DE202018103570U1 - Aufnahme für ein Drehlager - Google Patents

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Abstract

Aufnahme für ein Drehlager, welches Drehlager dazu eingerichtet ist, einen Rotor drehbar zu lagern, mit einem Formteil (20, 120, 220) und wenigstens einem Dämpfungsglied (22, 122, 222), welches Formteil (20, 120, 220) ringförmig ausgebildet ist und eine axiale Richtung und eine radiale Richtung definiert, welches wenigstens eine Dämpfungsglied (22, 122, 222) außen am Formteil (20, 120, 220) angeordnet und aus einem elastischen Material gefertigt ist und dazu dient, auf eine Bewegung der Aufnahme (10, 100, 200) in radialer Richtung einzuwirken.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufnahme für ein Drehlager, ein Rotorlager mit einer solchen Aufnahme und einen Elektromotor mit einem solchen Rotorlager.
  • Die beschriebene Aufnahme, das vorgestellte Rotorlager und der beschriebene Elektromotor kommen insbesondere in einer Pumpenvorrichtung zum Einsatz. Unter einer Pumpenvorrichtung bzw. Pumpe wird hierin eine Arbeitsmaschine verstanden, die dazu dient, Fluide zu fördern. Hierunter fallen auch Flüssigkeitsfeststoffgemische, Pasten und Flüssigkeiten mit geringem Gasanteil. Im Betrieb der Pumpenvorrichtung wird die Antriebsarbeit in die Bewegungsenergie der transportierten Flüssigkeit gewandelt. Die hierein betrachtete Pumpenvorrichtung wird vornehmlich zur Förderung gasartiger Fluide, die auch einen geringen Flüssigkeitsanteil haben können, und somit für Aerosole eingesetzt.
  • In solchen Pumpenvorrichtungen kommen Elektromotoren mit schnell drehenden Rotoren zum Einsatz. Schnell drehende Rotoren erfordern eine hohe Wuchtgüte, damit sie nach außen möglichst wenig Vibrationen abgeben. Eine hohe Wuchtgüte ist nur mit großem Aufwand erreichbar und entsprechend teuer zu erreichen. Ist es nicht möglich auszuwuchten oder möchte man aus Zeit- oder Kostengründen auf das Auswuchten verzichten, muss man eine andere Vorgehensweise wählen. Der Rotor kann bspw. weich gelagert werden, damit er bei größer werdender Drehzahl seine eigene Unwucht kompensieren kann. Dies wird auch als Selbstzentrierung bezeichnet.
  • Die Lagerung muss radiale und bevorzugt auch axiale Schwingungen abfedern und dämpfen können. Als besondere Herausforderung ist der Bauraum des Rotors durch Spaltmaße eng begrenzt. Dies bedeutet, dass auch die Auslenkung des Rotors trotz Weichlagerung begrenzt werden muss. Diese Begrenzung muss sowohl axial als auch radial gegeben sein. Darüber hinaus muss die Weichlagerung möglichst wenig Bauraum einnehmen, damit angrenzende Bauteile, z. B. ein Lüfterrad, nicht verschoben werden müssen.
  • Vor diesem Hintergrund werden eine Aufnahme für ein Drehlager nach Anspruch 1, ein Rotorlager für eine Pumpenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 20 und ein Elektromotor gemäß Anspruch 24 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
  • Die vorgestellte Aufnahme dient dazu, ein Drehlager aufzunehmen bzw. zu umgeben, wobei das Drehlager dazu eingerichtet ist, einen Rotor drehbar zu lagern. Die Aufnahme weist ein Formteil und wenigstens ein Dämpfungsglied auf. Das Formteil, das auch als Buchse bezeichnet wird, ist ringförmig ausgebildet und definiert eine axiale Richtung und eine radiale Richtung. Das wenigstens eine Dämpfungsglied ist außen am Formteil angeordnet, aus einem elastischen Material gefertigt und dient dazu, auf eine Bewegung der Aufnahme in radialer Richtung einzuwirken. Dies bedeutet, dass wenn die Aufnahme sich in radialer Richtung bewegt, diese Bewegung durch das wenigstens eine Dämpfungsglied beeinflusst, bspw. begrenzt, wird.
  • Die Aufnahme ist als somit mit einem separaten Formteil bzw. einer separaten Buchse realisierbar. Es ist aber auch eine Ausführung denkbar, bei der das Drehlager oder insbesondere der Außenring des Drehlagers direkt die Kontur der Aufnahme bzw. des Formteils enthält bzw. umfasst. Damit könnte ein Bauteil eingespart werden, ein speziell modifiziertes Drehlager bzw. ein speziell modifizierter Außenring des Drehlagers ist in diesem Fall erforderlich.
