WO2011151137A2 - Auswuchtbares rotationselement - Google Patents

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WO2011151137A2
WO2011151137A2 PCT/EP2011/057451 EP2011057451W WO2011151137A2 WO 2011151137 A2 WO2011151137 A2 WO 2011151137A2 EP 2011057451 W EP2011057451 W EP 2011057451W WO 2011151137 A2 WO2011151137 A2 WO 2011151137A2
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WO
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rotor
rotation
inclination
running
axis
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PCT/EP2011/057451
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French (fr)
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WO2011151137A3 (de
Inventor
Julien Casagrande
Tobias Schneider
Klaus Linnenbrock
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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Priority to CN2011800273037A priority patent/CN103026596A/zh
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Publication of WO2011151137A3 publication Critical patent/WO2011151137A3/de

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    • 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
    • H02K7/04—Balancing means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/16—Centering rotors within the stator; Balancing rotors
    • H02K15/165—Balancing the rotor

Definitions

  • Balancing rotary element Electric motors comprise a stator and a rotor, which are rotatably supported against each other.
  • a mass of the rotor may not be distributed exactly rotationally symmetrical, so that the rotor has an imbalance that may be static and / or dynamic.
  • vibrations are caused by the unbalance, which propagate among other things in the form of structure-borne noise and can lead to an increased noise and vibration stress.
  • the runner must be balanced.
  • the rotor is balanced together with a running element, which is connected in a torque-locking manner to the rotor and which is to be driven by the electric motor.
  • the balancing process must be carried out individually for each runner, which increases manufacturing costs for the runner, and thus for the electric motor.
  • the invention has for its object to provide a rotary member of an electric motor and a method for mounting the rotary member, by means of which a balancing can be performed simplified.
  • a rotary element of an electric motor comprises a rotor of the electric motor with an axis of rotation and a running element which is connected in a torque-locking manner to the rotor.
  • An inclination angle of the running element relative to the runner is defined by abutment elements which are arranged on a circumference about the axis of rotation of the runner, wherein the abutment elements each define axial distances between the runner and the running element.
  • Each abutment element is formed by a first and a second axial section and the running element can be brought into different twisting positions relative to the runner such that different pairings of first and second sections arise, which correspond to different angles of inclination.
  • the number of adjustable inclination angles is limited by the necessarily finite number of first or second sections, which can help to simplify the balancing process.
  • Contact points on which the first sections abut respectively on the second sections can lie in a plane perpendicular to the axis of rotation.
  • a running element can be used whose sections assigned to it are all the same length. This is a common embodiment for many running elements, so that sections of the contact elements of different lengths only have to be formed on the runner. In a corresponding manner, the equally long sections can also be formed on the rotor, and the unequal sections on the running element.
  • Neighboring first portions may each include equal angles with respect to the axis of rotation with each other.
  • the running element can then be rotated relative to the runner by this angle, without changing the inclination angle.
  • Adjacent second portions which may form a contact element with the same first portion, may include mutually equal angles with respect to the axis of rotation. By a twist of the running element with respect to the runner by this angle, which may be smaller than the angle lying between the adjacent first sections, the size of the inclination angle can be varied.
  • the abutment elements can be arranged and configured such that as many different angles of inclination are adjustable as second sections can form an abutment element with one of the first sections, wherein each adjustable angle of inclination with respect to each first section can be adjusted.
  • This embodiment is immediately comprehensible for a person undertaking an assembly of the running element on the runner, so that balancing can be carried out by targeted transfer.
  • One of the abutment elements can have a coaxial receptacle for a connecting element for producing the torque connection between the running element and the fan.
  • the contact elements can thus be used integrated for the torque-locking connection. As a result, a complexity of the rotor and / or the running element can be reduced, whereby manufacturing costs can be saved.
  • the running element and the runner preferably have markings for identifying a twisting position.
  • the running element is a fan.
  • the running element is mounted in a first rotational position on the rotor. The rotation element is rotated about the rotation axis and a first deviation from a runout of the rotation element is determined. Subsequently, the running element is rotated relative to the runner such that the inclination angle and / or the orientation of the inclination angle relative to the runner is changed. Thereafter, the rotation element is again rotated about the axis of rotation and determines a second deviation from the axial run of the rotating element. On the basis of the first and the second determined deviation, an inclination angle and an orientation of the running element relative to the runner are determined such that the deviation from the run of the runner
  • Rotation element is minimized.
  • a twisting position of the running element against above the runner is determined to optimize the angle of inclination at the particular angle of inclination and the orientation of the angle of inclination to the particular orientation.
  • the running element is mounted torque-tight on the rotor in the specific rotational position.
  • Wide parts of the process such as rotating the rotation element, determining the deviations from the axial run, determining the inclination angle and the orientation and determining the rotational position can be carried out automatically or automatically.
