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Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Außenrotor.
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Bei manchen Elektromotoren wird die Welle des Außenrotors in einem sogenannten Lagerrohr gelagert, auf dessen Außenseite ein Statorblechpaket befestigt ist. Die Welle ist meist an der Nabe einer sogenannten Rotorglocke befestigt und wird innerhalb des Lagerrohres mittels Lagerelementen, z.B. Sinterlagern oder Wälzlagern, gelagert. Die Art der Lagerung hängt hauptsächlich von einer gewünschten Lebensdauer des Motors und einer gewünschten Laufruhe ab.
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Zum Montieren der Welle hat das Lagerrohr gewöhnlich auf seiner von der Rotorglocke abgewandten Seite eine Öffnung, in deren Bereich Bauelemente angeordnet sind, die zur Sicherung oder Lagerung der Welle dienen, z.B. ein Axiallager, ein Federglied, eine Sicherungsscheibe, ein Lagerdeckel, oder dergleichen. Durch die Öffnung kann Schmutz in einen entsprechenden Motorinnenraum eindringen und die Lebensdauer eines solchen Elektromotors verringern. Auch wird für die Montage Zeit benötigt, was solche Elektromotoren verteuert.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Elektromotor mit einem Außenrotorbereit zu stellen.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Elektromotor gemäß Patentanspruch 1. Bei einem solchen Elektromotor kann das Lagerrohr weitgehend geschlossen sein, so dass dort kein Schmutz eindringen kann. Auch ist er preiswert, einfach und schnell zu montieren.
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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:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines beispielhaften Lüfters mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor, welcher illustrativ eine erste und zweite Außenrotoranordnung aufweist,
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2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Lüfters von 1 mit der zweiten Außenrotoranordnung, im teilweise zusammengebauten Zustand,
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3 eine Vorderansicht des Lüfters von 1, gesehen in Richtung eines Pfeils 107 von 1,
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4 eine Schnittansicht des Lüfters von 1, gesehen in Richtung eines Pfeils IV der 3,
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5 eine Schnittdarstellung analog zu 4 eines ersten Montageschritts des Lüfters,
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6 eine Schnittdarstellung analog zu 4 eines zweiten Montageschritts der ersten Außenrotoranordnung des Lüfters,
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7 eine Schnittdarstellung analog zu 4 eines dritten Montageschritts der ersten Außenrotoranordnung des Lüfters mit einer teilweise eingeschobenen Rotorwelle,
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8 eine Schnittdarstellung analog zu 4 des dritten Montageschritts der ersten Außenrotoranordnung des Lüfters mit einer vollständig eingeschobenen Rotorwelle,
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9 eine Schnittansicht des Bereichs A von 8 mit teilweise eingeschobener Rotorwelle,
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10 eine Schnittansicht des Bereichs A von 8, mit gegenüber 9 weiter eingeschobener Rotorwelle,
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11 eine Schnittansicht des Bereichs A von 8, mit gesicherter Rotorwelle an einem Endanschlag,
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12 eine Schnittansicht des Bereichs A von 8, mit gesicherter Rotorwelle in einer Endposition,
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13 eine Schnittansicht analog zu 4 mit gesicherter Rotorwelle,
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14 eine Schnittdarstellung analog zu 4, mit gesicherter Rotorwelle und einem Bereich B,
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15 eine Schnittansicht des Bereichs B von 14, welche eine Momentaufnahme nach der Montage der zweiten Außenrotoranordnung darstellt,
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16 einen Längsschnitt eines Lüfters gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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17 einen Ausschnitt eines Längsschnitts eines Lüfters, bei dem die Montage von beiden axialen Seiten aus erfolgt, und
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18 eine perspektivische Explosionsansicht des Lüfters von 17.
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In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, vorne, hinten, oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in Abhängigkeit von einer jeweils gewählten Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer Zeichnungsfigur zur nächsten variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur einmal beschrieben.
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1 zeigt einen beispielhaften Lüfter 102 mit einem illustrativ als Außenläufermotor ausgebildeten Elektromotor 100, der zumindest eine, illustrativ zwei Motoranordnungen 101, 101’ aufweist, wobei eine erste Motoranordnung 101 in Reihe bzw. koaxial zu einer zweiten Motoranordnung 101’ angeordnet ist. Vorzugsweise sind die erste und zweite Motoranordnung 101, 101’ gleich ausgebildet, wobei in 1 die Bezugsziffern der zweiten Motoranordnung 101’ zur Verdeutlichung jeweils mit einem Strich gekennzeichnet sind. Es wird darauf hingewiesen, dass in 1 nicht alle Teile der ersten und zweiten Motoranordnung 101, 101’ gezeigt sind, d.h. manche Teile nur in der ersten oder zweiten Motoranordnung 101, 101’ gezeigt sind, jedoch weisen beide Motoranordnungen 101, 101’ vorzugsweise eine gleiche Teileanzahl mit zumindest innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmender Teile auf. Dabei sind die dargestellten Teile einer Motoranordnung 101, 101’ auch stellvertretend für die jeweils andere Motoranordnung 101’, 101 dargestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist dem Elektromotor 100 ein Gehäuse 110 zugeordnet, wobei beispielsweise jede der Motoranordnungen 101, 101’ ein Einzelgehäuse 111, 111’ aufweist. Dabei bilden vorzugsweise beide Einzelgehäuse 111, 111’ das gemeinsames Gehäuse 110 aus. Bevorzugt ist das Gehäuse 110 einstückig ausgebildet, es kann jedoch auch aus den beiden Einzelgehäusen 111, 111’ bestehen, welche mit Hilfe einer geeigneten Verbindung, z.B. einer Rastverbindung, miteinander verbunden sein können. Zur Anordnung des Elektromotors 100 an einem Endgerät weist das Gehäuse 110, bzw. die Einzelgehäuse 111, 111’, vorzugsweise einen Verbindungsflansch 112, 112’ mit zumindest einer, illustrativ vier Ausnehmungen 104, 105, 106, 107 bzw. 104’, 105’, 106’, 107’ auf. Darüber hinaus weisen die beiden Einzelgehäuse 111, 111’ jeweils eine Ausnehmung 114’ auf, die einen Innenraum ausbildet, in dem die Motoranordnungen 101, 101’ anordenbar sind.
