EP4416830A1 - Maschinengehäuse, verfahren zum herstellen eines maschinengehäuses sowie maschine mit einem solchen maschinengehäuse - Google Patents

Maschinengehäuse, verfahren zum herstellen eines maschinengehäuses sowie maschine mit einem solchen maschinengehäuse

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Publication number
EP4416830A1
EP4416830A1 EP22782523.9A EP22782523A EP4416830A1 EP 4416830 A1 EP4416830 A1 EP 4416830A1 EP 22782523 A EP22782523 A EP 22782523A EP 4416830 A1 EP4416830 A1 EP 4416830A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
centering element
centering
shaft bearing
machine
Prior art date
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Pending
Application number
EP22782523.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Kreil
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP4416830A1 publication Critical patent/EP4416830A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15—Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/14—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K15/144—Casings; Enclosures; Supports of shafts, bearings or supports therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02021—Gearboxes; Mounting gearing therein with means for adjusting alignment

Definitions

  • Machine housing Method for producing a machine housing and machine with such a machine housing
  • the present invention relates to a machine housing, for example a so-called central housing of an electrical machine. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a machine housing. In addition, the invention relates to a machine, for example an electrical machine, which has such a machine housing.
  • a shaft of the machine for example a rotor shaft
  • this machine shaft is mounted on a first housing part by means of a first shaft bearing and on a second housing part by means of a second shaft bearing.
  • Corresponding bearing seats in which the shaft bearings are seated in the housing parts, are manufactured in an assembled state of the housing, ie when the at least two housing parts are attached to one another as intended. These bearing seats are mostly designed as bores. In order to then install the shaft bearings in the shaft bearing seats, the housing must be disassembled again after the shaft bearing seats have been formed.
  • the two housing parts must be aligned particularly precisely with one another so that the shaft bearing axes of the shaft bearings coincide exactly, so that the shaft supported by the shaft bearings sits exactly straight in both shaft bearings. This means that a particularly precise repositioning tion must be ensured when assembling the housing parts in order to meet functional requirements (coaxiality, parallelism, position, etc.).
  • DE 10 2019 206 236 A1 discloses a housing for a structural unit of a vehicle drive train which comprises two housing parts, the two housing parts being aligned with one another by means of a bolt which engages in both housing parts. In this case, the bolt runs parallel to a main axis of the housing, the housing being in particular a gear housing.
  • DE 197 15 016 A1 discloses a two-part housing which has two housing parts which have a plurality of coaxial bores. Each of these bores is surrounded concentrically in each housing part by a centering which is designed as an internal centering in one housing part and as an external centering in the other housing part. The centerings fit into each other so that the housing parts are aligned with each other.
  • DE 42 06 246 C1 discloses a device for assembling two housings with a common shaft in a precise alignment.
  • An eccentric position of the shaft during assembly as a result of bearing play is compensated for with an auxiliary assembly hub, which has a center offset between its shaft centering and the outside diameter.
  • the other housing is accommodated in a fitted hole assigned to a bearing of the shaft.
  • the object of the invention is to align at least two housing parts with one another in a particularly simple and inexpensive manner, as well as precisely and repeatably without loss of accuracy.
  • This object is solved by the subject matter of the independent patent claims.
  • Features, advantages and advantageous configurations that are presented in the description for one of the subject matter of the independent patent claims are to be regarded at least analogously as features, advantages and advantageous configurations of the respective subject matter of the other independent patent claims as well as every possible combination of the subject matter of the independent patent claims. Further possible configurations of the invention are disclosed in the dependent claims, the description and the figures.
  • a machine housing for example a so-called central housing of an electrical machine.
  • the machine housing has a first housing part, which includes a first shaft bearing seat and two first centering element receptacles.
  • the machine housing has a second housing part, for example a housing cover, which is formed separately from the first housing part and has a second shaft bearing seat and two second centering element receptacles.
  • the respective shaft bearing seat is designed, for example, as a respective bore, in particular a through bore, with the respective shaft bearing seat being designed to hold a respective shaft bearing, in particular a roller bearing, so that a shaft can be attached to the two housing parts and consequently to/in the Machine housing is rotatably storable.
  • the machine housing is in particular a housing of an electrical machine, for example a traction motor of an at least partially electrically driven or movable motor vehicle
  • the shaft is consequently a rotor shaft of the electrical machine, for example.
  • the machine housing can be a rotor chamber of the electrical machine, for example.
  • the machine housing also has two straight centering elements, with the respective centering element engaging both in one of the first centering element receptacles and in one of the second centering element receptacles at the same time, so that the centering element receptacles connected by the centering element are aligned axially with one another.
  • the respective centering element is designed, for example, according to a right circular cylinder and therefore has a straight longitudinal central axis on which - in the assembled state of the machine housing - the two housing parts are aligned with one another in such a way that both a relative rotation and a relative translation tion between the two housing parts are blocked due to the engaging in the first centering element receptacle and in the second centering element receptacle centering element.
  • a longitudinal center axis of the first centering element receptacle and a longitudinal center axis of the second centering element receptacle and the longitudinal center axis of the corresponding centering element coincide.
  • the housing parts are aligned with one another in such a way that the shaft bearing seats are axially centered along a common straight shaft bearing axis, with a respective longitudinal center axis of the centering elements running obliquely or perpendicularly to the shaft bearing axis.
  • the shaft bearing axis is, for example, a so-called main axis of the machine housing, about which the shaft held or mounted in the machine housing, for example the rotor shaft, rotates or is rotated during operation of the electrical machine.
  • the two housing parts are aligned with one another so precisely that a longitudinal center axis of the shaft and the shaft bearing axis specified or defined by the shaft bearing seats coincide with one another.
  • a method for producing such a machine housing is proposed.
  • a first raw housing part and a second raw housing part are provided, from which the two housing parts are manufactured.
  • the two raw housing parts are reversibly attached to one another in a non-destructive manner by means of a fastening device, for example screwed together.
  • the arrangement having the two housing blanks is therefore not formed in one piece, so that it is not necessary to separate the material (sawing, breaking, welding, etc.) when disassembling the arrangement.
  • the first centering element recordings are on the first housing blank and on the second Housing blank formed the second centering element recordings.
  • the centering element mounts are formed by drilling into the raw housing parts.
  • the respective centering element receptacle is designed in particular according to a right circular hollow cylinder, with an inner diameter of the respective centering element receptacle and an outer diameter of the respective centering element corresponding to one another.
  • a respective inner diameter of the respective first centering element receptacle is undersized in relation to the respective outer diameter of the respective centering element, so that the respective centering element can be inserted or fastened into the respective first centering element receptacle with a press fit.
  • one of the centering elements is then inserted into the respective first centering element receptacle. If the first housing part has two centering element receptacles, two centering elements are inserted or driven into the first housing part. It is to be understood that the machine housing may generally have more than two centering elements and consequently more than two first centering element receptacles and more than two second centering element receptacles. In any case, a number of the centering elements corresponds to a respective number of the first centering element receptacles and the second centering element receptacles.
  • the housing parts are detached from one another, which means that the arrangement having the two housing parts is disassembled. There is no material separation, ie no damage to the housing parts.
  • the fastening device is opened or released as intended, for example the screw connection is unscrewed.
  • Housing parts separately from one another, so that the corresponding shaft bearings and the machine shaft can be used or installed in the associated shaft bearing seats of the housing parts particularly easily and/or with little effort.
  • the centering elements In order to detach the housing parts from one another without destroying them, it is also necessary for the centering elements to be detached from the first housing part and/or from the second housing part, which can be done, for example, by removing the centering elements from the first centering element receptacles. In any case, the centering elements are to be brought into a position in which they do not engage in both housing parts at the same time.
  • a machine which has the machine housing.
  • the machine shaft is rotatably mounted on the shaft bearing seats both by means of the first housing part and by means of the second housing part coaxially to the shaft bearing axis.
  • the machine is an electrical machine, for example a traction motor for an electrically drivable motor vehicle.
  • the machine shaft can be a rotor shaft of the machine, for example.
  • the machine housing produced by means of the method described above, and consequently the machine having the machine housing, can be assembled and maintained (repaired) particularly easily and/or with little effort, since the two housing parts—if they are disassembled from one another—are (again) attached to one another in a particularly exact or precise manner can be aligned so that the shaft bearing seats and, as a result, the shaft of the machine supported by means of the shaft bearing seats coincide particularly precisely with the shaft bearing axis.
  • the centering elements which can also be referred to as dowel pins, the machining processes and the materials used to manufacture the raw housing parts can also be freely selected.
  • a development of the machine housing provides that the longitudinal central axis of at least one of the centering elements and an (imaginary) plane that is arranged perpendicularly to the shaft bearing axis coincide.
  • the longitudinal central axis of the corresponding centering element runs in the plane that is perpendicularly intersected or penetrated by the shaft bearing axis.
  • the machine housing in particular that - apart from the centering element mounts and the centering elements - it is designed to be rotationally symmetrical that is.
  • the first housing part, through which a machine chamber of the machine or the machine housing is formed for example, can be designed according to a circular ring cylinder, wherein the second housing part, through which a housing cover corresponding to the machine chamber is formed in particular, can be designed according to a circular disk can.
  • the longitudinal center axes of two centering elements arranged on different sides of the mirror plane enclose an angle of 0° and 180° with one another in the mirror plane.
  • the apex of the angle is the point in the mirror plane at which the longitudinal central axis of the centering elements or of the correspondingly associated centering element receptacles intersect.