  • a mounting staff must insert the rotor and the running element only in different positions in a rotating device and finally perform the assembly process of the running element on the rotor in a predetermined rotational position. This allows the process to be carried out quickly and inexpensively.
  • the rotation of the rotating member by means of a device which is in engagement on a side facing away from the running element of the rotor with the rotor.
  • the device may be engaged with the rotor in a manner as the stator of the electric motor later does.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an electric motor with fan
  • FIG. 2 shows a detail from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a rotor of the electric motor from FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 shows a flow diagram of a method for mounting the electric motor of FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an electric motor with fan.
  • a fan 100 includes a fan 1 10 and an electric motor 120.
  • the electric motor 120th is formed by a stator (stator) 130 and a rotor (rotor) 140.
  • a bearing 150 connects the stator 130 with the rotor 140 such that the rotor 140 is rotatably mounted relative to the stator 130 about a rotation axis 160.
  • the fan 1 10 is connected by means of several contact elements 170 with the rotor 140 torque-locking.
  • the illustrated fan 100 is merely an exemplary example for explaining the invention.
  • a concrete construction of the fan 100 and in particular of the electric motor 120 should not be implied thereby. It is irrelevant for the invention, for example, whether the electric motor 120 has permanent magnets and whether these are arranged on the stand 130 or on the rotor 140.
  • the fan 1 10 is shown only in the range of the electric motor 120, since a precise shape of the air blades of the fan wheel 1 10 for the invention is also not significant.
  • the fan 1 10 and the rotor 140 together form a rotary member 180 which rotates about the axis of rotation 160 during operation of the electric motor 120.
  • a static unbalance of the rotary element 180 exists when a center of gravity axis of the rotary element 180 is offset parallel to the axis of rotation 160.
  • a dynamic imbalance exists when the rotation axis 160 a
  • FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 in the area of the contact elements 170.
  • the armature 140 has three bushings extending at different heights upwards, namely a short bush 210, a middle bush 220 and a long one
  • the fan wheel 1 10 has a downwardly extending mating bushing 240.
  • the mating bushing 240 is axially against the central sleeve 220 and forms together with her one of the contact elements 170 of FIG. 1st
  • a screw 250 is guided.
  • the three bushes of the rotor 140 have internal threads, so that the screw 250 fixes the fan wheel 1 10 with the rotor 140 in the axial direction.
  • a self-tapping screw may also be used.
  • the torque lock between see the fan wheel 1 10 and the rotor 140 is mainly due to frictional forces in the region of the adjacent mating sleeve 240 and the middle sleeve 220th
  • the mating sleeve 240 may be engaged with each of the lower sockets 210-230. As a result, a distance between the fan wheel 110 and the rotor 140 in the region of the contact element 170 is changed. Depending on which other distances are defined by the further contact elements 170 between the fan 1 10 and the rotor 140, so different inclination angle between the fan 1 10 and the rotor 140 of FIG. 1 can be adjusted.
  • the angle of inclination is an angle which is set between the axis of rotation 160 and another, with respect to the impeller 1 10 stationary axis, wherein the stationary axis of the axis of rotation 160 corresponds to when all investment elements 170 equal distances between the fan 1 10 and the rotor 140th define.
  • the inclination angle can also be defined between a center of gravity axis of the fan wheel 110 and the axis of rotation 160 of the rotor 140.
  • jacks 210-230 include balancing elements that define the different lengths of the jacks.
  • the compensating elements can be spacers or shims.
  • FIG. 3 shows a rotor 300 of the rotor 140 from FIGS. 1 and 2.
  • the rotor 300 is that section of the rotor 140 on which the sockets 210 to 230 of the rotor 140 are formed in order to form the contact elements 170.
  • three short sockets 210, three middle sockets 220 and three long sockets 230 are respectively arranged, wherein in each case three differently long sockets 210 to 230 form a group 310.
  • Marked on the rotor 300 are markings 320 which denote the different groups 310 and the different sockets 210 to 230 in the respective groups 310.
  • the central sleeve 220 shown at the 12 o'clock position is designated by the markers 320 as A2.
  • the designation of each of the jacks 210-230 in each of the groups 310 is unique. In the following, therefore, the nomenclature shown in Fig. 3 is used.
  • Angles included between equally long sockets 210 to 230 of different groups 310 are equal and are 120 °.
  • at least three contact elements 170 are required.
  • no less than three groups 310 of jacks 210 to 230 are provided, however, the number of groups 310 may be greater than three.
  • Between adjacent sockets 210 to 230 of each group 310 are also equal angles, in the illustration of FIG. 3 in the order of about 20 °.
  • the fan 1 10 has opposite bushings 240, which are also offset by 120 ° with respect to the axis of rotation 160 against each other and are on a corresponding circumference as the sockets 210 to 230 of the groups 310.
