen Rotor (92), welche Permanentmagnetanordnung (76) von diesem zweiten Rotor (92) durch einen zweiten Luftspalt getrennt ist und mit ihm eine Magnetkupplung (94) bildet, so dass eine Drehung der Permanentmagnetanordnung (76) eine Drehung dieses zweiten Rotors (92) bewirkt,
und mit einem in dem zweiten Luftspalt angeordneten, nichfferromagnetischen Trennelement (82), welches den zweiten Rotor (92) flüssigkeitsdicht vom Außenläufermotor (20) trennt und an welchem eine Anordnung...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem elektronisch kommutierten Außenläufermotor.
- Derartige Motoren werden wegen ihrer einfachen Bauweise, ihrer hohen Zuverlässigkeit und langen Lebensdauer heute für die verschiedensten Antriebsaufgaben verwendet.
- Typische Anwendungen sind der Antrieb von so genannten Gerätelüftern, wie man sie zur Wärmeabfuhr aus Rechnergehäusen verwendet, ebenso der Antrieb von kleinen Lüftern zur direkten Kühlung von Mikroprozessoren, ebenso der Antrieb von Staubsaugern, etc.
- Wird ein solcher Außenläufermotor für kombinierte Antriebsaufgaben verwendet, so besteht das Problem, dass man zwar eine kompakte Bauweise anstrebt, dass aber andererseits der Motor nicht durch ein anzutreibendes Teil beeinträchtigt werden darf. Treibt dieser Motor z.B. eine Flüssigkeitspumpe oder eine Kompressor an, so darf kein Medium aus Pumpe oder Kompressor in den Motor gelangen, da dieses Medium sonst die Elektronik des Motors beschädigen oder in diesem Rost und dergleichen verursachen könnte.
- Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Anordnung der eingangs genannten Art bereit, zu stellen.
- Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Man erhält so eine kompakte Bauweise, wobei das nichtferromagnetische Trennelement neben seiner Aufgabe der magnetischen und mechanischen Trennung im zweiten Luftspalt zusätzlich auch als Träger der Welle für die Lagerung des zweiten Rotors und als Träger für das Lagerrohr des Außenläufermotors fungieren kann. Dies ermöglicht eine Bauweise mit wenigen Teilen und eine einfache, preiswerte Montage. Ferner ermöglicht es enge Fertigungstoleranzen und, daraus resultierend, einen ruhigen Lauf und eine lange Lebensdauer.
- Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die Erhöhung der Integrität der Einheit von Außenläufermotor, Magnetkupplung und angetriebenem Element, z.B. Pumpe oder Kompressor. Dies geschieht durch konsequente Anwendung moderner technischer Möglichkeiten zwecks Erreichung minimierter Herstellkosten, hoher Prozesssicherheit bei der Herstellung, minimierter Unwucht besonders des Außenrotors aber auch des zweiten Rotors, sowie Minimierung der Teileanzahl und der Fertigungskosten.
- Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispiel, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:
-
1 einen etwa doppelt vergrößerten Längsschnitt durch eine Anordnung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, gesehen in Richtung der Linie I-I der2 , -
2 eine Draufsicht, gesehen in Richtung des Pfeils II der1 , -
3 eine Variante zu2 , bei der statt einer Zentrifugalpumpe ein Verdichter 99 verwendet wird, z.B. eine Kolbenpumpe, -
4 eine erste Darstellung zur Erläuterung, wie die Wälzlager des Außenrotors bei der Anordnung nach1 und2 montiert werden, -
5 eine zweite Darstellung, welche die Lager in einem Zustand kurz vor Abschluss der Montage zeigt, -
6 eine Darstellung, welche zeigt, wie ein Gleitlager von einer Seite des Motors20 her montiert werden kann, und -
7 eine Einzelheit der6 , die dort mit VII bezeichnet ist. - In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, oben und unten auf die jeweilige Figur. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, ggf. mit einem nachgestellten Apostroph, z.B.