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Illustrativ ist die erste Motoranordnung 101 im Bereich eines ersten axialen Endes 132 und die zweite Motoranordnung 101’ im Bereich eines zweiten axialen Endes 131 des Gehäuses 110 angeordnet, jedoch können die beiden Motoranordnungen 101, 101’ auch umgekehrt angeordnet sein. Dabei wird vorzugsweise die erste Motoranordnung 101 in Richtung eines Pfeils 107 und die zweite Motoranordnung 101’ vorzugsweise in Richtung eines Pfeils 106 im Gehäuse 110 bzw. dem jeweiligen Einzelgehäuse 111, 111’ angeordnet. Des Weiteren weisen die Einzelgehäuse 111, 111’ vorzugsweise einen Flansch 192’ zur Aufnahme eines Lagerrohrs 190’ auf, an dem die jeweilige Motoranordnung 101’, 101 angeordnet werden. Vorzugsweise ist der Flansch 192’ einteilig mit dem Einzelgehäuse 111’, 111 ausgebildet und weist bevorzugt Kunststoff auf, kann jedoch auch ein beliebig anderes Material z.B. Metall aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform ist das Lagerrohr 190’ in einer Ausnehmung (491 in 4) des Flansches 192’ angeordnet, vorzugsweise eingepresst, jedoch kann das Lagerrohr 190’ auch einteilig mit dem Flansch 192’ ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die beiden Lagerrohre 190’ analog zu den Motoranordnungen 101’, 101 in Reihe bzw. koaxial zueinander angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen die beiden Motoranordnungen 101’, 101 jeweils eine Statoranordnung 116’ und eine Rotoranordnung 140’, 140 mit einer Rotorwelle 144 auf, wobei die Rotoranordnung 140’, 140 vorzugsweise als Außenrotoranordnung ausgebildet ist und nachfolgend als Außenrotoranordnung 140, 140’ bezeichnet wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung des Elektromotors 100 als Außenläufermotor lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So kann der Elektromotor 100 auch als Innenläufermotor ausgebildet sein.
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Die Statoranordnung 116’ ist vorzugsweise auf einem Außenumfang des Lagerrohrs 190’ angeordnet, und die Außenrotoranordnung 140’, 140 ist über die Rotorwelle 144 in einer Ausnehmung 194’ des Lagerrohres 190’ gelagert. Die Ausnehmung 194’ ist dabei an einem dem axialen Ende 131, 132 des Elektromotors 100 zugewandten Ende bzw. an einem freien Ende 133’ des Lagerrohrs 190’ ausgebildet. Des Weiteren ist die Ausnehmung 194’ als Sackloch ausgebildet, die nicht durchgängig ausgebildet ist und das Lagerrohr 190’ ist an seinem dem Flansch 192’ zugewandten Ende geschlossen. Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse 110 vorzugsweise einen gemeinsamen Flansch 193 zur Aufnahme jeweils eines Lagerrohres 190’ oder bevorzugt zur Aufnahme eines gemeinsamen Lagerrohres 191 für beide Motoranordnungen 101, 101’ auf.
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Die Außenrotoranordnung 140, 140’ weist bevorzugt eine Rotorglocke 149, 149’ mit einer Bodenfläche 141, 141’ auf. Bevorzugt ist die Bodenfläche 141, 141’ dazu ausgebildet zumindest die Lageranordnung 125 vor einer Verschmutzung und/oder Beschädigung zu schützen. Vorzugsweise ist die Rotorglocke 149, 149’ becherförmig ausgebildet und/oder bevorzugt aus Kunststoff und/oder einem Leichtmetall hergestellt. Die Rotorglocke 149, 149’ kann jedoch auch ein beliebig anderes Material aufweisen und so z.B. auch als Gussteil ausgebildet sein.
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Darüber hinaus ist der Rotorglocke 149, 149’ zur Ausbildung des Lüfter 102, bevorzugt in Form eines Axiallüfters, zumindest ein Lüfterrad 142, 142’ zugeordnet. Das Lüfterrad 142, 142’ ummantelt die Rotorglocke 149, 149’ zumindest abschnittsweise. Jedoch kann das Lüfterrad 142, 142’ auch einstückig mit der Rotorglocke 149, 149’ ausgebildet sein. Nachfolgend wird vom Lüfter 102 gesprochen, es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Lüfter begrenzt ist, sondern ganz allgemein bei Elektromotoren Anwendung finden kann, unabhängig von deren Verwendung. Des Weiteren ist die Außenrotoranordnung 140, 140’ derart im Einzelgehäuse 111, 111’ angeordnet, dass die Rotorglocke 149, 149’ die Statoranordnung 116’ zumindest teilweise umschließt.
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Die Rotorwelle 144 hat vorzugsweise einen kreiszylindrischen Querschnitt und ihr Durchmesser ist bevorzugt über die gesamte Länge konstant. Jedoch kann die Rotorwelle 144 zumindest abschnittsweise auch einen beliebigen anderen Querschnitt, z.B. einen eckigen Querschnitt und/oder mehrere unterschiedliche Durchmesser, haben. Darüber hinaus weist die Rotorwelle 144 ein erstes und zweites Wellenende 197, 197’, 196, 196’ auf, wobei das erste Wellenende 197, 197’ als freies Ende ausgebildet ist und vorzugsweise zumindest abschnittsweise einen konischen Verlauf aufweist. Das zweite Wellenende 196, 196’ ist vorzugsweise über einen Aufnahmeflansch 145, 145’ mit der Rotorglocke 149, 149’ verbunden, und es kann auch durch diesen hindurch auf der gegenüberliegenden Seite heraus ragen. Der Aufnahmeflansch 145, 145’ kann auch als Nabe 145, 145’ bezeichnet werden. Der Aufnahmeflansch 145, 145’ ist vorzugsweise über eine Klemm- und/oder Pressverbindung mit der Rotorglocke 149, 149’ bzw. der Bodenfläche 141, 141’ verbunden und ist in radialer Richtung der Rotorglocke 149, 149’ mittig angeordnet. Darüber hinaus kann der Aufnahmeflansch 145, 145’ auch einstückig mit der Rotorglocke 149, 149’ ausgebildet sein. Dabei kann die Rotorwelle 144 über eine lösbare Verbindung, z.B. eine Klemm- und/oder Steckverbindung, oder eine feste Verbindung, z.B. eine Schweißverbindung, mit der Rotorglocke 149, 149’ verbunden sein. Des Weiteren kann die Rotorwelle 144 auch einstückig mit der Rotorglocke 149, 149’ ausgebildet sein. Des Weiteren definiert die Rotorwelle 144 vorzugsweise eine axiale Richtung 199 und eine radiale Richtung 198 des Elektromotors 100 bzw. des Lüfters 102.
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Vorzugsweise ist in der Ausnehmung 194’ des Lagerrohrs 190’ zur Lagerung der Rotorwelle 144 eine Lageranordnung 125’, 125 bestehend aus zumindest einem, vorzugsweise zwei Wälzlagern 122’, 124’ bzw. 122, 124 angeordnet. Bevorzugt ist zwischen den beiden Wälzlagern 122’, 124’ bzw. 122, 124 ein Distanzglied 126, 126’ angeordnet. Illustrativ ist ein erstes Wälzlager 122, 122’ näher am ersten Wellenende 197 der Rotorwelle 144 angeordnet als ein zweites Wälzlager 124, 124’. Nachfolgend werden die Teile, welche der Rotorglocke 149, 149’ bzw. genauer deren Bodenfläche 141, 141’ zugewandt sind, als "proximal" und die Teile, welche von der Rotorglocke 149, 149’ abgewandt sind, als "distal" bezeichnet. Illustrativ ist das Wälzlager 124, 124’ der Rotorglocke 149, 149’ zugewandt und das Wälzlager 122, 122’ ist von der Rotorglocke 149, 149’ abgewandt angeordnet, sodass nachfolgend das Wälzlager 124, 124’ als proximales Wälzlager 124, 124’ und das Wälzlager 122, 122’ als distales Wälzlager 122, 122’ bezeichnet wird. Des Weiteren ist die Rotorwelle 144, 144’ vorzugsweise im distalen Wälzlager 122, 122’ zumindest abschnittsweise axial verschiebbar angeordnet, um bei der Montage eine axiale Relativbewegung zwischen dem distalen Wälzlager 122, 122’ und der Rotorwelle 144, 144’ zu ermöglichen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausbildung der Lageranordnung 125, 125’ mit Wälzlagern lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. Vielmehr kann die Lageranordnung 125, 125’ auch andere Lagerelemente, z.B. Sinterlager, Gleitlager usw. aufweisen.