  • One of the mating bushes 240 carries a marking, so that by specifying a position on the hub 300, for example A2, a unique twisting position is defined, in which the marked mating bushing 240 is aligned with the bush 220 in the position A2 on the hub 300 of the rotor 120 ,
  • heights of the jacks 210 to 230 are distributed as in the following table:
  • the relative heights given in the table are converted to absolute heights by a common factor.
  • the factor can z. B. 0.1 mm.
  • the absolute heights refer to the sockets 210 to 240; an absolute height at an outer diameter of the fan wheel 1 10 may be greater according to the leverage ratios.
  • the other counter bushes 240 of the fan wheel 1 10 are in contact with the bushings with the positions B3 and C3.
  • the inclination angle is the same, namely 0 °.
  • an inclination of 0.6 mm is thereby achieved on an outer edge of the fan wheel 1 10 with an outer diameter of 500 mm, whereby approx.
  • the mating bushings 240 of the fan wheel 1 have 10 different lengths.
  • FIG. 4 shows a flowchart of a method 400 for mounting the rotary element 180 or the electric motor 120 of FIGS. 1 to 3.
  • the method 400 comprises steps 405 to 450.
  • step 405 the method 400 is in the startup state.
  • step 410 the fan 120 is attached to the rotor 140, so that the rotation member 180 is formed.
  • step 415 the rotation member 180 is rotated about its rotation axis 160.
  • a rotating device can be used, which is connected either to the fan wheel 1 10 or to the rotor 140.
  • the bearing 150 may already be attached to the stand 140.
  • the axial runout is determined by detecting an axial variation on an outer circumference of the fan wheel 11.
  • the rotating device may be resiliently mounted and during rotation in step 160, a rotational angle-related deflection of the rotary device in the direction of the suspension can be determined.
  • step 420 the fan wheel 1 10 is rotated on the rotor 140, so that sets a different angle of inclination and / or a different orientation of the inclination angle between the fan 1 10 and the rotor 140.
  • step 425 the runout of the rotation member 180 is again determined, as described above with respect to step 415.
  • step 430 on the basis of the measurements taken in steps 415 and 425, a tilt angle and orientation are determined that ideally occupy the fan wheel 110 to the rotor 140 to minimize deviations from the axial runout of the rotary member 180.
  • the rotational position of the fan wheel 1 10 relative to the rotor 140 is determined in step 435.
  • step 440 the fan wheel 1 10 is mounted in the specific rotational position on the rotor 140, for example by means of the screws 250 in FIG. 2.
  • the rotary member 180 is mounted on the stator 130 of the electric motor 120.
  • the fan 1 10 may also be temporarily removed from the rotor 140 to mount the rotor 140 on the stand 130.
  • the already determined rotational position can be produced during the subsequent mounting of the fan wheel 110 on the rotor 140, for which purpose the markings 320 can be helpful.
  • the method 400 is in the end state 450.

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Abstract

An einem Läufer eines Elektromotors ist ein Laufelement drehmomentschlüssig verbunden und bildet zusammen mit dem Läufer ein Rotationselement. Ein Neigungswinkel des Laufelements gegenüber dem Läufer ist durch Anlageelemente definiert, die auf einem Umfang um die Drehachse des Läufers angeordnet sind, wobei die Anlageelemente jeweils axiale Abstände zwischen dem Läufer und dem Laufelement definieren. Jedes Anlageelement ist durch einen ersten und einen zweiten axialen Abschnitt gebildet und das Laufelement ist derart gegenüber dem Läufer in unterschiedliche Verdrehpositionen verbringbar, dass unterschiedliche Paarungen erster und zweiter Abschnitte entstehen, die zu unterschiedlichen Neigungswinkeln korrespondieren.

Description

Beschreibung
Titel
Auswuchtbares Rotationselement Elektromotoren umfassen einen Ständer (Stator) und einen Läufer (Rotor), die drehbar gegeneinander gelagert sind. Eine Masse des Läufers ist gegebenenfalls nicht genau rotationssymmetrisch verteilt, so dass der Läufer eine Unwucht aufweist, die statisch und/oder dynamisch sein kann. Im Betrieb des Elektromotors werden durch die Unwucht Vibrationen hervorgerufen, die sich unter anderem in Form von Körperschall fortpflanzen und zu einer vermehrten Geräusch- und Vibrationsbelastung führen können. Um eine Umwucht des Läufers zu reduzieren, muss der Läufer ausgewuchtet werden. Vorzugsweise wird der Läufer zusammen mit einem Laufelement ausgewuchtet, welches mit dem Läufer drehmomentschlüssig verbunden ist und das durch den Elektromotor angetrieben wer- den soll. Der Auswuchtvorgang muss individuell für jeden Läufer durchgeführt werden, was Herstellungskosten für den Läufer, und damit für den Elektromotor, steigert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rotationselement eines Elektro- motors und ein Verfahren zur Montage des Rotationselements anzugeben, mittels dem ein Auswuchten vereinfacht durchgeführt werden kann.