  • Die Pumpenvorrichtung, in der die Aufnahme zum Einsatz kommen kann, wird vornehmlich zur Förderung gasartiger Fluide, die auch einen geringen Flüssigkeitsanteil haben können, und somit zur Förderung von Aerosolen eingesetzt.
  • Im Falle einer radialen Bewegung gelangt das wenigstens eine Dämpfungsglied in Kontakt mit einem Gehäuse, in dem die Aufnahme aufgenommen ist, falls dieser Kontakt nicht bereits bestand, und bewirkt eine Dämpfung der Bewegung in radialer Richtung solange, bis das wenigstens eine Dämpfungsglied nicht weiter komprimiert werden kann und/oder das Formteil mit seiner Außenseite an das Gehäuse anschlägt. Dabei ist das Formteil typischerweise aus einem Werkstoff gefertigt, der härter als das Material des wenigstens einen Dämpfungsglieds ist.
  • Die Aufnahme, die auch als Lagerbaugruppe bezeichnet werden kann, hat typischerweise mindestens zwei Berührungspunkte des wenigstens einen Dämpfungsglieds mit dem Gehäuse, in dem die Aufnahme aufgenommen ist. Diese Berührungspunkte liegen bspw. axial in zwei Ebenen, um ein Verkippen der Aufnahme in dem Gehäuse zu verhindern. Die Aufnahme kann auch eine oder mehrere längliche Berührungspunkte mit dem Gehäuse haben, die in ihrer axialen Erstreckung mindestens die halbe Breite eines verbauten Lagers, bspw. eines Wälzlagers, haben.
  • In einer Ausführungsform sind mehrere Dämpfungsglieder vorgesehen, die an der Außenseite des Formteils voneinander beabstandet angeordnet sind. Dies bedeutet, dass zwischen den Dämpfungsgliedern Abschnitte sind, in denen die Außenseite der Aufnahme durch das Formteil definiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein erstes Anschlagelement vorgesehen, das am Formteil angeformt ist, sich in radialer Richtung nach außen erstreckt und dazu dient, auf eine axiale Bewegung der Aufnahme in zumindest einer Richtung einzuwirken. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine axiale Bewegung der Aufnahme beeinflusst und ggf. auch begrenzt wird.
  • Es können auch mehrere erste Anschlagelemente vorgesehen sein, die umfänglich voneinander beabstandet angeordnet sind.
  • Das mindestens eine erste Anschlagelement kann eingerichtet sein, bspw. durch Wahl des Materials oder durch Aufbringen einer zusätzlichen Schicht als Dämpfungsglied aus einem geeigneten Material, typischerweise einem weichen, bspw. einem elastomeren Material, eine axiale Bewegung der Aufnahme zu dämpfen.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein zweites Anschlagelement vorgesehen ist, das am Formteil angeformt ist, sich in radialer Richtung nach innen erstreckt und dazu dient, auf eine axiale Bewegung des Drehlagers in zumindest einer Richtung einzuwirken. Somit kann eine axiale Bewegung des Drehlagers in der Aufnahme beeinflusst oder gar begrenzt werden.
  • Auch hier können mehrere zweite Anschlagelemente vorgesehen sein, die umfänglich voneinander beabstandet angeordnet sind.
  • Das mindestens eine zweite Anschlagelement kann eingerichtet sein, bspw. durch Wahl des Materials oder durch Aufbringen einer zusätzlichen Schicht als Dämpfungsglied aus einem geeigneten Material, typischerweise einem weichen, bspw. einem elastomeren Material, eine axiale Bewegung des Drehlagers zu dämpfen.
  • Bei der vorgestellten Aufnahme kann bzw. können ein oder mehrere erste Anschlagelemente und/oder ein oder mehrere zweite Anschlagelemente vorgesehen sein. In Ausgestaltung sind die Anschlagelemente wiederum mit Dämpfungsgliedern versehen, die sich auf eine Bewegung in axialer Richtung von Aufnahme und/oder Drehlager so auswirken, dass axiale Schwingungen gedämpft werden.
  • Das Formteil kann aus mindestens einem Werkstoff gefertigt sein, der ausgewählt ist aus einer Liste, die Metall, Keramik, Mineralien und Faserwerkstoff, umfasst. Es sind aber auch andere geeignete Werkstoffe und Kombinationen der genannten Werkstoffe denkbar. So sind auch elastomere, thermoplastische oder duroplastische Werkstoffe denkbar.
  • Das Formteil kann bspw. durch Urformen, Umformen oder abtragende Verfahren hergestellt werden. Es sind aber auch andere geeignete Verfahren einsetzbar.
  • Das wenigstens eine Dämpfungsglied kann aus einem Material gefertigt sein, das ausgewählt ist aus einer Liste, die elastomeren Kunststoff, thermoplastischen Kunststoff und duroplastischen Kunststoff umfasst. Auch hier können andere geeignete Werkstoffe, insbesondere geeignete Kunststoffe, eingesetzt werden. Es sind als Materialien aber auch Metalle, Keramiken, Mineralien oder Faserwerkstoffe bzw. Fasermaterialien und Kombinationen der genannten Materialien denkbar.