  • the second housing part has a collar element on which at least one of the second centering element receptacles is formed.
  • the collar element encloses an outer peripheral side of the first housing part at least in regions, it being possible for the collar element to be designed as a continuous circular ring, for example. It is also conceivable for the collar element to be interrupted, in particular repeatedly interrupted, along the outer circumferential direction of the first housing part, which means that the collar element can have an at least substantially rectangular crenellated shape.
  • the corresponding second centering element receptacle is then formed on/in the respective pinnacle portion of the collar element.
  • the chamber at least partially formed or defined by the first housing part can be sealed off from the surroundings of the machine housing in a particularly simple and/or inexpensive manner, so that it is particularly simple and inexpensive to prevent a fluid, such as a wet-running liquid, from escaping in an undesired manner exits the machine housing.
  • At least one of the first centering element receptacles is designed as a through hole which is sealed on one side by means of a sealing element. Furthermore, it can be provided in the machine housing that several of the first centering element receptacles are designed as a respective through hole. In particular, all of the first centering element receptacles are designed as a respective through hole. This means that when the corresponding first centering element receptacle is formed, the wall element of the first housing part is drilled through to such an extent that an interior of the first housing part, for example the machine chamber, and an area surrounding the first housing part are fluidly connected to one another by means of the through hole.
  • a particularly simple production of the through hole or the corresponding first centering element receptacle is accepted at the price of installing the sealing element. It can be provided that the sealing element, by means of which the corresponding through-hole is sealed in such a way that a fluid, for example the wet rotor fluid, cannot flow through it, is formed by that one of the centering elements which is inserted into the first centering-element receptacle designed as the through-hole or is pressed.
  • the drawing shows in: 1 shows a schematic and sectional view of a machine housing which is composed of two housing parts which correspond to one another;
  • FIG. 2 shows a schematic and sectional view of the machine housing, the two housing parts being aligned with one another by means of two centering elements;
  • FIG 3 shows a schematic detailed view of a respective part of the two housing parts, one of the housing parts having a groove corresponding to the centering element as a centering element receptacle.
  • the machine which is in particular an electrical machine (“electric motor”), has the machine housing 1 , the first housing part 2 having a first shaft bearing seat 4 and two first centering element receptacles 5 .
  • the first housing part 2 and the second housing part 3 are designed separately from one another, which means that there is no material connection between the housing parts 2, 3.
  • the second housing part 3 has a second shaft bearing seat 6 and two second centering element receptacles 7 .
  • the respective shaft bearing seat 4, 6 is designed to hold a shaft bearing (not shown), in particular a roller bearing, so that a machine shaft (not shown), in particular a rotor shaft, of the machine can be rotatably mounted in/on the machine housing 1 via the respective shaft bearing can.
  • the respective shaft bearing seat 4 , 6 is designed as a through hole, for example a through hole, which completely penetrates a first base element 8 of the first housing part 2 and a second base element 9 of the second housing part 3 .
  • the machine housing 1 also has two straight centering elements 10, wherein in the assembled state of the machine housing 1--see FIG.
  • the housing parts 2, 3 are aligned with one another in such a way that the shaft bearing seats 4, 6 are axially centered along a common straight shaft bearing axis 14.
  • the longitudinal central axes 13 of the respective centering element 10 run obliquely or perpendicularly to the shaft bearing axis 14.
  • the longitudinal central axis 13 of at least one of the centering elements 10 and the shaft bearing axis 14 run skewed relative to one another.
  • the machine housing 1 has two first centering element receptacles 5 in/on the first housing part 2 , two second centering element receptacles 7 and two centering elements 10 in/on the second housing part 3 .
  • the machine housing 1 has more than two first centering element receptacles 5 , more than two second centering element receptacles 7 and more than two centering elements 10 . If the machine housing 1 has two or more centering elements 10 and correspondingly associated first centering element mounts 5 and second centering element mounts 7, it is provided—as in the present example—that the longitudinal center axes 13 of the centering elements 10 and the shaft bearing axis 14 are arranged skewed relative to one another.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the machine housing 1 cut along a cutting plane II-II (see FIG. 1), the two housing parts 2, 3 being aligned with one another by means of two centering elements 10.
  • the (imaginary) plane 15 and the drawing plane of FIG. 2 coincide.
  • FIG. 16 an imaginary mirror plane 16 is shown in FIG. It can be seen that the mirror plane 16 and the shaft bearing axis 14 coincide, which means that the shaft bearing axis 14 runs in the mirror plane 16 .
  • the longitudinal center axes 11, 12, 13 enclose an angle 17 with one another which is between 0° and 180° and is different from 0° and 180°. This results in a V-shaped arrangement of the longitudinal center axes 11, 12, 13 or the centering element receptacles 5, 7 and the centering elements 10.
  • One of the first centering element receptacles 5 , several of the first centering element receptacles 5 or all of the first centering element receptacles 5 can be designed as a respective through hole (not shown) that completely penetrates a wall element 18 of the first housing part 2 .
  • the respective through hole or the respective first centering element receptacle 5 is then sealed at least on an inner peripheral surface 19 of the first housing part 2, for example by means of a sealing element.
  • the corresponding sealing element can in particular be formed by the centering element 10, which is or is inserted into the through-hole. Alternatively, it can be provided that the sealing element is a different component from the corresponding centering element 10 .
  • At least one of the first centering element receptacles 5, several of the first centering element receptacles 5 or all of the first centering element receptacles 5 is/are designed as a respective blind hole 20.
  • An inner peripheral contour of the respective blind hole 20 corresponds to an outer peripheral contour of the centering elements 10.
  • a diameter of the respective blind hole 20 - as well as a diameter of the respective through hole - is undersized in relation to an outer diameter of the respective centering element 10, so that the respective centering element 10 in / is attached to the first housing part 2 by a press fit being mediated between the blind hole 20 or the through hole and the centering element 10 .
  • the centering element 10 protrudes out of the first housing part 2, in particular out of the first centering element receptacle 5, and--if the two housing parts 2, 3 are attached to one another as intended--simultaneously into the associated second centering element receptacle 7.
  • the second housing part 3 has a collar element 21 which (see FIG. 1) encompasses the first housing part 2 at least in regions along its outer circumferential direction. At least one of the second centering element receptacles 7 is formed on the collar element 21, which is formed in the shape of a circular ring. It can also be provided in the case of the machine housing 1 that more second centering element receptacles 7 are formed in/on the collar element 21 . It is provided here that all of the second centering element receptacles 7 are formed in/on the collar element 21 .
  • the respective second centering element receptacle 7 is designed as a through hole that completely penetrates the collar element 21 in the radial direction.
  • An inner diameter of the through-hole penetrating collar element 21 and the outer diameter of the respective centering element 10 correspond to one another, so that a positive fit is imparted between centering element 10 fastened in corresponding first centering element receptacle 5 and associated second centering element receptacle 7 .
  • Fig. 3 shows a schematic detailed view of area III (see Fig. 1 and Fig. 2) of the machine housing 1 or the two housing parts 2, 3, the second centering element receptacle 7 formed on the collar element 21 being a groove 22 in the collar element 21 is formed.
  • the collar element 21 can be configured as an interrupted circular ring, as a result of which the second housing part 3 has a crenellated structure as the collar element 21, which can have at least one crenellated portion 23 or a plurality of crenellated portions 23.
  • the groove 22 is formed in/on the pinnacle portion 23 .
  • groove 22 has a depth that corresponds at most to an outer radius dimension of the respective centering element 10, so that an outer circumference of centering element 10 along its outer circumferential direction is surrounded by groove 22 at most in half, i.e. at most over an arc of 180°. If—as provided in the present example—the respective centering element 10 has a circular-cylindrical shape, this means that the groove 22 has a semicircular cross-sectional shape. The radius of the groove 22 and the radius of the centering element 10 correspond in this way with each other so that the centering element 10 can be suitably inserted into the groove 22 . In this way, the assembly of the two housing parts 2, 3 along an assembly direction 24 is made possible, which in particular runs parallel to the shaft bearing axis 14 or coincides with the shaft bearing axis 14.
  • a first raw housing part 25 and a second raw housing part 26 are reversibly attached to one another by means of a fastening device 27 in a non-destructive manner.
  • the two raw housing parts 25, 26 are screwed together, which means that the fastening device 27 has, for example, an internal thread in the first raw housing part 25 and a screw element that corresponds thereto, which completely penetrates the second raw housing part 26 and, thereby, mediating a threaded connection in the first raw housing part 25 , In particular in the internal thread protrudes and is fixed there.
  • the raw housing parts 25, 26 are clamped together by means of the screw element of the fastening device 27.
  • the fastening device 27 has another fastening means, for example a fastening means with a non-positive fit, such as a clamping device, etc To clamp housing parts 2, 3 to one another in a non-positive and/or positive manner or to fix them to one another.
  • the first housing part 2 is manufactured from the first housing blank 25 and the second housing part 3 from the second housing blank 26. Consequently, the housing blanks 25, 26 have neither centering element receptacles 5, 7 nor shaft bearing seats 4, 6 at this stage of the process. Only after the housing blanks 25, 26 have been attached to one another by means of the fastening device 27 are the first centering element receptacles 5 formed on the first housing blank 25 and the second centering element receptacles 7 formed on the second housing blank 26. Furthermore--while the housing blanks 25, 26 are clamped together by means of the fastening device 27--the shaft bearing seats 4, 6 are formed. In this way, the housing parts 2, 3 are manufactured from the housing blanks 25, 26, the shaft bearing axis 14 being defined.