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Des Weiteren ist vorzugsweise auf der Rotorwelle 144 und zwischen der Bodenfläche 141 der Rotorglocke 149 und dem Wälzlager 124, 124’ ein Sicherungsglied 128, 128’ angeordnet. Das Sicherungsglied 128, 128’ dient dazu, eine Bewegung der Lageranordnung 125, 125’ bzw. des proximalen Wälzlagers 124, 124’ in Richtung eines axialen Endes 132, 131 des Gehäuses 110 bzw. aus dem Lagerrohr 190’ heraus zu verhindern, wobei die Lageranordnung 125, 125’ im Lagerrohr 190’ fixiert wird. Das Federglied 130, 130’ stützt sich am Sicherungsglied 128, 128’ ab und beaufschlagt die Rotoranordnung 140, 140’ mit einer Federkraft in Richtung heraus aus dem Lagerrohr 191, 191’. Das Federglied 130, 130’ kann im Bereich des zweiten axialen Endes 196 der Rotorwelle 144 angeordnet werden, oder an einer anderen Stelle.
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Darüber hinaus ist an einer vom proximalen Wälzlager 122, 122’ abgewandten Seite des distalen Wälzlagers 124, 124’ ein Sicherungsring 120, 120’ angeordnet, welcher dazu ausgebildet ist, die Rotorwelle 144 bzw. die Rotoranordnung 140, 140’ in axialer Richtung zu sichern und zu positionieren. Vorzugsweise ist der Sicherungsring 120, 120’ als geschlitzte Scheibe oder dergleichen ausgebildet. Der Sicherungsring 120, 120’ ist vorzugsweise dazu ausgebildet, sich in radialer Richtung der Rotorwelle 144 aufzuweiten und ist im montierten Zustand auf der Rotorwelle 144, vorzugsweise im Bereich des ersten axialen Endes 197 der Rotorwelle 144, gesichert.
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Zur Sicherung des Sicherungsrings 120, 120’ auf der Rotorwelle 144 weist die Rotorwelle 144 im Bereich ihres ersten axialen Endes 197, 197’ eine Ringnut (410 in 4) auf, wobei der Sicherungsring 120, 120’ im montierten Zustand gegen die vom proximalen Wälzlager 124, 124’ abgewandte Seite bzw. einer dem Flansch zugewandten Seite (453 in 4) des distalen Wälzlagers 122, 122’ anliegt. Darüber hinaus ist der Sicherungsring 120, 120’ im Bereich des ersten axialen Endes 197, 197’ der Rotorwelle 144, im Lagerrohr 190’ drehbar angeordnet, um ein Mitdrehen des Sicherungsrings 120, 120’ mit der Rotorwelle 144 zu ermöglichen. Bevorzugt weist der Sicherungsring 120, 120’ einen Kunststoff auf, er kann jedoch auch ein beliebig anderes Material, z.B. Metall oder Blech aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform ist der Sicherungsring 120, 120’ nach Art eines Sprengrings und/oder eines Halbmondrings ausgebildet.
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Eine Montage des Elektromotors 100 bzw. des Lüfters 102 wird vorzugsweise nach Art einer Blindmontage durchgeführt, d.h. ohne Sicht auf das fixierende bzw. sichernde Teil, d.h. im vorliegenden Fall ohne Sicht auf den Sicherungsring 120, 120’. Zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung wird nachfolgend lediglich die Montage der ersten Motoranordnung 101 beschrieben, welche beispielhaft und stellvertretend für die Montage der beiden Motoranordnungen 101, 101’ steht. Bei der Blindmontage wird zuerst der Sicherungsring 120 in der Ausnehmung 194 des Lagerrohrs 190 (vgl. 4), vorzugsweise in einem Sicherungsringbereich (912 in 9) der Ausnehmung 194, angeordnet. Dabei wird der Sicherungsring 120 in Richtung eines Pfeils 107 in die Ausnehmung 194 eingeschoben und der Sicherungsring 120 wird in Richtung eines Pfeils 106 in die Ausnehmung 194 eingeschoben. Danach wird die Lageranordnung 125 im Lagerrohr 190 angeordnet, welche den Sicherungsring 120 in der Ausnehmung 194 des Lagerrohrs 190 positioniert und/oder sichert. Nachfolgend wird die Statoranordnung 116 auf dem Lagerrohr 190 angeordnet, vorzugsweise aufgepresst. Danach wird die Lageranordnung 125 an ihrer der Rotorglocke 149 zugewandten Seite mit einem vorzugsweise durch ein auf der Rotorwelle 144 angeordnetes Sicherungsglied 128 gesichert.
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Das Federglied 130 ist dazu ausgebildet, die Motoranordnung 101 derart mit einer Federkraft zu beaufschlagen, dass die Rotorwelle 144 durch das Federglied 130 in Richtung heraus aus dem Lagerrohr 190 beaufschlagt wird. Anschließend wird die Rotorwelle 144 durch die Lageranordnung 125 geschoben, wobei das erste Wellenende 197 der Rotorwelle 144 bzw. der konische Verlauf des ersten Wellenendes 197 in eine Ringöffnung (512 in 5) des Sicherungsrings 120 geschoben wird. Dabei wird der Sicherungsring 120 aufgrund einer Spreiz- bzw. Keilwirkung mit einer vergleichsweise kleinen Montagekraft radial aufgeweitet, über den konischen Verlauf des ersten Wellenendes 197, 197’ geschoben und in einer Ringnut (410 in 4) der Rotorwelle 144 angeordnet.
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Die Rotorwelle 144 wird bei der Montage zur Befestigung des Sicherungsrings 120 derart nach innen bzw. in Richtung des Flansches 192 geschoben bzw. in das Gehäuse 110 hinein geschoben, bis sie an einem Endanschlag (1110 in 11) eines Aufnahmebereichs (522 in 5) der Ausnehmung 194 ansteht. Der Endanschlag (1110 in 11) ist dabei näher am Flansch 192 als die Endposition der Rotorwelle 144 nach der Montage. Des Weiteren kommt dabei eine Relativbewegung zwischen der Rotorwelle 144 und dem Sicherungsring 120 zustande, wobei der Sicherungsring 120 durch eine Anlagefläche (524 in 5) an einer Bewegung in das Lagerrohr 190’ hinein gehindert ist. Danach beaufschlagt das Federglied 130 die Rotorwelle 144 mit dem Sicherungsring 120. Dabei bewegt sich die Rotorwelle 144 derart, dass sich der Sicherungsring 120 von einer ersten Anlagefläche (524 in 5) in Richtung der Rotorglocke 149 an einer zweiten Anlagefläche (526 in 6) bewegt. Dadurch kann sich die Rotorwelle 144 im Betrieb frei drehen.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Bewegung der Rotorwelle 144 in Richtung der Rotorglocke 149 bzw. aus dem Lagerrohr 190 heraus auch durch z.B. einen magnetischen Zug erfolgen kann. Darüber hinaus nimmt der Sicherungsring 120 bei der beschriebenen Ausführungsform vorzugsweise Axialkräfte der Lageranordnung 125 und/oder äußere Kräfte auf, wobei bevorzugt keine axiale Verschiebung der Außenrotoranordnung 140 entsteht. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass die beschriebene Reihenfolge der Blindmontage lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So kann z.B. auch die Statoranordnung 116’ vor der Lageranordnung 125 auf dem Lagerrohr 190’ angeordnet werden, das Federglied 130 kann weiter innen angeordnet werden, usw.