26' statt26 , und werden gewöhnlich nur einmal beschrieben. -
1 zeigt in etwa zweifacher Vergrößerung eine Anordnung mit einem elektronisch kommutierten Außenläufermotor20 . Dieser hat einen Innenstator22 von konventioneller Bauweise, z.B. einen Stator mit ausgeprägten Polen oder einen Klauenpolstator, und dieser ist durch einen im Wesentlichen zylindrischen Luftspalt24 von einem Außenrotor26 getrennt. Im Betrieb dreht sich der Außenrotor26 um den Innenstator22 , weshalb man solche Motoren20 als Außenläufermotoren bezeichnet. - Der Innenstator
22 ist auf einem Lagerrohr30 befestigt, gewöhnlich durch Aufpressen. Rechts vom Innenstator22 befindet sich eine Leiterplatte32 . Auf dieser befinden sich die (hier nicht dargestellten) elektronischen Bauteile, die man zur elektronischen Kommutierung des Motors20 benötigt, außerdem ein Rotorstellungssensor34 , der von einem Permanentmagnetring36 des Außenrotors26 gesteuert wird. Der Magnetring36 ist radial magnetisiert und hat bevorzugt vier Rotorpole. Der Sensor34 wird von einem Streufeld dieses Magnetrings36 gesteuert, was eine berührungslose Erfassung der Stellung des Rotors26 ermöglicht. - Der Außenrotor
26 hat eine Bauweise mit einer so genannten Rotorglocke40 , die hier als tiefgezogenes, becherförmiges Blechteil aus weichferromagnetischem Material ausgebildet ist. Der Magnetring36 ist in diesem Blechteil40 befestigt, so dass letzteres einen magnetischen Rückschluss für den Rotormagneten36 bildet. - Das Blechteil
40 hat eine Nabe44 , in der eine Welle46 in der dargestellten Weise befestigt ist. Sie ist in zwei Kugellagern48 ,50 gelagert, deren Außenringe durch ein Distanzstück52 im Abstand voneinander gehalten werden, vgl. auch die schematischen Darstellungen in den4 und5 . Diese Kugellager48 ,50 werden, zusammen mit der Welle46 , bei der Montage von links in das Lagerrohr30 eingepresst und durch ein Rastglied54 dort festgehalten. Zum Einpressen des Rastglieds54 dient ein axialer Vorsprung56 des Flanschteils44 . Zwischen letzterem und dem Innenring des Wälzlagers48 befindet sich eine Druckfeder58 , die nach der Montage den Rotor26 so weit nach links presst, bis ein am rechten Ende der Welle46 befestigter Sprengring59 gegen den Innenring des Wälzlagers50 anliegt. Die Welle46 ist also in den Innenringen der beiden Wälzlager48 ,50 verschiebbar. - Diese Art der Befestigung ermöglicht es, den Rotor
26 samt seinen fertig vormontierten Lagern48 ,50 von links her im Lagerrohr30 zu montieren, so dass das rechte Ende60 der Innenausnehmung des Lagerrohrs30 wie dargestellt flüssigkeitsdicht verschlossen sein kann. Anhand der nachfolgenden Figuren wird diese Art der Befestigung noch näher erläutert. - Auf der Außenseite des Blechteils
40 sind durch Kunststoffspritzguss Lüfterflügel64 in der dargestellten Weise angebracht. Diese drehen sich im Betrieb in einer Ausnehmung66 eines Lüftergehäuses68 , vgl.2 . Das Lüftergehäuse68 hat z.B. die übliche quadratische Form eines Gerätelüfters und hat in seinen Ecken jeweils eine Befestigungsbohrung70 . - Ferner ist auf der Außenseite des Blechteils
40 ein ringförmiger Fortsatz76 aus einem Kunststoffmaterial mit eingebetteten Partikeln aus Hartferriten durch Kunststoffspritzen befestigt. Man bezeichnet das als einen kunststoffgebundenen Ferritmagneten, aus dem auch der Rotormagnet36 hergestellt sein kann. - Dieser Ferritmagnet