  • the arrangement comprising the first housing part 2 and the second housing part 3 is designed built by the fastener 27 is loosened.
  • the screw element is unscrewed from the housing parts 2, 3.
  • Material cutting for example welding cutting, sawing, breaking, etc., is not used to disassemble the housing parts 2, 3 or to disassemble the arrangement, since the housing blanks 25, 26 and consequently the housing parts 2, 3 are separate from each other - that is are not formed or provided in one piece.
  • a respective one of the centering elements 10 is inserted into the respective first centering element receptacle 5.
  • the first housing part 2 has two first centering element receptacles 5, which means that a first of the centering elements 10 is inserted into one of the first centering element receptacles 5 and a second of the centering elements 10 is inserted into the corresponding other of the first centering element receptacles 5.
  • a press fit is produced between the respective first centering element receptacle 5 and the respective centering element 10 .
  • the two housing parts 2, 3 are separate from one another, with the centering elements 10 protruding from the first housing part 2 or from the respective first centering element receptacle 5.
  • this is first formed as a continuous circular ring and is then drilled through radially at the locations of the second centering element receptacles 7. At least part of the circular ring is then removed, for example milled off, in such a way that only the groove 22 remains of the bores formed at the locations of the second centering element receptacles 7 .
  • the initially continuous circular ring of the collar element 21 is further removed away from the second centering element receptacles 7, in particular away from the grooves 22, so that the crenelated structure or the crenellated portions 23 result. It is just as conceivable that the pinnacle structure or the pinnacle portions 23 and, if applicable, the second centering element receptacles 7 are already formed at least roughly during the primary shaping of the second housing blank 26 and/or are manufactured using at least one machining manufacturing process.
  • the housing parts 2, 3 can be assembled into the machine housing 1 particularly easily and/or with little effort engage both in the first housing part 2 and in the second housing part 3, it is ensured that the shaft bearing axis 14 runs exactly perpendicular to the first base element 8 of the first housing part 2 and at the same time exactly perpendicular to the second base element 9 of the second housing part 3.
  • the machine shaft to be mounted by means of the shaft bearing is particularly advantageously rotatably mounted both on the first housing part 2 and on the second housing part 3, with the shaft hitting or penetrating the base elements 8, 9 or the corresponding shaft bearing exactly perpendicularly.
  • the machine housing 1, the method for producing the machine housing 1 and the machine that has the machine housing 1 show a respective possibility of how the two housing parts 2, 3 can be aligned with one another in a particularly simple and inexpensive manner as well as precisely and repeatedly without loss of accuracy are. Due to the centering elements 10 or centering element receptacles 5, 7 arranged obliquely or perpendicularly to the shaft bearing axis 14, disassembly and reassembly of the two housing parts 2, 3 is significantly facilitated. In other words, exact repeat positioning when assembling the housing parts 2, 3 to form the machine housing 1 is ensured.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Maschinengehäuse (1), ein Verfahren zum Herstellen des Maschinengehäuses (1) sowie eine Maschine mit dem Maschinengehäuse (1). Das Maschinengehäuse (1) umfasst: einen ersten Gehäuseteil (2), der einen ersten Wellenlagersitz (4) und zwei erste Zentrierelementaufnahmen (5) aufweist; einen von dem ersten Gehäuseteil (2) separat ausgebildeten, zweiten Gehäuseteil (3), der einen zweiten Wellenlagersitz (6) und zwei zweite Zentrierelementaufnahmen (7) aufweist; zwei gerade Zentrierelemente (10), wobei das jeweilige Zentrierelement (10) sowohl in eine der ersten Zentrierelementaufnahmen (5) als auch in eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen (7) eingreift, sodass die mittels des Zentrierelements (10) verbundenen Zentrierelementaufnahmen (5, 7) axial aneinander ausgerichtet sind. Dadurch sind die Gehäuseteile (2, 3) derart aneinander ausgerichtet, dass die Wellenlagersitze (4, 6) entlang einer gemeinsamen Wellenlagerachse (14) axial zentriert sind. Eine jeweilige Längsmittenachse (13) der Zentrierelemente (10) verläuft dabei schräg oder senkrecht zur Wellenlagerachse (14).

Description

Maschinengehäuse, Verfahren zum Herstellen eines Maschinengehäuses sowie Maschine mit einem solchen Maschinengehäuse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinengehäuse, zum Beispiel ein sogenanntes Zentralgehäuse einer elektrischen Maschine. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Maschinengehäuses. Zudem betrifft die Erfindung eine Maschine, beispielsweise eine elektrische Maschine, die ein solches Maschinengehäuse aufweist.
Bei Maschinen, insbesondere elektrischen Maschinen, kommt es häufig dazu, dass eine Welle der Maschine, beispielsweise eine Rotorwelle, mittels entsprechender Wellenlager in einem mehrteiligen Gehäuse gelagert wird. Mit anderen Worten wird diese Maschinenwelle mittels eines ersten Wellenlagers an einem ersten Gehäuseteil und mittels eines zweiten Wellenlagers an einem zweiten Gehäuseteil gelagert. Entsprechende Lagersitze, in denen die Wellenlager in den Gehäuseteilen sitzen, werden dabei in einem zusammengebauten Zustand des Gehäuses gefertigt, das heißt wenn die zumindest zwei Gehäuseteile bestimmungsgemäß aneinander befestigt sind. Diese Lagersitze sind zumeist als Bohrungen ausgeführt. Um die Wellenlager dann in die Wellenlagersitze einzubauen, muss das Gehäuse nach dem Ausbilden der Wellenlagersitze wieder auseinandergebaut werden. Sind die Wellenlager dann eingebaut, müssen die beiden Gehäuseteile besonders exakt aneinander ausgerichtet werden, damit Wellenlagerachsen der Wellenlager exakt zusammenfallen, sodass die mittels der Wellenlager gelagerte Welle exakt gerade in beiden Wellenlagern sitzt. Das bedeutet, dass eine besonders exakte Wiederpositionie- rung beim Zusammenbau der Gehäuseteile sicherzustellen ist, um funktionalen Anforderungen (Koaxialität, Parallelität, Position etc.) gerecht zu werden.
Aus dem Maschinenbau ist es beispielsweise bekannt, das Maschinengehäuse zunächst einstückig herzustellen oder die Gehäuseteile stoffschlüssig miteinander zu verbinden, um hiernach in dem einstückigen Gehäuse die Wellenlagersitze auszubilden. Danach wird das zuvor einstückige Gehäuse gecrackt (bruchgetrennt), wie es aus dem Bau von Pleuel bekannt ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine definierte zahnartige Struktur an einem härteren der beiden zusammenzubauenden Gehäuseteile in das weichere Gegenstück unter Druck einzuprägen. Diese beiden Ansätze erfordern jedoch bestimmte Voraussetzungen hinsichtlich der einsetzbaren Materialien und/oder hinsichtlich bestimmter Herstellungsverfahren.
Durch die DE 10 2019 206 236 A1 ist des Weiteren ein Gehäuse für eine Baueinheit eines Fahrzeugantriebsstrangs bekannt, das zwei Gehäuseteile umfasst, wobei die beiden Gehäuseteile mittels eines Bolzens, der in beide Gehäuseteile eingreift, aneinander ausgerichtet sind. Dabei verläuft der Bolzen parallel zu einer Hauptachse des Gehäuses, wobei es sich bei dem Gehäuse insbesondere um ein Getriebegehäuse handelt. Aus der DE 197 15 016 A1 ist ein zweiteiliges Gehäuse bekannt, das zwei Gehäuseteile aufweist, die mehrere koaxial ausgeführte Bohrungen aufweisen. Jede dieser Bohrungen ist in jedem Gehäuseteil konzentrisch von einer Zentrierung umgeben, die in dem einen Gehäuseteil als Innenzentrierung und in dem anderen Gehäuseteil als Außenzentrierung ausgeführt ist. Dabei greifen die Zentrierungen passgenau ineinander, sodass die Gehäuseteile aneinander ausgerichtet sind. Überdies offenbart die DE 42 06 246 C1 eine Einrichtung zum fluchtgenauen Zusammenbau zweier Gehäuse mit einer gemeinsamen Welle. Eine bei der Montage vorhandene außermittige Lage der Welle in Folge des Lagerspiels wird mit einer Montagehilfsnabe ausgeglichen, die einen Mittenversatz zwischen ihrer Wellenzentrierung und dem Außendurchmesser aufweist. Am Außendurchmesser wird das andere Gehäuse an einer einem Lager der Welle zugeordneten Passbohrung aufgenommen. Diese Möglichkeiten zum Ausrichten der beiden Gehäuseteile aneinander sind jedoch besonders aufwendig.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, wenigstens zwei Gehäuseteile besonders einfach und aufwandsarm sowie präzise und ohne Genauigkeitsverlust wiederholbar aneinander auszurichten. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Patentansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche anzusehen. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
In einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Maschinengehäuse, zum Beispiel ein sogenanntes Zentralgehäuse einer elektrischen Maschine, vorgeschlagen. Das Maschinengehäuse weist einen ersten Gehäuseteil auf, der einen ersten Wellenlagersitz und zwei erste Zentrierelementaufnahmen umfasst. Zudem weist das Maschinengehäuse einen von dem ersten Gehäuseteil separat ausgebildeten, zweiten Gehäuseteil, zum Beispiel einen Gehäusedeckel, auf, der einen zweiten Wellenlagersitz und zwei zweite Zentrierelementaufnahmen aufweist. Der jeweilige Wellenlagersitz ist zum Beispiel als eine jeweilige Bohrung, insbesondere Durchgangsbohrung, ausgebildet, wobei der jeweilige Wellenlagersitz dazu ausgebildet ist, ein jeweiliges Wellenlager, insbesondere Wälzlager, zu halten, sodass mittels der Wellenlager eine Welle an den beiden Gehäuseteilen und infolgedessen an/in dem Maschinengehäuse rotierbar lagerbar ist. Da es sich bei dem Maschinengehäuse insbesondere um ein Gehäuse einer elektrischen Maschine, beispielsweise eines Traktionsmotors eines zumindest teilweise elektrisch antreibbaren bzw. fortbewegbaren Kraftfahrzeugs, handelt, handelt es sich in Konsequenz bei der Welle zum Beispiel um eine Rotorwelle der elektrischen Maschine. Infolgedessen kann es sich bei dem Maschinengehäuse zum Beispiel um eine Rotorkammer der elektrischen Maschine handeln.
