DE3145601A1

DE3145601A1 - Anlaufelement

Info

Publication number: DE3145601A1
Application number: DE19813145601
Authority: DE
Inventors: Reinhold 6994 Niederstetten Neuweiler Schumann
Original assignee: Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Current assignee: Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1981-11-17
Publication date: 1983-05-26
Anticipated expiration: 2001-11-18
Also published as: DE3145601C3; DE3145601C2

Description

Anlaufelement
Die Erfindung betrifft ein Anlaufelement, so wie dieses im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben und durch die DE-PS 1 286 623 bekanntgeworden ist.
Die hier gezeigte Anlaufscheibe dient dazu, Axialschwingungen zu mindern. Sie besteht aus mehreren Bauteilen und weist eine Ölspritzbuchse auf; sie ist damit aufwendig im Aufbau.
Eine ähnliche Anordnung ist durch das DE-GM 80 31 361 bekanntgeworden. Auch hier ist die Aufgabe zu lösen, axiale Schwingungen mittels der Anlaufscheibe zu absorbieren.
Diese Ausführungsform entspricht in seinen Nachteilen der vorbeschriebenen Anlaufscheibe.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Anlaufelement zu schaffen, das das Schmiermittel ohne zusätzlichen Einbau von Hilfselementen, wie Ölspritzbuchsen, in das Gleitlager zurückführt; Reibungswärme und Verschleiß durch Reibung sollen herabgesetzt werden, um eine größere Lebensdauer zu erreichen; auch hier sollen die axialen Schwingungen aber auch auftretende Lagergeräusche gedämpft werden und schließlich soll eine leichte und einfache Montage bei preisgünstiger Herstellung des Anlaufelementes erreicht werden.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 und die der Unteransprüche.
Durch die erfindungsgemäße Ausführungsform werden die Nachteile der bekannten Anlaufscheiben beseitigt. Insbesondere benötigt man keine Ölspritzbuchsen, weil diese [unktion vom Erfindungsgegenstand durchgeführt wird, d.h.
das Gleitlager wird stets ausreichend mit Öl versorgt, wobei gleichzeitig eine erhöhte Betriebssicherheit bei größerer Lebensdauer gewährleistet wird. Das Schmiermittel wird durch die Rotation des Anlaufelementes, das fest auf der Welle aufsitzt, nicht nur ins Gleitlager zurückgeführt; auch die Läuferwelle und das Anlaufelement selber werden vom Schmiermittel benetzt.
Eine besonders hohe Dämpfung, im Vergleich zu den Ausführungsformen nach dem Stand der Technik, gegen axiale Schwingungen wird insbesondere dadurch erreicht, weil die eingeclipste Stahl scheibe lediglich im Bereich des Außenradius innen in der Ringscheibe festgesetzt wird. Die federnde Wirkung setzt die Schwingungen sehr stark herab.
Damit werden auch die Läufergeräusche stark reduziert, wobei eine Ubertragung des Körperschalls verhindert wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und Beschreibung, und zwar zeigt: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Anlaufelement im Schnitt, Fig. 1a einen Teilschnitt nach Fig. 1 in etwas anderer * Fig. 2 ein auf die Läuferwelle aufgesetztes Anlaufeiement und Fig. 3 eine ähnliche Ausführungsform gemäß Fig. 2, wobei das Anlaufelement hinsichtlich der schwächeren Ring scheibe anders aufgebaut ist.
Das Umlaufelement besteht aus der Ringscheibe 1 und der Ringscheibe 2, wobei letztere in erstere eingesetzt ist, und zwar vorzugsweise soweit, daß ein überstehender Rand 15 gebildet wird.
Die Ringscheibe 1 besteht aus einem stark schwingungsdämpfenden Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff; sie sollte elastisch sein und aus abriebfestem Material bestehen. Sie muß temperatur- und ölbeständig sowie zweckmäßigerweise gegen UV-Strahlen unempfindlich sein.
* Ausführungsform, Der Außendurchmesser der Ringscheibe 2 ist etwas größer als der Innendurchmesser des überstehenden Ringes 4 der Ringscheibe 1, so daß die Ring scheibe 2 durch Klemmen gehalten wird. Unterstützt werden könnte diese Art der Halterung dadurch, daß an der Ringinnenfläche 8 eine umlaufende Ringnut 14 vorgesehen ist, deren Anlagefläche etwa der Peripheriefläche der Ringscheibe 2 entspricht.
Um ein Beschädigen der Läuferwelle beim Aufschieben des Anlaufelementes zu verhindern, ist der Innendurchmesser d der Ringscheibe 2 größer als der Durchmesser der Läuferwelle.
Der Innendurchmesser der Ringscheibe 1 ist wiederum etwas geringer als der Durchmesser d der Läuferwelle, so daß das Aufsetzen in Form eines Preßsitzes erfolgt. Als seitliche Halterung - gegenüberliegend dem nicht dargestellten leitlager - ist eine Sicherungsscheibe 17 vorgesehen, die in einer Ringnut 11 der Läuferwelle 16 angeordnet ist.