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2 zeigt das Gehäuse 110 von 1 und verdeutlicht die zweite Motoranordnung 101’ von 1. Vorzugsweise ist die zweite Motoranordnung 101’ wie oben beschrieben analog zur ersten Motoranordnung 101 ausgebildet. In 2 ist die Statoranordnung 116’ auf dem Lagerrohr 190’ montiert, und die zweite Außenrotoranordnung 140’ ist in einer Explosionsansicht dargestellt.
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3 zeigt den montierten Lüfter 102 von 1, in Richtung des Pfeils 107 von 1 betrachtet. Dabei verdeutlicht 3 die Anordnung der illustrativ vier Ausnehmungen 104, 105, 106, 107 zur Anordnung an einem Endgerät.
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4 zeigt den Lüfter von 1 bis 3 und verdeutlicht die Lageranordnungen 125, 125’. Zur Vereinfachung und zwecks Knappheit der Beschreibung wird nachfolgend lediglich die erste Lageranordnung 125 der beiden Lageranordnungen 125, 125’ beschrieben.
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Die vorzugsweise zwei Wälzlager 122, 124 der ersten Lageranordnung 125 weisen illustrativ jeweils ein distales Ende 453, 451 und ein proximales Ende 454, 452 sowie bevorzugt einen Außenring 444, 442 zur Lagerung in der Ausnehmung 194 des Lagerrohrs 190 und einen Innenring 443, 441 zur Lagerung der Rotorwelle 144 im Lagerrohr 190 auf. Des Weiteren ist das erste bzw. distale Wälzlager 122 im Bereich des ersten Wellenendes 197 der Rotorwelle 144 angeordnet und das zweite bzw. proximale Wälzlager 124 ist im Bereich des zweiten Wellenendes 196 der Rotorwelle 144 angeordnet. Dabei liegt der Sicherungsring 120 im montierten Zustand vorzugsweise gegen das vom proximalen Wälzlager 124 abgewandte, distale Ende 453 des distalen Wälzlagers 122 an und/oder das Federglied 130 liegt bevorzugt gegen das vom distalen Wälzlager 122 abgewandte, proximale Ende 452 des proximalen Wälzlagers 124 an.
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Die beiden Wälzlager 122, 124 sind wie oben beschrieben durch das Distanzglied 126 voneinander beabstandet, wobei das proximale Ende 454 des distalen Wälzlagers 122 und das distale Ende 451 des proximalen Wälzlagers 124 dem Distanzglied 126 zugewandt angeordnet sind. Dabei definiert das Distanzglied 126 vorzugsweise einen vorgegebenen Abstand zwischen den beiden Außenringen 442, 444.
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Darüber hinaus verdeutlicht 4 die Rotorwelle 144, die an ihrem zweiten Wellenende 196 illustrativ über eine Klemmverbindung mit dem Aufnahmeflansch 145 der Rotorglocke 149 verbunden ist. Des Weiteren weist die Rotorwelle 144 gemäß einer Ausführungsform an ihrem ersten Wellenende 197 eine Ringnut 410 zur Fixierung des Sicherungsrings 120 im montierten Zustand auf. Vorzugsweise weist die Ringnut 410 an ihrem dem ersten Wellenende 197 zugewandten Ende eine bevorzugt rechtwinklige Anlagefläche auf, durch die eine vergleichsweise große Haltekraft des Sicherungsrings 120 in der Ringnut 410 ermöglicht werden kann. Dabei ist vorzugsweise die Haltekraft größer als die Montagekraft des Sicherungsrings 120, 120’.
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Ebenfalls zeigt 4 einen gemeinsamen Flansch 193, der eine Ausnehmung 491 zur Aufnahme eines gemeinsamen Lagerrohrs 194 aufweist. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine präzise Fluchtung des ersten und zweiten Lagerohrs 190, 190’ ermöglicht werden. Vorzugsweise ist das Lagerrohr 194 über eine Press- und/oder Klemmverbindung in der Ausnehmung 491 angeordnet, könnte jedoch auch über eine beliebige andere Verbindung, z.B. eine Schweißverbindung, mit diesem verbunden sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stehen das erste Lagerrohr 190 und das zweite Lagerrohr 190’ über ihr jeweiliges inneres Ende in Fluidverbindung, beispielsweise über einen nicht dargestellten Kanal oder ein Bohrung, die zwischen dem ersten Lagerrohr 190 und dem zweiten Lagerrohr 190’ verläuft und diese miteinander verbindet. Dies hat den Vorteil, dass bei einem schnellen Einführen der Wellen 144, 144’ der Druck im Inneren des Lagerrohrs 190 bzw. 190’ nicht zu groß wird, da beim ersten Einführen des der Welle 144 die Luft über den Kanal entweichen kann, und beim zweiten Einführen der Welle 144’ Luft über beide Lagerrohre 190 bzw. 190’ entweichen kann. Dies verhindert bzw. begrenzt ein Austreten von Fett aus Kugellagern durch einen zu hohen Luftdruck.
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5 zeigt das Gehäuse 110 für die erste und zweite Motoranordnung 101, 101’ von 1 und für die Außenrotoranordnung 140, 140’ von 1. Illustrativ sind in 5 der Sicherungsring 120, die Lageranordnung 125 und das Sicherungsglied 128 der ersten Motoranordnung 101 vor einem ersten Montageschritt dargestellt und der Sicherungsring 120’, die Lageranordnung 125’ und das Sicherungsglied 128’ der zweiten Motoranordnung 101’ sind nach einem ersten Montageschritt dargestellt. Nachfolgend wird zur Vereinfachung und zwecks Knappheit der Beschreibung lediglich die erste Lageranordnung 125 stellvertretend für die beiden Lageranordnungen 125, 125’ beschrieben.