Das Maschinengehäuse weist des Weiteren zwei gerade Zentrierelemente auf, wobei das jeweilige Zentrierelement sowohl in eine der ersten Zentrierelementaufnahmen als auch in eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen gleichzeitig eingreift, sodass die mittels des Zentrierelements verbundenen Zentrierelementaufnahmen axial aneinander ausgerichtet sind. Das jeweilige Zentrierelement ist zum Beispiel gemäß einem geraden Kreiszylinder ausgebildet und weist demnach eine gerade Längsmittenachse auf, an der - in zusammengebautem Zustand des Maschinengehäuses - die beiden Gehäuseteile derart aneinander ausgerichtet sind, dass sowohl eine Relativdrehung als auch eine Relativtransla- tion zwischen den beiden Gehäuseteilen aufgrund des in die erste Zentrierelementaufnahme und in die zweite Zentrierelementaufnahme eingreifenden Zentrierelements gesperrt sind. Dabei fallen eine Längsmittenachse der ersten Zentrierelementaufnahme sowie eine Längsmittenachse der zweiten Zentrierelementaufnahme und die Längsmittenachse des entsprechenden Zentrierelements zusammen.
Hierdurch sind die Gehäuseteile derart aneinander ausgerichtet, dass die Wellenlagersitze entlang einer gemeinsamen geraden Wellenlagerachse axial zentriert sind, wobei eine jeweiligen Längsmittenachse der Zentrierelemente schräg oder senkrecht zur Wellenlagerachse verläuft. Bei der Wellenlagerachse handelt es sich zum Beispiel um eine sogenannte Hauptachse des Maschinengehäuses, um welche die in dem Maschinengehäuse gehaltene bzw. gelagerte Welle, beispielsweise Rotorwelle, im Betrieb der elektrischen Maschine rotiert oder rotiert wird. Dabei sind die beiden Gehäuseteile so exakt aneinander ausgerichtet, dass eine Längsmittenachse der Welle und die durch die Wellenlagersitze vorgegebene bzw. definierte Wellenlagerachse miteinander zusammenfallen.
Auf diese Weise ist ein vorteilhaft besonders exakter Sitz der Welle der elektrischen Maschine in Bezug zu den Wellenlagersitzen bzw. in Bezug zu den Gehäuseteilen gewährleistet, wobei insbesondere ein verkanteter Sitz der Welle in den Wellenlagersitzen bzw. in den Wellenlagern verhindert ist. Dies führt zum einen zu einem besonders leisen Betrieb der elektrischen Maschine, die das Maschinengehäuse aufweist, sowie zu einer besonders hohen Lebensdauer und besonders geringen Lagerverlusten aufgrund von besonders geringer Reibung in den Wellenlagern.
In einem weiteren bzw. zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Maschinengehäuses vorgeschlagen. Bei dem Verfahren werden ein erstes Gehäuserohteil und ein zweites Gehäuserohteil bereitgestellt, aus denen die beiden Gehäuseteile gefertigt werden. Hierzu werden die beiden Gehäuserohteile mittels einer Befestigungseinrichtung zerstörungsfrei reversibel aneinander befestigt, beispielsweise miteinander verschraubt. Die die beiden Gehäuserohteile aufweisende Anordnung ist somit nicht einstückig ausgebildet, sodass ein Materialtrennen (Sägen, Brechen, Schweißtrennen etc.) beim Auseinanderbauen der Anordnung nicht erforderlich ist.
In einem weiteren Schritt des Verfahrens zum Herstellen des Maschinengehäuses werden an dem ersten Gehäuserohteil die ersten Zentrierelementaufnahmen und an dem zweiten Gehäuserohteil die zweiten Zentrierelementaufnahmen ausgebildet. Beispielsweise werden die Zentrierelementaufnahmen ausgebildet, indem die Gehäuserohteile angebohrt werden. Die jeweilige Zentrierelementaufnahme ist insbesondere gemäß einem geraden Kreishohlzylinder ausgebildet, wobei ein Innendurchmesser derjeweiligen Zentrierelementaufnahme und ein Außendurchmesser des jeweiligen Zentrierelements miteinander korrespondieren. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass ein jeweiliger Innendurchmesser der jeweiligen ersten Zentrierelementaufnahme in Bezug zu dem jeweiligen Außendurchmesser des jeweiligen Zentrierelements ein Untermaß aufweist, sodass das jeweilige Zentrierelement in die jeweilige erste Zentrierelementaufnahme unter Vermittlung einer Presspassung einsetzbar bzw. darin befestigbar ist.
In einem weiteren Schritt des Verfahrens werden - während die beiden Gehäuserohteile mittels der Befestigungseinrichtung aneinander fixiert sind - an dem ersten Gehäuserohteil der erste Wellenlagersitz ausgebildet und an dem zweiten Gehäuserohteil der zweite Wellenlagersitz ausgebildet. Hierdurch werden die Gehäuseteile hergestellt und die Wellenlagerachse definiert. Das bedeutet, dass in diesem Stadium des Verfahrens die Anordnung die beiden Gehäuseteile aufweist, die mittels der Befestigungseinrichtung zerstörungsfrei lösbar aneinander fixiert bzw. aneinander befestigt sind.
In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird dann in die jeweilige erste Zentrierelementaufnahme eines der Zentrierelemente eingesetzt. Soweit das erste Gehäuseteil also zwei Zentrierelementaufnahmen aufweist, werden zwei Zentrierelemente in den ersten Gehäuseteil eingesetzt bzw. eingetrieben. Es ist zu verstehen, dass das Maschinengehäuse generell mehr als zwei Zentrierelemente und infolgedessen mehr als zwei erste Zentrierelementaufnahmen und mehr als zwei zweite Zentrierelementaufnahmen aufweisen kann. Jedenfalls entspricht eine Anzahl der Zentrierelemente einer jeweiligen Anzahl der ersten Zentrierelementaufnahmen und der zweiten Zentrierelementaufnahmen.
Vor, während oder nach dem Einsetzen der Zentrierelemente in die ersten Zentrierelementaufnahmen werden die Gehäuseteile voneinander gelöst, was bedeutet, dass die die beiden Gehäuseteile aufweisende Anordnung auseinandergebaut wird. Dabei unterbleibt ein Materialtrennen, das heißt ein Beschädigen, der Gehäuseteile. Zum Auseinanderbauen der Anordnung, das heißt zum Lösen der Gehäuseteile voneinander, wird die Befestigungseinrichtung bestimmungsgemäß geöffnet bzw. gelöst, beispielsweise wird die Schraubverbindung aufgeschraubt. In diesem Stadium des Verfahrens liegen dann die Gehäuseteile separat voneinander vor, sodass besonders einfach und/oder aufwandsarm entsprechende Wellenlager sowie die Maschinenwelle in die zugehörigen Wellenlagersitze der Gehäuseteile eingesetzt bzw. eingebaut werden können. Um die Gehäuseteile zerstörungsfrei voneinander zu lösen, ist es des Weiteren erforderlich, dass die Zentrierelemente von dem ersten Gehäuseteil und/oder von dem zweiten Gehäuseteil gelöst werden, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, dass die Zentrierelemente aus den ersten Zentrierelementaufnahmen ausgebaut werden. Jedenfalls sind die Zentrierelemente in eine Stellung zu bringen, in der sie nicht gleichzeitig in beiden Gehäuseteile eingreifen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Maschine vorgeschlagen, die das Maschinengehäuse aufweist. Dabei ist die Maschinenwelle über die Wellenlagersitze sowohl mittels des ersten Gehäuseteils als auch mittels des zweiten Gehäuseteils koaxial zur Wellenlagerachse rotierbar gelagert. Insbesondere handelt es sich bei der Maschine um eine elektrische Maschine, zum Beispiel um einen Traktionsmotor für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug. Demnach kann es sich bei der Maschinenwelle zum Beispiel um eine Rotorwelle der Maschine handeln. Bei bestimmungsgemäßem Einsatz des Maschinengehäuses, beispielsweise in bestimmungsgemäßer Einbaulage, weist also die Maschine das Maschinengehäuse auf. Folglich weist die Maschine sowohl die Gehäuseteile und die Zentrierelemente als auch die Zentrierelementaufnahmen auf.