Um eine derartige Sicherung einzusparen, kann erfindungsgemäß an der Ringscheibe 1 eine umlaufende Wulst 10 vorgesehen werden, die in die Ringnut 11 einsetzbar ist.
Die Ausbildung der Ringscheibe 1 ist so vorgenommen, daß unmittelbar an der Läuferwelle 16 anliegend dieses Teil am stärksten (dicksten) ausgeführt ist, so daß hier das Kernmaterial 5 am stärksten bleibt. In Richtung zur Peripherie hin sind Ausnehmungen angebracht, beispielsweise Ausnehmungen 3, 3a, die im Prinzip Rechteckform aufweisen. Diese Form ist jedoch nicht zwingend. Jede andere Form der Ausnehmung ist denkbar; beispielsweise eine bogenförmige Ausnehmung 21 (siehe Fig. 2), die ein-oder beidseitig angebracht sein kann.
Zur Unterstützung der Elastizität der Ringscheibe 1, insbesondere im Peripheriebereich können auch andere bekannte Mittel eingesetzt werden, beispielsweise eine elastische Armierung 22, beispielsweise aus Federstahl (Federdraht, Blattfeder usw). Dadurch entsteht ein Anpreßwinkel 13, der bestrebt ist, die Ringscheibe 2 klemmend zu arretieren, Der Abstand der Anlagefläche 9 der Ringscheibe 1 und der Anlagefläche 12 der Ringscheibe 2 sollte gering gewählt werden; hier sollte man jedoch nach Möglichkeit einen Abstand vorsehen, um eine gewisse Bewegungsfreiheit offenzuhalten, obwohl dies nicht zwingend notwendig ist.
Eine andere Ausführungsform einer Ringscheibe 2 ist in Fig. 3 erkennbar. Diese kann aus einem stark schwingungsdämpfenden Material 19 als Ringscheibe bestehen; auEgesetzt oder angeklebt ist z.B. eine Ringscheibe 20 aus Stahl. Dadurch wird eine noch stärkere Dampfiing erreicht andererseits ist die Anlagefläche zum Gleitlager ausreichend hart und weist einen geringen Reibungskoeffizienten auf. Das nicht dargestellte Gleitlager befindet sich also in bezug auf Fig. 2 und 3 links vom Anlaufelement.
Durch die Kapillarwirkung des als Gleitlager verwendeten Sintermaterials erfolgt bereits ein kontinuierlicher Kreislauf des Schmiermittels, der durch die erfindungsgemäße Maßnahme noch verstärkt wird. So werden auch die Läuferwelle und die Planfläche des Anlaufelementes geschmiert.
Gleichzeitig wird die Reibungswärme verringert und der Reibungsverschleiß her-abgesetzt, gleichbedeutend mit einer erhöhten Betriebssicherheit und vergrößerter Lebensdauer.
Auch hier werden die bei bestimmten Betriebslagen des Elektromotors entstehenden axialen Schwingungen nicht nur in bekannter Weise sondern sehr stark verbessert gedämpft.
Damit wird auch die Lagerung des Motors weniger beansprucht und grundsätzlich die Lagergeräusche vermindert, die zum großen Teil durch die Axialschwingungen auftreten.
An den Beispielen ist die einfache Montage erkennbar. Da es sich durchweg um Preßteile handelt, ist die Herstellung auch preisgünstig.
Außerdem können, insbesondere im Kernmaterial 5 auch einzelne oder umlaufende Ausnehmungen 23 vorgesehen sein, die in ihrer Querschnittsform einer geometrischen Figur entsprechen. Dadurch wird ein weiterer Dtimpfungseffekt bei Gewichtsminderung erreicht; außerdem kann man in dieser Form auch die Elastizität begünstigen, um die Klemmwirkung für die Ringscheibe 2 zu erhöhen.
Stückliste (Bestandteil der Anmeldung) 1 = Ringscheibe, vorzugsweise aus nichtmetallischem Material, wie Kunststoff, die vorzugsweise elastisch oder teilelastisch ist, aus abriebfesten und ölbeständigen Material bestehen sollte und zweckmäßig gegen UV-Strahlen unempfindlich ist ? = Ringscheibe z.B. aus einem metallischen Material oder einem solchen Werkstoff, der einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist ;3,3a = Ausnehmungen 4 = über die Anlagefläche 9 überstehender Ring 5 = Kernmaterial der Ring scheibe 1 = = Außenfläche des Ringes 4 7 = Peripherie der Ringscheibe 2 8 = Ringinnenfläche 9 = Anlagefläche (Anschlag) der Ringscheibe 1 10 = umlaufende Wulst 11 = Ringnut, eingearbeitet in die Läuferwelle 16 12 = Anlagefläche der Ringscheibe 2 13 = Anpreßwinkel 14 = Ringnut innen im Ring 4 15 - über die eingesetzte Ringscheibe 1 überstehender Rand des Ringes 4 16 = Läuferwelle 77 = Sicherungsscheibe 18 = Innendurchmesser der Ringscheibe 2 19 = Scheibe aus Kunststoff, armiertem Kunststoff oder dgl.
20 = Ring z.B. aus Stahl 21 = bogenförmige Ausnehmung 22 9 elastische Armierung, beispielsweise aus metallischem oder nichtmetallischem Material, wie Federstahl (band- oder drahtförmig usw.) 23 = Hohlraum beliebiger Querschnittsform d = Innendurchmesser der Ringscheibe 2 d1 = (Außen-) Durchmesser der LäuFerwelle 16 Leerseite

