DE2307991A1

DE2307991A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines elektromotors und damit hergestellter elektromotor

Info

Publication number: DE2307991A1
Application number: DE19732307991
Authority: DE
Inventors: Richard Halm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-17
Filing date: 1973-02-17
Publication date: 1974-08-29
Also published as: ES419002A1; JPS49114008A

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Elektromotors und damit hergestellter Elektromotor Zusatz zu Patent... (Patentanmeldung P 22 29 343.2) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines einen Motor, ein Gehäuse, einen Lagerträger, insbesondere ein Lagerschild, eine Lageraufnahmebuchse oder dgl., und einen Stator mit Statorwicklung aufweisenden Elektromotors, insbesondere eines Kurzsohlußläufer-Motors, bei dem der Stator mit seiner Wicklung und der Lagerträger in vorbestimmter Lage in eine Gehäuseform eingesetzt werden und der in der Gehäuseform vorhandene Hohlraum mittels eines gieß- oder spritzfähigen, elektrisch isolierenden Kunststoffes zur Herstellung einer Baueinheit aus Stator mit Statorwicklung und Gehäuse ausgegossen wird, und wobei ein Rotor in die Baueinheit eingesetzt wird, nach Patent (Patentanmeldung P 22 29 343.2), und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie einen damit hergestellten Elektromotor.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung wichtiger und vorteilhafter Verfahrensschritte des im Hauptpatent beschriebenen Verfahrens dieses zur Herstellung eines Motors mit zwei vorzugsweise gleichen Lagerträgern verwendbar zu machen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Lagerträger vor dem Stator in die Gehäuseform eingesetzt wird und daß ein einen zusätzlichen Lagerträger aufnehmender Gehäuseformteil mit dem den ersten Lagerträger und den Stator aufnehmenden Gehäuseformteil verbunden wird. Hierdurch wird die Herstellung eines Elektromotors mit vorzugsweise gleichen Lagerträgern unter Verzicht auf einen besonderen Gehäusemantel und einer besonderen Behandlung der Statorwicklung wesentlich vereinfacht und stark verbilligt.
Die Gießmasse bildet praktisch das Motorgehäuse, so daß ein besonderer Gehäusemantel entfällt, wodurch die Anzahl der miteinander zu verbindenden Teile geringer wird und gegenüber dem bekannten Elektromotor auch eine Anzahl von Passungen entfällt. Wegen der elektrischen Isolationsfähigkeit des Kunststoffes müssen die Wicklungen sowie die Schalt- und Anschlußlitzen außen nicht mehr bandagiert, dressiert und isoliert werden. Die Lager für den Elektromotor können mit der erforderlichen Genauigkeit eingebaut werden, so daß sie ausreichend fluchten. Das Gehäuse kann Drehmomente und Kräfte übertragen, da die entsprechenden Teile des Elektromotors mit der erforderlichen Festigkeit miteinander verbunden sind.
Wegen der schalldämmenden Wirkung des Kunststoffes ergiot sich ein geräuscharmer Lauf des Motors. Die beiden Lagerträger können aus beliebigem Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff beatehen. Ein elektrisch leitender Lagerträger muß mindestens gegen die Wicklung mit einer Isolierung versehen sein. Der Stator braucht an seiner Außenseite reicht bearbeitet zu werden.
Eine Vorrichtung zum Herstellen eines einen Rotor, ein Gehäuse und einen Stator mit Statorwicklung aufweisenden Elektromotors, mit einer Gehäuseherstellungsform und mit einem in dieser Gehäuseherstellungsform untergebrachten Kern ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseherstellungsform zweiteilig ausgebildet ist und jeder Gehäuseformteil einen mittigen Kern aufweist, der zur Aufnahme eines Lagerträgers ausgebildet ist, wobei die Kerne bei geschlossener Gehäuseform stirnseitig aneinander anstehen. Die als Gießform ausgebildete Gehäuseherstellungsform ist einfach in ihrer Gestalt und einfach zu handhaben.