Das mittels des zuvor dargelegten Verfahrens hergestellte Maschinengehäuse und infolgedessen die das Maschinengehäuse aufweisende Maschine sind besonders einfach und/oder aufwandarm montierbar sowie wartbar (reparierbar), da die beiden Gehäuseteile - wenn diese voneinander demontiert sind - besonders exakt bzw. präzise (wieder) derart aneinander ausgerichtet werden können, dass die Wellenlagersitze und infolgedessen die mittels der Wellenlagersitze gelagerte Welle der Maschine besonders genau mit der Wellenlagerachse zusammenfällt. Durch den Einsatz der Zentrierelemente, die auch als Passstifte bezeichnet werden können, sind des Weiteren die Bearbeitungsverfahren sowie die Materialien, die zum Herstellen der Gehäuserohteile eingesetzt werden, frei wählbar.
In einer Weiterbildung des Maschinengehäuses sind die Längsmittenachse wenigstens eines der Zentrierelemente und die Wellenlager zueinander windschief angeordnet. Mit anderen Worten schneiden sich die Längsmittenachse des entsprechenden Zentrierele- merits und die Wellenlagerachse nicht. Es kann vorgesehen sein, dass beide, insbesondere alle, Zentrierelemente, die das Maschinengehäuse aufweist, derart angeordnet sind, dass sie jeweils windschief zur Wellenlagerachse angeordnet sind. Dementsprechend sind die mit den Zentrierelementen korrespondierenden Zentrierelementaufnahmen derart in/an dem entsprechenden Gehäuseteil ausgebildet, dass eine gemeinsame Längsmitten- achse eines Paares aus einer ersten und aus einer zweiten Zentrierelementaufnahme die mittels eines der Zentrierelemente verbunden oder verbindbar sind, windschief zur Längs- mittenachse angeordnet sind. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass zumindest zwei der Zentrierelemente im eingebauten Zustand, das heißt wenn das jeweilige Zentrierelement sowohl in eine der ersten Zentrierelementaufnahmen als auch in eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen eingreift, nicht parallel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist wirksam verhindert, dass die beiden Gehäuseteile um die Wellenlagerachse relativ zueinander verdreht werden und dass die Gehäuseteile quer zur Wellenlagerachse translatorisch zueinander bewegt werden.
Eine Weiterbildung des Maschinengehäuses sieht vor, dass die Längsmittenachse wenigstens eines der Zentrierelemente und eine (imaginäre) Ebene, die senkrecht zur Wellenlagerachse angeordnet ist, zusammenfallen. Anders ausgedrückt verläuft die Längsmittenachse des entsprechenden Zentrierelements in der Ebene, die von der Wellenlagerachse senkrecht geschnitten oder durchdrungen wird. So gestaltet sich das Herstellen der Zentrierelementaufnahmen besonders einfach, und des Weiteren ist ein besonders zuverlässiger Sitz der Zentrierelemente in den Zentrierelementaufnahmen gewährleistet.
Das Maschinengehäuse kann gemäß einer Weiterbildung in Bezug zu einer Spiegelebene ebenensymmetrisch ausgebildet sein, wobei diese Spiegelebene und die Wellenlagerachse zusammenfallen. Mit anderen Worten verläuft die Wellenlagerachse vollständig in der Spiegelebene. Eine derartige Ausgestaltung des Maschinengehäuses hat unter anderem zur Folge, dass auf der einen Seite der Spiegelebene eines der Zentrierelemente angeordnet ist, wohingegen auf der anderen Seite der Spiegelebene das andere der Zentrierelemente angeordnet ist. Dabei treffen sich die Längsmittenachsen dieser Zentrierelemente in einem gemeinsamen Punkt, der in der Spiegelebene liegt. Hierdurch ist das Konstruieren bzw. Herstellen des Maschinengehäuses noch einfacher.
Generell gilt für das Maschinengehäuse insbesondere, dass es - abgesehen von den Zentrierelementaufnahmen und den Zentrierelementen -rotationssymmetrisch ausgebil- det ist. Das bedeutet, dass der erste Gehäuseteil, durch den beispielsweise eine Maschinenkammer der Maschine oder des Maschinengehäuses gebildet ist, gemäß einem Kreisringzylinder ausgebildet sein kann, wobei der zweite Gehäuseteil, durch den insbesondere ein mit der Maschinenkammer korrespondierender Gehäusedeckel gebildet ist, gemäß einer Kreisscheibe ausgebildet sein kann.
Im Zusammenhang mit den spiegelbildlich angeordneten Zentrierelementen bzw. Zentrierelementaufnahmen ist - gemäß einer Weiterbildung des Maschinengehäuses - vorgesehen, dass die Längsmittenachsen zweier auf unterschiedlichen Seiten der Spiegelebene angeordneter Zentrierelemente in der Spiegelebene miteinander einen von 0° und von 180° unterschiedlichen Winkel einschließen. Dabei ist der Scheitelpunkt des Winkels der Punkt in der Spiegelebene, an dem die Längsmittenachse der Zentrierelemente bzw. der entsprechend zugehörigen Zentrierelementaufnahmen einander schneiden. Auf diese Weise ergibt sich eine v-förmige Anordnung der Zentrierelemente bzw. der jeweiligen Paare, wobei das jeweilige Paar eine erste Zentrierelementaufnahme und eine zugehörige zweite Zentrierelementaufnahme aufweist. Infolgedessen sind die rotatorische und die translatorische Positionsfixierung zwischen den Gehäuseteilen besonders effizient gewährleistet.
Um sowohl den Zusammenbau als auch den Auseinanderbau der beiden Gehäuseteile noch einfacher bzw. aufwandärmer zu gestalten, ist gemäß einer Weiterbildung des Maschinengehäuses vorgesehen, dass der zweite Gehäuseteil ein Kragenelement aufweist, an dem wenigstens eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen ausgebildet ist. Dabei umschließt das Kragenelement eine Außenumfangsseite des ersten Gehäuseteils zumindest bereichsweise, wobei das Kragenelement zum Beispiel als ein durchgehender Kreisring ausgebildet sein kann. Es ist ferner denkbar, dass das Kragenelement entlang der Außenumfangsrichtung des ersten Gehäuseteils unterbrochen, insbesondere mehrfach unterbrochen, ausgebildet ist, was bedeutet, dass das Kragenelement eine zumindest im Wesentlichen rechteckzinnenförmige Gestalt aufweisen kann. An/in dem jeweiligen Zinnenanteil des Kragenelements ist dann die entsprechende zweite Zentrierelementaufnahme ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass das Kragenelement so viele Zinnenanteile aufweist, wie das zweite Gehäuseteil zweite Zentrierelementaufnahmen aufweist. Dementsprechend wird dann an jedem der Zinnenanteile eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen ausgebildet. Hierdurch wird einem Gedanken an ein besonders leichtes Maschinengehäuse und einer besonders rohstoffsparenden Herstellung in besonderem Maße Rechnung getragen.
Im Zusammenhang mit der rechteckzinnenartigen Struktur des Kragenelements sieht eine weitere Ausgestaltung des Maschinengehäuses vor, dass die an dem Kragenelement ausgebildete, zweite Zentrierelementaufnahme als eine Nut in dem Kragenelement ausgebildet ist. Dabei korrespondiert eine Innenkontur der Nut mit einer Außenkontur des jeweiligen Zentrierelements. Insbesondere hat die Nut eine Tiefe, die höchstens einem Au- ßenradiusmaß des jeweiligen Zentrierelements entspricht, sodass das Zentrierelement entlang dessen Außenumfangsrichtung höchstens über 180° von der Nut umschlossen ist. Denn - wie bereits dargelegt - handelt es sich bei dem jeweiligen Zentrierelement insbesondere um einen kreiszylindrisch ausgebildeten Passstift, der in zusammengebautem Zustand des Maschinengehäuses in einer entsprechenden der ersten Zentrierelementaufnahmen befestigt ist. Zum Auseinanderbauen des Maschinengehäuses, das heißt zum zerstörungsfreien Trennen der Gehäuseteile voneinander, ist es aufgrund der als die Nut ausgebildeten, zweiten Zentrierelementaufnahme nicht erforderlich, das Zentrierelement bzw. den Passstift entlang seiner Längsmittenachse aus der entsprechenden ersten Zentrierelementaufnahme auszutreiben. Dementsprechend ist es auch nicht erforderlich, beim Zusammenbauen der beiden Gehäuseteile das Zentrierelement bzw. den Passstift durch die zweite Zentrierelementaufnahme hindurch und infolgedessen in die erste Zentrierelementaufnahme hineinzutreiben. Stattdessen kann das Zentrierelement in der ersten Zentrierelementaufnahme befestigt bleiben, wobei es aus dem ersten Gehäuseteil, das hießt aus der ersten Zentrierelementaufnahme herausragt. Beim Zusammenbauen der Gehäuseteile werden dann das Zentrierelement und die als die Nut ausgebildete, zweite Zentrierelementaufnahme in Montagerichtung aufeinander zubewegt. Die Montagerichtung kann parallel entlang der designierten Wellenlagerachse verlaufen oder mit dieser zusammenfallen. Die Nut und das Zentrierelement werden insbesondere entlang eines Radius der Nut bzw. des Zentrierelements aufeinander zubewegt, bis eine Außenumfangsfläche des Zentrierelements und eine Innenumfangsfläche der Nut direkt aneinander angrenzen bzw. einander direkt und flächig berühren.