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e ,nlaufelement zur axialen Begrenzung des Läufers an Elektromotoren, insbesondere Außenläufermotoren, das auf der LäuPerwelle festsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei miteinander verbind und lösbaren Ringscheiben (1, 2) besteht, wobei die Ringscheibe (1) die Ringscheibe (2) im Verlauf ihrer Peripherie umfaßt.
2. Anlaufelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (1) aus einem elastischen, abriebfesten Material, wie beispielsweise Kunststoff besteht, das temperatur- und ölbeständig und gegen UV-Strahlung unempfindlich ist, während die Ringscheibe (2) aus Stahl oder einem gleichwertigen Material mit geringem Reibungswiderstand und hohen Festigkeitswerten besteht.
3. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (1) napfförmig ausgebildet ist.
4. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (1) Materialschwächungen z.B. rechteckige oder bogenförmige Ausnehmungen (3, 3a; 21) aufweist, vorgesehen vorzugsweise im Bereich des überstehenden Ringes (4).
5. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine umlaufende Ringnut (14) innen im Ring (4).
6. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Ringscheibe (2) etwas größer als der Innendurchmesser der Ringfläche (8) ist.
7. Aniau£element nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (d) der Ringscheibe (2) etwas größer ist als der (Außen-) Durchmesser (d1) der Läuferwelle (16).
8. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Ringscheibe (1) etwa das Drei- bis Achtfache der Stärke der Ringscheibe (2) ausmacht.
9. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (6) des Ringes (4) huber die eingesetzte Ringscheibe (2) übersteht.
10. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (2) aus Kunststoff oder einem anderen schwingungsdämpfenden Material besteht und eine Stahlscheibe (19) (oder ein anderes verschleißfestes Material mit geringem Reibungskoeffizienten) aufgesetzt z.B. angeklebt, ein(gesetzt usw. ist, deren Außendurchmesser etwa dem des Gleitlagers entspricht oder geringer ist.
11. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Ringscheibe (1) ein Armierungsmittel (22) zugeordnet ist, beispielsweise mindestens ein Draht oder ein Band aus Federstahl.
12. Anlaufelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Armierung nur im Außenbereich der Ringscheibe (1) vorgesehen ist.
1 3. Anlaufelement nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen von Armierungsmaterial in sich gestaffelt vorgesehen sind.
14. Anlaufelement nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in der Ringscheibe (1) ein umlaufender Hohlraum (23) oder vorzugsweise gleichmäßig verteilte Hohlräume im Verlauf eines oder mehrerer gleichmäßiger Abstände vorgesehen sind, deren Querschnittsform beliebig, beispielsweise nach einer geometrischen Figur gewählt ist.