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Vorzugsweise ist am distalen Ende 453, 453’ des Wälzlagers 122, 122’ der Sicherungsring 120, 120’ angeordnet. Illustrativ ist der Sicherungsring 120 zur Verdeutlichung in einem vergrößerten Ausschnitt 591 dargestellt. Dabei veranschaulicht der Ausschnitt 591 den Sicherungsring 120 mit einer Ringöffnung 512, die mit einem Schlitz 510 versehen ist, welcher Schlitz 510 sich von der Ringöffnung 512 zu einer radial äußeren Seite 511 des Sicherungsrings 120 erstreckt, um eine Aufweitung der Ringöffnung 512 durch eine Verbreiterung des Schlitzes 510 zu ermöglichen. Illustrativ weist der Sicherungsring 120 einen runden Querschnitt auf, könnte jedoch auch einen beliebig anderen, z.B. einen ovalen und/oder eckigen Querschnitt, aufweisen.
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Des Weiteren verdeutlicht 5 die Ausnehmung 194 des Lagerrohres 190, die sich vorzugsweise in Richtung des Flansches 192 an einer Anlagefläche 526 in einen Sicherungsringbereich (911 in 9) und an einer Anlagefläche 524 in einen zentralen Aufnahmebereich 522 verjüngt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausnehmung 194 auch einen konstanten Durchmesser aufweisen kann. Der Aufnahmebereich 522 ist zur Anordnung des distalen Wellenendes 197 der Rotorwelle 144 ausgebildet. Darüber hinaus wird in einem ersten Montageschritt der Sicherungsring 120 an der Anlagefläche 524 angeordnet, wobei die Anlagefläche 524 einen ersten axialen Sicherungsringanschlag 598 ausbildet. Vorzugsweise ist der erste Sicherungsringanschlag 598 als Schulter ausgebildet. Darüber hinaus ist der erste Sicherungsringanschlag 598 an einer ersten axialen Position des Lagerrohrs 190 angeordnet, wobei im Bereich des ersten Sicherungsringanschlags 598 der Aufnahmebereich 522 vorgesehen ist, welche zur Anordnung des ersten Wellenendes 197 ausgebildet ist, so dass eine Anordnung der Rotorwelle 144 derart ermöglicht ist, dass sich diese auf beide axialen Seiten der ersten axialen Position erstreckt.
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Des Weiteren wird die Lageranordnung 125 mit den beiden Wälzlagern 122, 124 und dem Sicherungsglied 128 mittels einer ersten Einpresskraft in das Lagerrohr 190 eingepresst. Hierbei wird das distale Wälzlager 122 derart angeordnet, dass dieses mit seinem distalen Ende 453 an der Anlagefläche 526 anliegt. Dabei bildet das erste Wälzlager 124 bzw. dessen distales Ende 453 vorzugsweise einen axialen Anschlag bzw. einen zweiten axialen Sicherungsringanschlag 599 des Sicherungsrings 120 aus, an dem der Sicherungsring 120 nach der Montage anliegt.
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Darüber hinaus ist der Sicherungsring 120 im Lagerrohr 190 zwischen dem ersten Sicherungsringanschlag 598 und dem zweiten Sicherungsringanschlag 599 axial verschiebbar. Dabei hat der erste Sicherungsringanschlag 598 einen größeren Abstand vom freien axialen Ende 133 des Lagerrohrs 190 bzw. von der Ausnehmung 194 des Lagerrohrs 190 als der zweite Sicherungsringanschlag 599. Der erste Sicherungsringanschlag 598 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, bei der Montage ein Einschieben der Rotorwelle 144 in die Ringöffnung 512 des am ersten Sicherungsringanschlag 598 anliegenden Sicherungsrings 120 zu ermöglichen. Bevorzugt begrenzt dabei der zweite Sicherungsringanschlag 599 eine Bewegung des an der Rotorwelle 144 angeordneten Sicherungsrings 120 in Richtung zum zweiten Wellenende 196 hin, um eine Bewegung der Rotorwelle 144 zumindest in die Richtung der Rotorglocke 149 bzw. aus dem Lagerrohr 190 hinaus zu begrenzen.
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6 zeigt die erste und zweite Motoranordnung 101, 101’ von 1, bzw. die Außenrotoranordnung 140, 140’ von 1 nach einem zweiten Montageschritt. Im zweiten Montageschritt wird die Statoranordnung 116, 116’ auf dem Lagerrohr 190, 190’ angeordnet, vorzugsweise aufgepresst.
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7 zeigt erste und zweite Motoranordnung 101, 101’ von 1, bzw. die Außenrotoranordnung 140, 140’ von 1 bei einem dritten Montageschritt. Im dritten Montageschritt wird die Außenrotoranordnung 140 auf dem Lagerrohr 190 angeordnet. Dies ist beispielhaft stellvertretend für beide Außenrotoranordnungen 140, 140’ an der ersten Außenrotoranordnung 140 gezeigt.
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In 7 ist das distale Wellenende 197 der Rotorwelle 144 illustrativ abschnittsweise im Lagerrohr 190 bzw. in der Lageranordnung 125 angeordnet. Dabei lagert die mit der Rotorglocke 149 verbundene Rotorwelle 144 die erste Außenrotoranordnung 140 über die Lageranordnung 125 im Lagerrohr 190, wobei die Rotorglocke 149 zumindest abschnittsweise die Statoranordnung 116 ummantelt.
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8 zeigt die erste und zweite Außenrotoranordnung 101, 101’ von 1 bei einer ersten Momentaufnahme des dritten Montageschritts. Illustrativ ist in 8 das distale Wellenende 197 der Rotorwelle 144 vollständig in der Lageranordnung 125 angeordnet.
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9 zeigt einen Bereich A von 8 bei der ersten Momentaufnahme des dritten Montageschritts und veranschaulicht die Anordnung des distalen Wellenendes 197 der Rotorwelle 144, die illustrativ vollständig in der Lageranordnung 125 von 8 angeordnet ist. Dabei liegt wie oben beschrieben das distale Ende 453 des distalen Wälzlagers 122 an der Anlagefläche 526 an und der Sicherungsring 120 steht illustrativ am distalen Ende 453 des distalen Wälzlagers 122 bzw. an dem zweiten Sicherungsringanschlag 599 an.
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Des Weiteren verjüngt sich die Ausnehmung 194 des Lagerrohrs 190 in Richtung des Flansches 192 an der Anlagefläche 526 in einen Sicherungsringbereich 912, der vorzugsweise in axialer Richtung 199 des Lüfters 102 durch die beiden Sicherungsringanschläge 599, 598 bzw. den beiden Anlageflächen 524, 526 axial begrenzt ist. Vorzugsweise weist der Sicherungsringbereich 912 einen kleineren Durchmesser als die Anlagefläche 526 bzw. die Ausnehmung 194 im Bereich ihres offenen Endes auf.
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Des Weiteren ist vorzugsweise der Durchmesser des Sicherungsringbereichs 912 größer als ein Durchmesser des Aufnahmebereichs 522. Darüber hinaus ist bevorzugt ein Außendurchmesser des Sicherungsrings 120 kleiner als der Durchmesser des Sicherungsringbereichs 912, der vorzugsweise einen radialen Anschlag 911 aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Sicherungsrings 120 in radialer Richtung 198 des Lüfters 102 zu ermöglichen. Vorzugsweise begrenzt der radiale Anschlag 911 dabei die maximale Bewegung des Sicherungsrings 120 in radialer Richtung 198. Der radiale Anschlag 911 ist bevorzugt derart dimensioniert, dass auch bei einer maximalen Bewegung des Sicherungsrings 120 bei der Montage das erste Wellenende 197 in die Ringöffnung 512 eingleiten kann, um eine einfache Blindmontage der Rotorwelle 144 zu ermöglichen.