In einer Weiterbildung des Maschinengehäuses ist vorgesehen, dass wenigstens eine der ersten Zentrierelementaufnahmen als ein Sackloch ausgebildet ist. Ferner ist es denkbar, dass beide, insbesondere alle, der Zentrierelementaufnahmen als ein jeweiliges Sackloch ausgebildet sind. Das bedeutet, dass beim Ausbilden der jeweiligen Zentrierelementauf- nähme, die als das Sackloch ausgebildet ist, ein Wandelement des ersten Gehäuseteils lediglich angebohrt, aber nicht durchgebohrt wird. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Maschinengehäuse als Teil einer elektrischen Maschine eingesetzt wird, die als eine Nassläufermaschine ausgebildet ist. Denn die durch das erste Gehäuseteil zumindest teilweise gebildete oder definierte Kammer, ist so besonders einfach und/oder aufwandsarm gegen eine Umgebung des Maschinengehäuses abdichtbar, sodass besonders einfach bzw. aufwandsarm verhindert werden kann, dass ein Fluid, etwa eine Nassläuferflüssigkeit, in unerwünschter Weise aus dem Maschinengehäuse austritt.
In weiterer Ausgestaltung des Maschinengehäuses ist wenigstens eine der ersten Zentrierelementaufnahmen als ein Durchgangsloch ausgebildet, das mittels eines Dichtungselements einseitig abgedichtet ist. Es kann des Weiteren bei dem Maschinengehäuse vorgesehen sein, dass mehrere der ersten Zentrierelementaufnahmen als ein jeweiliges Durchgangsloch ausgebildet sind. Insbesondere sind alle der ersten Zentrierelementaufnahmen als ein jeweiliges Durchgangsloch ausgebildet. Das bedeutet, dass beim Ausbilden der entsprechenden ersten Zentrierelementaufnahme das Wandelement des ersten Gehäuseteils so weit durchbohrt wird, dass ein Inneres des ersten Gehäuseteils, beispielsweise die Maschinenkammer, und eine Umgebung des ersten Gehäuseteils mittels des Durchgangsloch fluidisch miteinander verbunden sind. Ein besonders einfaches Herstellen des Durchgangslochs bzw. der entsprechenden ersten Zentrierelementaufnahme wird dabei zum Preis eines Einbaus des Dichtungselements in Kauf genommen. Es kann vorgesehen sein, dass das Dichtungselement, mittels dessen das entsprechende Durchgangsloch derart abgedichtet ist, dass es nicht von einem Fluid, beispielsweise der Nassläuferflüssigkeit, durchströmbar ist, durch dasjenige der Zentrierelemente gebildet ist, das in die als das Durchgangsloch ausgebildete erste Zentrierelementaufnahme eingesetzt oder eingepresst wird.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in: Fig. 1 eine schematische und geschnittene Ansicht eines Maschinengehäuses, das aus zwei miteinander korrespondierenden Gehäuseteilen zusammengesetzt ist;
Fig. 2 eine schematische und geschnittene Ansicht des Maschinengehäuses, wobei die beiden Gehäuseteile mittels zweier Zentrierelemente aneinander ausgerichtet sind; und
Fig. 3 eine schematische Detailansicht eines jeweiligen Teils der beiden Gehäuseteile, wobei eines der Gehäuseteile als Zentrierelementaufnahme eine mit dem Zentrierelement korrespondierende Nut aufweist.
Im Folgenden wird zu einem Maschinengehäuse 1 , zu einer das Maschinengehäuse 1 aufweisenden Maschine (nicht dargestellt) sowie zu einem Verfahren zum Herstellen des Maschinengehäuses 1 in gemeinsamer Beschreibung vorgetragen. In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Hierzu zeigt Fig. 1 eine schematische und entlang einer Schnittebene l-l (siehe Fig. 2) geschnittene Ansicht des Maschinengehäuses 1 , das aus zwei miteinander korrespondierenden Gehäuseteilen 2, 3 zusammengesetzt ist. Dabei ist zwischen den Gehäuseteilen 2, 3 in radialer Richtung ein Abstand vorgesehen, um eine Überbestimmtheit zu vermeiden. Die Maschine, bei der es sich insbesondere um eine elektrische Maschine („Elektromotor“) handelt, weist das Maschinengehäuse 1 auf, wobei der erste Gehäuseteil 2 einen ersten Wellenlagersitz 4 und zwei erste Zentrierelementaufnahmen 5 aufweist. Der erste Gehäuseteil 2 und der zweite Gehäuseteil 3 sind voneinander separat ausgebildet, das heißt, dass zwischen den Gehäuseteilen 2, 3 keine stoffschlüssige Verbindung herrscht. Der zweite Gehäuseteil 3 weist einen zweiten Wellenlagersitz 6 und zwei zweite Zentrierelementaufnahmen 7 auf. Der jeweilige Wellenlagersitz 4, 6 ist dazu ausgebildet, ein Wellenlager (nicht dargestellt), insbesondere ein Wälzlager, zu halten, sodass über die jeweiligen Wellenlager eine Maschinenwelle (nicht dargestellt), insbesondere Rotorwelle, der Maschine in/an dem Maschinengehäuse 1 rotierbar gelagert werden kann. Im vorliegenden Beispiel ist der jeweilige Wellenlagersitz 4, 6 als ein Durchgangsloch, beispielsweise eine Durchgangsbohrung, ausgebildet, das ein erstes Bodenelement 8 des ersten Gehäuseteils 2 und ein zweites Bodenelement 9 des zweiten Gehäuseteils 3 vollständig durchdringt. Das Maschinengehäuse 1 weist zudem zwei gerade Zentnerelemente 10 auf, wobei in zusammengebautem Zustand des Maschinengehäuses 1 - siehe Fig. 2 - das jeweilige Zentrierelement 10 gleichzeitig sowohl in eine der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 und in eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen 7 eingreift. Dadurch sind diejenige der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 und diejenige der zweiten Zentrierelementaufnahmen 7, die mittels des Zentrierelements 10 miteinander verbunden sind, axial aneinander ausgerichtet. Mit anderen Worten fallen eine Längsmittenachse 11 der entsprechenden ersten Zentrierelementaufnahme 5, eine Längsmittenachse 12 der entsprechenden zweiten Zentrierelementaufnahme 7 sowie eine Längsmittenachse 13 des entsprechenden Zentrierelements 10 zusammen.
Dadurch sind die Gehäuseteile 2, 3 derart aneinander ausgerichtet, dass die Wellenlagersitze 4, 6 entlang einer gemeinsamen geraden Wellenlagerachse 14 axial zentriert sind. Dabei verlaufen die Längsmittenachsen 13 des jeweiligen Zentrierelements 10 schräg o- der senkrecht zur Wellenlagerachse 14. Insbesondere verlaufen die Längsmittenachse 13 wenigstens eines der Zentrierelemente 10 und die Wellenlagerachse 14 zueinander windschief. Im vorliegenden Beispiel weist das Maschinengehäuse 1 im/am ersten Gehäuseteil 2 zwei erste Zentrierelementaufnahmen 5, im/am zweiten Gehäuseteil 3 zwei zweite Zentrierelementaufnahmen 7 sowie zwei Zentrierelemente 10 auf. Es kann vorgesehen sein, dass das Maschinengehäuse 1 mehr als zwei erste Zentrierelementaufnahmen 5, mehr als zwei zweite Zentrierelementaufnahmen 7 und mehr als zwei Zentrierelemente 10 aufweist. Wenn das Maschinengehäuse 1 zwei oder mehr Zentrierelemente 10 und entsprechend zugehörige erste Zentrierelementaufnahmen 5 sowie zweite Zentrierelementaufnahmen 7 aufweist, ist - wie im vorliegenden Beispiel - vorgesehen, dass die Längsmittenachsen 13 der Zentrierelemente 10 und die Wellenlagerachse 14 zueinander windschief angeordnet sind.
In Fig. 1 ist des Weiteren eine Ebene 15 skizziert, die von der Wellenlagerachse 14 senkrecht geschnitten wird. Dabei geht aus Fig. 1 des Weiteren hervor, dass die Längsmittenachse 13 der Zentrierelemente 10 gemeinsam in der (imaginären) Ebene 15 liegen. Mit anderen Worten fallen die Längsmittenachse 13 wenigstens eines der Zentrierelemente 10 und die Ebene 15 zusammen. Vorliegend verlaufen die Längsmittenachsen 13 aller Zentrierelemente 10 in der Ebene 15. Fig. 2 zeigt eine schematische und entlang einer Schnittebene ll-ll (siehe Fig. 1) geschnittene Ansicht des Maschinengehäuses 1 , wobei die beiden Gehäuseteile 2, 3 mittels zweier Zentnerelemente 10 aneinander ausgerichtet sind. Dabei fallen die (imaginäre) Ebene 15 und die Zeichnungsebene der Fig. 2 zusammen. In Fig. 2 ist des Weiteren eine imaginäre Spiegelebene 16 dargestellt, wobei das Maschinengehäuse 1 in Bezug zu dieser Spiegelebene 16 ebenensymmetrisch ausgebildet ist. Es ist zu erkennen, dass die Spiegelebene 16 und die Wellenlagerachse 14 zusammenfallen, was bedeutet, dass die Wellenlagerachse 14 in der Spiegelebene 16 verläuft. Dabei schließen die Längsmitten- achsen 11 , 12, 13 miteinander einen Winkel 17 ein, der zwischen 0° und 180° beträgt sowie von 0° und von 180° unterschiedlich ist. Daraus ergibt sich eine v-förmige Anordnung der Längsmittenachsen 11 , 12, 13 bzw. der Zentrierelementaufnahmen 5, 7 sowie der Zentrierelemente 10.