76 wird in einem entsprechenden Spritzgießwerkzeug hergestellt, und in einem zweiten Prozessschritt kann, ggf. im gleichen Spritzgießwerkzeug, das eigentliche Lüfterrad mit seinen Flügeln64 um das Bauteil40 gespritzt werden. Ein solches Verfahren wird als 2K-Verfahren bezeichnet (2K = zwei Kunststoffe). Mit diesem Verfahren lassen sich in besonders vorteilhafter Weise die Herstellkosten, die erreichbare "ursprüngliche Unwucht", die Zahl der Prozessschritte sowie der logistische Aufwand für die Herstellung, minimieren. Alternativ könnte auch ein Hartferrit-Magnetring separat am Blechteil40 befestigt werden, z.B. durch Kleben oder Aufpressen. - Das Lagerrohr
30 geht nach rechts über in einen flanschartigen Abschnitt80 , der senkrecht zur Drehachse des Rotors26 verläuft und an seiner Peripherie übergeht in einen zylindrischen Abschnitt82 , der hier die Funktion eines so genannten Spaltrohres hat und deshalb im folgenden als Spaltrohr82 bezeichnet wird. Das rechte Ende des Ferritmagneten76 erstreckt sich um die Außenseite des Spaltrohres82 und parallel zu dieser. - Das Spaltrohr
82 geht über eine Schulter84 über in einen zylindrischen Abschnitt86 , der, wie dargestellt, zur Befestigung eines Deckels88 dient, z.B. mittels einer (nicht dargestellten) Schraubenbefestigung, eines (nicht dargestellten) Dichtrings, oder durch Laserschweißen. Der Deckel88 kann auch als Spiralgehäuse88 bezeichnet werden, weil sich in seinem Inneren eine spiralförmige Gehäusekontur befindet. In dieser ist ein Förderrad90 angeordnet. - Letzteres ist bevorzugt einstückig mit einem permanentmagnetischen Rotor
92 ausgebildet, der durch das Spaltrohr82 vom Ferritmagneten76 getrennt ist und mit diesem eine Magnetkupplung94 bildet, d.h. wenn sich der Ferritmagnet76 dreht, dreht sich auch der Rotor92 und treibt dadurch das Förderrad90 an, wodurch dieses Flüssigkeit über einen Einlass96 ansaugt und über eine Auslass98 (2 ) nach außen pumpt. Selbstverständlich kann anstelle einer Spiralpumpe jedes beliebige andere anzutreibende Aggregat vorgesehen werden, z.B. ein Kompressor99 für ein Kältemittel, wie das3 zeigt. Auch der Kompressor99 wird über eine Magnetkupplung94 angetrieben, die gleich aufgebaut sein kann wie die der1 . - Der permanentmagnetische Rotor
92 ist mittels zweier Wälzlager100 ,102 , zwischen deren Außenringen sich ein Distanzglied104 befindet, auf einer stationären Welle106 drehbar gelagert, welche in einem nach rechts ragenden Vorsprung107 des Abschnitts80 in der dargestellten Weise flüssigkeitsdicht befestigt ist. Am rechten Ende der Welle106 ist ein Sprengring108 befestigt, und zwischen diesem und dem Innenring des Wälzlagers102 befindet sich eine Druckfeder110 , welche den beiden Wälzlagern100 ,102 eine axiale Vorspannung erteilt. Der Innenring des linken Wälzlagers100 ist an einem axialen Vorsprung112 des Vorsprungs107 abgestützt. Auf seiner linken Seite ist der Vorsprung107 hohl und bildet dort das rechte Ende60 der Innenausnehmung des Lagerrohres30 . Für die dargestellte Art der Befestigung der Lager48 ,50 benötigt man einen freien Raum109 zwischen dem rechten Ende der Welle46 und dem Boden der Ausnehmung60 , und die Ausgestaltung mit dem Vorsprung107 ermöglicht trotz dieses freien Raumes109 eine axial kompakte Bauweise, bei der der Raum im Aggregat gut ausgenützt wird. - Der zylindrische Abschnitt
86 ist über Stege114 ,116 ,118 mit dem Lüftergehäuse68 verbunden, so dass dieses mit dem Spaltrohr82 , dem Abschnitt80 und dem Lagerrohr30 ein einstückiges Teil bildet, was die Montage der Anordnung sehr vereinfacht, die Zahl der Teile klein hält, und die verwendeten Aggregate sicher voneinander trennt, so dass Flüssigkeit vom Spiralrad90 nicht zum Motor20 gelangen und diesen schädigen kann. Die stationäre Welle106 bildet ebenfalls einen Bestandteil dieses Spritzgießteils, weil sie in diesem bei der Herstellung verankert wird und trägt deshalb ebenfalls zur kompakten Bauweise bei. - Arbeitsweise