  • Das wenigstens eine Dämpfungsglied kann als separates Teile montiert oder mittels eines urformenden Verfahrens auf das Formteil aufgebracht werden.
  • Bei der Wahl des Werkstoffs bzw. Materials für Formteil und Dämpfungsglied oder Dämpfungsglieder kann darauf geachtet werden, dass diese unterschiedlich hart bzw. weich sind. So sollte das wenigstens eine Dämpfungsglied typischerweise in mindestens einem Temperaturbereich und/oder in mindestens einem Frequenzbereich weicher als das Formteil sein.
  • Die Aufnahme kann derart ausgestaltet sein, dass an ihrer Innenseite erste Bereiche und zweite Bereiche vorgesehen sind, wobei die ersten Bereiche in radialer Richtung weiter innen als die zweiten Bereiche liegen, wobei die ersten Bereiche dazu dienen, das Drehlager an seiner Umfangsfläche zu kontaktieren, so dass eine Bewegung des Drehlagers in radialer Richtung begrenzt ist und dieses sicher gehalten ist. Hieraus ergibt sich eine wellenartige Kontur des Formteils. Diese wellenartige Form übernimmt mehrere Funktionen. So werden durch die Wellenform ein innerer und ein äußerer Durchmesser gebildet. Der innere Durchmesser dient als innere Aufnahme für das Drehlager, bspw. ein Kugellager. Um Schwingungen des Formteils zu verhindern, muss dieses eingepresst werden. Die Wellenform presst die Aufnahme ein, ohne starke Presskräfte zu entwickeln. Der äußere Durchmesser dient als definierter Luftspalt zum Gehäuse. Darüber hinaus wird die Auslenkung in radialer Richtung begrenzt.
  • In einer Ausführungsform verläuft das wenigstens eine Dämpfungsglied in Umfangsrichtung des Formteils. Das wenigstens eine Dämpfungsglied kann dabei vollumfänglich verlaufen oder nur in Abschnitten des Umfangs vorgesehen sein.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Dämpfungsglied in einer Nut verläuft, d. h. dass das wenigstens eine Dämpfungsglied, das bspw. als O-Ring ausgebildet ist, teilweise in dieser Nut aufgenommen ist und aus dieser zum Teil herausragt. Sind mehrere Dämpfungsglieder vorgesehen, so verlaufen diese jeweils in einer Nut.
  • In einer Ausführungsform sind zwei Dämpfungsglieder vorgesehen, die in axialer Richtung voneinander beabstandet in Umfangsrichtung des Formteils verlaufen. Die Aufnahme hat dann mindestens zwei Berührungspunkte der Dämpfungsglieder mit dem Gehäuse, in dem die Aufnahme aufgenommen ist. Diese Berührungspunkte liegen bspw. axial in zwei Ebenen, um ein Verkippen der Aufnahme in dem Gehäuse zu verhindern. Die Aufnahme kann auch eine oder mehrere längliche Berührungspunkte mit dem Gehäuse haben, die in ihrer axialen Erstreckung mindestens die halbe Breite eines verbauten Lagers haben.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Dämpfungsglieder vorgesehen, die zumindest in einem vorgegebenen ersten axialen Bereich der Aufnahme umfänglich voneinander beabstandet derart angeordnet, dass in dem ersten axialen Bereich die Außenseite der Aufnahme in Umfangsrichtung abwechselnd durch das Formteil und durch die Dämpfungsglieder definiert ist.
  • Das Formteil kann im ersten axialen Bereich eine maximale erste radiale Erstreckung aufweisen, wobei das wenigstens eine Dämpfungsglied im ersten axialen Bereich zumindest abschnittsweise eine radiale Erstreckung aufweist, welche größer ist als die maximale erste radiale Erstreckung des Formteils.
  • Weiterhin kann das wenigstens eine Dämpfungsglied an seiner in radialer Richtung äußeren Seite zumindest bereichsweise eine wellenförmige Kontur aufweisen.
  • Zudem kann das Formteil umfänglich voneinander beabstandete Ausnehmungen aufweisen, in denen die Dämpfungsglieder zumindest abschnittsweise angeordnet sind.
  • Das Drehlager, bspw. ein Wälzlager, kann mittels Press-, Verstemm- oder Klebeverbindung in der Aufnahme fixiert sein. Ein Lagersitz als Spielsitz ist auch möglich. Weiterhin kann die axiale Anlagefläche des Drehlagers in der Aufnahme axial versetzt gegenüber der Anlagefläche der Aufnahme im Gehäuse sein.
  • Weiterhin kann der Außendurchmesser der Aufnahme geringer als der Gehäusedurchmesser im Lagersitz sein.