Stand der Technik Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Rotationselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. Erfindungsgemäß umfasst ein Rotationselement eines Elektromotors einen Läufer des Elektromotors mit einer Drehachse und ein Laufelement, das mit dem Läufer drehmomentschlüssig verbunden ist. Ein Neigungswinkel des Laufelementes gegenüber dem Läufer ist durch Anlageelemente definiert, die auf einem Umfang um die Drehachse des Läufers angeordnet sind, wobei die Anlageelemente jeweils axiale Abstände zwischen dem Läufer und dem Laufelement definieren. Jedes Anlageelement ist durch einen ersten und einen zweiten axialen Abschnitt gebildet und das Laufelement ist derart gegenüber dem Läufer in unterschiedliche Verdrehpositionen verbringbar, dass unterschiedliche Paarungen erster und zweiter Abschnitte entstehen, die zu unterschiedlichen Neigungswinkeln korrespondieren.
Durch den Neigungswinkel kann eine Schiefstellung zwischen dem Laufelement und dem Läufer erreicht werden, welche dazu verwendet werden kann, eine Un- wucht zu kompensieren. Durch einfaches Verdrehen des Laufelementes gegenüber dem Läufer vor der Montage des Laufelements am Läufer kann so eine Reduktion der Unwucht durchgeführt werden. Dabei ist durch die notwendigerweise endlicher Anzahl erster bzw. zweiter Abschnitte die Anzahl der einstellbaren Neigungswinkel begrenzt, was dazu beitragen kann, den Auswuchtvorgang zu ver- einfachen.
Berührpunkte, an denen die ersten Abschnitte jeweils an den zweiten Abschnitten anliegen, können in einer zur Drehachse senkrechten Ebene liegen. Dadurch kann beispielsweise ein Laufelement verwendet werden, dessen ihm zugeordnete Abschnitte alle gleich lang sind. Dies ist eine übliche Ausführungsform für viele Laufelemente, so dass unterschiedlich lange Abschnitte der Anlageelemente nur am Läufer ausgebildet werden müssen. In entsprechender Weise können die gleich langen Abschnitte auch am Läufer ausgebildet sein, und die ungleich langen Abschnitte am Laufelement.
Zueinander benachbarte erste Abschnitte können jeweils gleiche Winkel bezüglich der Drehachse miteinander einschließen. Das Laufelement kann dann gegenüber dem Läufer um diesen Winkel gedreht werden, ohne dabei den Neigungswinkel zu ändern. Zueinander benachbarte zweite Abschnitte, die mit demselben ersten Abschnitt ein Anlageelement bilden können, können miteinander gleiche Winkel bezüglich der Drehachse einschließen. Durch eine Verdrehung des Laufelements gegenüber dem Läufer um diesen Winkel, der kleiner als der zwischen den benachbarten ersten Abschnitten liegende Winkel sein kann, kann die Größe des Neigungswinkels variiert werden. Zusammengenommen können die Anlageelemente derart angeordnet und ausgebildet sein, dass in Abhängigkeit der Verdrehposition so viele unterschiedliche Neigungswinkel einstellbar sind wie zweite Abschnitte mit einem der ersten Abschnitte ein Anlageelement bilden können, wobei jeder einstellbare Neigungswinkel bezüglich jedes ersten Abschnitts eingestellt werden kann. Diese Ausfüh- rungsform ist für eine Person, die eine Montage des Laufelements am Läufer vornimmt, unmittelbar nachvollziehbar, so dass ein Auswuchten durch gezieltes Umsetzen durchführbar sein kann.
Eines der Anlageelemente kann eine koaxiale Aufnahme für ein Verbindungs- element zur Herstellung des Drehmomentschlusses zwischen dem Laufelement und dem Lüfter aufweisen. Die Anlageelemente können somit integriert für die drehmomentschlüssige Verbindung verwendet werden. Dadurch kann eine Komplexität des Läufers und/oder des Laufelements reduziert sein, wodurch Herstellungskosten eingespart werden können.