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10 zeigt den Bereich A von 8 bei einer zweiten Momentaufnahme des dritten Montageschritts, bei der der Innendurchmesser 512 des Sicherungsrings 120 im Bereich des distalen Wellenendes 197 der Rotorwelle 144 angeordnet ist. Dabei wird die Rotorwelle 144 mit einer zweiten Einpresskraft beaufschlagt und drückt dabei den Sicherungsring 120 gegen die erste Anlagefläche 524 bzw. den Sicherungsringanschlag 598. Nachfolgend gleitet das erste Wellenende 197 durch die Ringöffnung 512 des Sicherungsrings 120, der sich aufgrund einer konischen Form des ersten Wellenendes 197 aufweitet. Dadurch durchdringt das erste Wellenende 197 die Ringöffnung 512, und der Sicherungsring 120 wird in die Ringnut 410 geschoben.
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11 zeigt den Bereich A von 8 bei einer dritten Momentaufnahme des dritten Montageschritts, bei der das distale Wellenende 197 der Rotorwelle 144 an einem distalen Ende 1110 des Aufnahmebereichs 522 bzw. einem axialen Endanschlag 1110 des Aufnahmebereichs 522 ansteht. Dabei steht der Sicherungsring 120 analog zu 10 an der ersten Anlagefläche 524 bzw. dem Sicherungsringanschlag 598 an und ist illustrativ in der Ringnut 410 angeordnet. Hierdurch ist die Rotorwelle 144 im Lagerrohr 190 gesichert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist zwischen dem ersten Wellenende 197 der Rotorwelle 144 und der Ringnut 410 der Rotorwelle 144 eine erste axiale Erstreckung d1 ausgebildet und zwischen dem axialen Endanschlag 1110 des Aufnahmebereichs 522 und der Anlagefläche 524 bzw. dem Sicherungsringanschlag 598 ist eine zweite axiale Erstreckung d2 ausgebildet. Vorzugsweise entspricht die zweite axiale Erstreckung d2 einer Tiefe des Aufnahmebereichs 522.
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Bevorzugt ist die erste axiale Erstreckung d1 vergleichsweise kleiner als die zweite axiale Erstreckung d2. Dadurch kann mit Hilfe des zweiten Sicherungsringanschlags 599 eine Montage des Sicherungsrings 120 in der Ringnut 410 der Rotorwelle 144 durch ein Einschieben der Rotorwelle 144 ermöglicht werden, insbesondere auch bei einem Sicherungsring 120, welcher wie dargestellt innen gerade bzw. in axialer Richtung verlaufend ausgebildet ist. Des Weiteren ist zwischen dem ersten Sicherungsringanschlag 598 und dem zweiten Sicherungsringanschlag 599 eine dritte axiale Erstreckung d3 ausgebildet, die vorzugsweise eine Tiefe des Sicherungsringbereichs 912 ausbildet. Bevorzugt ist die dritte axiale Erstreckung d3 größer oder gleich einer Dicke D des Sicherungsrings 120. Vorzugsweise ist die dritte axiale Erstreckung d3 größer als die Dicke D des Sicherungsrings 120, um eine Bewegung des Sicherungsrings 120 in axialer Richtung zu ermöglichen.
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12 zeigt den Bereich A von 8 bei einer vierten Momentaufnahme des dritten Montageschritts, bei der die Rotorwelle 144 aufgrund des Federglieds 130 zurück bzw. in Richtung ihres proximalen Wellenendes 196 beaufschlagt ist. Dadurch bewegt sich der in der Ringnut 410 angeordnete Sicherungsring 120 mit der Rotorwelle 144 von der ersten Anlagefläche 524 in axialer Richtung an das distale Ende 453 des distalen Wälzlagers 122 und liegt in 12 am distalen Ende 453 des distalen Wälzlagers 122 bzw. am zweiten Sicherungsringanschlag 599 an. Dabei ist die Rotorwelle 14 in einer Endposition angeordnet.
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13 zeigt die erste Motoranordnung 101 nach dem vierten Montageschritt bzw. nach der Montage bzw. mit gesicherter Rotorwelle 144. Dabei verdeutlicht 13 einen axialen Vorsprung 1310 des Aufnahmeflansches 145 der Rotorglocke 149, der vorzugsweise dem Flansch 192 zugewandt ausgebildet ist. Illustrativ ist die Rotorwelle 149 mit ihrem proximalen Wellenende 196 in einer Ausnehmung des axialen Vorsprungs 1310 angeordnet, könnte jedoch auch einstückig mit diesem ausgebildet sein. Illustrativ ist das Federglied 130, welches das Sicherungsglied 128 beaufschlagt, zwischen dem Sicherungsglied 128 und dem axialen Vorsprung 1310 auf der Rotorwelle 144 angeordnet. Darüber hinaus ist der axiale Vorsprung 1310 dazu ausgebildet, beim Einführen der Rotorwelle 144 in das Lagerrohr 190 während der Montage ab einer vorgegebenen Position das Sicherungsglied 128 an einer Stelle zu beaufschlagen, welche im Bereich des Außenrings 442 des proximalen Wälzlagers 124 liegt, um so eine vorgegebene Einpresskraft auf diesen Außenring 442 zu übertragen.
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14 zeigt die beiden Motoranordnungen 101, 101’ von 1 nach dem vierten Montageschritt bzw. nach der Montage mit den beiden gesicherten Rotorwellen 144, 144’. Nach der Montage sind die Stator- und Rotoranordnungen 116, 140 bzw. 116’, 140’ auf dem Lagerrohr 190, 190’ angeordnet.
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15 zeigt einen Bereich B von 14 nach der Montage der beiden Motoranordnungen 101, 101’. Dabei verdeutlicht 15 die Anordnung des Sicherungsrings 120, 120’ an dem Sicherungsringanschlag 599, 599’ sowie der Rotorwellen 144, 144’ in der Endposition.
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16 zeigt einen Elektromotor 100’’ mit lediglich einer Motoranordnung 101’’ gemäß einer zweiten Ausführungsform, die vorzugsweise die Stator- und Rotoranordnung 116, 140 der ersten Motoranordnung 101 von 1 bis 15 bzw. der ersten Ausführungsform aufweist. Die Motoranordnung 101’’ ist in einem Gehäuse 1610 mit einem Flansch 192’’ und einem Lagerrohr 190’’ angeordnet. Illustrativ ist das Lagerrohr 190’’ in einer Ausnehmung 194’’ des Flansches 192’’ angeordnet, könnte jedoch auch einstückig mit dem Flansch 192’’ ausgebildet sein. Die weiteren Teile der Motoranordnung 101’’ sind analog zur Motoranordnung 101 von 1 bis 15 ausgebildet, weshalb zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung diese Teile nicht weiter beschrieben werden.