- Im Betrieb treibt der Außenläufermotor
20 den Außenrotor26 an, so dass sich die Lüfterflügel64 im Gehäuse68 drehen und dadurch in diesem in bekannter Weise einen axialen Luftstrom erzeugen. Alternativ kann der Lüfter z.B. auch als Diagonallüfter oder Radiallüfter ausgebildet werden. Dargestellt ist ein Axiallüfter. Die verwendete Lüfterbauweise hängt von den Anforderungen ab. - Gleichzeitig treibt der Ferritmagnetring
76 , der z.B. sechs- oder achtpolig magnetisiert sein kann, durch das Spaltrohr82 hindurch den Rotormagneten92 an, der in diesem Fall ebenfalls sechs- oder achtpolig magnetisiert sein wird, und dreht so das Förderrad90 , so dass dieses Flüssigkeit durch den Einlass96 ansaugt und durch den Auslass98 (2 ) nach außen pumpt. Z.B. kann eine solche Anordnung verwendet werden, um in einem Springbrunnen Wasser anzusaugen und nach außen zu pumpen, oder um in einer Herz-Lungen-Maschine Blut zu pumpen, oder um Kühlflüssigkeit in einem geschlossenen Kühlkreislauf zu transportieren, wobei das Förderrad90 dann die Funktion einer Umwälzpumpe hat. - Da der Deckel
88 flüssigkeitsdicht mit dem Spaltrohr82 verbunden ist, z.B. durch Laserschweißen, kann aus dem Gehäuse88 keine Flüssigkeit nach außen entweichen, wozu vor allem beiträgt, dass der flanschartige Abschnitt80 und sein Vorsprung107 frei von Durchbrechungen jeder Art sind. Dies ist deshalb möglich, weil der Außenrotor26 , z.B. in der nachfolgend bei4 und5 beschriebenen Weise, von links her sicher montiert werden kann, weil es nicht notwendig ist, während der Montage zum rechten Ende der Welle46 Zugriff zu haben. Ebenso kann das Förderrad90 der Zentrifugalpumpe mit seinen Lagern100 ,102 von rechts her auf der stationären Welle106 montiert und durch den Sprengring108 gesichert werden, bevor der Deckel88 befestigt wird. - Für die Lager
100 ,102 verwendet man bevorzugt so genannte Hybridlager. Diese haben Kugeln aus Keramik und Lagerringe aus einer korrosionsresistenten Edelstahllegierung. Sie werden z.B. von der Firma GRW hergestellt und werden besonders für Blutpumpen und Dentalbohrer verwendet. Mit solchen Lagern erhält man die gewünschten Lebensdauern auch in ungewöhnlichen Medien. - Alternativ zu
1 kann man für die Lagerung des Förderrads90 eine rotierende Welle vorsehen, die genauso wie die Welle46 des Motors20 in einem (nicht dargestellten) Lagerrohr gelagert wird, das dann – ebenso wie das Lagerrohr30 – einstückig mit dem Abschnitt80 ausgebildet wird und von diesem nach rechts ragt, also spiegelbildlich zum Lagerrohr30 . Die Montage erfolgt bei dieser Variante in gleicher Weise, wie das für die Montage des Außenrotors26 beschrieben wurde, also durch Einpressen in dieses (nicht gezeigte) Lagerrohr. Eine solche Montage geht schneller als die Montage der Feder110 und des Sprengrings108 bei der Version nach1 , weil die Vormontage in diesem Fall außerhalb der Pumpe in einer speziellen Vorrichtung erfolgen und weitgehend automatisiert sein kann. - Auch kann in diesem Fall der Stator
22 des Außenläufermotors20 fluiddicht versiegelt sein. Dies kann geschehen durch Umgießen mit Polyurethan oder mit Hotmelt. In diesem Fall kann der Stator in dem in1 mit120 bezeichneten Hohlraum auf dem im vorhergehenden Absatz beschriebenen Lagerrohr (gemäß Variante) befestigt werden und direkt den Rotor92 der Magnetkupplung94 antreiben. Das Lüfterrad64 wird in diesem Fall über eine Magnetkupplung angetrieben, d.h. der Magnetring76 treibt in diesem Fall direkt die Flügel64 des Lüfters an. Dies ermöglicht eine noch kompaktere Bauweise, da der Hohlraum120 in diesem Fall vom Innenstator des Außenläufermotors ausgefüllt wird. Es ist dann auch möglich, das Lüfterrad64 an seinem Außenumfang in einem Lager direkt im Gehäuse68 zu lagern, wie das gelegentlich bei solchen Lüftern praktiziert wird. Damit ergibt sich dann eine außerordentlich kurze Bauweise, wie sie in manchen Geräten gefordert wird. In diesem Fall sind die Flügel64 an ihrer Peripherie durch einen Ring verbunden. - Gemäß