Mit Hilfe der Vorrichtung und unter Verwendung des Verfahrens ist ein Elektromotor mit einem Gehäuse zur Aufnahme mindestens von Teilen der Wicklung eines Stators herstellbar, wobei der Statorwicklungsteile aufnehmende Gehäuseteilaus einem, ein massives Stück bildenden, abgebundenen Gießharz besteht, in welches die Statorwicklungsteile und die Wicklungsanschlllsse voll eingebettet sind und welches mit dem Lagerträger ein Stück bildend fest verbunden ist. Dieser Elektromotor ist dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden seines Gehäuses je ein Lagerträger vorgesehen ist und daß beide Lagerträger mit dem Gehäuse zu einer Baueinheit vergossen sind.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kurzschlußl.iufer-Rotor, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Gehäuseherstellungsform.
Der Kurzschlußläufer-Motor nach Fig. 1 hat einen insbesondere aus Kunststoff bestehenden als Lagerschild mit Büchse ausgebildeten Lagerträger la, der einen Aufnahmelöcher für ein Befestigungsstück 2a aufweisenden Ringbund 3a hat. Der Lagerträger 1a kann auch aus Metall bestehen, wenn mindestens dessen Außenfläche isoliert ist. In den Lagerträger la ist mittels eines Lagerhalters 4a ein insbesondere aus Kohle bestehendes Gleitlager 5a eingesetzt, das zum Lagern einer das Lager durchsetzenden Motorwelle 6a dient. An dem das Gleitlager 5a umgebenden Teil des Lagerträgers 1a ist auf dem Außenumfang eine Ringnut iia vorgesehen. Der Lagerträger 1a ist auf der Außenseite seines büchsenartigen Teiles dem Stator 15a zu konisch verjüngt ausgebildet und steht an diesem Stator 15a an. Der Lagerhalter 4a steht auf seiner dem Stator 15a zugewandten Seite an einem nach innen vorstehenden Ringbund im Lagerträger ia an und ist auf seiner davon abgewandten Seite durch einen in eine Nut im Ringbund eingesetzten Federring 41 gehalten. Die Motorwelle 6a trägt einen auf ihr befestigten Rotor 9a.
Auf der dem Lagerträger la gegenüber liegenden Seite ist ein Lagerträger ib vorgesehen, der dem Lagerträger ia im wesentlichen entspricht und Bohrungen 42 zum Herausführen von Anschlußleitungen 43 aufweist. In den Lagerträger ib ist in gleicher Weise wie in den Lagerträger 1a ein Lagerhalter 4b eingesetzt, der ein die Motorwelle 6a lagerndes Lager 5b aufnimmt.
Der Stator 15a mit Wicklung befindet sich zwischen zwei Gehäuseteilen 21a und 21b aus Gießharz oder dgl. In das Gießharz sind seitlich des Stators 15a überstehende Teile der Wicklung eingebettet. Das Gehäuse 21a und 21b greift in die Nut 11a bzw. lib des Lagerträgers 1a bzw. ib ein.
Die Gehäuseteile 21a und 21b verbinden die beiden Laberträger 1a und 1b mit dem Stator 15a. Hierdurch entsteht eine kompakte Baueinheit aus den beiden Lagerträgern 1a und 1b, dem Stator 15a, der Statorwicklung und den Gehäuseteilen 21a und 21b. Anstelle des als Lagerschild ausgebildeten Lagerträgers la, ib kann auch ein als Buchse ohne Flansch ausgebildeter Lagerträger verwendet werden.
Die Gehäuseherstellungsform nach Fig. 2 ist zweiteilig ausgebildet. Jeder Gehäuseformteil 31a und 31b ist gleich gestaltet, so daß die Beschreibung nur eines der Gehäuseformteile genügt. Der Gehäuseformteil 31a hat einen Außenmantel 32a und einen Kern 33a, der mit dem Außenmantel 32a einstückig ausgebildet sein kann. Der Kern 33a hat einen zylindrischen Teil 34a, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Stators 15a entspricht. Daran schließt sich eine Ringnut 36a zur Aufnahme eines Dichtringes an, dem ein kegelförmig sich erweiternder Teil 35a folgt, dessen Außenfläche der dem Rotor 9a benachbarten Innenfläche des Lagerträgers la entsprechend ausgebildet ist. An diesen schließt sich ein zylindrischer Teil 37a an, der dem Außendurchmesser des Lagerhalters 4a entspricht. Der nach außen vorstehende Teil des Lagerträgers la greift in eine Ringnut 38a ein.