Bevorzugterweise weisen das Laufelement und der Läufer Markierungen zur Identifikation einer Verdrehposition auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Laufelement ein Lüfterrad. In einem Verfahren zur Verringerung einer Unwucht des beschriebenen Rotationselements wird das Laufelement in einer ersten Verdreh position am Läufer angebracht. Das Rotationselement wird um die Drehachse gedreht und eine erste Abweichung von einem Planlauf des Rotationselements wird bestimmt. Anschließend wird das Laufelement gegenüber dem Läufer derart verdreht, dass der Neigungswinkel und/oder die Ausrichtung des Neigungswinkels gegenüber dem Läufer geändert wird. Danach wird erneut das Rotationselement um die Drehachse gedreht und eine zweite Abweichung vom Planlauf des Rotationselements bestimmt. Auf der Basis der ersten und der zweiten bestimmten Abweichung werden ein Neigungswinkel und eine Ausrichtung des Laufelements ge- genüber dem Läufer derart bestimmt, dass die Abweichung vom Planlauf des
Rotationselements minimiert ist. Eine Verdrehposition des Laufelements gegen- über dem Läufer wird als Optimierung des Neigungswinkels an dem bestimmten Neigungswinkel und der Ausrichtung des Neigungswinkels an die bestimmte Ausrichtung bestimmt. Schließlich wird das Laufelement drehmomentschlüssig am Läufer in der bestimmten Verdrehposition angebracht.
Weite Teile des Verfahrens, wie das Drehen des Rotationselements, das Bestimmen der Abweichungen vom Planlauf, das Bestimmen des Neigungswinkels und der Ausrichtung sowie das Bestimmen der Verdrehposition können maschinell bzw. automatisiert durchgeführt werden. Ein Montagemitarbeiter muss den Läufer und das Laufelement nur noch in unterschiedlichen Positionen in eine Drehvorrichtung einlegen und schließlich den Montagevorgang des Laufelements am Läufer in einer vorgegebenen Verdrehposition durchführen. Dadurch kann das Verfahren zügig und kostengünstig durchgeführt werden.
Vorzugsweise erfolgt das Drehen des Rotationselements mittels einer Vorrichtung, die an einer vom Laufelement abgewandten Seite des Läufers mit dem Läufer in Eingriff steht. Die Vorrichtung kann dabei in einer Weise mit dem Läufer in Eingriff stehen, wie es der Ständer des Elektromotors später tut.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
• Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Elektromotor mit Lüfterrad;
• Fig. 2 ein Detail aus Fig. 1 ;
• Fig. 3 einen Rotor des Elektromotors aus den Figuren 1 und 2; und
• Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Montage des Elektromotors der Figuren 1 bis 3 darstellt.
Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Elektromotor mit Lüfterrad. Ein Lüfter 100 umfasst ein Lüfterrad 1 10 und einen Elektromotor 120. Der Elektromotor 120 wird gebildet durch einen Ständer (Stator) 130 und einen Läufer (Rotor) 140. Ein Lager 150 verbindet den Ständer 130 mit dem Läufer 140 derart, dass der Läufer 140 gegenüber dem Ständer 130 um eine Drehachse 160 drehbar gelagert ist. Das Lüfterrad 1 10 ist mittels mehrerer Anlageelemente 170 mit dem Läufer 140 drehmomentschlüssig verbunden.
Der dargestellte Lüfter 100 dient lediglich als exemplarisches Beispiel zur Erläuterung der Erfindung. Ein konkreter Aufbau des Lüfters 100 und insbesondere des Elektromotors 120 soll dadurch nicht impliziert werden. Es ist beispielsweise für die Erfindung unerheblich, ob der Elektromotor 120 über Permanentmagneten verfügt und ob diese am Ständer 130 oder am Läufer 140 angeordnet sind. Das Lüfterrad 1 10 ist nur im Bereich des Elektromotors 120 dargestellt, da eine genaue Ausformung der Luftschaufeln des Lüfterrades 1 10 für die Erfindung ebenfalls nicht erheblich ist.
Das Lüfterrad 1 10 und der Läufer 140 bilden gemeinsam ein Rotationselement 180, das sich im Betrieb des Elektromotors 120 um die Drehachse 160 dreht. Eine statische Unwucht des Rotationselements 180 besteht dann, wenn eine Schwerpunktachse des Rotationselements 180 zur Drehachse 160 parallel ver- setzt ist. Eine dynamische Unwucht besteht, wenn die Drehachse 160 einen
Winkel ungleich Null mit der Schwerpunktachse einschließt. Durch gezieltes Schiefstellen des Lüfterrades 1 10 bezüglich des Läufers 140 kann insbesondere eine bestehende dynamische Unwucht des Rotationselements 180 reduziert oder kompensiert werden.