  • Ein Maßunterschied zwischen Durchmesser der Aufnahme zum Durchmesser des Gehäuses kann ein Schwingen einer Welle bei gleichzeitiger Begrenzung der Maximalauslenkung durch Hartanschlag ermöglichen.
  • Es wird weiterhin ein Rotorlager für eine Pumpvorrichtung mit einem Drehlager und einer Aufnahme der vorstehend beschriebenen Art vorgestellt.
  • Dieses Rotorlager kann in einem Gehäuse, das als Sitz dient und auch als solcher bezeichnet werden kann, angeordnet sein.
  • In diesem Fall kann die Aufnahme bezüglich des Gehäuses axial bewegbar angeordnet sein. So kann die Aufnahme bspw. mit einer Feder in axialer Richtung vorgespannt sein.
  • Daneben wird auch ein Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor vorgestellt, wobei der Rotor in einem Rotorlager der vorstehend beschriebene Art gelagert ist.
  • Bei dem vorstellten Rotorlager wird in Ausgestaltung das Drehlager, bspw. ein Kugellager, in die Aufnahme, die auch als Weichlager bezeichnet werden kann, eingeschoben, welche ebenfalls in das Gehäuse eingeschoben wird. Die Aufnahme besteht in Ausgestaltung aus einem Formteil aus einem harten Werkstoff. In den Zwischenräumen des harten Materials wird eine Weichkomponente eingespritzt. Diese Weichkomponente ragt zur Drehlagerseite und zur Gehäuseseite aus dem harten Material heraus. Der Kontakt zwischen Drehlager und Gehäuse wird somit nur über die Aufnahme bzw. Weichkomponente hergestellt. Dadurch ist es möglich, dass sich das Drehlager relativ zum Gehäuse bewegen kann. Wird die Auslenkung groß, bspw. durch einen äußeren Schlag, wird das weiche Material so weit zusammengedrückt, dass ein direkter Kontakt zwischen Drehlager, Formteil aus Hartmaterial und Gehäuse entsteht. Die maximale Auslenkung wird so effektiv und definierbar begrenzt. Der axiale Anschlag im Gehäuse befindet sich nicht direkt axial vor dem Drehlager, sondern, wie auf einem Hutrand, dahinter. Somit werden zwei Vorteile erreicht. Der axiale Platzbedarf ab dem Kugellager ist auf ein Minimum reduziert. Die Stützfläche für die axialen Kräfte wird vergrößert.
  • Neben diesen Eigenschaften kann die Erfindung auch über ein elektrisch leitfähiges Material für den harten Käfig für eine Anwendung mit ESD-fähigem Rotor eingesetzt werden. In einem konkreten Fall wird ein kohlefasergefüllter Thermoplast für den harten Käfig genutzt. So kann über eine Vorspannfeder das Potenzial des Rotors an das des Gehäuses angeglichen werden. Es können somit explosionsgefährdete Medien verwendet werden. Alternativ kann auch eine Hülse aus Stahl für den harten Käfig verwendet werden.
  • Das vorgestellte Rotorlager ist identisch für A- und B-Lager. Zudem ist eine weiche Lagerung und ein harter Anschlag mit nur einer Komponente, nämlich der Aufnahme, möglich. Weiterhin können eine Begrenzung des axialen Rotorhubs entgegen der Vorspannrichtung und eine elektrische Ankopplung des Rotors über die Aufnahme ermöglicht werden.
  • Die Aufnahme erlaubt den Aufbau eines schnelldrehenden Rotorsystems bei stark reduzierter Geräusch- und Schwingungsbildung. Wird eine seitliche Kraft, bspw. extern oder durch Rotorunwucht, aufgebracht, wird das wenigstens eine Dämpfungsglied komprimiert. Der Rotor kann in geringem Maße radial ausweichen. Dies dient der Schwingungsdämpfung und Geräuschreduzierung. Nach einer definierten radialen Auslenkung kommt die Buchse in Kontakt mit dem Gehäuse und eine weitere Auslenkung ist nicht möglich. Nach Rücknahme der Krafteinwirkung kehrt der Rotor wieder in seine Mittellage zurück. Hat das Material des Dämpfungselements eine Belastungshysterese, wird bei dieser federnden Bewegung Energie abgebaut. Die Bewegung wird gedämpft. Diese Form der äußeren Dämpfung beeinflusst die Rotordynamik insbesondere bei schnelldrehenden Rotoren positiv, d. h. dies wirkt stabilisierend bei über- und unterkritischem Betrieb des Rotors.