Eine Ringnut 39a, die im Bereich des Außendurchmessers des Ringbundes 3a angeordnet ist, dient zur Aufnahme eines Dichtringes. Der Gehäuseformteil 32a hat auf seiner Oberseite eine Öffnung 40a zum Einbringen von Gießharz oder dgl.
Zum Herstellen des Motors wird die Gehäuseform 31a,31D geöffnet. Dann werden in die beiden Gehäuseformteile 31a und 31b je ein Lagerträger 1a bzw. ib so eingesetzt, daß der Lagerträger 1a oder ib stirnseitig an den Grund des Gehäuseformteils 31a oder 31b ansteht und mit seine äußeren Vorsprung in die Ringnut 38a oder 38b eingreift. In de Ringnuten 36a und 39a eingelegte Dichtringe dichten den äußeren stirnseitigen und den inneren Teil des Lagerträgers 1a gegen das Eindringen von Gießharz zwischen diesem und dem Gehäuseformteil 31a ab. Danach wird der Stator 15a mit dem in der Zeichnung links dargestellten Wicklungsteil in den Gehäuseformteil 31a eingesetzt. Durch Aufsetzen des Gehäuseformteils 31b auf den anderen Wicklungsteil und die noch freiliegende Hälfte des Stators 15a wird die Gehäuseform 31a, 31b geschlossen.
Über die Gießöffnungen 40a und 40b wird nun Gießharz oder ein anderer vergießbarer oder spritzbarer, elektrisch isolierender Formstoff eingefüllt. Zur Vermeidung von Lufteinschlüssen kann die Gehäuseform 31a, 31b in nicht dargestellter Weise an eine Unterdruckquelle angeschlossen sein, wobei Maßnahmen zum Vermeiden des Austritts von Gießharz aus der Gehäuseform 31a, 31b getroffen sind. Nach dem Erstarren des Gießharzes, das eventuell einerwärmebehandlung unterworfen werden kann, wird der Stator 15a mit den einstückig daran befestigtai Gehäuseteilen 21a und 21b sowie den Lagerträgern la und ib aus der Gehäuseform 31a, 31b entfernt. Zur Fertigstellung des Elektromotors wird der Lagerhalter 4a in den Lagerträger 1a mit Preßsitz eingesetzt und mittels des Federringes 41 gesichert. Der Lagerhalter kann auch durch Schrauben, Schweißen oder Kleben im Lagerträger befestigt werden. Danach wird die Welle mit dem darauf sitzenden rotor 9a von der Gegenseite aus in das Lager 5a eingesetzt.
Das Gleitlager 5b wird auf der anderen Seite der otorwelle 6a auf diese aufgesetzt und der Lagerhalter 4b zugleich in den Lagerträger 1b eingesetzt, sowie durch den Federring 41 gesichert. Teile, an welchen Gießharz oder dgl.
nicht haften soll, können an entsprechenden Stellen mit einem Antiverbindungsinittel versehen werden.
Die Statorwicklung und deren Schalt- und Anschlußlitzen brauchen zum Einbetten in die Gehäuseteile 21a und 21b nicht bandagiert, nicht dressiert und nicht isoliert zu werden, wodurch sich eie wesentliche Arbeitseinsparung ergibt. Zur Herstellung der Gehäuseteile 21a, 21b wird ein solches Gief3-harz oder dgl. verwendet, das die im Elektromotor auftretenden Drehmomente und Kräfte übertragen und die Lager unter Zwischenschaltung des Stators 15a fest miteinander verbinden kann. Die Lager 5a und 5b können mit der erforderlichen Genauigkeit fluchtend untergebracht werden. An Stelle des Gleitlagers 5a, 5b kann ein Wälzlager treten. Es ist möglich, in die Gehäuseherstellungsform 31a, 31b zur Befestigung der Gehäuseteile 21a, 21b, insbesondere zur Vermeidung von Spannungsrissen im Kunststoff, eine Verstärkung, insbesondere in Form eines Glasfasergewebes oder dgl., einzulegen, die beim Ausgießen oder Ausspritzen der in der Herstellungsform 31a, 31b vorhandenen Hohlräume eingebettet wird.
Die Statorwicklung muß nach dem Ausgießen dem Lagerträger gegenüber genügend isoliert sein. Die Anwendung von zwei vorzugsweise gleichen Lager trägern ergibt eine große Genauigkeit, eine große Pormbeständigkeit und eine hohe mechanische Festigkeit. Der Lagerträger erlaubt die Abdichtung der Herstellungsform im Bereich des Sitzes des iviotorlagers oder dessen halters. Die Statorwicklung wird ohne vorherigen Dressiervorgang durch den Lagerträger aufgespreizt.

