DE3538502A1

DE3538502A1 - Taumelbar gelagerter laeufer

Info

Publication number: DE3538502A1
Application number: DE19853538502
Authority: DE
Inventors: Karsten Dipl.-Ing. 7148 Remseck Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-02
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1986-05-28
Also published as: DE3538505A1; GB8526805D0; GB2182499B; GB2182499A; DE8530681U1; US4599530A

Description

2 DK 2355/2Oa

Die Erfindung betrifft einen taumelbar gelagerten Läufer einer Elektromaschine oder einer Magnetkupplung mit sphärisch verlaufendem Magnetspalt, insbesondere zum Antrieb einer Kreiselpumpe, deren Laufrad mit dem Läufer eine Einheit bildet.

Mit einem Kreiselmaschinenlaufrad eine Einheit bildene Elektromotoren mit sphärischem Luftspalt zwischen dem drehfeiderzeugenden Element und dem Läufer, also Sphäromotoren oder auch sphärische Magnetkupplungen (nachstehend magnetische Maschinen genannt) gewinnen zunehmend an Bedeutung. Der Nachteil dieser wellenlosen und auch ansonsten mit vielen Vorteilen behafteten Maschinenart liegt darin begründet, dass die Motoren einen raumfesten Einbau verlangen, da jedwede Verschwenkung der Motorachse gyroskopische Präzessionsbewegungen des Läufers nach sich zieht. Auch dann, wenn andere Störkräfte, z.B. solche, die durch nicht-radiärsymmetrische Belastung desLäufrades verursacht werden, auftreten, kann die Läufer-Laufradeinheit in Taumelschwingungen versetzt werden, die dazu führen können, dass umlaufende Teile gehäusefeste Teile berühren und zur Zerstörung führen.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, dass ein zwischen einer vom Kugelmittelpunkt des sphärischen Lagers in einem axialen Abstand angeordnetes Radiallager vorgesehen wird, welches auf einer gehäusefesten Achse gelagert wird. Die gleiche Wirkung wird erreicht, wenn ein von der Laufradeinheit getragener Wellenstumpf über ein Radiallager, vorzugsweise ein Wälzlager gegen eine Bohrung im Gehäuse abgestützt wird. Die Erfindung sieht vor, dass die Spalte an der äusseren oder inneren Peripherie des Radiallagers so gross gewählt werden, dass bei einer Taumelbewegung von zulässigem Taumelwinkel keine Berührung zwischen Radiallager und dem Läuferelement verursacht wird, so dass das Radiallager nur bei Überschreitung des zulässigen Winkelbe-

träges in Funktion tritt. Als Werkstoff für die Radiallager sieht die Erfindung bevorzugt nichtmetallische Werkstoffe vor, z.B. Lagerbuchsen aus PTFE oder auch Kugellager mit Kugeln aus Glas und Ringen aus einem thermoplastischen Werkstoff.

Die Erfindung soll anhand von Figuren erläutert werden.

Figur 1 zeigt eine Motor-Pumpeneinheit mit einer um die Achse 1 rotierenden Läufer-Laufradeinheit 3, 14 , die mittels der Lagerkappe 15 gegenüber der feststehenden Kugel 5 mit dem Zentrum 4, das gleichzeitig Mittelpunkt des sphärischen Luftspaltes mit dem Radius 12 bildet, gelagert ist. Zur Begrenzung des Taumelwinkels ist auf dem Achsstummel 13, der mit dem feststehenden Leitrad 11 eine Einheit bildet, ein Kugellager 16 angeordnet, welches mit dem Innendurchmesser 17 des Laufrades 14 einen Spalt 18 bildet. Sobald das Schaufelrad 14 eine Taumelbeschleunigung erfährt, die zu einer unzulässig grossen Amplitude des Taumelwinkels führen würde, wird die Taumelamplitude durch das Kugellager 16 begrenzt, so dass eine Berührung der umlaufenden Teile mit benachbarten feststehenden Teilen ausgeschlossen ist.

Eine Dämpfung der Taumelbewegung wird auch dadurch erzielt, dass das Kugellager 16 aus einem thermoplastischen Werkstoff besteht. Eine zusätzliche Dämpfung kann dadurch erreicht werden, dass eine gummielastische Hülse 19 zwischen dem Achsstummel 13 und dem Innenring des Kugellagers 16 angeordnet wird.

Figur 2 zeigt eine alternative Anordnung, bei der ein Wellenstummel 28 mit der Lagerkappe 15a eine Einheit bildet. Im feststehenden Teil 30 der Pumpe ist ein Kugellager 16a angeordnet, in welchem eine gummielastische Hülse 19a eingesetzt ist, deren Innendurchmesser mit dem Wellenstummel 28 einen Spalt 18a bildet.

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Claims

DK 2355/2Oa

Patentansprüche

Anspruch 1

Magnetische Maschine mit einem sphärischen->Magnetspalt zwischen einem feststehenden und einem umlaufenden Maschinenelement, wobei das umlaufende Maschinenelement ein aus einem konvexen und einem konkaven Gleitpartner gebildetes Lager aufweist, welches Taumelbewegungen erlaubt, dadurch gekannzeichnet, dass neben dem aus dem konvexen Gleitpartner (5) und dem konkaven Gleitpartner (15) bestehenden Lager ein von diesem um einen axialen Betrag entfernt angeordnetes Radiallager vorgesehen ist, welches mit einem konzentrisch zum konvex-konkav-Lager (5, 15) angeordneten gehäusefesten Maschinenelement (13, 28) einen Spalt (18, 18a) bildet, der* den Taumelwinkel begrenzt, sofern das umlaufende Maschinenelement eine unzulässig grosse Taumelbeschleunigung erfährt.

Anspruch 2

Magnetische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (16) auf einem Achsstummel (13) befestigt ist, der mit einem gehäusefesten Maschinenelement (11) eine Einheit bildet, wobei das Radiallager (16) in das umlaufende Maschinenelement (14) hineinragt.

Anspruch 3

Magnetische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (16a) in einem Lagersitz eingepresst ist, der von einem feststehenden Maschinenelement (30) gebildet wird und mit einem Wellenstummel (28), der mit dem umlaufenden Maschinenelement (3a, 14a) eine Einheit bildet, einen Spalt (18a) bildet.

Anspruch 4

Magnetische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager als Waelzlager (16) ausgebildet ist.

Anspruch 5 OOOOOul

Magnetische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wälzlager (16) und dem dieses tragende Maschinenelement (13) ein schwingungsabsorbierendes Element (19) angeordnet ist.

Anspruch 6

Magnetische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wälzlager (16a) und dem mit diesem einen Spalt bildenden Maschinenbauteil (28) ein Element (19a) aus schwingungsdämpfendem Material angeordnet ist.

Anspruch 7

Elektromaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussen- undßoder die Innenringe des Wälzlagers (16, 16a) aus thermoplastischem Kunststoff bestehen.