  • Die vorgestellte Aufnahme hat, zumindest in einigen der Ausführungen, eine Reihe von Vorteilen. So ermöglicht das Dämpfungsglied oder ermöglichen die Dämpfungsglieder die Verwendung von einfachen zylindrischen Lagersitzen am Gehäuse. Weiterhin kann die axiale Baulänge reduziert werden. Zwei axial versetzte Kontaktzonen oder die länglich ausgebildeten Kontaktzonen zwischen den Dämpfungsgliedern und dem Gehäuse verhindern ein Verkippen des Drehlagers, insbesondere bei einer bereitgestellten Federvorspannung an der Aufnahme. Durch die Dämpfungsglieder wird ein Oszillieren, nämlich eine Vibrationsbildung und ein rotatorisches Wandern der Lagerringe, insbesondere bei hoher Drehzahl und Unwuchtanregung, im Gehäuse unterbunden.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.
  • Es zeigt:
    • 1 eine erste Ausführung der vorgestellten Aufnahme in einer perspektivischen Gesamtansicht,
    • 2 die Aufnahme aus 1 in einer anderen Ansicht,
    • 3 die Aufnahme aus 1 in einer Draufsicht,
    • 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV aus 3,
    • 5 ein Detail aus der Darstellung der 4.
    • 6 eine zweite Ausführungsform der vorgestellten Aufnahme in einer perspektivischen Gesamtansicht.
    • 7 die Aufnahme aus 6 in einer anderen Ansicht,
    • 8 die Aufnahme aus 7 in einer Draufsicht,
    • 9 die Aufnahme aus 8 mit Angabe einer Schnittlinie X-X,
    • 10 eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X aus 9,
    • 11 die Aufnahme aus 10 mit Angabe einer Schnittlinie XII-XII,
    • 12 eine Schnittdarstellung entlang der Linie XII-XII aus 11,
    • 13 ein Detail aus 12,
    • 14 eine weitere Ausführungsform der vorgestellten Aufnahme in perspektivischer Gesamtansicht,
    • 15 die Aufnahme aus 14 in einer anderen Ansicht.
  • 1 zeigt in einer perspektivischen Gesamtansicht eine Aufnahme, die insgesamt mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet ist. Diese Aufnahme 100 dient zur Aufnahme eines Drehlagers, das dazu eingerichtet ist, einen Rotor drehbar zu lagern. Das Drehlager ist bspw. als Wälzlager oder Kugellager ausgebildet. Das Drehlager befindet sich im montierten Zustand in einem Innenraum 110 der Aufnahme 100, der von dieser umschlossen ist.
  • Die Aufnahme 100 umfasst ein Formteil 120, das im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist. Das Formteil 120 definiert eine axiale Richtung und eine radiale Richtung. Weiterhin sind zwei Dämpfungsglieder 122 außen am Formteil 120 vorgesehen, die in axialer Richtung voneinander beabstandet in Umfangsrichtung des Formteils 120 verlaufen. Die Dämpfungsglieder 122, die hier als O-Ringe ausgebildet sind, sind aus einem elastischen Material gefertigt und dazu eingerichtet, auf eine Bewegung der Aufnahme 100 in radialer Richtung einzuwirken.
  • Weiterhin zeigt die Darstellung ein erstes Anschlagelement 130, das am Formteil 120 angeformt ist und sich in radialer Richtung nach außen erstreckt. Das erste Anschlagelement 130, das umfänglich verläuft und als eine Art ringförmiger Kragen ausgebildet ist, dient dazu, auf eine axiale Bewegung der Aufnahme 100 in zumindest einer Richtung einzuwirken.
  • Die Darstellung zeigt weiterhin ein zweites Anschlagelement 132, das ebenfalls am Formteil 120 angeformt ist und sich in radialer Richtung nach innen erstreckt. Dieses zweite Anschlagelement 132, das entlang eines Innenumfangs des Formteils 120 verläuft, dient dazu, auf eine axiale Bewegung eines Drehlagers, das in der Aufnahme 100 aufgenommen ist, in zumindest einer Richtung einzuwirken.
  • Anstelle nur eines ersten Anschlagelements 130 und nur eines zweiten Anschlagelements 132 können auch mehrere erste und zweite Anschlagelemente 130, 132 vorgesehen sein.
  • Alternativ kann auch eine Aufnahme mit einem Formteil eingesetzt werden, wobei außen an dem Formteil nur ein Dämpfungsglied bzw. ein O-Ring vorgesehen, das bzw. der in Umfangsrichtung des Formteils verläuft. Dieses Dämpfungsglied liegt in Ausgestaltung mittig auf dem Formteil.
  • 2 zeigt die Aufnahme 100 in einer anderen Ansicht, betrachtet von einer Seite, die der Seite, aus der die Aufnahme 100 in 1 betrachtet wird, gegenüberliegt. Die Darstellung zeigt das Formteil 120, die beiden Dämpfungsglieder 122, das erste Anschlagelement 130 und das zweite Anschlagelement.