4 , die sich geringfügig von1 unterscheidet, werden vor dem Zusammenbau des Motors20 auf der Welle46 verschiedene Bauelemente vormontiert. - Beginnend bei dem Vorsprung
56 ist das zunächst die Druckfeder58 von bevorzugt kegeliger Gestalt, deren Ende größeren Durchmessers in einer Vertiefung39 liegt. - Auf die Feder
58 folgt nach unten das ringförmige Sicherungsglied in Form der Sicherungsscheibe54 . Die Feder58 liegt bevorzugt nicht gegen dieses Sicherungsglied54 an. - Auf das Sicherungsglied
54 folgt das Wälzlager48 mit seinem Außenring48e und seinem Innenring48i . Letzterer ist auf der Welle46 in axialer Richtung verschiebbar. Das untere Ende der Feder58 liegt gegen das obere Ende des Innenrings48i an. Auf das Wälzlager48 folgt das Distanzstück52 , das mittels eines radial nach innen ragenden Vorsprungs53 auf der Welle46 verschiebbar geführt ist, und dessen oberes Ende, wie dargestellt, gegen das untere Ende des Außenrings48i anliegt. - Auf das Distanzstück
52 folgt das untere Wälzlager50 mit seinem Außenring50e , der mit seinem oberen Ende gegen das Distanzstück52 anliegt, und mit seinem Innenring50i , welcher auf der Welle46 in axialer Richtung verschiebbar ist und mit seinem unteren Ende wie dargestellt gegen den Sprengring59 anliegt, wenn der Motor20 fertig montiert ist. - Wie man ohne weiteres erkennt, kann man, wenn man mit einer Kraft F nach oben auf das untere Wälzlager
50 drückt, die Feder58 zusammenpressen und dabei die beiden Lager48 ,50 , das Distanzstück52 und die Sicherungsscheibe54 nach oben auf der Welle46 verschieben, so dass der Innenring50i nicht mehr gegen den Sprengring59 anliegt, sondern einen Abstand von ihm bekommt. In diesem Fall kommt der Vorsprung56 des Rotors22 zur Anlage gegen die Sicherungsscheibe54 und ermöglicht es, über diese eine axiale Kraft in distaler Richtung auf die Sicherungsscheibe54 , den Außenring48e , das Distanzstück52 und den Außenring50e zu übertragen, wenn der Rotor26 durch eine Kraft K bei der Montage nach unten gepresst wird. Dies ist nachfolgend in5 dargestellt. -
5 zeigt sozusagen eine Momentaufnahme bei dem Vorgang der "Verheiratung", bei dem die Welle46 des Rotors26 mit den darauf befindlichen Wälzlagern48 ,50 erstmals in die Innenausnehmung77 des Lagerrohres30 eingeführt wird. - Hierbei wird eine Kraft K in axialer Richtung auf den Rotor
26 aufgebracht, und da die Außenringe48e ,50e der Wälzlager48 ,50 mit Presssitz in Rippen des Lagerrohres30 eingepresst werden, wird die Feder58 durch die Kraft K zusammengepresst, so dass sich die Welle46 in den Kugellagern48 ,50 in distaler Richtung verschiebt, und der Vorsprung56 über die Sicherungsscheibe54 den Außenring48e des Kugellagers48 und über das Distanzglied52 auch den Außenring50e des Kugellagers50 beaufschlagt und so die beiden Kugellager48 ,50 in das Lagerrohr30 einpresst. Wie in5 dargestellt, wird hierbei die Feder58 nur teilweise zusammen gepresst, um ihre Beschädigung zu vermeiden. - Das Einpressen setzt sich so lange fort, bis der Außenring
50e des unteren Kugellagers50 gegen das obere Ende von Rippen83 anliegt, die im Lagerrohr30 an dessen innerem Ende60 vorgesehen sind. - Hierbei verschiebt sich, wie dargestellt, das Sicherungsglied