Eine der ersten Zentrierelementaufnahmen 5, mehrere der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 oder alle der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 kann/können als ein jeweiliges Durchgangsloch (nicht dargestellt) ausgebildet sein, das ein Wandelement 18 des ersten Gehäuseteils 2 vollständig durchdringt. In diesem Fall ist das jeweilige Durchgangsloch bzw. die jeweilige erste Zentrierelementaufnahme 5 dann zumindest an einer Innenumfangsfläche 19 des ersten Gehäuseteils 2 abgedichtet, beispielsweise mittels eines Dichtungselements. Das entsprechende Dichtungselement kann insbesondere durch das Zentrierelement 10 gebildet sein, das in das Durchgangsloch eingesetzt wird oder ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Dichtungselement ein von dem entsprechenden Zentrierelement 10 unterschiedliches Bauteil ist.
Im vorliegenden Beispiel ist vorgesehen, dass wenigstens eine der ersten Zentrierelementaufnahmen 5, mehrere der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 oder alle der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 als ein jeweiliges Sackloch 20 ausgebildet ist/sind. Dabei korrespondiert eine Innenumfangskontur des jeweiligen Sacklochs 20 mit einer Außenumfangskontur der Zentrierelemente 10. Ein Durchmesser des jeweiliges Sacklochs 20 - wie auch ein Durchmesser des jeweiligen Durchgangslochs - weist in Bezug zu einem Außendurchmesser des jeweiligen Zentrierelements 10 ein Untermaß auf, sodass das jeweilige Zentrierelement 10 in/an dem ersten Gehäuseteil 2 befestigt wird, indem zwischen dem Sackloch 20 bzw. dem Durchgangsloch und dem Zentrierelement 10 eine Presspassung vermittelt wird. Ist das entsprechende Zentrierelement 10 in die zugehörige erste Zentrierelementaufnahme 5 bestimmungsgemäß eingesetzt, ragt das Zentrierelement 10 aus dem ersten Gehäuseteil 2, insbesondere aus der ersten Zentrierelementaufnahme 5, heraus und - wenn die beiden Gehäuseteile 2, 3 bestimmungsgemäß aneinander befestigt sind - gleichzeitig in die zugehörige zweite Zentrierelementaufnahme 7 hinein.
Der zweite Gehäuseteil 3 weist im vorliegenden Beispiel ein Kragenelement 21 auf, das (siehe Fig. 1) den ersten Gehäuseteil 2 entlang seiner Außenumfangsrichtung zumindest bereichsweise umgreift. Dabei ist an dem Kragenelement 21 , das kreisringförmig ausgebildet ist, wenigstens eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen 7 ausgebildet. Es kann bei dem Maschinengehäuse 1 des Weiteren vorgesehen sein, dass mehr zweite Zentrierelementaufnahmen 7 in/an dem Kragenelement 21 ausgebildet sind. Vorliegend ist vorgesehen, dass alle der zweiten Zentrierelementaufnahmen 7 in/an dem Kragenelement 21 ausgebildet sind. Beispielsweise ist die jeweilige zweite Zentrierelementaufnahme 7 als ein Durchgangsloch ausgebildet, das das Kragenelement 21 in radialer Richtung vollständig durchdringt. Dabei korrespondieren ein Innendurchmesser des das Kragenelement 21 durchdringenden Durchgangslochs sowie der Außendurchmesser des jeweiligen Zentrierelements 10 miteinander, sodass zwischen dem in der entsprechenden ersten Zentrierelementaufnahme 5 befestigten Zentrierelement 10 und der zugehörigen zweiten Zentrierelementaufnahme 7 ein Formschluss vermittelt wird.
Fig. 3 zeigt eine schematische Detailansicht des Bereichs III (siehe Fig. 1 und Fig. 2) des Maschinengehäuses 1 bzw. der beiden Gehäuseteile 2, 3, wobei die an dem Kragenelement 21 ausgebildete, zweite Zentrierelementaufnahme 7 als eine Nut 22 in dem Kragenelement 21 ausgebildet ist. Es ist des Weiteren aus Fig. 3 zu erkennen, dass das Kragenelement 21 in weiterer Ausgestaltung als ein unterbrochener Kreisring ausgebildet sein kann, wodurch der zweite Gehäuseteil 3 als Kragenelement 21 eine Zinnenstruktur aufweist, die wenigstens ein Zinnenanteil 23 oder mehrere Zinnenanteile 23 aufweisen kann. Dabei ist die Nut 22 in/an dem Zinnenanteil 23 ausgebildet.
Die Nut 22 hat insbesondere eine Tiefe, die höchstens einem Außenradiusmaß des jeweiligen Zentrierelements 10 entspricht, sodass ein Außenumfang des Zentrierelements 10 entlang dessen Außenumfangsrichtung höchstens zur Hälfte, das heißt höchstens über ein Bogenmaß von 180°, von der Nut 22 umschlossen ist. Wenn - wie im vorliegenden Beispiel vorgesehen - das jeweilige Zentrierelement 10 eine kreiszylindrische Form hat, bedeutet das für die Nut 22, dass diese eine halbkreisförmige Querschnittsfigur hat. Der Radius der Nut 22 und der Radius des Zentrierelements 10 korrespondieren dabei derart miteinander, dass das Zentrierelement 10 passend in die Nut 22 eingesetzt werden kann. Auf diese Weise ist das Zusammensetzen bzw. Zusammenbauen der beiden Gehäuseteile 2, 3 entlang einer Montagerichtung 24 ermöglicht, die insbesondere parallel zu der Wellenlagerachse 14 verläuft oder mit der Wellenlagerachse 14 zusammenfällt.
Zur Beschreibung des Verfahrens zum Herstellen des Maschinengehäuses 1 wird erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Bei dem Verfahren werden ein erstes Gehäuserohteil 25 und ein zweites Gehäuserohteil 26 mittels einer Befestigungseinrichtung 27 zerstörungsfrei reversibel aneinander befestigt. Beispielsweise werden die beiden Gehäuserohteile 25, 26 miteinander verschraubt, was bedeutet, dass die Befestigungseinrichtung 27 beispielsweise ein Innengewinde im ersten Gehäuserohteil 25 und ein damit korrespondierendes Schraubelement aufweist, das das zweite Gehäuserohteil 26 vollständig durchdringt und dabei unter Vermittlung einer Gewindeverbindung in das erste Gehäuserohteil 25, insbesondere in dessen Innengewinde, hineinragt und dort befestigt ist. Das bedeutet, dass die Gehäuserohteile 25, 26 mittels des Schraubelements der Befestigungseinrichtung 27 aneinandergespannt sind. Es ist darüber hinaus denkbar, dass alternativ oder zusätzlich die Befestigungseinrichtung 27 ein anderes Befestigungsmittel aufweist, etwa ein kraftschlüssig wirkendes Befestigungsmittel, wie eine Klemmvorrichtung etc. Jedenfalls ist die Befestigungseinrichtung dazu ausgebildet, die beiden Gehäuserohteile 25, 26 bzw. - im weiteren Verfahrensverlauf - die Gehäuseteile 2, 3 kraft- und/oder formschlüssig aneinanderzuspannen bzw. aneinander zu fixieren.
Aus dem ersten Gehäuserohteil 25 wird das erste Gehäuseteil 2 gefertigt und aus dem zweiten Gehäuserohteil 26 das zweite Gehäuseteil 3. Folglich weisen die Gehäuserohteile 25, 26 in diesem Stadium des Verfahrens weder Zentrierelementaufnahmen 5, 7 noch Wellenlagersitze 4, 6 auf. Erst nachdem die Gehäuserohteile 25, 26 mittels der Befestigungseinrichtung 27 aneinander befestigt worden sind, werden an dem ersten Gehäuserohteil 25 die ersten Zentrierelementaufnahmen 5 und an dem zweiten Gehäuserohteil 26 die zweiten Zentrierelementaufnahmen 7 ausgebildet. Des Weiteren werden - während die Gehäuserohteile 25, 26 mittels der Befestigungseinrichtung 27 aneinandergespannt sind - die Wellenlagersitze 4, 6 ausgebildet. Hierdurch werden aus den Gehäuserohteilen 25, 26 die Gehäuseteile 2, 3 gefertigt, wobei die Wellenlagerachse 14 definiert wird.
Zum Einbauen der Wellenlager, insbesondere Wälzlager, in die Wellenlagersitze 4, 6 wird die das erste Gehäuseteil 2 und das zweite Gehäuseteil 3 aufweisende Anordnung ausei- nandergebaut, indem die Befestigungseinrichtung 27 gelöst wird. Im vorliegenden Beispiel wird das Schraubelement aus den Gehäuseteilen 2, 3 herausgeschraubt. Ein Materialtrennen, beispielweise ein Schweißtrennen, ein Sägen, ein Brechen etc., wird zum Auseinanderbauen der Gehäuseteile 2, 3 bzw. zum Auseinanderbauen der Anordnung nicht eingesetzt, da die Gehäuserohteile 25, 26 und infolgedessen die Gehäuseteile 2, 3 separat voneinander - das heißt nicht einstückig - ausgebildet bzw. bereitgestellt sind. Vor, während oder nach dem Auseinanderbauen der Gehäuseteile 2, 3 wird in die jeweilige erste Zentrierelementaufnahme 5 ein jeweiliges der Zentrierelemente 10 eingesetzt. Vorliegend weist der erste Gehäuseteil 2 zwei erste Zentrierelementaufnahmen 5 auf, was bedeutet, dass ein erstes der Zentrierelemente 10 in eine der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 und ein zweites der Zentrierelemente 10 in die entsprechend andere der ersten Zentrierelementaufnahmen 5 eingesetzt wird. Dabei wird insbesondere eine Presspassung zwischen der jeweiligen ersten Zentrierelementaufnahme 5 und dem jeweiligen Zentrierelement 10 hergestellt.