  • Bei der gezeigten Ausführung ist das Formteil 120 aus einem metallischen Werkstoff und sind die Dämpfungsglieder aus einem elastomeren Kunststoff gefertigt. Bei einer radialen Bewegung der Aufnahme wirken die Dämpfungsglieder 122, da diese als erste an einem Gehäuse anschlagen bzw. bereits an diesem anliegen, auf diese Bewegung ein. Insbesondere wird diese Bewegung gedämpft.
  • 3 zeigt die Aufnahme 100 aus den 1 und 2 in einer Draufsicht. Dabei ist deutlich der Innenraum 110 zu erkennen, in dem das Drehlager aufgenommen wird.
  • 4 zeigt eine Schnittdarstellung geschnitten ander Linie IV-IV, die in 3 eingezeichnet ist. Die Darstellung zeigt das Formteil 120 mit dem angeformten ersten Anschlagelement 130, an dessen Außenseite die beiden voneinander beabstandeten Dämpfungsglieder 122 verlaufen. Die Dämpfungsglieder 122 verlaufen dabei in Nuten 160, die in der Außenwandung des Formteils 120 vorgesehen sind. Diese Nuten 160 gewährleisten, dass die Dämpfungsglieder 122 nicht verrutschen. Die Nuten 160 sind so dimensioniert, dass die Dämpfungsglieder 122 zu einem Teil darin aufgenommen sind, währenddessen der andere Teil aus diesen herausragt. Bei einer radialen Bewegung der Aufnahme werden die Dämpfungsglieder 122 komprimiert und beeinflussen auf diese Weise diese Bewegung.
  • 5 zeigt ein Detail A aus 4. Die Darstellung zeigt das Formteil 120 mit dem ersten Anschlagelement 130, den Dämpfungsgliedern 122 und die Nuten 160, in denen die Dämpfungsglieder geführt bzw. gehalten sind. Weiterhin ist ein Winkel von 30 °einer Fase 10 an dem Formteil 120 an einer Seite angegeben, die zu der Seite mit dem ersten Anschlagelement 130 entgegengesetzt ist.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführung der Aufnahme, die insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Die Darstellung zeigt ein Formteil 20, das ringförmig ausgebildet ist und eine axiale Richtung und eine radiale Richtung definiert. An der Außenseite des Formteils 20 sind Dämpfungsglieder 22 vorgesehen, die aus einem elastischen Material gefertigt sind und dazu dienen, auf eine Bewegung der Aufnahme 10 in radialer Richtung einzuwirken.
  • Die Dämpfungsglieder sind 22 in einem vorgegebenen ersten axialen Bereich der Aufnahme 10 umfänglich voneinander beabstandet derart angeordnet, dass in dem ersten axialen Bereich die Außenseite der Aufnahme 10 in Umfangsrichtung abwechselnd durch das Formteil 20 und durch die Dämpfungsglieder 22 definiert ist.
  • Weiterhin zeigt die Darstellung mehrere erste Anschlagelemente 30, die umfänglich voneinander beabstandet angeordnet sind, sich in radialer Richtung nach außen erstrecken und dazu dienen, auf eine axiale Bewegung der Aufnahme 20 in zumindest einer Richtung einzuwirken. Außerdem sind mehrere zweite Anschlagelemente 32 vorgesehen, die umfänglich voneinander beabstandet angeordnet sind, sich in radialer Richtung nach innen erstrecken und dazu dienen, auf eine axiale Bewegung des Drehlagers in zumindest einer Richtung einzuwirken.
  • Die Darstellung zeigt zudem, dass an der Innenseite des Formteils 120 erste Bereiche 40 und zweite Bereiche 42 umfasst sind, wobei die ersten Bereiche 40 in radialer Richtung weiter innen als die zweiten Bereiche 42 liegen. Die ersten Bereiche (40) sind dazu eingerichtet, das Drehlager an seiner Umfangsfläche zu kontaktieren.
  • Das Formteil 20 weist im ersten axialen Bereich eine maximale erste radiale Erstreckung auf. Die Dämpfungsglieder 22 weisen im ersten axialen Bereich zumindest abschnittsweise eine radiale Erstreckung auf, die größer ist als die maximale erste radiale Erstreckung. Des Weiteren weisen die Dämpfungsglieder 22 an ihrer in radialer Richtung äußeren Seite zumindest bereichsweise eine wellenförmige Kontur auf.
  • 7 zeigt die Aufnahme aus 6 in einer anderen Perspektive, betrachet von der gegenüberliegenden Seite. Die Darstellung zeigt das Formteil 20, die umfänglich beabstandeten Dämpfungsglieder 22, die ersten Anschlagelemente 30, die zweiten Anschlagelemente 32, die ersten Bereiche 40 und die zweiten Bereiche 42. Anstelle mehrerer erster und zweiter Anschlagelemente 30, 32 kann auch nur ein erstes Anschlagelement 30 und ein zweites Anschlagelement 32 vorgesehen sein.