54 im Lagerrohr30 nach unten und gräbt sich dabei in das Kunststoff-Material des Lagerrohres30 ein, so dass es die gesamte Lageranordnung im Lagerrohr30 verrastet/verriegelt. Würde man versuchen, entgegen der Kraft K den Rotor26 aus dem Lagerrohr30 herauszuziehen, so würde sich das Sicherungsglied54 nur umso tiefer in das Material des Lagerrohres30 eingraben, d.h. es handelt sich um eine außerordentlich sichere Befestigung. Naturgemäß gibt es für eine solche permanente Verrastung viele verschiedene Lösungen und Bauelemente, und das dargestellte Sicherungselement54 stellt deshalb nur eine bevorzugte Ausführungsform dar. - Nach dem vollständigen Einpressen wird die Kraft K weggenommen, und es ergibt sich dann das Bild nach
1 , d.h. die Feder58 drückt nun die Welle46 wieder so weit, bis der Sprengring59 wieder gegen den Innenring50i des Wälzlagers50 anliegt. "Die Verheiratung" ist dann abgeschlossen. Die Feder58 verspannt jetzt die beiden Innenringe48i ,50i der Wälzlager48 ,50 gegeneinander, was für einen ruhigen Lauf des Motors20 förderlich ist. - Wie bereits ausgeführt, lässt sich die gleiche Art der Befestigung auch bei der Montage des Förderrads
90 anwenden, wobei dann auch für das Förderrad ein entsprechendes Lagerrohr vorgesehen werden muss, was eine (nicht dargestellte) Alternative zu1 darstellt. - Der große Vorteil bei dieser Art der Befestigung ist, dass gemäß
4 die Kugellager48 ,50 , das Distanzglied52 und der Sprengring59 in der Weise vormontiert werden können, wie das4 zeigt. Die vormontierten Teile können anschließend auf sichere Funktion geprüft werden, und wenn dies geschehen ist, kann der vormontierte Rotor26 (oder das vormontierte Förderrad90 ) einfach in das zugehörige Lagerrohr eingepresst werden, wobei weitere Montagearbeiten entfallen. Dies ist also eine sehr einfache Art der Befestigung, welche zu einer besonders kompakten Bauweise des Aggregats beiträgt. - Die
6 und7 zeigen eine analoge Art der Rotorbefestigung bei einem Außenläufermotor20' , dessen Welle46' in einem Sinter-Doppellager130 gelagert ist. Letzteres ist in ein Lagerrohr132 in einer vorgegebenen axialen Stellung eingepresst, und der Außenrotor26' wird in der Weise vormontiert, dass auf seine Welle46' das Sinterlager130 zusammen mit dem Lagerrohr132 aufgeschoben und anschließend durch den Sprengring59' gesichert wird. - Man erhält dann einen vormontierten Rotor etwa analog
4 , aber nicht mit Kugellagern, sondern mit einem Gleitlager130 , das sich in dem Lagerrohr132 an einer vorgegebenen axialen Stellung befindet. - Am Abschnitt
80' (aus Kunststoff) ist ein Lagerrohr-Stutzen134 vorgesehen. Dieser ist bevorzugt einstückig mit dem Abschnitt80' ausgebildet. Der Stutzen134 erstreckt sich nur etwa über die halbe Distanz zwischen dem Abschnitt80' und dem Boden136 der Rotorglocke26' . - In diesem Stutzen
134 wird gemäß6 und7 der fertig mit dem Gleitlager130 vormontierte Außenrotor26' mit seinem Lagerrohr132 eingepresst. Letzteres hat auf seiner Außenseite Rippen138 , die beim Einpressen verformt werden und dadurch einen sicheren Sitz und eine sichere Befestigung bewirken. - Wie
6 zeigt, wird anschließend noch der Spulenkörper140 des Innenstators22' über das Lagerrohr132 und den Lagerrohr-Stutzen134 geschoben und bewirkt eine zusätzliche Sicherung. - Auf diese Weise kann auch ein Rotor
26' , der mit einem Gleitlager130 versehen ist, bequem vormontiert und anschließend im vormontierten Zustand durch Einpressen von einer Seite im Lüfter befestigt werden. Die gleiche Art der Befestigung ist selbstverständlich auch für das Förderrad90 möglich, sofern das Gleitlager130 mit dem dort geförderten Fluid kompatibel ist. - Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.