Fig. 2 zeigt ein Detail aus Fig. 1 im Bereich der Anlageelemente 170. Im dargestellten Ausschnitt aus Fig. 1 weist der Läufer 140 drei sich unterschiedlich weit nach oben erstreckende Buchsen auf, nämlich eine kurze Buchse 210, eine mittlere Buchse 220 und eine lange Buchse 230. Das Lüfterrad 1 10 verfügt über eine sich nach unten erstreckende Gegenbuchse 240. Die Gegenbuchse 240 liegt axial an der mittleren Buchse 220 an und bildet mit ihr zusammen eines der Anlageelemente 170 aus Fig. 1 . Durch die Gegenbuchse 240 und die mittlere Buchse 220 ist eine Schraube 250 geführt. Die drei Buchsen des Läufers 140 weisen Innengewinde auf, so dass die Schraube 250 das Lüfterrad 1 10 mit dem Läufer 140 in axialer Richtung fixiert. In anderen Ausführungsformen kann auch eine selbstfurchende Schraube benutzt werden. Der Drehmomentschluss zwi- sehen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140 entsteht hauptsächlich durch Reibungskräfte im Bereich der aneinander angrenzenden Gegenbuchse 240 und der mittleren Buchse 220.
Die Gegenbuchse 240 kann mit jeder der unteren Buchsen 210 bis 230 in Anlage gebracht werden. Dadurch wird ein Abstand zwischen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140 im Bereich des Anlageelements 170 verändert. Je nachdem, welche anderen Abstände durch die weiteren Anlageelemente 170 zwischen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140 definiert sind, können so unterschiedliche Neigungswinkel zwischen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140 aus Fig. 1 eingestellt werden. Dabei ist der Neigungswinkel ein Winkel, der sich zwischen der Drehachse 160 und einer weiteren, bezüglich des Lüfterrades 1 10 ortsfesten Achse einstellt, wobei die ortsfeste Achse der Drehachse 160 entspricht, wenn alle Anlageelemente 170 gleiche Abstände zwischen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140 definieren. Alternativ dazu kann der Neigungswinkel auch zwischen einer Schwerpunktachse des Lüfterrades 1 10 und der Drehachse 160 des Läufers 140 definiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform sind in entsprechender Weise wie in Fig. 2 dargestellt mehrere unterschiedlich lange Buchsen am Lüfterrad 1 10 und eine dazu korrespondierende Gegenbuchse am Läufer 140 angebracht. In noch einer weiteren Ausführungsform umfassen die Buchsen 210-230 Ausgleichselemente, die die unterschiedlichen Längen der Buchsen definieren. Die Ausgleichselemente können Distanz- oder Beilagescheiben sein.
Fig. 3 zeigt einen Rotor 300 des Läufers 140 aus Figuren 1 und 2. Der Rotor 300 ist derjenige Abschnitt des Läufers 140, an dem die Buchsen 210 bis 230 des Läufers 140 ausgebildet sind, um die Anlageelemente 170 zu bilden.
Auf einem Kreisumfang um die Drehachse 160 sind jeweils drei kurze Buchsen 210, drei mittlere Buchsen 220 und drei lange Buchsen 230 angeordnet, wobei jeweils drei unterschiedlich lange Buchsen 210 bis 230 eine Gruppe 310 bilden. Auf dem Rotor 300 sind Markierungen 320 angebracht, welche die unterschiedlichen Gruppen 310 bzw. die unterschiedlichen Buchsen 210 bis 230 in den jeweiligen Gruppen 310 bezeichnen. Beispielsweise wird die auf der 12-Uhr-Position dargestellte mittlere Buchse 220 mittels der Markierungen 320 als A2 bezeichnet. Die Bezeichnung jeder der Buchsen 210 bis 230 in jeder der Gruppen 310 ist eindeutig. Im Folgenden wird daher die in Fig. 3 dargestellte Nomenklatur verwendet.
Winkel, die zwischen gleich langen Buchsen 210 bis 230 unterschiedlicher Gruppen 310 eingeschlossen sind, beispielsweise zwischen A1 und B2, sind gleich und betragen 120°. Zur eindeutigen Definition des Neigungswinkels zwischen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140 sind wenigstens drei Anlageelemente 170 erforderlich. Vorzugsweise werden daher nicht weniger als drei Gruppen 310 von Buchsen 210 bis 230 vorgesehen, wobei jedoch die Anzahl der Gruppen 310 auch größer als drei sein kann. Zwischen benachbarten Buchsen 210 bis 230 jeder Gruppe 310 liegen ebenfalls gleiche Winkel, in der Darstellung von Fig. 3 in der Größenordnung von ca. 20°.
Das Lüfterrad 1 10 weist Gegenbuchsen 240 auf, die bezüglich der Drehachse 160 ebenfalls um 120° gegeneinander versetzt sind und auf einem entsprechenden Kreisumfang wie die Buchsen 210 bis 230 der Gruppen 310 liegen. Eine der Gegenbuchsen 240 trägt eine Markierung, so dass durch Angabe einer Position auf der Nabe 300, beispielsweise A2, eine eindeutige Verdrehposition definiert ist, in der die markierte Gegenbuchse 240 mit der Buchse 220 in der Position A2 auf der Nabe 300 des Läufers 120 fluchtet.