  • 8 zeigt die Aufnahme 10 in einer Draufsicht. Die Darstellung zeigt das Formteil 20 mit den Dämpfungsgliedern 22 und den angeformten ersten und zweiten Anschlagelementen 30, 32.
  • 9 zeigt die Aufnahme aus 9 in leicht vereinfachter Form und mit einer Schnittlinie X-X.
  • 10 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X in 9. Die Darstellung verdeutlicht die umfänglich beabstandete Anordnung der Dämpfungsglieder 22 an dem Formteil 20. Weiterhin zeigt die Darstellung erste Anschlagelemente 30 und ein zweites Anschlagelement 32.
  • 11 zeigt die Aufnahme aus 10 in etwas vereinfachter Form mit einer Schnittlinie XII-XII.
  • 12 zeigt eine Schnittdarstellung der Aufnahme 10 geschnitten entlang der Linie XII-XII aus 11. Die Darstellung zeigt das Formteil 20 mit den ersten Anschlagelementen 30 und die umfänglich angeordneten Dämpfungsglieder 22.
  • Ein Ausschnitt C aus 12 ist in 13 wiedergegeben. Die Darstellung zeigt einen Abschnitt des Formteils 20 mit angeformten ersten Aschlagelementen 30 und Dämpfungsgliedern 22.
  • 14 zeigt eine weitere Ausführung der Aufnahme, die insgesamt mit der Bezugsziffer 200 bezeichnet ist. Die Darstellung zeigt ein Formteil 220, mehrere Dämpfungsglieder 222, erste Anschlagelemente 230 und ein zweites Anschlagelement 232. Weiterhin ist zu erkennen, das auf den ersten Anschlagelementen ebenfalls weitere Dämpfungsglieder 224, und zwar auf beiden Seiten, aufgebracht sind, die einteilig mit den Dämpfungsgliedern 222, die umfänglich außen auf dem Formteil 220 aufgebracht sind, ausgebildet sind.
  • Diese weiteren Dämpfungsglieder 224 beeinflussen eine axiale Bewegung der Aufnahme. Diese können auch nur auf einer Seite aufgebracht sein und können ebenfalls als separate, von den Dämpfungsgliedern 222 getrennte Bauteile ausgebildet sein. Auch auf dem zweiten Anschlagelement 232 kann bzw. können ein oder mehrere weitere Dämpfungsglieder aufgebracht sein. Dies kann auch der Fall sein, wenn mehrere zweite Anschlagelemente vorgesehen sind. Diese Dämpfungsglieder beeinflussen dann eine axiale Bewegung des Drehlagers in der Aufnahme.
  • Die Darstellung zeigt weiterhin, dass das Formteil 220 umfänglich voneinander beabstandete Ausnehmungen aufweist, in denen die Dämpfungsglieder 222 zumindest abschnittsweise angeordnet sind.
  • 15 zeigt die Aufnahme 200 in einer Draufsicht. Zu erkennen ist die Ringform des Formteils 220 mit dem angeformten zweiten Anschlagelement 232, den umfänglich beabstandeten Dämpfungsgliedern 222 und die weiteren Dämpfungsglieder 224. Weiterhin ist der Innenraum 260 verdeutlicht, der von dem Formteil 220 und damit von der Aufnahme 200 umschlossen ist und der zur Aufnahme des Drehlagers dient.

Claims (24)

  1. Aufnahme für ein Drehlager, welches Drehlager dazu eingerichtet ist, einen Rotor drehbar zu lagern, mit einem Formteil (20, 120, 220) und wenigstens einem Dämpfungsglied (22, 122, 222), welches Formteil (20, 120, 220) ringförmig ausgebildet ist und eine axiale Richtung und eine radiale Richtung definiert, welches wenigstens eine Dämpfungsglied (22, 122, 222) außen am Formteil (20, 120, 220) angeordnet und aus einem elastischen Material gefertigt ist und dazu dient, auf eine Bewegung der Aufnahme (10, 100, 200) in radialer Richtung einzuwirken.
  2. Aufnahme nach Anspruch 1, bei der mehrere Dämpfungsglieder (22, 122, 222) vorgesehen sind, die an der Außenseite des Formteils (20, 120, 220) voneinander beabstandet angeordnet sind.
  3. Aufnahme nach Anspruch 1 oder 2, bei der mindestens ein erstes Anschlagelement (30, 130, 230) vorgesehen ist, das am Formteil (20, 120, 220) angeformt ist, sich in radialer Richtung nach außen erstreckt und dazu dient, auf eine axiale Bewegung der Aufnahme (20, 120, 220) in zumindest einer Richtung einzuwirken.
  4. Aufnahme nach Anspruch 3, bei der mehrere erste Anschlagelemente (30, 130, 230) vorgesehen sind, die umfänglich voneinander beabstandet angeordnet sind.