Claims

A n s p r ii c h e

1. erfahren zum Herstellen eines einen Rotor, ein Genauso, einen Lagerträger, insbesondere ein agerschild, eine Lageraufnahmebuchse oder dgl., und einen Stator mit Statorwicklung aufweisenden Eleutromotors, insbesondere eines Kurzschlußläufer-iotors, bei dem der Stator mit seiner Wicklung und der Lagerträger in vorbestimmter Lage in eine Gehäuseform eingesetzt werden und der in der Gehäuseform vorhandene Hohlraum mittels eines gie3- oder spritzfähigen, elektrisch isolierenden Kunststoffes zur Herstellung einer Baueinheit aus Stator mit Suatoraticklung und Gehäuse ausgegossen wird, und wobei ein Rotor in die Baueinheit eingesetzt wird, nach Patent ... (Datentanmeldung P 22 29 343.2), dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Lagerträger (1a,1b) vor dem Stator (15a) in die Gehäuseform (31a,31b) eingesetzt wird und daß ein einen zusätzlichen Lagerträger (1b,ia) aufnehmender Gehäuseformteil (31a,31b) mit dem den ersten Lagerträger und den Stator aufnehmenden Gehäuseformteil (31a,31b) verbunden wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anaspruch 1 zum Herstellen eines einen Rotor, ein w-enause und einen Stator mit Statorwicklung aufweisenden Elektromotors, mit einer Gehäuseherstellungsform und it einem in dieser Gehäuseherstellungsform untergebrachten Kern, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gehäuseherstellungsform (31a,31b) zweiteilig ausgebildet ist und jeder Gehäuseformteil einen mittigen Kern (33a,33b) aufweist, der zur Aufnahme eines Lagerträger (1a,1b) aus gebildet ist, wobei die Kerne bei geschlossener Gehäuseherstellungsform stirnseitig aneinander anstenen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß die Gehäuseherstellungsform (31a, 31b) zu beiden Seiten der Unterbringungsstellen für den Lagerträger (1a,1b) je eine Ausnehmung (39a,39b) für die Aufnahme eines Dichtringes aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß in jedem Gehäuseformteil (31a,31b) ein Loch (4Ga,40b) zum Einbringen von Gießharz zwischen den Stator (ia) und den zugeordneten Laberträger (la, 1b) vorgesehen ist.

5.Elektromotor, hergestellt mit der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 und nach dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem Gehäuse zur Aufnahme indestens von Teilen der Wicklung eines Stators, wobei der Statorwicklungsteile aufnehmende Gehäuseteil aus einem, ein massives Stück bildenden, abgebundenen Gießharz oesteht, in welches die Statorwicklungsteile und de Wicklungsanschlüsse voll eingebettet sind und welches mit dem Lager träger ein Stück bildet, dadurch g e k. e n nz e i c n n e t, daß an den freien Enden des Geniuses (21a,21s) je ein Lagerträger (1a,1b) vorgeseicer. ist und daß beice Lagerträger mit dem Gehäuse zu einer Baueinhellt vergossen sina.

6. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, aaß der Lagerträger (1a,1b) als -case ausgebildet ist, die einen stirnseltig am Elektromotor angeordneten Flansch hat, dessen Außendurchmesser k einer als der Außendurchmesser des Stators (15a) ist.

7. £lektromotor nach Anspruch 6, dadurch g e x e n nz e i c h n e t, daß der Lagerträger (la,lb) ein befestigungsstück (2a) aufnimmt.

8. Llektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, aaß der Lagerträger (la,lb) eine nach innen abgesetzte Bohrung zur Aufnahme eines Lagers (4a,5a; 4b,5b) hat, dessen Lage nach außen durch ein Halteglied (41) gesichert ist.

9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 5 bis d, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lagerträger (1a,1b) einen größeren Innendurchmesser als der Stator (15a) hat und stirnseitig am Stator ansteht und daß der dem stator zugewandte Teil des Lagerträgers auf seiner Außenseite zum Stator hin konisch verjüngt ausgebildet ist.

10. Elektromotor nach Anspruch 9, dadurch g e k e n rz e i c h n e t, daß der Lagerträger (la,lb) auf seiner Außenseite eine Ringnut (11a,11b) für den Eingriff von Gießharz aufweist.