In einem Ausführungsbeispiel sind Höhen der Buchsen 210 bis 230 wie in folgender Tabelle verteilt:
Position relative Höhe
A1 +1
A2 0
A3 +2
B1 -1
B2 0
B3 -2
C1 -1
C2 0
C3 -2 Die in der Tabelle angegebenen relativen Höhen werden durch einen gemeinsamen Faktor in absolute Höhen umgesetzt. Der Faktor kann z. B. 0,1 mm betragen. Die absoluten Höhen beziehen sich auf die Buchsen 210 bis 240; eine absolute Höhe an einem äußeren Durchmesser des Lüfterrads 1 10 kann entsprechend der Hebelverhältnisse größer sein.
Wird die markierte Gegenbuchse 240 des Lüfterrades 1 10 beispielsweise mit der Buchse an der Position A3 in Flucht gebracht, so liegen die anderen Gegenbuchsen 240 des Lüfterrades 1 10 an den Buchsen mit den Positionen B3 und C3 an. Je nach Durchmesser des Lüfterrades 1 10 und Skalierung der relativen Höhe auf absolute Höhendifferenzen ergibt sich die Schiefstellung bzw. der Neigungswinkel zwischen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140. In den Positionen A2, B2 und C2 ist der Neigungswinkel gleich, nämlich 0°. In einem konkreten Beispiel wird an einer Außenkante des Lüfterrades 1 10 mit einem Aussendurchmesser von 500mm dadurch eine Schiefstellung von 0,6 mm erreicht, wodurch ca.
20.000 g-mm2 Unwucht kompensierbar sind.
In anderen Ausführungsformen sind andere relative Höhen möglich, insbesondere ist es nicht ausgeschlossen, dass die Gegenbuchsen 240 des Lüfterrades 1 10 unterschiedliche Längen aufweisen.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zur Montage des Rotationselements 180 bzw. des Elektromotors 120 der Figuren 1 bis 3. Das Verfahren 400 umfasst Schritte 405 bis 450.
Im Schritt 405 befindet sich das Verfahren 400 im Startzustand. Im Schritt 410 wird das Lüfterrad 120 am Läufer 140 angebracht, so dass das Rotationselement 180 entsteht. Im Schritt 415 wird das Rotationselement 180 um seine Drehachse 160 gedreht. Dazu kann eine Drehvorrichtung verwendet werden, die entweder mit dem Lüfterrad 1 10 oder mit dem Läufer 140 verbunden wird. Dabei kann das Lager 150 bereits am Ständer 140 angebracht sein. Der Planlauf wird bestimmt, indem an einem Außenumfang des Lüfterrades 1 10 eine axiale Variation erfasst wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Drehvorrichtung federnd gelagert sein und während des Drehens im Schritt 160 eine drehwinkelbezogene Auslenkung der Drehvorrichtung in Richtung der Federung bestimmt werden. Anschließend wird im Schritt 420 das Lüfterrad 1 10 am Läufer 140 verdreht, so dass sich ein anderer Neigungswinkel und/oder eine andere Ausrichtung des Neigungswinkels zwischen dem Lüfterrad 1 10 und dem Läufer 140 einstellt. Im Schritt 425 wird erneut der Planlauf des Rotationselements 180 bestimmt, wie oben mit Bezug auf den Schritt 415 ausgeführt ist.
Im Schritt 430 werden auf der Basis der in den Schritten 415 und 425 erhobenen Messwerte ein Neigungswinkel und eine Ausrichtung bestimmt, die das Lüfterrad 1 10 zum Läufer 140 idealerweise einnehmen, um die Abweichungen vom Planlauf des Rotationselements 180 zu minimieren. Auf der Basis dieser Anforderungen wird im Schritt 435 die Verdrehposition des Lüfterrades 1 10 gegenüber dem Läufer 140 bestimmt. Im Schritt 440 wird das Lüfterrad 1 10 in der bestimmten Verdrehposition am Läufer 140 montiert, beispielsweise mittels der Schrauben 250 in Fig. 2.
Im optionalen Schritt 445 wird das Rotationselement 180 am Stator 130 des Elektromotors 120 montiert. In einer alternativen Ausführungsform kann das Lüfterrad 1 10 auch vorübergehend vom Läufer 140 abmontiert werden, um den Läufer 140 am Ständer 130 zu montieren. Die bereits bestimmte Verdrehposition kann beim anschließenden Montieren des Lüfterrades 1 10 am Läufer 140 hergestellt werden, wozu die Markierungen 320 hilfreich sein können.
Anschließend befindet sich das Verfahren 400 im Endzustand 450.