  5. Aufnahme nach Anspruch 3 oder 4, bei der das mindestens eine erste Anschlagelement (30, 130, 230) eingerichtet ist, eine axiale Bewegung der Aufnahme (20, 120, 220) zu dämpfen.
  6. Aufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der mindestens ein zweites Anschlagelement (32, 132, 232) vorgesehen ist, das am Formteil (20, 120, 220) angeformt ist, sich in radialer Richtung nach innen erstreckt und dazu dient, auf eine axiale Bewegung des Drehlagers in zumindest einer Richtung einzuwirken.
  7. Aufnahme nach Anspruch 6, bei der mehrere zweite Anschlagelemente (32, 132, 232) vorgesehen sind, die umfänglich voneinander beabstandet angeordnet sind.
  8. Aufnahme nach Anspruch 6 oder 7, bei der das mindestens eine zweite Anschlagelement (32, 132, 232) derart eingerichtet ist, eine axiale Bewegung des Drehlagers zu dämpfen.
  9. Aufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der das Formteil (20, 120, 220) aus mindestens einem Werkstoff gefertigt ist, der ausgewählt ist aus einer Liste, die umfasst: Metall, Keramik, Mineralien, Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere und Faserwerkstoff.
  10. Aufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der das wenigstens eine Dämpfungsglied (22, 122, 222) aus mindestens einem Material gefertigt ist, das ausgewählt ist aus einer Liste, die umfasst: elastomerer Kunststoff, Fasermaterialien, thermoplastischer Kunststoff und duroplastischer Kunststoff.
  11. Aufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 10, deren Innenseite erste Bereiche (40) und zweite Bereiche (42) umfasst, wobei die ersten Bereiche (40) in radialer Richtung weiter innen als die zweiten Bereiche (42) liegen, wobei die ersten Bereiche (40) dazu dienen, das Drehlager an seiner Umfangsfläche zu kontaktieren.
  12. Aufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der das wenigstens eine Dämpfungsglied (22, 122, 222) in Umfangsrichtung des Formteils (20, 120, 220) verläuft.
  13. Aufnahme nach Anspruch 12, bei der das wenigstens eine Dämpfungsglied (22, 122, 222) in einer Nut (160) verläuft.
  14. Aufnahme nach Anspruch 12 oder 13, bei der zwei Dämpfungsglieder (22, 122, 222) vorgesehen sind, die in axialer Richtung voneinander beabstandet in Umfangsrichtung des Formteils (20, 120, 220) verlaufen.
  15. Aufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der mehrere Dämpfungsglieder (22, 122, 222) vorgesehen sind, die zumindest in einem vorgegebenen ersten axialen Bereich der Aufnahme (10, 100, 200) umfänglich voneinander beabstandet derart angeordnet sind, dass in dem ersten axialen Bereich die Außenseite der Aufnahme (10, 100, 200) in Umfangsrichtung abwechselnd durch das Formteil (20, 120, 220) und durch die Dämpfungsglieder (22, 122, 222) definiert ist.
  16. Aufnahme nach Anspruch 15, bei der das Formteil (20, 120, 220) im ersten axialen Bereich eine maximale erste radiale Erstreckung aufweist, und bei der das wenigstens eine Dämpfungsglied (22, 122, 222) im ersten axialen Bereich zumindest abschnittsweise eine radiale Erstreckung aufweist, welche größer ist als die maximale erste radiale Erstreckung.
  17. Aufnahme nach Anspruch 15 oder 16, bei der das wenigstens eine Dämpfungsglied (22, 122, 222) an seiner in radialer Richtung äußeren Seite zumindest bereichsweise eine wellenförmige Kontur aufweist.
  18. Aufnahme nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei der mehrere Dämpfungsglieder (22, 122, 222) vorgesehen sind und bei der das Formteil (20, 120, 220) umfänglich voneinander beabstandete Ausnehmungen aufweist, in denen die Dämpfungsglieder (22, 122, 222) zumindest abschnittsweise angeordnet sind.
  19. Aufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der das Formteil (20, 120, 220) ein Teil des Drehlagers bildet.
  20. Rotorlager für eine Pumpvorrichtung mit einem Drehlager und einer Aufnahme (10, 100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
  21. Rotorlager nach Anspruch 20, das in einem Gehäuse angeordnet ist.
  22. Rotorlager nach Anspruch 21, bei dem die Aufnahme (10, 100, 200) bezüglich des Gehäuses axial bewegbar angeordnet ist.
  23. Rotorlager nach Anspruch 22, bei dem die Aufnahme (10, 100, 200) mit einer Feder in axialer Richtung vorgespannt ist.
  24. Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, welcher Rotor in einem Rotorlager nach einem der Ansprüche 20 bis 23 gelagert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021048178A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-18 Rockwool International A/S Rotor

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