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17 zeigt einen Elektromotor 100’’’ mit vorzugsweise einer Motoranordnung 101’’’ gemäß einer Ausgestaltung, bei der eine Montage von beiden axialen Seiten erforderlich ist. Hierdurch soll ein Vergleich mit der erfindungsgemäßen Lösung ermöglicht werden, und die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung werden ersichtlich. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Die Motoranordnung 101’’’ ist in einem Gehäuse 1710 angeordnet, das vorzugsweise einstückig mit einem Lagerrohr 190’’’ ausgebildet ist. Jedoch könnte das Lagerrohr 190’’’ auch in einem dem Gehäuse zugeordneten Flansch vorzugsweise lösbar angeordnet sein. Das Lagerrohr 190’’’ weist eine Ausnehmung 194’’’ auf, die vorzugsweise als Durchgriffsöffnung ausgebildet ist. Analog zu den oben beschrieben Ausführungsformen ist die Statoranordnung 116 auf einem Außenumfang des Lagerrohrs 190’’’ angeordnet und in der Ausnehmung 194’’’ des Lagerrohrs 190’’’ ist die Lageranordnung 125 angeordnet. Das Wälzlager 124 ist illustrativ im Bereich des zweiten Wellenendes 196 angeordnet, und das Wälzlager 122 ist im Bereich des ersten Wellenendes 197 bzw. im Bereich der Ringnut 410 angeordnet. Dabei steht das Wälzlager 124 an seinem Ende 452 mit seinem Außenring 442 an einer Anlagefläche 526’’’ des Lagerrohrs 190’’’ an, und sein Innenring 441 steht am axialen Vorsprung 1310 der Rotorglocke 149 an. Des Weiteren steht das Ende 453 des Wälzlagers 122 an dem Sicherungsglied 128 an, das von dem Federglied 130 beaufschlagt ist. Bevorzugt ist die Rotorwelle 144 über den Sicherungsring 120 an der Lageranordnung 125 gesichert.
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Bei der Montage der Motoranordnung 101’’’ wird die Lageranordnung 125 in Richtung eines Pfeils 1707 in das Lagerrohr 190’’’ eingeschoben. Danach wird die Statoranordnung 116 sowie die Rotoranordnung 140 mit der Rotorglocke 149 und der Rotorwelle 144 in Richtung eines Pfeils 1706 auf bzw. im Lagerrohr 190’’’ angeordnet. Anschließend wird das Sicherungsglied 128 und das Federelement 130 in Richtung des Pfeils 1707 im Lagerrohr 190’’’ bzw. auf die Rotorwelle 144 angeordnet. Des Weiteren wird auch der Sicherungsring 120 in Richtung des Pfeils 1707 auf die Rotorwelle 144 bzw. der Ringnut 410 der Rotorwelle 144 angeordnet.
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18 zeigt die Motoranordnung 101’’’ von 17 und verdeutlicht die zweiseitige Montage der Motoranordnung 101’’’. Das Gehäuse 1710 weist eine erste und eine zweite axiale Seite 1711, 1712 auf. Illustrativ wird die Statoranordnung 116 sowie die Rotoranordnung 140 in Richtung des Pfeils 1706 bzw. auf der ersten Seite 1711 des Gehäuses 1710 angeordnet und die Lageranordnung 125, das Sicherungsglied 128, das Federglied 130 und der Sicherungsring 120 werden in Richtung des Pfeils 1707 bzw. auf der zweiten Seite 1712 des Gehäuses 1710 angeordnet.
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Die Figuren und die Beschreibung zeigen einen Elektromotor 100, welcher aufweist:
Eine Statoranordnung 116, eine Rotoranordnung 140 mit einer Rotorwelle 144, welche Rotorwelle 144 eine axiale Richtung 199 und eine radiale Richtung 198 des Elektromotors 100 definiert, welche Rotorwelle 144 ein erstes Wellenende 197 und ein zweites Wellenende 196 aufweist, wobei das erste Wellenende 197 als freies Ende ausgebildet ist, ein Lagerrohr 190 mit zumindest einem freien Ende 133, an dem eine Ausnehmung 194 ausgebildet ist, durch welche Ausnehmung 194 bei der Montage das erste Wellenende 197 in das Lagerrohr 190 einführbar ist, eine im Lagerrohr 190 angeordnete Lageranordnung 125 zur Lagerung der Rotorwelle 144, einen Sicherungsring 120 mit einer Ringöffnung 512 und einem Schlitz 510, welcher Schlitz 510 sich von der Ringöffnung 512 zur radial äußeren Seite 511 des Sicherungsrings 120 erstreckt, um eine Aufweitung der Ringöffnung 512 durch eine Verbreiterung des Schlitzes 510 zu ermöglichen, welche Rotorwelle 144 eine Ringnut 410 aufweist, an welcher der Sicherungsring 120 angeordnet ist, welcher an der Rotorwelle 144 angeordnete Sicherungsring 120 im Lagerrohr 190 drehbar ist, um ein Mitdrehen des Sicherungsrings 120 mit der Rotorwelle 144 zu ermöglichen, und welcher Sicherungsring 120 im Lagerrohr 190 zwischen einem ersten Sicherungsringanschlag 598 und einem zweiten Sicherungsringanschlag 599 axial verschiebbar ist, wobei der erste Sicherungsringanschlag 598 einen größeren Abstand von dem freien Ende 133 des Lagerrohrs 190 hat als der zweite Sicherungsringanschlag 599, wobei der erste Sicherungsringanschlag 598 dazu ausgebildet ist, bei der Montage ein Einschieben der Rotorwelle 144 in die Ringöffnung 512 des am ersten Sicherungsringanschlag 598 anliegenden Sicherungsrings 120 zu ermöglichen, und wobei der zweite Sicherungsringanschlag 599 eine Bewegung des an der Rotorwelle 144 angeordneten Sicherungsrings 120 in Richtung zum zweiten Wellenende 196 hin begrenzt, um eine Bewegung der Rotorwelle 144 zumindest in die Richtung aus dem Lagerrohr 190 hinaus zu begrenzen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lagerrohr 190 an seinem dem freien Ende 133 gegenüberliegend angeordneten Ende geschlossen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausnehmung 194 des Lagerrohrs 190 als Sackloch ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Sicherungsringanschlag 598 an einer ersten axialen Position des Lagerrohrs 190 angeordnet, wobei im Bereich des ersten Sicherungsringanschlags 598 ein zentraler Aufnahmebereich 522 vorgesehen ist, welcher zur Anordnung des ersten Wellenendes 197 ausgebildet ist, so dass eine Anordnung der Rotorwelle 144 derart ermöglicht ist, dass sich diese auf beide axialen Seiten der ersten axialen Position erstreckt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Sicherungsringanschlag 598 als Schulter ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine erste axiale Erstreckung d1 zwischen dem ersten Wellenende 197 der Rotorwelle 144 und der Ringnut 410 der Rotorwelle 144 ausgebildet, im Lagerrohr 190 ist ein axialer Anschlag 1110 vorgesehen, welcher einen Anschlag für das erste Wellenende 197 bildet, eine zweite axiale Erstreckung d2 ist zwischen dem axialen Anschlag 1110 und dem ersten Sicherungsringanschlag 598 ausgebildet, wobei die erste axiale Erstreckung d1 kleiner ist als die zweite axiale Erstreckung d2, um mit Hilfe des ersten Sicherungsringanschlags 598 eine Montage des Sicherungsrings 120 durch Einschieben der Rotorwelle 144 zu ermöglichen. Hierdurch wird eine sichere Montage des Sprengrings ermöglicht, auch bei günstigen Sprengringen mit gerader/in axialer Richtung verlaufender Innenfläche.