Claims

Ansprüche
1 . Rotationselement (180) eines Elektromotors, umfassend:
- einen Läufer (140) des Elektromotors mit einer Drehachse (160);
- ein Laufelement (1 10), das mit dem Läufer drehmomentschlüssig verbunden ist;
- wobei ein Neigungswinkel des Laufelements (1 10) gegenüber dem Läufer (140) durch Anlageelemente (170) definiert ist, die auf einem Umfang um die Drehachse (160) angeordnet sind, wobei die Anlageelemente (170) jeweils axiale Abstände zwischen dem Läufer (140) und dem Laufelement (1 10) definieren;
- wobei jedes Anlageelement (170) durch einen ersten (240) und einen zweiten axialen Abschnitt (210-230) gebildet ist, und das Laufelement (1 10) derart gegenüber dem Läufer (140) in unterschiedliche Verdrehpositionen verbringbar ist, dass unterschiedliche Paarungen erster (240) und zweiter Abschnitte (210-230) entstehen, die zu unterschiedlichen Neigungswinkeln korrespondieren.
2. Rotationselement (180) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Berührpunkte, an denen die ersten Abschnitte (240) jeweils an den zweiten Abschnitten (210-230) anliegen, in einer zur Drehachse (160) senkrechten Ebene liegen.
3. Rotationselement (180) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zueinander benachbarte erste Abschnitte (240) jeweils gleiche Winkel bezüglich der Drehachse (160) miteinander einschließen.
4. Rotationselement (180) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zueinander benachbarte zweite Abschnitte (210-230), die mit dem selben ersten Abschnitt (240) ein Anlageelement (170) bilden können, miteinander gleiche Winkel bezüglich der Drehachse (160) ein- schließen.
Rotationselement (180) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageelemente (170) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass in Abhängigkeit der Verdrehposition so viele unterschiedliche Neigungswinkel einstellbar sind wie zweite Abschnitte (210-230) mit einem der ersten Abschnitte (240) ein Anlageelement (170) bilden können, wobei jeder einstellbare Neigungswinkel bezüglich jedes ersten Abschnitts (240) eingestellt werden kann.
Rotationselement (180) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Anlageelemente (170) eine koaxiale Aufnahme für ein Verbindungselement (250) zur Herstellung des Drehmomentschlusses zwischen dem Laufelement (1 10) und dem Läufer (140) aufweist.
Rotationselement (180) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufelement (1 10) und der Läufer (140) Markierungen zur Identifikation einer Verdrehposition aufweisen.
Rotationselement (180) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufelement (1 10) ein Lüfterrad ist.
Verfahren (400) zur Verringerung einer Unwucht eines Rotationselements (180) nach einem der vorangehenden Ansprüche, folgende Schritte umfassend:
- Anbringen (410) des Laufelements (1 10) am Läufer (140) in einer ersten Verdrehposition;
- Drehen (415) des Rotationselements (180) um die Drehachse (160) und Bestimmen einer ersten Abweichung von einem Planlauf des Rotationselements (180);
- Verdrehen (420) des Laufelements (1 10) gegenüber dem Läufer (140) derart, dass der Neigungswinkel und/oder die Ausrichtung des Neigungswinkels gegenüber dem Läufer (160) geändert wird;
- Drehen (425) des Rotationselements (180) um die Drehachse (160) und Bestimmen einer zweiten Abweichung vom Planlauf des Rotationselements (180); - Bestimmen (430) eines Neigungswinkels und einer Ausrichtung des Laufelements (1 10) gegenüber dem Läufer (140) auf der Basis der ersten und zweiten Abweichung derart, dass die Abweichung vom Planlauf des Rotationselements (180) minimiert ist;
- Bestimmen (435) einer Verdrehposition des Laufelements (1 10) gegenüber dem Läufer (140) als Optimierung des Neigungswinkels an den bestimmten Neigungswinkel und der Ausrichtung des Neigungswinkels an die bestimmte Ausrichtung;
- drehmomentschlüssiges Anbringen (445) des Laufelements (1 10) am Läufer (140) in der bestimmten Verdrehposition.
10. Verfahren (400) nach Anspruch 9, wobei das Drehen (415, 425) des Rotationselements (180) mittels einer Vorrichtung erfolgt, die an einer vom Laufelement (1 10) abgewandten Seite des Läufers (140) mit dem Läufer (140) in Eingriff steht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4143383C2 (de) * 1991-07-03 1995-03-30 Licentia Gmbh Axialgebläse, insbesondere zur Kühlung eines dem Kühler eines Fahrzeugs vorgeordneten Kondensators einer Klimaanlage
DE10153412A1 (de) * 2001-10-30 2003-05-15 Bosch Gmbh Robert Lüfterbefestigung mit dynamischem Unwuchtausgleich
DE102008043403B4 (de) * 2008-11-03 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Lüfter, Verfahren zur Montage eines Lüfterrades und Vorrichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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