Zu diesem Stadium des Verfahrens liegen also die beiden Gehäuseteile 2, 3 separat voneinander vor, wobei die Zentrierelemente 10 aus dem ersten Gehäuseteil 2 bzw. aus der jeweiligen ersten Zentrierelementaufnahme 5 herausragen. Um an dem zweiten Gehäuseteil 3 das Kragenelement 21 auszubilden, kann insbesondere vorgesehen sein, dass dieses zunächst als ein durchgehender Kreisring ausgebildet wird und hiernach an den Stellen der zweiten Zentrierelementaufnahmen 7 radial durchgebohrt wird. Dann wird zumindest ein Teil des Kreisrings abgetragen, beispielsweise abgefräst, derart, dass von den an den Stellen der zweiten Zentrierelementaufnahmen 7 ausgebildeten Bohrungen lediglich die Nut 22 verbleibt. Optional kann vorgesehen sein, dass der zunächst durchgehende Kreisring des Kragenelements 21 abseits der zweiten Zentrierelementaufnahmen 7, insbesondere abseits der Nuten 22, weiter abgetragen wird, sodass sich die Zinnenstruktur bzw. die Zinnenanteile 23 ergeben. Genauso gut ist es denkbar, dass die Zinnenstruktur bzw. die Zinnenanteile 23 und gegebenenfalls die zweiten Zentrierelementaufnahmen 7 bereits beim Urformen des zweiten Gehäuserohteils 26 zumindest grob ausgebildet werden und/oder unter Einsatz wenigstens eines spanenden Fertigungsverfahrens gefertigt werden.
Sind in die entsprechenden Wellenlagersitze 4, 6 entsprechende Wellenlager eingebaut, können die Gehäuseteile 2, 3 besonders einfach und/oder aufwandsarm zu dem Maschinengehäuse 1 zusammengebaut werden, wobei aufgrund der Zentrierelemente 10, die sowohl in den ersten Gehäuseteil 2 als auch in den zweiten Gehäuseteil 3 eingreifen, gewährleistet ist, dass die Wellenlagerachse 14 exakt senkrecht zu dem ersten Bodenelement 8 des ersten Gehäuseteils 2 und gleichzeitig exakt senkrecht zu dem zweiten Bodenelement 9 des zweiten Gehäuseteils 3 verläuft. Hierdurch wird die mittels der Wellen- lager zu lagernde Maschinenwelle besonders vorteilhaft sowohl an dem ersten Gehäuseteil 2 als auch an dem zweiten Gehäuseteil 3 rotierbar gelagert, wobei die Welle die Bodenelemente 8, 9 bzw. die entsprechenden Wellenlager exakt senkrecht trifft oder durchdringt. Insgesamt ist durch das Maschinengehäuse 1 , durch das Verfahren zum Herstellen des Maschinengehäuses 1 sowie durch die Maschine, die das Maschinengehäuse 1 aufweist, eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, wie die beiden Gehäuseteile 2, 3 besonders einfach und aufwandarm sowie präzise und ohne Genauigkeitsverlust wiederholbar aneinander ausrichtbar sind. Aufgrund der schräg oder senkrecht zur Wellenlagerachse 14 angeord- neten Zentrierelemente 10 bzw. Zentrierelementaufnahmen 5, 7 wird eine Demontage und Wiedermontage der beiden Gehäuseteile 2, 3 maßgeblich erleichtert. Mit anderen Worten ist eine exakte Wiederholpositionierung beim Zusammenbau der Gehäuseteile 2, 3 zu dem Maschinengehäuse 1 sichergestellt.
Bezugszeichenliste
1 Maschinengehäuse
2 erster Gehäuseteil
3 zweiter Gehäuseteil
4 erster Wellenlagersitz
5 erste Zentrierelementaufnahme
6 zweiter Wellenlagersitz
7 zweite Zentrierelementaufnahme
8 erstes Bodenelement
9 zweites Bodenelement
10 Zentrierelement
11 Längsmittenachse der ersten Zentrierelementaufnahme
12 Längsmittenachse der zweiten Zentrierelementaufnahme
13 Längsmittenachse des Zentrierelements
14 Wellenlagerachse
15 Ebene
16 Spiegelebene
17 Winkel
18 Wandelement
19 Innenumfangsfläche
20 Sackloch
21 Kragenelement
22 Nut
23 Zinnenanteil
24 Montagerichtung
25 erstes Gehäuserohteil
26 zweites Gehäuserohteil
27 Befestigungseinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Maschinengehäuse (1), aufweisend:
- einen ersten Gehäuseteil (2), der einen ersten Wellenlagersitz (4) und zwei erste Zentrierelementaufnahmen (5) aufweist;
- einen von dem ersten Gehäuseteil (2) separat ausgebildeten, zweiten Gehäuseteil (3), der einen zweiten Wellenlagersitz (6) und zwei zweite Zentrierelementaufnahmen (7) aufweist;
- zwei gerade Zentrierelemente (10), wobei das jeweilige Zentrierelement (10) sowohl in eine der ersten Zentrierelementaufnahmen (5) als auch in eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen (7) eingreift, sodass die mittels des Zentrierelements (10) verbundenen Zentrierelementaufnahmen (5, 7) axial aneinander ausgerichtet sind; wodurch die Gehäuseteile (2, 3) derart aneinander ausgerichtet sind, dass die Wellenlagersitze (4, 6) entlang einer gemeinsamen Wellenlagerachse (14) axial zentriert sind, wobei eine jeweilige Längsmittenachse (13) der Zentrierelemente (10) schräg oder senkrecht zur Wellenlagerachse (14) verläuft.
2. Maschinengehäuse (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittenachse (13) eines der Zentrierelemente (10) und die Wellenlagerachse (14) zueinander windschief angeordnet sind.
3. Maschinengehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittenachse (13) eines der Zentrierelemente (10) und eine Ebene (15), die senkrecht zur Wellenlagerachse (14) angeordnet ist, zusammenfallen.
4. Maschinengehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in Bezug zu einer Spiegelebene (16) ebenensymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Spiegelebene (16) und die Wellenlagerachse (14) zusammenfallen. Maschinengehäuse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsmittenachsen (13) zweier auf unterschiedlichen Seiten der Spiegelebene (16) angeordneter Zentrierelemente (10) in der Spiegelebene (16) miteinander einen von 0° und von 180° unterschiedlichen Winkel (17) einschließen. Maschinengehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteil (3) ein Kragenelement (21) aufweist, an dem eine der zweiten Zentrierelementaufnahmen (7) ausgebildet ist. Maschinengehäuse (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Kragenelement (21) ausgebildete zweite Zentrierelementaufnahme (7) als eine Nut (22) in dem Kragenelement (21) ausgebildet ist. Maschinengehäuse (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (22) eine Tiefe hat, die höchstens einem Außenradiusmaß des jeweiligen Zentrierelements (10) entspricht, sodass das Zentrierelement (10) entlang dessen Außenumfangsrichtung höchstens über 180° von der Nut (22) umschlossen ist. Maschinengehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der ersten Zentrierelementaufnahmen (5) als ein Sackloch (20) ausgebildet ist. Maschinengehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der ersten Zentrierelementaufnahmen (5) als ein Durchgangsloch ausgebildet ist, das mittels eines Dichtungselements (10) einseitig abgedichtet ist. Verfahren zum Herstellen eines nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Maschinengehäuses (1), wobei
- ein erstes Gehäuserohteil (25) und ein zweites Gehäuserohteil (26) mittels einer Befestigungseinrichtung (27) zerstörungsfrei reversibel aneinander befestigt werden;
- an dem ersten Gehäuserohteil (25) die ersten Zentrierelementaufnahmen (5) und an dem zweiten Gehäuserohteil (26) die zweiten Zentrierelementaufnahmen (7) ausgebildet werden;
- an dem ersten Gehäuserohteil (25) der erste Wellenlagersitz (4) ausgebildet wird und an dem zweiten Gehäuserohteil (26) der zweite Wellenlagersitz (6) ausgebildet wird, wodurch die Gehäuseteile (2, 3) hergestellt werden und Wellenlagerachse (14) definiert wird;
- in die jeweilige erste Zentrierelementaufnahme (5) eines der Zentrierelemente (10) eingesetzt wird;
- die Gehäuseteile (2, 3) voneinander gelöst werden, indem die Befestigungseinrichtung (27) geöffnet wird. Maschine, die ein nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildetes Maschinengehäuse (1) aufweist, wobei eine Welle der Maschine über die Wellenlagersitze (4, 6) sowohl mittels des ersten Gehäuseteils (2) als auch mittels des zweiten Gehäuseteils (3) koaxial zur Wellenlagerachse (14) rotierbar gelagert ist.
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