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Sicherungsring 120 eine Dicke D auf, und zwischen dem ersten Sicherungsringanschlag 598 und dem zweiten Sicherungsringanschlag 599 ist eine dritte axiale Erstreckung d3 ausgebildet, wobei die dritte axiale Erstreckung d3 größer ist als die Dicke D, um eine Bewegung des Sicherungsrings 120 in axialer Richtung zu ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Federglied 130 vorgesehen, welches die Rotoranordnung 140 in Richtung aus dem Lagerrohr 190 heraus beaufschlagt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federglied 130 zwischen der Lageranordnung 125 und der Rotorglocke 149 wirksam angeordnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist im Lagerrohr 190 ein radialer Anschlag 911 vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Sicherungsrings 120 in radialer Richtung zu ermöglichen, jedoch die maximale Bewegung des Sicherungsrings 120 in radialer Richtung zu begrenzen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der radiale Anschlag 911 derart dimensioniert, dass auch bei einer maximalen Bewegung des Sicherungsrings 120 bei der Montage das erste Wellenende 197 in die Ringöffnung 512 eingleiten kann, um eine einfache Montage der Rotorwelle 144 zu ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lageranordnung 125 als Gleitlager ausgebildet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Lageranordnung 125 ein erstes Wälzlager 122 und ein zweites Wälzlager 124 auf, welches erste Wälzlager 122 näher am ersten Wellenende 197 angeordnet ist als das zweite Wälzlager 124.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet das erste Wälzlager 122 den zweiten Sicherungsringanschlag 599 aus.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rotorwelle 144 im ersten Wälzlager 122 axial verschiebbar, um bei der Montage eine axiale Relativbewegung zwischen dem ersten Wälzlager 122 und der Rotorwelle 144 zu ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zwischen der Rotorglocke 149 und dem zweiten Wälzlager 124 angeordnetes Sicherungsglied 128 vorgesehen, welches dazu dient, eine Bewegung des zweiten Wälzlagers 124 aus dem Lagerrohr 190 zu verhindern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Sicherungsring 120 im montierten Zustand gegen die vom zweiten Wälzlager 124 abgewandte Seite 453 des ersten Wälzlagers 122 an.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Federglied 130 gegen die vom ersten Wälzlager 122 abgewandte Seite 452 des zweiten Wälzlagers 124 an.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Distanzglied 126 vorgesehen, welches zwischen einem Außenring 444 des ersten Wälzlagers 122 und einem Außenring 442 des zweiten Wälzlagers 124 angeordnet ist, und welches einen vorgegebenen Abstand zwischen diesen Außenringen 442, 444 definiert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außenrotoranordnung 140 ein Lüfterrad 142 zugeordnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind eine zweite Rotoranordnung 140’ und ein zweites Lagerrohr 190’ vorgesehen, welches zweite Lagerrohr 190’ eine Ausnehmung 194’ aufweist, durch welche bei der Montage ein zugeordnetes erstes Wellenende '197’ der zweiten Rotoranordnung 140’ in das zweite Lagerrohr 190’ einführbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Lagerrohr 190 und das zweite Lagerrohr 190’ koaxial zueinander angeordnet, wobei die Ausnehmung 194 des ersten Lagerrohrs 190 und die Ausnehmung 194’ des zweiten Lagerrohrs 190’ voneinander weg angeordnet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausnehmung 194 des ersten Lagerrohrs 190 und die Ausnehmung 194’ des zweiten Lagerrohrs 190’ jeweils als Sackloch ausgebildet.
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Die Figuren und Beschreibung zeigen auch ein Verfahren zur Montage einer Außenrotoranordnung 140 eines Außenläufermotors 100 an einem Lagerrohr 190 und in einer vorgegebenen axialen Stellung relativ zu diesem, welche Außenrotoranordnung 140 eine Rotorglocke 149 und eine Rotorwelle 144 mit einem ersten und zweiten Wellenende 197, 196 aufweist, welche Rotorwelle 144 im Bereich des der Rotorglocke 149 abgewandten Wellenendes 197 eine Ringnut 410 aufweist, welches Verfahren folgende Schritte aufweist:
- a) Ein Sicherungsring 120 wird an einem Sicherungsringanschlag 598 im Lagerrohr 190 angeordnet;
- b) eine Lageranordnung 125 wird in das Lagerrohr 190 eingeführt und dort gesichert;
- c) die Rotorwelle 144 wird durch die Lageranordnung 125 geschoben, wobei die Rotorwelle 144 mit ihrem ersten Wellenende 197 in eine Ringöffnung 512 des Sicherungsrings 120 geschoben wird, dieser radial aufgeweitet wird und sich in einer Ringnut 410 der Rotorwelle 144 anordnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Sicherungsring 120 durch das Einführen der Lageranordnung 125 an einem Herausrutschen aus dem Lagerrohr 190 gehindert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Federglied 130 vorgesehen, welches dazu ausgebildet ist, die Rotoranordnung 140 derart mit einer Federkraft zu beeinflussen, dass die Rotorwelle 144 durch das Federglied 130 in Richtung heraus aus dem Lagerrohr 190 beaufschlagt wird, und bei welchem die Rotorwelle 144 bei der Montage zur Befestigung des Sicherungsrings 120 weiter nach innen geschoben wird als die Endposition nach der Montage.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommt bei der Montage eine Relativbewegung zwischen der Rotorwelle 144 und dem Sicherungsring 120 dadurch zustande, dass der Sicherungsring 120 durch den Sicherungsringanschlag 598 an einer Bewegung von der Lageranordnung 125 weg gehindert ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Lageranordnung 125 mindestens ein Wälzlager 124 mit einem Innenring 441 und einem Außenring 442 auf, ein Sicherungsglied 128 ist zur Sicherung der Lageranordnung 125 vorgesehen, und an der Rotorglocke 149 ist ein axialer Vorsprung 1310 vorgesehen, welcher beim Einführen der Rotorwelle 144 in das Lagerrohr 190 während der Montage ab einer vorgegebenen Position das Sicherungsglied 128 an einer Stelle beaufschlagt, welche im Bereich des Außenrings 442 des Wälzlagers 124 liegt, um so die Einpresskraft auf diesen Außenring 442 zu übertragen.
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Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.
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So kann in den Ausführungen der Erfindung als Sicherungsring 120 eine geschlitzte Scheibe, ein Sprengring oder ein Halbmondring verwendet werden.
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Die Möglichkeit einer verspannten Lageranordnung 125, 125’ in Verbindung mit der einfachen Montage ist vorteilhaft.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die beschriebene Reihenfolge der Montage lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So kann z.B. die Statoranordnung 116 auch vor der Lageranordnung 125 auf dem Lagerrohr 190’’’ angeordnet werden, usw.