Claims (15)
- Anordnung mit einem elektronisch kommutierten Außenläufermotor (
20 ), welcher einen Innenstator (22 ) aufweist, der auf einem Lagerrohr (30 ) angeordnet ist und der durch einen ersten Luftspalt (24 ) von einem Außenrotor (26 ;92 ) getrennt ist, welch letzterer eine Rotorglocke (40 ) aufweist, die an einem Ende offen ist und an ihrem anderen Ende mit einer Welle (46 ) verbunden ist, welche im Lagerrohr (30 ) gelagert ist, ferner mit einer am offenen Ende der Rotorglocke (40 ) angeordneten Permanentmagnetanordnung (76 ) zur Wechselwirkung mit einem in der Anordnung drehbar gelagerten zweiten permanentmagnetischen Rotor (92 ), welche Permanentmagnetanordnung (76 ) von diesem zweiten Rotor (92 ) durch einen zweiten Luftspalt getrennt ist und mit ihm eine Magnetkupplung (94 ) bildet, so dass eine Drehung der Permanentmagnetanordnung (76 ) eine Drehung dieses zweiten Rotors (92 ) bewirkt, und mit einem in dem zweiten Luftspalt angeordneten, nichfferromagnetischen Trennelement (82 ), welches den zweiten Rotor (92 ) flüssigkeitsdicht vom Außenläufermotor (20 ) trennt und an welchem eine Anordnung (106 ) für die Lagerung des zweiten Rotors (92 ), und das Lagerrohr (30 ) für die Lagerung der Welle (46 ) der Rotorglocke (40 ), angeordnet sind. - Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher am Außenrotor (
26 ) Lüfterflügel (64 ) angeordnet sind. - Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher die Lüfterflügel (
64 ) durch Kunststoffspritzen mit der Rotorglocke (40 ) verbunden sind. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die am offenen Ende der Rotorglocke (
40 ) angeordnete Permanentmagnetanordnung (76 ) kunststoffgebundenes Magnetmaterial aufweist. - Anordnung nach Anspruch 4, bei welcher das kunststoffgebundene Magnetmaterial (
76 ) durch Kunststoffspritzen mit der Rotorglocke (40 ) verbunden ist. - Anordnung nach den Ansprüchen 3 und 5, bei welcher die Permanentmagnetanordnung (
76 ) aus kunststoffgebundenem Magnetmaterial und die Lüfterflügel (64 ) im so genannten 2K-Verfahren in aufeinander folgenden Prozessschritten hergestellt sind. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das nichtferromagnetische Trennelement (
80 ,82 ,84 ) aus Kunststoff hergestellt ist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das nichtferromagnetische Trennelement (
80 ,82 ,84 ) etwa topfartig ausgebildet ist und auf seiner dem Außenläufermotor (20 ) zugewandten Seite keinen Flüssigkeitsdurchlass aufweist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher am Außenrotor (
26 ) Lüfterflügel (64 ) angeordnet sind, welche im Betrieb innerhalb eines Lüftergehäuses (68 ) rotieren, und bei welcher das Lüftergehäuse (68 ) über eine Mehrzahl von Stegen (114 ,116 ,118 ) mit dem nichtferromagnetischen Trennelement (80 ,82 ,84 ) verbunden ist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das nichtferromagnetische Trennelement (
80 ,82 ,84 ) auf seiner vom Außenläufermotor (20 ) abgewandten Seite mit einem deckelartigen Teil (88 ) flüssigkeitsdicht verbunden ist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der zweite Rotor (
92 ) mit einem Pumpelement (90 ;99 ) verbunden ist. - Anordnung nach Anspruch 11, bei welcher der zweite Rotor (
92 ) mit mindestens einem Teil des Pumpelements (90 ;99 ) einstückig ausgebildet ist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher ein Förderrad (
90 ) der Pumpe mit einer Welle verbunden ist, welche im Betrieb rotiert und welcher ein Lagerrohr zu ihrer Lagerung zugeordnet ist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Innenstator fluiddicht versiegelt und in dem vom Pumpenrotor (
92 ) geförderten Fluid angeordnet ist, und in direkter Wechselwirkung mit dem Pumpenrotor (92 ) steht, um diesen im Betrieb anzutreiben. - Anordnung nach Anspruch 14, bei welcher der Pumpenrotor (
92 ) über einen Luftspalt mit dem Lüfterrad (64 ) in Wechselwirkung steht, um dieses im Betrieb nach Art einer Magnetkupplung anzutreiben.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20050721 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20080408 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20110318 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20130308 |
|
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |