WO2020089217A1 - Rotorvorrichtung, ventil und verfahren zur montage einer rotorvorrichtung - Google Patents

Rotorvorrichtung, ventil und verfahren zur montage einer rotorvorrichtung Download PDF

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WO2020089217A1
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rotor
hollow body
bearing
assembly
rotor assembly
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Philipp FANGAUER
Peter Vincon
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Eto Magnetic Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a rotor device according to the preamble of claim 1, a valve according to claim 15 and a method for mounting a rotor device according to the preamble of claim 17.
  • a rotor device with at least one hollow body and with at least one rotor assembly fixed in the hollow body, having at least one rotor element, which is at least provided for a magnetic field change in a rotational movement of the rotor element
  • Fixing element which is provided at least to fix the rotor assembly within the hollow body, has been proposed.
  • the rotor devices known from the prior art are only able to absorb compressive axial forces.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic device with advantageous bearing properties of a rotor bearing.
  • the object is achieved by the features of claims 1, 15 and 17, while advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.
  • the invention is based on a rotor device, in particular a stepper motor rotor device, with at least one hollow body, in particular a pressure tube of a valve, and with at least one rotor assembly which is fixed in the hollow body, in particular in a rotationally tested and translationally fixed manner
  • Rotor element which is provided at least to convert a magnetic field change into a rotational movement of the rotor element, a bearing element, which at least for a rotational mounting of the rotor element
  • At least one fixing element which is at least provided to fix the rotor assembly within the hollow body, in particular the pressure tube.
  • the bearing element be arranged in the hollow body such that at least in the direction of the
  • Axial forces are transferable. This can be particularly advantageous
  • this can advantageously result in forces which, when a rotational movement of the rotor element is translated into an axial movement of a further element which is operatively connected to the rotor element, for example by a spindle drive when the
  • Rotor device for switching a valve arise, at least in
  • Rotor device typically occurring pulling and / or pushing
  • Axial forces reduce a nominal service life of the bearing element of the rotor device by at most 25%, preferably by at most 10% and preferably by less than 1%, in particular when compared to an operation which the bearing element is essentially free of pulling and / or pressing axial forces.
  • forces are taken up and / or transmitted “essentially free of play” is to be understood in particular to mean that maximum possible axial movements of the rotor element are less than 0.3 mm, preferably due to pulling and / or pressing axial forces typically occurring during normal operation of the rotor device less than 0.2 mm, advantageously less than 0.1 mm and preferably less than 0.05 mm.
  • the transferability of pulling axial forces, in particular pulling and pushing axial forces advantageously opens up a multitude of new possible uses of the rotor assembly in which pulling axial forces can occur.
  • a high-axial forces advantageously opens up a multitude of new possible uses of the rotor assembly in which pulling axial forces can occur.
  • a “rotor device” is to be understood in particular to mean a part of a motor and / or an assembly, preferably an electric stepping motor, which is intended to rotate and / or one
  • the electric stepper motor can be designed in particular as a reluctance stepper motor, as a permanent magnet stepper motor or as a hybrid stepper motor.
  • the rotor device preferably comprises the rotor and stator of the motor and / or of the assembly.
  • the motor and / or the unit, preferably the electrical stepper motor, is provided in particular for driving a stepper motor-operated valve.
  • Unit preferably the electric stepper motor
  • a “hollow body”, in particular a “pressure pipe”, is to be understood in particular to mean a component which has an interior, in particular a rotor space of an assembly, preferably the electric stepper motor, pressure-tight from the environment, in particular from the stator space of the unit, preferably the electric stepper motor.
  • the interior of the hollow body, in particular of the pressure tube is provided for a fluid, for example a gas and / or a
  • the gas and / or the liquid in the hollow body is subjected to an overpressure during normal operation of the rotor device which significantly exceeds the value of at least 1 bar.
  • the hollow body is tubular with an at least substantially round cross section.
  • the hollow body is formed from a plastically deformable material, for example a metal such as steel, copper or aluminum.
  • the rotor assembly is in particular at least partially, preferably completely, arranged in an interior of the hollow body, preferably in a cavity of the hollow body.
  • the fact that the rotor assembly is “partially fixed in the hollow body in a rotationally fixed” is to be understood in particular to mean that at least part of the rotor assembly is in contact with the hollow body and / or is connected to the hollow body in such a way that the, in particular non-destructive, rotation of the Part of the rotor assembly relative to the hollow body, in particular in the case of torques to be expected in normal operation, is excluded.
  • the rotor assembly is “partially fixed in translation in the hollow body” is to be understood in particular to mean that at least a part of the rotor assembly is in contact with the hollow body and / or is connected to the hollow body in such a way that the, in particular non-destructive, displacement of the Part of the rotor assembly relative to the hollow body, in particular in the case of axial forces to be expected in normal operation, is excluded.
  • Rotor assembly includes in particular at least the rotor of the motor and / or the assembly, in particular the electric stepper motor.
  • the stator of the Motor and / or the unit, in particular the electric stepper motor is in particular formed separately from the rotor assembly.
  • the stator of the motor and / or the assembly, in particular the electric stepping motor is in particular at least partially, preferably completely, arranged outside the hollow body, in particular the pressure tube.
  • the rotor assembly is formed separately from an output shaft.
  • the rotor assembly has an output side.
  • an output element for example an output shaft, can be arranged on the output side of the rotor assembly.
  • the rotor element is in particular designed as part of the rotor of the motor and / or of the assembly, in particular of the electric stepper motor.
  • the rotor element is in particular designed as a part of the rotor assembly which is rotatable relative to the hollow body.
  • the rotor element is formed at least partially, preferably at least in large part, from a soft magnetic material, for example a soft iron.
  • the rotor element forms a soft iron core.
  • the rotor element can be formed at least partially, preferably at least in large part, from a permanent magnet.
  • At least for the most part is to be understood in particular to mean at least 51%, preferably at least 66%, advantageously at least 75%, preferably at least 85% and particularly preferably at least 95%.
  • the rotor element points in a circumferential direction perpendicular to an intended one
  • Tooth distances between teeth of the toothed surface determine the step sizes of the stepper motor.
  • the rotor element is provided to provide an accuracy of at least 50, preferably at least 100, preferably at least 200 and particularly preferably at least 350 steps per revolution.
  • the rotor element has a rotor diameter of at least 5 mm, preferably of at least 8 mm, advantageously of at least 12 mm, preferably of at least 15 mm and particularly preferably of at most 20 mm.
  • the rotor element is arranged concentrically in the hollow body.
  • the axis of rotation of the rotor element is oriented at least substantially parallel to a main direction of extent of the hollow body. “Essentially parallel” is to be understood here to mean in particular an orientation of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, the direction being opposite to the
  • Reference direction has a deviation in particular less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °.
  • the fact that the rotor element converts “a magnetic field change into a rotational movement” should in particular be understood to mean that the rotor element is intended to be rotated about the axis of rotation relative to a magnetic field applied externally, for example by the stator.
  • the bearing element is particularly intended to be a rotary one
  • the bearing element is arranged in the vicinity of a fixing point of the rotor assembly, to which the rotor assembly is fastened in the hollow body.
  • the fixing point in the vicinity of which the bearing element is arranged, is arranged on a side of the rotor assembly facing away from the driven side of the rotor assembly.
  • a “close range” is to be understood in particular to mean a spatial area which is formed in particular from points which are each a minimum distance of at most 100 mm, advantageously of at most 50 mm, preferably of at most 30 mm and particularly preferably of at most 10 mm from a fixation point.
  • a fixation point in particular, a contact point which brings about a fixation of the rotor assembly in the hollow body should be between part of the
  • Rotor assembly in particular the fixing element of the rotor assembly, and the hollow body can be understood.
  • the fixing element is in particular provided for at least a part of the bearing element, in particular one To fix the outer ring of a ball bearing rotationally and / or translationally relative to the hollow body.
  • the fixing element is formed separately from the bearing element. Alternatively, it is conceivable that the fixing element is formed in one piece with the bearing element. “One-piece” is to be understood in particular to be understood to be at least integrally connected, for example by one
  • the fixing element has in particular a bearing seat.
  • the bearing seat is particularly intended to accommodate the bearing element.
  • the bearing seat is particularly intended to receive the bearing element by means of an interference fit.
  • the bearing element is particularly intended to be pressed into the bearing seat of the fixing element by means of a press fit.
  • the outer ring of the bearing element is in particular intended to be pressed into the bearing seat of the fixing element by means of a press fit.
  • “Provided” is to be understood in particular to be specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is provided for a specific function should in particular be understood to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
  • axial force is to be understood in particular as a force which is at least substantially parallel to the axis of rotation of the
  • Rotor element extending direction acts. Under a "towards the
  • Axial force pulling the rotor element should in particular be understood to mean an axial force whose force vector points in a direction pointing away from the driven side of the rotor assembly.
  • the fact that “pulling axial forces can be transmitted” should in particular be understood to mean that the bearing element is intact, free of damage and / or while maintaining its full functionality in is capable of absorbing pulling axial forces, which act in particular on an inner ring of the bearing element, and to transmit them to the fixing element and / or the hollow body, in particular via an outer ring of the bearing element, the transmissible and / or absorbable pulling axial forces in Newton in particular being at least greater are 5 times, preferably larger than 10 times, advantageously larger than 15 times, preferably larger than 20 times and particularly preferably larger than 25 times a maximum diameter of the rotor element of the rotor assembly in millimeters.
  • the transferable and / or recordable are pulling
  • Axial forces at least greater than 150 N, preferably at least greater than 200 N and preferably at least greater than 250 N.
  • the output side of the rotor assembly is free of further bearing elements, which are designed in particular as ball bearings, as rotary slide bearings or as axial slide bearings, and which can transmit axial forces.
  • a particularly simple construction of the rotor assembly can advantageously be achieved, as a result of which costs can advantageously be kept low.
  • a particularly small axial play of the rotor can advantageously be made possible, in particular in the event of a change of direction between a movement of the rotor element which generates a pulling axial force and a movement of the rotor element which produces a pushing axial force and / or a change of direction of a direction of rotation of the rotor element.
  • the axial play can be kept low, since an overlay of two games of two bearing elements over a tolerance chain can advantageously be avoided.
  • the rotor assembly is free of further counter bearings, which are provided to support the rotor element against pulling axial forces, in particular bearing the output element, in particular the output shaft, on a side of the output element facing away from the rotor element, in particular the output shaft, is not to be regarded as such a counter bearing.
  • Rotation area and / or at most 0.3 mm As a result, a wide range of torques that can be achieved by the rotor assembly can advantageously be achieved, in particular by advantageously keeping a radial air gap between the rotor and an inner wall of the hollow body small.
  • the fixing element has at least one depression on at least one surface, in particular one that is external in a radial direction, which is provided for the purpose of
  • the rotor assembly in the hollow body in particular to enable the rotor assembly in the hollow body to be fixed in terms of rotation and translation, by means of an engagement of at least part of the hollow body in the recess.
  • This can advantageously achieve a good fixation of the rotor assembly in the hollow body.
  • a precise positioning of the rotor assembly in the hollow body can advantageously be achieved, in particular in comparison to one that is pressed into the cavity
  • Rotor assembly for example in that the recess is overlapped with a protuberance and / or a marking of the hollow body and / or in that a position of the rotor assembly in the hollow body can first be measured and then fixed.
  • the rotor assembly can advantageously be fitted to size in the hollow body.
  • the depression is preferably designed as an elongated depression.
  • the depression can be designed as a punctiform, circular and / or polygonally shaped depression.
  • the fixing element has at least one further one
  • the depressions are in at regular or irregular intervals
  • the recess is provided to form a positive connection with the hollow body, which in particular the rotor assembly, preferably at least that
  • Fixing element fixed in rotation and / or translation in the interior of the hollow body.
  • Rotor assembly in particular the fixing element, is in particular provided to support and / or to transfer and / or transmit axial forces which act on the rotor assembly, in particular the bearing element. It can thereby advantageously be achieved that the play of the rotor assembly is only determined by the play of the bearing element.
  • the depression in the fixation element is arranged in particular in a region of the fixation element which is free from an overlap with a region of the bearing seat of the fixation element.
  • Fixing element is arranged in particular in the direction of the intended axis of rotation of the rotor element and / or the bearing element above the bearing seat.
  • the fixing element could be free of a recess and the fixing element by means of welding,
  • the depression in the fixing element is designed as a groove.
  • an optimal alignment of the rotor assembly in the hollow body can advantageously be achieved.
  • an inclined positioning of the rotor assembly in the hollow body can advantageously be avoided.
  • a precise positioning of an initial one can be advantageous Rotational position of the rotor assembly can be made in the hollow body.
  • the groove is designed as a groove and / or as a bead.
  • the fixing element in particular the rotor assembly with the fixing element, be introduced into the hollow body by means of a transition fit, in particular a slight interference fit or a tight fit.
  • a transition fit in particular a slight interference fit or a tight fit.
  • Fixing element can be achieved in the hollow body, which also advantageously allows simple post-correction if the rotor assembly, in particular the fixing element, was inserted into the hollow body in an inaccurate manner, for example too deeply.
  • a “transition fit” should in particular be understood to mean a fit of the outer shape of the fixing element and the inner shape of the hollow body to one another, which means that the
  • Press-in force in Newtons of less than 25 times, preferably less than 20 times, advantageously less than 15 times, preferably less than 10 times and particularly preferably less than 5 times the maximum diameter of the rotor element of the rotor assembly allowed in millimeters.
  • the maximum necessary press-in force is one
  • Transition fit less than 150 N, preferably less than 200 N and preferably less than 250 N.
  • the maximum press-in force required to introduce the fixing element into the hollow body by means of the transition fit is smaller than the maximum expected on the bearing element during normal operation of the rotor device acting, pulling and / or pushing axial force.
  • the transition fit forms one in particular H7j6 fit according to DIN 7157: 1966-01, preferably an H7h6 fit according to DIN 7157: 1966-01, preferably an H7g6 fit according to DIN 7157: 1966-01 and particularly preferably an H7f7 fit according to DIN 7157: 1966-01 out.
  • bearing element as a ball bearing, in particular a deep groove ball bearing, a double-row angular contact ball bearing and / or a four-point bearing, as a double-row tapered roller bearing and / or as a rotary sliding bearing, in particular a
  • Rotary plain bearing is formed with a locking ring for axially fixing at least the inner ring of the rotary plain bearing with the rotor element, a transmission and / or absorption of at least axial forces pulling in the direction of the rotor element can advantageously be made possible.
  • the bearing element designed in this way can advantageously absorb and / or transmit axial forces in both axial directions.
  • the locking ring is designed in particular as a Seeger ring.
  • the use of ball and / or tapered roller bearings can advantageously enable a particularly low-friction rotation.
  • the bearing element have an outer ring and an inner ring, the inner ring being provided at least to absorb axial forces from the rotor element and the outer ring being at least provided to absorb the axial forces on the fixing element and / or on the hollow body to derive.
  • the outer ring and the inner ring are preferably arranged concentrically to one another.
  • the outer ring in particular completely surrounds the inner ring in the circumferential direction.
  • the outer ring is provided in particular for mounting the rotor device in the bearing seat of the
  • the outer ring In an assembled state of the rotor assembly, the outer ring is pressed, in particular, into the bearing seat of the fixing element, preferably by means of an interference fit.
  • the outer ring is provided in particular for the forces acting on the inner ring, for example, via the balls of the Ball bearings or the taper of the tapered roller bearing are transferred from the inner ring.
  • the outer ring is in particular provided to support the forces transmitted by the inner ring on the fixing element and / or on the hollow body.
  • the inner ring is particularly intended to be pressed with the rotor element when the rotor device is assembled, preferably by means of an interference fit.
  • In the assembled state of the rotor assembly at least part of the rotor element is pressed into the inner ring, in particular into a central recess in the inner ring, preferably by means of an interference fit.
  • bearing element and the rotor element and / or the bearing element and the fixing element are inseparably connected to one another in a non-destructive manner, in particular pressed together by means of an interference fit, in particular a rotor assembly with advantageous bearing properties can be achieved, which is particularly capable of pulling and pressing axial forces to record.
  • components are “inseparably connected to one another in a non-destructive manner” is to be understood in particular to mean that the components are connected to one another in such a way that a separation of the components would lead to at least partial destruction of at least one of the previously connected components.
  • the outer ring of the bearing element is non-destructively connected to the fixing element and / or the hollow body and at the same time the inner ring of the bearing element is non-destructively connected to the rotor element.
  • An “oversize fit” is to be understood in particular to mean a fit in which a maximum dimension of a recess of a first component is smaller than a maximum dimension of one
  • the bearing element be arranged on a side of the rotor element facing away from an output, in particular an output shaft, of the rotor assembly.
  • This can in particular be a rotor assembly can be achieved with advantageous storage properties.
  • Good concentricity of the rotor element can advantageously be achieved as a result.
  • the bearing element be arranged on a side of the rotor element facing away from an output, in particular an output shaft, of the rotor assembly.
  • Rotor assembly free of further bearing elements, which are arranged in a vicinity of the side of the rotor element facing the output.
  • a “close range” is to be understood to mean in particular a spatial area which is formed in particular from points which are each a minimum distance of at most 50 mm, advantageously of at most 30 mm, preferably of at most 20 mm and particularly preferably of at most 10 mm from the rotor element. If the bearing element has an outer ring which is formed in one piece with the fixing element, a particularly simple construction of the rotor device can advantageously be achieved, which in particular
  • the fixing element be designed as a bearing bracket.
  • the rotor assembly can advantageously be mounted outside the hollow body, so that the already assembled rotor assembly can be fixed in the hollow body in a simple manner by means of the fixing element.
  • a particularly precise assembly of the rotor assembly in the hollow body can advantageously be made possible as a result.
  • a “bearing bracket” is in particular intended to support at least one bearing element, preferably to hold at least one bearing element in a rotationally fixed and / or translationally fixed manner.
  • the bearing bracket have a continuous recess in a direction running parallel to an axial direction of the rotor element. This can advantageously be damage-free
  • a simple and safe assembly of the rotor assembly can advantageously be made possible.
  • the recess of the bearing carrier enables in particular support of the inner ring of the bearing element while the rotor element is pressed into the bearing element in an assembled state of the rotor assembly, in which the outer ring of the bearing element is already firmly connected to the bearing carrier.
  • a “continuous recess” of a component is to be understood in particular as a recess which completely breaks through the component, for example a hole.
  • a diameter of the continuous recess of the bearing carrier is smaller, in particular at least 10% smaller than an outer diameter of the outer ring of the bearing element. This can advantageously support the outer ring of the bearing element on the
  • Bearing bracket in the axial direction are made possible.
  • a bearing bracket in the axial direction is made possible.
  • a bearing bracket in the axial direction is made possible.
  • Diameter of the continuous recess of the bearing bracket is larger, in particular at least 10% larger than an inner diameter of the inner ring of the bearing element. This can advantageously introduce a
  • Support device for supporting the inner ring of the bearing element during pressing of the rotor element into the bearing element are made possible, whereby damage to the bearing element due to the press-in forces occurring during the pressing in by means of the interference fit can advantageously be avoided.
  • the hollow body in at least one end region of the hollow body, in particular in a close region of the
  • Bearing element dome-shaped, in particular spherical dome-shaped, and / or at least the end region of the hollow body is produced by deep drawing.
  • this advantageously allows a wall thickness of the hollow body to be kept low, in particular since the dome shape, preferably the spherical dome shape, has an advantageously high pressure resistance.
  • the deformability of the hollow body can advantageously be increased and / or the reshaping of the hollow body can be simplified.
  • the fastening of the rotor assembly in the hollow body by means of the plastic can thereby advantageously Deformation of the hollow body, or by means of caulking, are made possible.
  • a thin wall of the hollow body which separates the stator and the rotor of the motor, in particular the stepping motor, advantageously allows a particularly good magnetic interaction between the stator and the rotor, which advantageously allows a high maximum achievable torque of the rotor, in particular the
  • Rotor element can be achieved.
  • a “close range” is to be understood to mean in particular a spatial area which is formed in particular from points which are each a minimum distance of at most 50 mm, advantageously of at most 30 mm, preferably of at most 20 mm and particularly preferably of at most 10 mm from the bearing element.
  • the hollow body is closed in the end region of the hollow body, preferably in a pressure-tight manner.
  • “Dome-shaped” is to be understood in particular as dome-shaped, spherical segment-shaped and / or dome-like.
  • a “deep drawing” is to be understood in particular as a tensile pressure forming of a metal, in particular a sheet.
  • the wall thickness of the hollow body is constant.
  • the wall thickness of the hollow body in the region of the dome shape, in particular the spherical dome shape is preferably at least substantially identical to the wall thickness of the hollow body outside the dome shape, in particular the spherical dome shape.
  • “Essentially identical” is to be understood identically, in particular with the exception of manufacturing tolerances.
  • a material for example a sheet metal, maintains a constant wall thickness during deep drawing. This advantageously prevents the formation of weak points in the hollow body.
  • a valve with the rotor device is also proposed.
  • Rotor device is used for electromagnetic control of the valve, in particular an opening state and / or an opening degree of the valve.
  • the valve is designed in particular as a slide valve, for example a piston valve or a ball valve, or preferably as a seat valve, for example a poppet valve, a ball valve or preferably a needle valve.
  • the rotor element is provided for at least one To drive the spindle drive.
  • the spindle drive is on the
  • the spindle drive is provided for the rotational movement of the motor, in particular the
  • Stepper motor into a translational movement of a valve shut-off body, in particular a rotationally supported one, for example a valve needle,
  • a valve can advantageously be realized, which can absorb pulling (and pressing) axial forces, for example at least partially caused by the spindle drive, and at the same time has a particularly low axial play, in particular also when the direction of rotation of the rotor element changes, which results in particularly precise control and / or adjustment of the valve can be made possible.
  • valve has a stator, which is separated in a pressure-tight and / or fluid-tight manner from that around which a fluid can flow
  • a method for assembling a rotor device and / or assembling a valve with at least one hollow body, in particular a pressure tube of a valve, and with at least one rotor assembly fixed in the hollow body, in particular non-rotatably and translationally, comprising at least one rotor element, which it is at least intended to convert a magnetic field change into a rotational movement of the rotor element, a bearing element which at least results in a rotational mounting of the rotor element
  • At least one fixing element which is at least provided to fix the rotor assembly within the hollow body, in particular the pressure tube, is proposed, wherein in at least one assembly step the rotor element and the fixing element outside the hollow body, in particular the pressure tube, are firmly attached to the Bearing element, in particular by means of an interference fit, the bearing element being provided in particular at least for the transmission of pulling, preferably pulling and pushing, axial forces.
  • This advantageously enables simple assembly of the rotor assembly, the rotor device and / or the valve. In particular, this enables a particularly precise positioning of the rotor assembly in the interior of the hollow body.
  • the phrase “outside the hollow body” is to be understood in particular outside the inside of the hollow body.
  • the pressing of the bearing element and the fixing element by means of the interference fit leads to a non-destructively inseparable connection of the
  • a “firm pressing” should in particular be a pressing by means of an interference fit and / or a
  • Assembly step which is carried out in particular after the assembly step, the rotor assembly with a transition fit
  • Bearing element are advantageously kept low during the implementation of the further assembly step, which advantageously a full
  • the rotor assembly is fixed in the hollow body at least by means of a shaping process which acts on at least part of the hollow body, in particular by caulking and / or by means of a bead.
  • a shaping process which acts on at least part of the hollow body, in particular by caulking and / or by means of a bead.
  • An assembly of the rotor assembly in the hollow body can advantageously be made possible, which is at least essentially free of axial forces caused by the assembly and acting negatively on the bearing element.
  • the shaping process comprises plastic deformation, in particular bending, of part of the hollow body, preferably a wall of the hollow body.
  • the hollow body is plastically deformed in such a way that the wall of the hollow body engages at least in part in the depression or the depressions of the fixing element.
  • the rotor assembly be fixed in the hollow body at least by means of welding, in particular laser welding. This advantageously enables a secure and stable, in particular rotation and translation-resistant, fastening of the rotor assembly in the hollow body, which does not lead to damage to the bearing element.
  • An assembly of the rotor assembly in the hollow body can advantageously be made possible, which is at least essentially free of axial forces caused by the assembly and acting negatively on the bearing element.
  • the hollow body is at least partially fused to the fixing element and / or the bearing element during welding.
  • the rotor assembly be fixed in the hollow body at least by means of adhesive. A secure and stable, in particular rotation and translation-resistant, fastening of the
  • Rotor assembly can be made in the hollow body, which does not lead to damage to the bearing element.
  • Rotor assembly are made possible in the hollow body, which is at least substantially free of axial forces caused by the assembly and acting negatively on the bearing element.
  • an adhesive is introduced during bonding between an inner wall of the hollow body and an outer wall of the fixing element and / or the bearing element. It is further proposed that when fitting, inserting and / or fixing the fixing element in the hollow body, the bearing element in a direction parallel to an axis of rotation of the
  • Axial forces acting on the rotor element are smaller than the maximum at one
  • Axial forces in particular in Newtons less than 25 times, preferably less than 20 times, advantageously less than 15 times, preferably less than 10 times and particularly preferably less than 5 times the maximum diameter of the rotor element
  • the rotor assembly is in millimeters, preferably less than 150 N, preferably less than 250 N. This advantageously allows the rotor assembly to be fastened in the hollow body, which does not damage the bearing element.
  • the rotor device according to the invention, the valve according to the invention and the method according to the invention for fulfilling a function described herein can have a number which differs from a number of individual elements, components and units mentioned here.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a valve with a
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for assembling the
  • Fig. 3 is a schematic sectional view of an alternative
  • Rotor device with an alternative bearing element and Fig. 4 is a schematic sectional view of a further alternative
  • Rotor device with a further alternative bearing element.
  • valve 14a is electromagnetic
  • the valve 14a has a valve shut-off body 66a.
  • the valve shut-off body 66a is provided to at least partially or completely close and / or release a fluid channel 68a of a pressure tube 12a of the valve 14a.
  • the valve shut-off body 66a can be moved in translation.
  • the valve shut-off body 66a can be moved translationally towards a valve seat 70a of the valve 14a and / or can be moved translationally away from the valve seat 70a of the valve 14a. If the valve shut-off body 66a is in the
  • Valve seat 70a is located, the fluid channel 68a is completely closed.
  • the valve shut-off body 66a is located outside the valve seat 70a, the fluid channel 68a is at least partially open.
  • the valve 14a has one
  • Rotor device 52a The rotor device 52a is provided for controlling the valve 14a.
  • the rotor device 52a comprises a spindle drive 72a.
  • the spindle drive 72a is provided for translationally moving the valve shut-off body 66a.
  • the valve shut-off body 66a is rotationally supported by means of a support element (not shown in more detail).
  • the valve 14a has an electromagnetic stepper motor 74a.
  • the electromagnetic stepper motor 74a includes a stator 54a.
  • the stator 54a comprises at least one coil winding 76a.
  • the stator 54a preferably comprises a plurality of coil windings 76a.
  • the coil winding 76a is provided to generate a magnetic field.
  • the coil winding 76a forms the stator winding of the stator 54a.
  • the electromagnetic stepper motor 74a includes a rotor 56a.
  • the rotor 56a is provided to interact with the stator 54a.
  • the rotor 56a is provided with which by the
  • the stator 54a is designed as a laminated stator.
  • the stator 54a comprises at least one magnetic core 108a.
  • a magnetic core 108a is assigned to each coil winding 76a.
  • the magnetic core 108a is made of a sheet steel.
  • the valve 14a has a housing 84a.
  • the housing 84a is provided at least for holding and / or protecting at least part of the valve 14a and / or the rotor device 52a.
  • the stator 54a is separated from the rotor 56a in a pressure-tight and / or fluid-tight manner.
  • the rotor device 52a comprises a hollow body 10a.
  • the hollow body 10a is designed as a pressure tube 12a.
  • the hollow body 10a forms the pressure-tight and / or fluid-tight separation of the stator 54a and rotor 56a.
  • the hollow body 10a has an interior 78a.
  • a fluid can flow through the hollow body 10a, in particular the interior 78a of the hollow body 10a.
  • Components within the hollow body 10a have the fluid flowing around them. Components outside the
  • Hollow bodies 10a are free from contact with the fluid.
  • the fluid in the interior 78a of the hollow body 10a is pressurized.
  • the hollow body 10a is delimited by walls 80a.
  • the fluid in the interior 78a of the hollow body 10a exerts a pressure of more than 1 bar on the walls 80a of the hollow body 10a.
  • the hollow body 10a, in particular the walls 80a of the hollow body 10a is formed from a metal. Alternatively, the hollow body 10a can also be made of a plastic.
  • the wall 80a of the hollow body 10a has a constant wall thickness.
  • the rotor 56a is arranged in a rotor space 1 12a.
  • the rotor space 1 12a is formed by the interior 78a of the hollow body 10a.
  • the stator 54a is arranged in a stator space 114a.
  • the stator space 114a is arranged outside the interior 78a of the hollow body 10a.
  • Stator space 1 14a and rotor space 112a are separated from one another in a pressure-tight and / or fluid-tight manner.
  • the hollow body 10a has at least one end region 48a.
  • the end region 48a of the hollow body 10a is arranged in the vicinity of a bearing element 20a of the rotor device 52a.
  • the hollow body 10a is dome-shaped.
  • the hollow body 10a is designed in the shape of a spherical cap.
  • the end region 48a of the hollow body 10a has a spherical shape 82a.
  • the end region 48a of the hollow body 10a is produced by deep drawing.
  • the dome shape 82a of the hollow body 10a is produced by deep drawing.
  • the end region 48a of the hollow body 10a has a particularly high pressure resistance due to the spherical shape 82a.
  • the rotor device 52a has a rotor assembly 16a.
  • the rotor assembly 16a is arranged within the hollow body 10a.
  • the hollow body 10a has an at least substantially constant diameter and / or an at least substantially constant cross-sectional geometry in the region of the rotor assembly 16a.
  • the rotor assembly 16a is at least partially fixed to the hollow body 10a in a rotationally fixed and translationally fixed manner. The fluid can flow around the rotor assembly 16a.
  • the rotor assembly 16a at least partially forms the rotor 56a.
  • the rotor assembly 16a has an axis of rotation 64a. At least a portion of the rotor assembly 16a is provided to rotate about the axis of rotation 64a.
  • the rotor assembly 16a includes an output 38a.
  • the output 38a is operatively connected to the spindle drive 72a.
  • the output 38a is at least partially formed in one piece with the spindle drive 72a.
  • the output 38a is arranged on an output side 32a of the rotor assembly 16a.
  • the rotor assembly 16a comprises a rotor element 18a.
  • the rotor element 18a is at least provided to be one generated by the stator 54a
  • the rotor element 18a comprises a rotor shaft 86a.
  • Rotor shaft 86a is provided in order to rotate the axis of rotation 64a.
  • the axis of rotation 64a runs centrally in the longitudinal direction through the rotor shaft 86a.
  • the rotor shaft 86a is rotationally symmetrical about the axis of rotation 64a
  • the rotor element 18a comprises at least one permanent magnet 88a.
  • the permanent magnet 88a forms an armature of the electromagnetic stepping motor 74a at least partially.
  • the permanent magnet 88a is provided to interact with the magnetic field of the stator 54a.
  • Permanent magnet 88a is formed in one piece with the rotor shaft 86a.
  • the permanent magnet 88a is glued onto the rotor shaft 86a.
  • a plurality of permanent magnets 88a are glued onto the rotor shaft 86a in the circumferential direction of the rotor shaft 86a.
  • the fluid can flow around and / or flow through the rotor element 18a.
  • the rotor element 18a When rotating about the axis of rotation 64a, the rotor element 18a describes a surface of revolution within the hollow body 10a.
  • a radial distance 24a of the rotation surface described by the rotor element 18a during a rotation by at least 360 ° to the hollow body 10a is at most 4.5% of a maximum diameter 26a of the rotation surface and / or at most 0.3 mm.
  • a distance between the rotor 56a and the stator 54a is kept as small as possible to optimize a magnetic coupling of the rotor 56a and the stator 54a by dimensioning the rotor element 18a and by means of a wall 80a that is as thin as possible.
  • the hollow body 10a has a reference mark 1 10a.
  • the reference marking 110a is designed as a bend in the wall 80a of the hollow body 10a.
  • the reference marking 110a can be designed as a colored or as an engraved marking.
  • the reference mark 1 10a is provided for a
  • the rotor assembly 16a comprises a bearing element 20a.
  • the bearing element 20a is provided for a rotational mounting of the rotor element 18a.
  • the bearing element 20a is provided for a rotational mounting of the rotor shaft 86a of the rotor element 18a.
  • the fluid can flow around and / or flow through the bearing element 20a.
  • the bearing element 20a is arranged in the hollow body 10a such that the bearing element 20a at least in the direction of the Rotor elements 18a pulling axial forces are transferable.
  • the bearing element 20a is arranged in the hollow body 10a in such a way that it is provided for transmitting axial and compressive forces to the bearing element 20a along at least two opposite directions.
  • the bearing element 20a is designed as a ball bearing.
  • the bearing element 20a has an outer ring 34a.
  • the bearing element 20a has an inner ring 36a.
  • the bearing element 20a has a plurality of balls 90a between the outer ring 34a and the inner ring 36a.
  • the inner ring 36a is at least provided to absorb axial forces from the rotor element 18a.
  • the outer ring 34a is at least provided to transfer the axial forces absorbed by the inner ring 36a to a fixing element 22a of the rotor assembly 16a and / or to the hollow body 10a.
  • the bearing element 20a is arranged on a side 40a of the rotor element 18a facing away from the output 38a of the rotor assembly 16a.
  • the rotor assembly 16a is at least on the driven side 32a of the rotor assembly 16a free of further bearing elements which can transmit axial forces.
  • Rotor assembly 16a is free of further bearing elements, which can transmit axial forces, at least in a close range of rotor element 18a.
  • the bearing element 20a and the rotor element 18a are inseparably connected to one another in a non-destructive manner.
  • the rotor element 18a has a connecting nipple 92a.
  • the connecting nipple 92a is rotationally symmetrical about the axis of rotation 64a of the rotor shaft 86a.
  • the connecting nipple 92a is arranged on the side 40a of the rotor element 18a, in particular the rotor shaft 86a, facing away from the output 38a.
  • the connecting nipple 92a is provided to be pressed into a recess 94a of the inner ring 36a by means of an interference fit.
  • the connecting nipple 92a is pressed into the recess 94a of the inner ring 36a.
  • the rotor shaft 86a has a stop edge 96a.
  • the connecting nipple 92a is in the recess 94a of the
  • the rotor assembly 16a includes the fixing element 22a.
  • the fixing element 22a is at least provided to fix the rotor assembly 16a within the hollow body 10a.
  • the fixing element 22a is provided for a rotationally fixed and translationally fixed fixing of the rotor assembly 16a in the interior 78a of the hollow body 10a.
  • the fixing element 22a is introduced into the hollow body 10a by means of a transition fit.
  • Fixing element 22a is fixed in the hollow body 10a by caulking the wall 80a of the hollow body 10a.
  • the fixing element 22a has at least one in a radial direction of the fixing element 22a
  • outer surface 28a at least one recess 30a.
  • Depression 30a of the fixing element 22a is provided to enable the rotor assembly 16a in the hollow body 10a to be fixed in a rotationally fixed and translational manner by means of an engagement of at least part of the wall 80a of the hollow body 10a in the recess 30a of the fixing element 22a.
  • Wall 80a of the hollow body 10a engages in the recess 30a of the
  • Fixing element 22a positively.
  • Fixing element 22a are non-rotatable and by means of a positive connection
  • a “close range” is to be understood in particular to mean a spatial area within which the rotor assembly 16a is fixedly connected to the hollow body 10a, which is formed in particular from points that each have a minimum distance of at most 50 mm, advantageously of at most 30 mm, preferably of at most 20 mm and particularly preferably of at most 10 mm from the end region 48a of the
  • the depression 30a shown in FIG. 1 in the fixing element 22a is designed as a groove.
  • the groove runs in
  • Fixing element 22a preferably around a complete circumference of the fixing element 22a.
  • the depression 30a can be made in sections be interrupted or designed as a plurality of punctiform depressions or the like.
  • the bearing element 20a and the fixing element 22a are inseparably connected to one another in a non-destructive manner.
  • the fixing element 22a has a bearing seat 98a.
  • the bearing element 20a is arranged in the bearing seat 98a.
  • the bearing element 20a is pressed into the bearing seat 98a by means of an interference fit.
  • the outer ring 34a of the bearing element 20a is pressed into the bearing seat 98a by means of an interference fit.
  • the fixing element 22a has a shoulder 100a.
  • the shoulder 100a is provided to form a stop for the outer ring 34a of the bearing element 20a which is introduced into the fixing element 22a.
  • the bearing element 20a is pressed into the bearing seat 98a of the fixing element 22a such that the shoulder 100a of the
  • Fixing element 22a abuts the outer ring 34a.
  • the fixing element 22a is designed as a bearing bracket 42a.
  • the bearing bracket 42a has a continuous recess 46a in a direction running parallel to an axial direction 44a of the rotor element 18a.
  • the rotor element 18a runs at least substantially parallel to the axis of rotation 64a of the rotor element 18a.
  • the continuous recess 46a of the fixing element 22a is essentially cylindrical.
  • the continuous recess 46a of the fixing element 22a can be polyhedral, for example cubic.
  • Fixing element 22a has a diameter which is smaller than a diameter of the outer ring 34a and larger than a diameter of the
  • Inner ring 36a The continuous recess 46a of the fixing element 22a is provided to prevent damage to the bearing element 20a
  • the Continuous recess 46a of the fixing element 22a allows access to the inner ring 36a of the bearing element 20a on the fixing element side.
  • Rotor device 52a In at least one assembly step 58a, this is done
  • the rotor element 18a and the fixing element 22a are firmly pressed outside the flute body 10a with the bearing element 20a.
  • a first sub-step 1 16a of the assembly step 58a the outer ring 34a of the bearing element 20a is first pressed into the bearing seat 98a of the fixing element 22a.
  • the outer ring 34a of the bearing element 20a is pressed into the bearing seat 98a in the first sub-step 1 16a by means of an interference fit.
  • the outer ring 34a of the bearing element 20a is supported in a direction opposite to a pressing-in direction of the bearing element 20a in the first sub-step 11 16a when the bearing element 20a is pressed into the fixing element 22a.
  • Assembly step 58a the rotor element 18a is pressed into the bearing element 20a.
  • the connecting nipple 92a of the rotor element 18a is in the second sub-step 1 18a in the recess 94a of the inner ring 36a of the
  • Bearing element 20a pressed in by means of an interference fit.
  • the rotor assembly 16a is fitted and / or inserted into the hollow body 10a with a transition fit.
  • the maximum axial forces acting during the further assembly step 60a when fitting and / or inserting the fixing element 22a into the hollow body 10a on the bearing element 20a in a direction parallel to the axis of rotation 64a of the rotor element 18a are smaller than maximum during normal operation of the rotor device 52a and / or the valve 14a to be expected Axial forces.
  • the rotor assembly 16a is fixed in the hollow body 10a at least by means of a shaping process which acts on at least part of the hollow body 10a.
  • the forming process includes bending and / or caulking the wall 80a of the hollow body 10a. During the forming process, the wall 80a of the
  • Hollow body 10a brought into a positive connection with the fixing element 22a.
  • the wall 80a of the hollow body 10a is pressed into the recess 30a of the fixing element 22a.
  • the rotor assembly 16a is fixed in the hollow body 10a in an alternative additional further assembly step 62a 'by means of welding.
  • the welding involves laser welding.
  • Assembly step 62a suffies the rotor assembly 16a at least by means of adhesive in the hollow body 10a.
  • the hollow body 10a with the rotor assembly 16a is sealed pressure-tight and / or fluid-tight in its interior 78a.
  • FIGS. 3 and 4 show two further exemplary embodiments of the invention.
  • the following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with respect to components with the same designation, in particular with respect to components with the same reference numerals, in principle also to the drawings and / or the description of the other exemplary embodiments, in particular FIG. 1 and 2, can be referenced.
  • the letter a is placed after the reference numerals of the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2.
  • the letter a is replaced by the letters b and c.
  • FIG. 3 shows an alternative rotor device 52b, which has a rotor assembly 16b fixed in an interior 78b of a hollow body 10b with an alternative one Has bearing element 20b.
  • the bearing element 20b is a double row
  • FIG. 4 shows a further alternative rotor device 52c, which has a rotor assembly 16c fixed in an interior 78c of a hollow body 10c with a further alternative bearing element 20c.
  • the bearing element 20c is designed as a rotational sliding bearing.
  • the bearing element 20c includes one
  • Circlip 120c The locking ring 120c is provided for axially fixing the bearing element 20c in the rotor assembly 16c.
  • the rotor assembly 16c comprises a fixing element 22c.
  • Fixing element 22c is at least provided to fix the rotor assembly 16c within the hollow body 10c.
  • the fixing element 22c is provided for a rotationally fixed and translationally fixed fixing of the rotor assembly 16c in the interior 78c of the hollow body 10c.
  • the bearing element 20c has an inner ring 36c and an outer ring 34c.
  • the outer ring 34c is formed in one piece with the fixing element 22c.
  • the rotor assembly 16c is free of a bearing bracket which is formed separately from the bearing element 20c.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Rotorvorrichtung (52a-c), insbesondere Schrittmotor-Rotorvorrichtung, mit zumindest einem Hohlkörper (10a-c), insbesondere einem Druckrohr (12a-c) eines Ventils (14a-c), und mit zumindest einer in dem Hohlkörper (10a-c) fixierten Rotorbaugruppe(16a-c), aufweisend zumindest ein Rotorelement (18a-c), welches zumindest dazu vorgesehen ist, eine Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung des Rotorelements (18-c) umzuwandeln, ein Lagerelement (20a-c), welches zumindest zu einer rotatorischen Lagerung des Rotorelements (18a-c) vorgesehen ist, und zumindest ein Fixierungselement (22a-c), welches zumindest dazu vorgesehen ist, die Rotorbaugruppe (16a-c) innerhalb des Hohlkörpers (10a-c) zu fixieren. Es wird vorgeschlagen, dass das Lagerelement (20a-c) derart in dem Hohlkörper (10a-c) angeordnet ist, dass mittels des Lagerelements (20a-c) zumindest in Richtung des Rotorelements (18a-c) ziehende Axialkräfte und/oder an dem Lagerelement (20a-c) entlang zumindest zwei entgegengesetzten Richtungen ziehende und drückende Axialkräfte übertragbar sind.

Description

Rotorvorrichtung, Ventil und Verfahren zur Montage einer
Rotorvorrichtung
Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Rotorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Ventil nach dem Anspruch 15 und ein Verfahren zu einer Montage einer Rotorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 17.
Es ist bereits eine Rotorvorrichtung mit zumindest einem Hohlkörper und mit zumindest einer in dem Hohlkörper fixierten Rotorbaugruppe, aufweisend zumindest ein Rotorelement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, eine Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung des Rotorelements
umzuwandeln, ein Lagerelement, welches zumindest zu einer rotatorischen Lagerung des Rotorelements vorgesehen ist, und zumindest ein
Fixierungselement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, die Rotorbaugruppe innerhalb des Hohlkörpers zu fixieren, vorgeschlagen worden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Rotorvorrichtungen sind lediglich in der Lage drückende Axialkräfte aufzunehmen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Lagereigenschaften einer Lagerung eines Rotors bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 , 15 und 17 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Rotorvorrichtung, insbesondere Schrittmotor- Rotorvorrichtung, mit zumindest einem Hohlkörper, insbesondere einem Druckrohr eines Ventils, und mit zumindest einer in dem Hohlkörper, insbesondere drehtest und translationsfest, fixierten Rotorbaugruppe, aufweisend zumindest ein
Rotorelement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, eine Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung des Rotorelements umzuwandeln, ein Lagerelement, welches zumindest zu einer rotatorischen Lagerung des Rotorelements
vorgesehen ist, und zumindest ein Fixierungselement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, die Rotorbaugruppe innerhalb des Hohlkörpers, insbesondere des Druckrohrs, zu fixieren.
Es wird vorgeschlagen, dass das Lagerelement derart in dem Hohlkörper angeordnet ist, dass mittels des Lagerelements zumindest in Richtung des
Rotorelements ziehende Axialkräfte und/oder an dem Lagerelement entlang zumindest zwei entgegengesetzten Richtungen ziehende und drückende
Axialkräfte übertragbar sind. Dadurch können insbesondere vorteilhafte
Lagereigenschaften der Lagerung des Rotorelements erreicht werden.
Insbesondere können dadurch vorteilhaft Kräfte, welche bei einer Übersetzung einer Rotationsbewegung des Rotorelements in eine Axialbewegung eines mit dem Rotorelement in einer Wirkverbindung stehenden weiteren Elements, beispielsweise durch einen Spindelantrieb bei einer Verwendung der
Rotorvorrichtung zu einer Schaltung eines Ventils, entstehen, zumindest im
Wesentlichen beschädigungsfrei und/oder zumindest im Wesentlichen axial spielfrei aufgenommen und/oder übertragen werden. Darunter, dass Kräfte„im Wesentlichen beschädigungsfrei“ aufgenommen und/oder übertragen werden soll insbesondere verstanden werden, dass die bei einem Normalbetrieb der
Rotorvorrichtung typischerweise auftretende ziehende und/oder drückende
Axialkräfte eine nominale Lebensdauer des Lagerelements der Rotorvorrichtung um höchstens 25 %, vorzugsweise um höchstens 10 % und bevorzugt um weniger als 1 % reduzieren, insbesondere in einem Vergleich zu einem Betrieb, bei welchem das Lagerelement im Wesentlichen frei ist von ziehenden und/oder drückenden Axialkräften. Darunter, dass Kräfte„im Wesentlichen spielfrei“ aufgenommen und/oder übertragen werden, soll insbesondere verstanden werden, dass maximal mögliche Axialbewegungen des Rotorelements aufgrund von bei dem Normalbetrieb der Rotorvorrichtung typischerweise auftretender ziehender und/oder drückender Axialkräfte weniger als 0,3 mm, vorzugsweise weniger als 0,2 mm, vorteilhaft weniger als 0,1 mm und bevorzugt weniger als 0,05 mm betragen. Zudem kann durch eine Übertragbarkeit ziehender Axialkräfte, insbesondere ziehender und drückender Axialkräfte, vorteilhaft eine Vielzahl neuer Einsatzmöglichkeiten der Rotorbaugruppe bei welchen ziehende Axialkräfte auftreten können, erschlossen werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe
Betriebssicherheit und/oder eine hohe Zuverlässigkeit, insbesondere mit besonders niedrigen Ausfallraten, erreicht werden.
Unter einer„Rotorvorrichtung“ soll insbesondere ein Teil eines Motors und/oder eines Aggregats, vorzugsweise eines elektrischen Schrittmotors, verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, sich zu drehen und/oder eine
Drehbewegung eines Teils des Motors und/oder des Aggregats zu erzeugen, beispielsweise ein Rotor und/oder ein Stator des elektrischen Schrittmotors, verstanden werden. Der elektrische Schrittmotor kann insbesondere als ein Reluktanz-Schrittmotor, als ein Permanentmagnet-Schrittmotor oder als ein Hybridschrittmotor ausgebildet sein. Bevorzugt umfasst die Rotorvorrichtung Rotor und Stator des Motors und/oder des Aggregats. Der Motor und/oder das Aggregat, vorzugsweise der elektrische Schrittmotor, ist insbesondere zu einem Antrieb eines schrittmotorbetriebenen Ventils vorgesehen. Der Motor und/oder das
Aggregat, vorzugsweise der elektrische Schrittmotor, ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Aktor für ein Expansions- und/oder ein Abschaltventil innerhalb eines Klima- und/oder Kühlkreislaufs, beispielsweise eines C02-Kühikreislaufs eines Automobils, auszubilden. Unter einem„Hohlkörper“, insbesondere einem „Druckrohr“, soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, welches einen Innenraum, insbesondere einen Rotorraum eines Aggregats, vorzugsweise des elektrischen Schrittmotors, druckdicht von der Umgebung, insbesondere von dem Statorraum des Aggregats, vorzugsweise des elektrischen Schrittmotors, trennt. Insbesondere ist das Innere des Hohlkörpers, insbesondere des Druckrohrs, dazu vorgesehen, von einem Fluid, beispielsweise einem Gas und/oder einer
Flüssigkeit, durchströmt zu werden. Insbesondere ist das Gas und/oder die Flüssigkeit in dem Hohlkörper in dem Normalbetrieb der Rotorvorrichtung mit einem Überdruck, welcher zumindest den Wert von 1 bar signifikant übersteigt, beaufschlagt. Alternativ kann das Gas und/oder die Flüssigkeit in dem Hohlkörper in dem Normalbetrieb der Rotorvorrichtung mit einem Unterdrück, welcher zumindest den Wert von 1 bar signifikant unterschreitet, oder mit dem
Atmosphärendruck beaufschlagt sein. Insbesondere ist der Hohlkörper rohrförmig mit einem zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt ausgebildet.
Insbesondere ist der Hohlkörper aus einem plastisch verformbaren Material, beispielsweise einem Metall wie Stahl, Kupfer oder Aluminium, ausgebildet.
Die Rotorbaugruppe ist insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in einem Inneren des Hohlkörpers, bevorzugt in einem Hohlraum des Holkörpers, angeordnet. Darunter, dass die Rotorbaugruppe„teilweise drehfest in dem Hohlkörper fixiert“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil der Rotorbaugruppe derart mit dem Hohlkörper in Kontakt steht und/oder mit dem Hohlkörper verbunden ist, dass ein, insbesondere zerstörungsfreies, Verdrehen des Teils der Rotorbaugruppe relativ zu dem Hohlkörper, insbesondere bei in dem Normalbetrieb zu erwartenden Drehmomenten, ausgeschlossen ist. Darunter, dass die Rotorbaugruppe„teilweise translationsfest in dem Hohlkörper fixiert“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil der Rotorbaugruppe derart mit dem Hohlkörper in Kontakt steht und/oder mit dem Hohlkörper verbunden ist, dass ein, insbesondere zerstörungsfreies, Verschieben des Teils der Rotorbaugruppe relativ zu dem Hohlkörper, insbesondere bei in dem Normalbetrieb zu erwartenden Axialkräften, ausgeschlossen ist. Die
Rotorbaugruppe umfasst insbesondere zumindest den Rotor des Motors und/oder des Aggregats, insbesondere des elektrischen Schrittmotors. Der Stator des Motors und/oder des Aggregats, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, ist insbesondere getrennt von der Rotorbaugruppe ausgebildet. Der Stator des Motors und/oder des Aggregats, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, ist insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig außerhalb des Hohlkörpers, insbesondere des Druckrohrs, angeordnet. Insbesondere ist die Rotorbaugruppe getrennt von einer Abtriebswelle ausgebildet. Insbesondere weist die Rotorbaugruppe eine Abtriebsseite auf. Insbesondere ist an der Abtriebsseite der Rotorbaugruppe ein Abtriebselement, beispielsweise eine Abtriebswelle, anordenbar.
Das Rotorelement ist insbesondere als ein Teil des Rotors des Motors und/oder des Aggregats, insbesondere des elektrischen Schrittmotors, ausgebildet. Das Rotorelement ist insbesondere als ein Teil der Rotorbaugruppe ausgebildet, welcher relativ zu dem Hohlkörper rotierbar ist. Insbesondere ist das Rotorelement zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil, aus einem weichmagnetischen Material, beispielsweise einem Weicheisen, ausgebildet. Insbesondere bildet das Rotorelement einen Weicheisenkern aus. Alternativ oder zusätzlich kann das Rotorelement zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil, aus einem Permanentmagneten ausgebildet sein. Unter „zumindest zu einem Großteil“ soll insbesondere zumindest 51 %, vorzugsweise zumindest 66 %, vorteilhaft zumindest 75 %, bevorzugt zumindest 85 % und besonders bevorzugt zumindest 95 % verstanden werden. Insbesondere weist das Rotorelement in einer Umfangsrichtung senkrecht zu einer vorgesehenen
Rotationsachse des Rotorelements eine gezahnte Oberfläche auf, wobei
Zahnabstände zwischen Zähnen der gezahnten Oberfläche Schrittweiten des Schrittmotors bestimmen. Insbesondere ist das Rotorelement dazu vorgesehen, eine Genauigkeit von zumindest 50, vorzugsweise zumindest 100, bevorzugt zumindest 200 und besonders bevorzugt zumindest 350 Schritten pro Umdrehung bereitzustellen. Insbesondere weist das Rotorelement einen Rotordurchmesser von zumindest 5 mm, vorzugsweise von zumindest 8 mm, vorteilhaft von zumindest 12 mm, bevorzugt von zumindest 15 mm und besonders bevorzugt von höchstens 20 mm auf. Insbesondere ist das Rotorelement konzentrisch in dem Hohlkörper angeordnet. Insbesondere ist die Rotationsachse des Rotorelements zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Hohlkörpers ausgerichtet. Unter„im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der
Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Darunter, dass das Rotorelement„eine Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung“ umwandelt, soll insbesondere verstanden werden, dass das Rotorelement dazu vorgesehen ist, sich relativ zu einem von außen, beispielsweise durch den Stator, angelegten Magnetfeld rotatorisch um die Rotationsachse auszurichten.
Das Lagerelement ist insbesondere dazu vorgesehen, eine rotatorische
Positionsänderung des Rotorelements um die Rotationsachse bei gleichzeitiger Fixierung der räumlichen Position der Rotationsachse relativ zu dem Hohlkörper zu ermöglichen. Insbesondere ist das Lagerelement in einem Nahbereich eines Fixierungspunktes der Rotorbaugruppe, an welchem die Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper befestigt ist, angeordnet. Insbesondere ist der Fixierungspunkt, in dessen Nahbereich das Lagerelement angeordnet ist, auf einer der Abtriebsseite der Rotorbaugruppe abgewandten Seite der Rotorbaugruppe angeordnet. Unter einem„Nahbereich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein räumlicher Bereich verstanden werden, welcher insbesondere aus Punkten gebildet ist, die jeweils einen minimalen Abstand von höchstens 100 mm, vorteilhaft von höchstens 50 mm, vorzugsweise von höchstens 30 mm und besonders bevorzugt von höchstens 10 mm von einem Fixierungspunkt aufweisen. Unter einem „Fixierungspunkt“ soll insbesondere ein, eine Fixierung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper bewirkender Kontaktpunkt zwischen einem Teil der
Rotorbaugruppe, insbesondere dem Fixierungselement der Rotorbaugruppe, und dem Hohlkörper verstanden werden. Das Fixierungselement ist insbesondere dazu vorgesehen, das zumindest ein Teil des Lagerelements, insbesondere einen Außenring eines Kugellagers, rotationsfest und/oder translationsfest relativ zu dem Hohlkörper zu fixieren. Das Fixierungselement ist separat von dem Lagerelement ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Fixierungselement einstückig mit dem Lagerelement ausgebildet ist. Unter„einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen
Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine
Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling.
Das Fixierungselement weist insbesondere einen Lagersitz auf. Der Lagersitz ist insbesondere dazu vorgesehen, das Lagerelement aufzunehmen. Der Lagersitz ist insbesondere dazu vorgesehen, das Lagerelement mittels einer Presspassung aufzunehmen. Das Lagerelement ist insbesondere dazu vorgesehen, mittels einer Presspassung in den Lagersitz des Fixierungselements eingepresst zu werden. Der Außenring des Lagerelements ist insbesondere dazu vorgesehen, mittels einer Presspassung in den Lagersitz des Fixierungselements eingepresst zu werden. Unter„vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Unter einer„Axialkraft“ soll insbesondere eine Kraft verstanden werden, welche in eine zumindest im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse des
Rotorelements verlaufende Richtung wirkt. Unter einer„in Richtung des
Rotorelements ziehenden Axialkraft“ soll insbesondere eine Axialkraft verstanden werden, deren Kraftvektor in eine von der Abtriebsseite der Rotorbaugruppe wegweisende Richtung weist. Darunter, dass„ziehende Axialkräfte übertragbar sind“, soll insbesondere verstanden werden, dass das Lagerelement intakt, beschädigungsfrei und/oder unter Beibehaltung seiner vollen Funktionsfähigkeit in der Lage ist, ziehende Axialkräfte, welche insbesondere an einem Innenring des Lagerelements angreifen, aufzunehmen und an das Fixierungselement und/oder den Hohlkörper, insbesondere über einen Außenring des Lagerelements, weiterzuleiten, wobei insbesondere die übertragbaren und/oder aufnehmbaren ziehenden Axialkräfte in Newton zumindest größer als ein 5-faches, vorzugsweise größer als ein 10-faches, vorteilhaft größer als ein 15-faches, bevorzugt größer als ein 20-faches und besonders bevorzugt größer als ein 25-faches eines maximalen Durchmessers des Rotorelements der Rotorbaugruppe in Millimeter sind.
Insbesondere sind die übertragbaren und/oder aufnehmbaren ziehenden
Axialkräfte zumindest größer als 150 N, vorzugsweise zumindest größer als 200 N und bevorzugt zumindest größer als 250 N.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Rotorbaugruppe zumindest auf der
Abtriebsseite der Rotorbaugruppe frei ist von weiteren Lagerelementen, welche insbesondere als Kugellager, als Rotationsgleitlager oder als Axialgleitlager ausgebildet sind, und welche axiale Kräfte übertragen können. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders einfacher Aufbau der Rotorbaugruppe erreicht werden, wodurch vorteilhaft Kosten gering gehalten werden können. Zudem kann vorteilhaft ein besonders geringes axiales Spiel des Rotors, insbesondere bei einem Richtungswechsel zwischen einer eine ziehende Axialkraft erzeugenden Bewegung des Rotorelements und einer eine drückende Axialkraft erzeugenden Bewegung des Rotorelements und/oder bei einem Richtungswechsel einer Rotationsrichtung des Rotorelements ermöglicht werden. Insbesondere kann das axiale Spiel gering gehalten werden, da eine Überlagerung zweier Spiele zweier Lagerelemente über eine Toleranzkette vorteilhaft vermieden werden kann.
Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Genauigkeit und/oder eine präzise
Regelbarkeit der mittels des Aggregats und/oder des Motors, insbesondere mittels des Schrittmotors, gesteuerten Vorrichtung, insbesondere des Ventils, erreicht werden. Insbesondere ist die Rotorbaugruppe frei von weiteren Gegenlagern, welche dazu vorgesehen sind, das Rotorelement gegen ziehende Axialkräfte abzustützen, wobei insbesondere eine Lagerung des Abtriebselements, insbesondere der Abtriebswelle, auf einer dem Rotorelement abgewandten Seite des Abtriebselements, insbesondere der Abtriebswelle, nicht als ein derartiges Gegenlager anzusehen ist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass ein, insbesondere minimaler, radialer Abstand einer durch das Rotorelement bei einer Rotation, insbesondere um die
Rotationsachse, um 360° beschriebenen Rotationsfläche zu dem Hohlkörper höchstens 4,5 %, vorzugsweise höchstens 4 %, bevorzugt höchstens 3 % und besonders bevorzugt höchstens 2 % des maximalen Durchmessers der
Rotationsfläche und/oder höchstens 0,3 mm beträgt. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Bandbreite an durch die Rotorbaugruppe erreichbaren Drehmomenten erreicht werden, insbesondere indem ein radialer Luftspalt zwischen Rotor und einer Innenwand des Hohlkörpers vorteilhat gering gehalten werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Fixierungselement an zumindest einer, insbesondere in einer Radialrichtung außenliegenden, Oberfläche zumindest eine Vertiefung aufweist, welche dazu vorgesehen ist, die,
insbesondere drehfeste und translationsfeste, Fixierung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper mittels eines Eingriffs zumindest eines Teils des Hohlkörpers in die Vertiefung zu ermöglichen. Dadurch kann vorteilhaft eine gute Fixierung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine präzise Positionierung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper erreicht werden, insbesondere im Vergleich zu einer in den Hohlraum eingepressten
Rotorbaugruppe, beispielsweise indem die Vertiefung in Überlapp mit einer Ausstülpung und/oder einer Markierung des Hohlkörpers gebracht wird und/oder indem eine Position der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper erst ausgemessen und im Anschluss fixiert werden kann. Vorteilhaft kann die Rotorbaugruppe auf Maß in dem Hohlkörper eingepasst werden. Die Vertiefung ist vorzugsweise als eine längliche Vertiefung ausgebildet. Alternativ kann die Vertiefung als eine punktförmige, kreisförmige und/oder polygonal geformte Vertiefung ausgebildet sein. Insbesondere weist das Fixierungselement zumindest eine weitere
Vertiefung auf. Dadurch kann vorteilhaft eine Positionierung vereinfacht und/oder eine Fixierung gegen ein Verrutschen verbessert werden. Insbesondere sind die Vertiefungen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen in
Umfangsrichtung rund um das Fixierungselement angeordnet. Insbesondere wird der Eingriff des Teils des Hohlkörpers in die Vertiefung mittels eines plastischen Verformens des Hohlkörpers, beispielsweise einem Verbiegen, einem
Verstemmen und/oder einem Sicken, erzeugt. Insbesondere ist die Vertiefung dazu vorgesehen, einen Formschluss mit dem Hohlkörper auszubilden, welcher insbesondere die Rotorbaugruppe, vorzugsweise zumindest das
Fixierungselement, rotationsfest und/oder translationsfest in dem Inneren des Hohlkörpers fixiert. Der Formschluss zwischen dem Hohlkörper und der
Rotorbaugruppe, insbesondere dem Fixierungselement, ist insbesondere dazu vorgesehen, axiale Kräfte, welche auf die Rotorbaugruppe, insbesondere das Lagerelement wirken, abzustützen und/oder an den Hohlkörper abzuleiten und/oder zu übertragen. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass das Spiel der Rotorbaugruppe nur durch das Spiel des Lagerelements bestimmt ist. Die Vertiefung in dem Fixierungselement ist insbesondere in einem Bereich des Fixierungselements angeordnet, welcher frei ist von einer Überlappung mit einem Bereich des Lagersitzes des Fixierungselements. Die Vertiefung in dem
Fixierungselement ist insbesondere in Richtung der vorgesehenen Rotationsachse des Rotorelements und/oder des Lagerelements oberhalb des Lagersitzes angeordnet. Alternativ könnte das Fixierungselement frei von einer Vertiefung ausgebildet sein und das Fixierungselement mittels eines Schweißens,
insbesondere eines Laserschweißens und/oder mittels eines Klebens mit dem Hohlkörper verbunden sein. Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Vertiefung in dem Fixierungselement als eine Nut ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine optimale Ausrichtung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine schiefe Positionierung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper vermieden werden. Des Weiteren kann vorteilhaft eine präzise Positionierung einer initialen Drehlage der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper vorgenommen werden.
Insbesondere ist die Nut als eine Rille und/oder als eine Sicke ausgebildet.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Fixierungselement, insbesondere die Rotorbaugruppe mit dem Fixierungselement, mittels einer Übergangspassung, insbesondere eine leichte Übermaßpassung oder eine enge Spielpassung, in den Hohlkörper eingebracht ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Beschädigung des Lagerelements bei einem Einbringen der Rotorbaugruppe, insbesondere des Fixierungselements, in den Hohlkörper vermieden werden, insbesondere indem die auf das Lagerelement wirkenden Kräfte während einer Montage vorteilhaft möglichst gering gehalten werden können. Außerdem kann vorteilhaft eine besonders präzise Positionierung der Rotorbaugruppe, insbesondere des
Fixierungselements in dem Hohlkörper, erreicht werden, welche zudem vorteilhaft eine einfache Nachkorrektur erlaubt, falls die Rotorbaugruppe, insbesondere das Fixierungselement, bei einer Montage ungenau, beispielsweise zu tief, in den Hohlkörper eingebracht wurde. Unter einer„Übergangspassung“ soll insbesondere eine Passung der Außenform des Fixierungselements und der Innenform des Hohlkörpers zueinander verstanden werden, welche ein Einbringen des
Fixierungselements in den Hohlkörper mit einer maximal notwendigen
Einpresskraft in Newton von weniger als einem 25-fachen, vorzugsweise weniger als einem 20-fachen, vorteilhaft weniger als einem 15-fachen, bevorzugt weniger als einem 10-fachen und besonders bevorzugt weniger als einem 5-fachen des maximalen Durchmessers des Rotorelements der Rotorbaugruppe in Millimeter erlaubt. Insbesondere ist die maximal notwendige Einpresskraft zu einem
Einbringen des Fixierungselements in den Hohlkörper mittels der
Übergangspassung kleiner als 150 N, vorzugsweise kleiner als 200 N und bevorzugt kleiner als 250 N. Bevorzugt ist die maximal notwendige Einpresskraft zu einem Einbringen des Fixierungselements in den Hohlkörper mittels der Übergangspassung kleiner als die in dem Normalbetrieb der Rotorvorrichtung maximal zu erwartende und auf das Lagerelement wirkende, ziehende und/oder drückende Axialkraft. Zudem bildet die Übergangspassung insbesondere eine H7j6-Passung nach DIN 7157:1966-01 , vorzugsweise eine H7h6-Passung nach DIN 7157:1966-01 , bevorzugt eine H7g6-Passung nach DIN 7157:1966-01 und besonders bevorzugt eine H7f7-Passung nach DIN 7157:1966-01 aus.
Wenn das Lagerelement als ein Kugellager, insbesondere ein Rillenkugellager, ein zweireihiges Schrägkugellager und/oder ein Vierpunktlager, als ein zweireihiges Kegelrollenlager und/oder als ein Rotationsgleitlager, insbesondere ein
Rotationsgleitlager mit einem Sicherungsring zu einer axialen Fixierung zumindest des Innenrings des Rotationsgleitlagers mit dem Rotorelement, ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine Übertragung und/oder eine Aufnahme zumindest von in Richtung des Rotorelements ziehenden axialen Kräften ermöglicht werden.
Vorteilhaft kann das derartig ausgebildete Lagerelement axiale Kräfte in beide Axialrichtungen aufnehmen und/oder übertragen. Der Sicherungsring ist insbesondere als ein Seeger-Ring ausgebildet. Eine Verwendung von Kugel- und/oder Kegelrollenlagern kann vorteilhaft eine besonders reibungsarme Rotation ermöglichen.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Lagerelement einen Außenring und einen Innenring aufweist, wobei der Innenring zumindest dazu vorgesehen ist, Axialkräfte von dem Rotorelement aufzunehmen und der Außenring zumindest dazu vorgesehen ist, die von dem Innenring aufgenommenen Axialkräfte an das Fixierungselement und/oder an den Hohlkörper abzuleiten. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Lagereigenschaften zur Lagerung des Rotorelements bereitgestellt werden. Der Außenring und der Innenring sind vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet. Der Außenring umgibt insbesondere den Innenring vollständig in Umfangsrichtung. Der Außenring ist insbesondere dazu vorgesehen, bei einer Montage der Rotorvorrichtung in den Lagersitz des
Fixierungselements, vorzugsweise mittels einer Übermaßpassung, eingepresst zu werden. In einem montierten Zustand der Rotorbaugruppe ist der Außenring insbesondere in den Lagersitz des Fixierungselements, vorzugsweise mittels einer Übermaßpassung, eingepresst. Der Außenring ist insbesondere dazu vorgesehen, auf den Innenring wirkende Kräfte, welche beispielsweise über die Kugeln des Kugellagers oder die Kegel des Kegelrollenlagers übertragen werden, von dem Innenring aufzunehmen. Der Außenring ist insbesondere dazu vorgesehen, die von dem Innenring übertragenen Kräfte an dem Fixierungselement und/oder an dem Hohlkörper abzustützen. Der Innenring ist insbesondere dazu vorgesehen, bei einer Montage der Rotorvorrichtung mit dem Rotorelement, vorzugsweise mittels einer Übermaßpassung, verpresst zu werden. In dem montierten Zustand der Rotorbaugruppe ist zumindest ein Teil des Rotorelements in den Innenring, insbesondere in eine zentrale Ausnehmung des Innenrings, vorzugsweise mittels einer Übermaßpassung, eingepresst.
Wenn das Lagerelement und das Rotorelement und/oder das Lagerelement und das Fixierungselement zerstörungsfrei untrennbar miteinander verbunden, insbesondere mittels einer Übermaßpassung miteinander verpresst, sind, kann insbesondere eine Rotorbaugruppe mit vorteilhaften Lagereigenschaften erreicht werden, welche insbesondere dazu in der Lage ist, ziehende und drückende Axialkräfte aufzunehmen. Darunter, dass Bauteile„zerstörungsfrei untrennbar miteinander verbunden sind“, soll insbesondere verstanden werden, dass die Bauteile derart miteinander verbunden sind, dass eine Trennung der Bauteile zu einer zumindest teilweisen Zerstörung zumindest eines der zuvor verbundenen Bauteile führen würde. Insbesondere ist der Außenring des Lagerelements zerstörungsfrei untrennbar mit dem Fixierungselement und/oder dem Hohlkörper verbunden und zugleich der Innenring des Lagerelements zerstörungsfrei untrennbar mit dem Rotorelement verbunden. Unter einer„Übermaßpassung“ soll insbesondere eine Passung verstanden werden, bei welcher ein Größtmaß einer Ausnehmung eines ersten Bauteils kleiner ist als ein Größtmaß eines
Verbindungsteils eines zweiten Bauteils in einem unverpressten Zustand, wobei zu einer Verbindung des ersten und des zweiten Bauteils das Verbindungsteil des zweiten Bauteils in die Ausnehmung des ersten Bauteils eingepresst wird.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Lagerelement auf einer einem Abtrieb, insbesondere einer Abtriebswelle, der Rotorbaugruppe abgewandten Seite des Rotorelements angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere eine Rotorbaugruppe mit vorteilhaften Lagereigenschaften erreicht werden. Vorteilhaft kann dadurch ein guter Rundlauf des Rotorelements erreicht werden. Insbesondere ist die
Rotorbaugruppe frei von weiteren Lagerelementen, welche in einem Nahbereich der dem Abtrieb zugewandten Seite des Rotorelements angeordnet sind. Unter einem„Nahbereich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein räumlicher Bereich verstanden werden, welcher insbesondere aus Punkten gebildet ist, die jeweils einen minimalen Abstand von höchstens 50 mm, vorteilhaft von höchstens 30 mm, vorzugsweise von höchstens 20 mm und besonders bevorzugt von höchstens 10 mm von dem Rotorelement aufweisen. Wenn das Lagerelement einen Außenring aufweist, welcher einstückig mit dem Fixierungselement ausgebildet ist, kann vorteilhaft eine besonders einfache Konstruktion der Rotorvorrichtung erreicht werden, wodurch insbesondere
Produktionskosten gering gehalten werden können.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Fixierungselement als ein Lagerträger ausgebildet ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Konstruktion der Rotorbaugruppe ermöglicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine Montage der Rotorbaugruppe außerhalb des Hohlkörpers erfolgen, so dass die bereits fertig montierte Rotorbaugruppe auf einfache Weise mittels des Fixierungselements in dem Hohlkörper fixiert werden kann. Außerdem kann dadurch vorteilhaft eine besonders präzise Montage der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden. Ein„Lagerträger“ ist insbesondere dazu vorgesehen, zumindest ein Lagerelement zu tragen, vorzugsweise zumindest ein Lagerelement rotationsfest und/oder translationsfest zu haltern.
Zudem wird vorgeschlagen, dass der Lagerträger in einer parallel zu einer Axialrichtung des Rotorelements verlaufenden Richtung eine durchgehende Ausnehmung aufweist. Dadurch kann vorteilhaft ein beschädigungsfreies
Einpressen des Rotorelements in das Lagerelement, insbesondere in die zentrale Ausnehmung des Innenrings des Lagerelements, ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine einfache und sichere Montage der Rotorbaugruppe ermöglicht werden. Die Ausnehmung des Lagerträgers ermöglicht insbesondere eine Abstützung des Innenrings des Lagerelements während eines Einpressens des Rotorelements in das Lagerelement in einem Montagezustand der Rotorbaugruppe, in dem bereits der Außenring des Lagerelements fest mit dem Lagerträger verbunden ist. Unter einer„durchgehenden Ausnehmung“ eines Bauteils soll insbesondere eine Ausnehmung verstanden werden, welche das Bauteil vollständig durchbricht, beispielsweise ein Loch. Insbesondere ist ein Durchmesser der durchgehenden Ausnehmung des Lagerträgers kleiner, insbesondere zumindest 10 % kleiner als ein Außendurchmesser des Außenrings des Lagerelements. Dadurch kann vorteilhaft eine Abstützung des Außenrings des Lagerelements an dem
Lagerträger in der Axialrichtung ermöglicht werden. Insbesondere ist ein
Durchmesser der durchgehenden Ausnehmung des Lagerträgers größer, insbesondere zumindest 10 % größer als ein Innendurchmesser des Innenrings des Lagerelements. Dadurch kann vorteilhaft ein Einbringen einer
Abstützvorrichtung zu einer Abstützung des Innenrings des Lagerelements während eines Einpressens des Rotorelements in das Lagerelement ermöglicht werden, wodurch vorteilhaft eine Beschädigung des Lagerelements durch die bei dem Einpressen mittels der Übermaßpassung auftretenden Einpresskräfte vermieden werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Hohlkörper in zumindest einem Endbereich des Hohlkörpers, insbesondere in einem Nahbereich des
Lagerelements, kalottenförmig, insbesondere kugelkalottenförmig, ausgebildet ist und/oder zumindest der Endbereich des Hohlkörpers durch ein Tiefziehen hergestellt ist. Dadurch kann, angesichts der in dem Hohlkörper auftretenden Druckbelastungen vorteilhaft eine Wandstärke des Hohlkörpers gering gehalten werden, insbesondere da die Kalottenform, vorzugsweise die Kugelkalottenform, eine vorteilhaft hohe Druckbeständigkeit aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Umformbarkeit des Hohlkörpers erhöht werden und/oder eine Umformung des Hohlkörpers vereinfacht werden. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft die Befestigung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper mittels der plastischen Verformung des Hohlkörpers, bzw. mittels des Verstemmens, ermöglicht werden. Zudem erlaubt eine dünne Wand des Hohlkörpers, welcher Stator und Rotor des Motors, insbesondere des Schrittmotors, trennt, vorteilhaft eine besonders gute magnetische Wechselwirkung zwischen Stator und Rotor, wodurch vorteilhaft ein hohes maximal erreichbares Drehmoment des Rotors, insbesondere des
Rotorelements, erzielt werden kann. Unter einem„Nahbereich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein räumlicher Bereich verstanden werden, welcher insbesondere aus Punkten gebildet ist, die jeweils einen minimalen Abstand von höchstens 50 mm, vorteilhaft von höchstens 30 mm, vorzugsweise von höchstens 20 mm und besonders bevorzugt von höchstens 10 mm von dem Lagerelement aufweisen. Insbesondere ist der Hohlkörper in dem Endbereich des Hohlkörpers, vorzugsweise druckdicht, verschlossen. Unter„kalottenförmig“ soll insbesondere kuppelförmig, kugelsegmentförmig und/oder domartig verstanden werden. Unter einem„Tiefziehen“ soll insbesondere ein Zugdruckumformen eines Metalls, insbesondere eines Blechs verstanden werden. Insbesondere ist die Wandstärke des Hohlkörpers konstant. Vorzugsweise ist die Wandstärke des Hohlkörpers im Bereich der Kalottenform, insbesondere der Kugelkalottenform, zumindest im Wesentlichen identisch zu der Wandstärke des Hohlkörpers außerhalb der Kalottenform, insbesondere der Kugelkalottenform. Unter„im Wesentlichen identisch“ soll insbesondere abgesehen von Fertigungstoleranzen identisch verstanden werden. Insbesondere behält ein Werkstoff, beispielsweise ein Blech, bei dem Tiefziehen eine gleichbleibende Wandstärke bei. Dadurch kann vorteilhaft ein Entstehen von Schwachstellen in dem Hohlkörper vermieden werden.
Außerdem wird ein Ventil mit der Rotorvorrichtung vorgeschlagen. Die
Rotorvorrichtung dient zu einer elektromagnetischen Steuerung des Ventils, insbesondere eines Öffnungszustands und/oder eines Öffnungsgrads des Ventils. Das Ventil ist insbesondere als ein Schieberventil, beispielsweise ein Kolbenventil oder ein Kugelventil, oder vorzugsweise als ein Sitzventil, beispielsweise ein Tellerventil, ein Kugelventil oder bevorzugt ein Nadelventil, ausgebildet.
Insbesondere ist das Rotorelement dazu vorgesehen, zumindest einen Spindelantrieb anzutreiben. Insbesondere ist der Spindelantrieb auf der
Abtriebsseite des Rotorelements angeordnet. Insbesondere ist der Spindelantrieb dazu vorgesehen, die Rotationsbewegung des Motors, insbesondere des
Schrittmotors, in eine Translationsbewegung eines, insbesondere rotatorisch abgestützten, Ventilabsperrkörpers, beispielsweise einer Ventilnadel,
umzuwandeln. Dadurch kann vorteilhaft ein Ventil verwirklicht werden, welches, beispielsweise zumindest teilweise durch den Spindelantrieb verursachte, ziehende (und drückende) Axialkräfte aufnehmen kann und gleichzeitig ein besonders niedriges axiales Spiel aufweist, insbesondere auch bei einer Änderung der Rotationsrichtung des Rotorelements, wodurch eine besonders präzise Regelung und/oder Einstellung des Ventils ermöglicht werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Ventil einen Stator aufweist, welcher druck- und/oder fluiddicht getrennt ist von der von einem Fluid umströmbaren
Rotorbaugruppe, welche zumindest teilweise einen mit dem Stator
wechselwirkenden Rotor ausbildet. Dadurch kann vorteilhaft eine Ventilschaltung innerhalb eines abgeschlossenen fluidführenden Hohlkörpers ermöglicht werden, wobei das Ventil vorzugsweise frei ist von innerhalb des fluidführenden
Hohlkörpers angeordneten elektrischen Leitungen.
Zudem wird ein Verfahren zu einer Montage einer Rotorvorrichtung und/oder zu einer Montage eines Ventils mit zumindest einem Hohlkörper, insbesondere einem Druckrohr eines Ventils, und mit zumindest einer in dem Hohlkörper, insbesondere drehfest und translationsfest, fixierten Rotorbaugruppe, aufweisend zumindest ein Rotorelement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, eine Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung des Rotorelements umzuwandeln, ein Lagerelement, welches zumindest zu einer rotatorischen Lagerung des Rotorelements
vorgesehen ist, und zumindest ein Fixierungselement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, die Rotorbaugruppe innerhalb des Hohlkörpers, insbesondere des Druckrohrs, zu fixieren, vorgeschlagen, wobei in zumindest einem Montageschritt das Rotorelement und das Fixierungselement außerhalb des Hohlkörpers, insbesondere des Druckrohrs, fest mit dem Lagerelement, insbesondere mittels einer Ubermaßpassung, verpresst werden, wobei das Lagerelement insbesondere zumindest zu einer Übertragung ziehender, vorzugsweise ziehender und drückender, Axialkräfte vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Montage der Rotorbaugruppe, der Rotorvorrichtung und/oder des Ventils ermöglicht werden. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft eine besonders präzise Positionierung der Rotorbaugruppe in dem Inneren des Hohlkörpers ermöglicht werden. Unter der Wendung„außerhalb des Hohlkörpers“ soll insbesondere außerhalb des Inneren des Hohlkörpers verstanden werden. Insbesondere führt die Verpressung des Lagerelements und des Fixierungselements mittels der Übermaßpassung zu einer zerstörungsfrei untrennbaren Verbindung des
Lagerelements mit dem Fixierungselement. Unter einem„festen Verpressen“ soll insbesondere ein Verpressen mittels einer Übermaßpassung und/oder ein
Verpressen, welches zu einer zerstörungsfrei untrennbaren Verbindung führt verstanden werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem weiteren
Montageschritt, welcher insbesondere zeitlich nach dem Montageschritt durchgeführt wird, die Rotorbaugruppe mit einer Übergangspassung,
insbesondere mit einer leichten Übermaßpassung oder mit einer engen
Spielpassung, in den Hohlköper eingepasst und/oder eingesetzt wird. Dadurch kann vorteilhaft eine beschädigungsfreie Montage der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden. Insbesondere kann eine Belastung des
Lagerelements während der Durchführung des weiteren Montageschritts vorteilhaft gering gehalten werden, wodurch vorteilhaft eine volle
Funktionsfähigkeit des Lagerelements aufrechterhalten werden kann.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem zusätzlichen weiteren Montageschritt die Rotorbaugruppe zumindest mittels eines Umformprozesses, welcher zumindest auf einen Teil des Hohlkörpers wirkt, insbesondere mittels eines Verstemmens und/oder mittels eines Sickens, in dem Hohlköper fixiert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine sichere und stabile, insbesondere rotations- und translationsfeste, Befestigung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden, welche nicht zu einer Beschädigung des Lagerelements führt. Vorteilhaft kann eine Montage der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden, welche zumindest im Wesentlichen frei ist von durch die Montage verursachten und negativ auf das Lagerelement wirkenden Axialkräften. Insbesondere umfasst der Umformprozess eine plastische Verformung, insbesondere ein Verbiegen, eines Teils des Hohlkörpers, vorzugsweise einer Wandung des Hohlkörpers.
Insbesondere wird der Hohlkörper derart plastisch verformt, dass die Wandung des Hohlkörpers zumindest zu einem Teil in die Vertiefung oder die Vertiefungen des Fixierungselements eingreift. Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Rotorbaugruppe zumindest mittels eines Schweißens, insbesondere eines Laserschweißens, in dem Hohlkörper fixiert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine sichere und stabile, insbesondere rotations- und translationsfeste, Befestigung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden, welche nicht zu einer Beschädigung des Lagerelements führt. Vorteilhaft kann eine Montage der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden, welche zumindest im Wesentlichen frei ist von durch die Montage verursachten und negativ auf das Lagerelement wirkenden Axialkräften. Insbesondere wird bei dem Schweißen der Hohlkörper zumindest teilweise mit dem Fixierungselement und/oder dem Lagerelement verschmolzen. Ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Rotorbaugruppe zumindest mittels eines Klebens in dem Hohlkörper fixiert wird. Dadurch kann vorteilhaft eine sichere und stabile, insbesondere rotations- und translationsfeste, Befestigung der
Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden, welche nicht zu einer Beschädigung des Lagerelements führt. Vorteilhaft kann eine Montage der
Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden, welche zumindest im Wesentlichen frei ist von durch die Montage verursachten und negativ auf das Lagerelement wirkenden Axialkräften. Insbesondere wird bei dem Kleben ein Klebemittel zwischen eine Innenwand des Hohlkörpers und eine Außenwand des Fixierungselements und/oder des Lagerelements eingebracht. Ferner wird vorgeschlagen, dass die bei einer Einpassung, bei einem Einsetzen und/oder bei einer Fixierung des Fixierungselements in dem Hohlkörper, auf das Lagerelement in eine Richtung parallel zu einer Rotationsachse des
Rotorelements wirkenden Axialkräfte kleiner sind als maximale bei einem
Normalbetrieb der Rotorvorrichtung und/oder des Ventils zu erwartende
Axialkräfte, insbesondere in Newton kleiner als ein 25-faches, vorzugsweise kleiner als ein 20-faches, vorteilhaft kleiner als ein 15-faches, bevorzugt kleiner als ein 10-faches und besonders bevorzugt kleiner als ein 5-faches des maximalen Durchmessers des Rotorelements der Rotorbaugruppe in Millimeter sind, vorzugsweise kleiner sind als 150 N, bevorzugt kleiner sind als 250 N. Dadurch kann vorteilhaft eine Befestigung der Rotorbaugruppe in dem Hohlkörper ermöglicht werden, welche nicht zu einer Beschädigung des Lagerelements führt.
Die erfindungsgemäße Rotorvorrichtung, das erfindungsgemäße Ventil und das erfindungsgemäße Verfahren soll hierbei nicht auf die oben beschriebene
Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Rotorvorrichtung, das erfindungsgemäße Ventil und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Ventils mit einer
Rotorvorrichtung, Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Montage der
Rotorvorrichtung,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer alternativen
Rotorvorrichtung mit einem alternativen Lagerelement und Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren alternativen
Rotorvorrichtung mit einem weiteren alternativen Lagerelement.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt ein Ventil 14a. Das Ventil 14a ist als ein elektromagnetisch
gesteuertes Ventil ausgebildet. Das Ventil 14a weist einen Ventilabsperrkörper 66a auf. Der Ventilabsperrkörper 66a ist dazu vorgesehen, einen Fluidkanal 68a eines Druckrohrs 12a des Ventils 14a zumindest teilweise oder vollständig zu verschließen und/oder freizugeben. Der Ventilabsperrkörper 66a ist translatorisch bewegbar. Der Ventilabsperrkörper 66a ist translatorisch auf einen Ventilsitz 70a des Ventils 14a zubewegbar und/oder translatorisch von dem Ventilsitz 70a des Ventils 14a wegbewegbar. Wenn sich der Ventilabsperrkörper 66a in dem
Ventilsitz 70a befindet, ist der Fluidkanal 68a vollständig verschlossen. Wenn sich der Ventilabsperrkörper 66a außerhalb des Ventilsitzes 70a befindet, ist der Fluidkanal 68a zumindest teilweise geöffnet. Das Ventil 14a weist eine
Rotorvorrichtung 52a auf. Die Rotorvorrichtung 52a ist zu einer Steuerung des Ventils 14a vorgesehen. Die Rotorvorrichtung 52a umfasst einen Spindelantrieb 72a. Der Spindelantrieb 72a ist dazu vorgesehen, den Ventilabsperrkörper 66a translatorisch zu bewegen. Der Ventilabsperrkörper 66a ist mittels eines nicht näher gezeigten Abstützelements rotatorisch abgestützt.
Das Ventil 14a weist einen elektromagnetischen Schrittmotor 74a auf. Der elektromagnetische Schrittmotor 74a umfasst einen Stator 54a. Der Stator 54a umfasst zumindest eine Spulenwicklung 76a. Bevorzugt umfasst der Stator 54a eine Mehrzahl an Spulenwicklungen 76a. Die Spulenwicklung 76a ist dazu vorgesehen, ein Magnetfeld zu erzeugen. Die Spulenwicklung 76a bildet die Statorwicklung des Stators 54a aus. Der elektromagnetische Schrittmotor 74a umfasst einen Rotor 56a. Der Rotor 56a ist dazu vorgesehen, mit dem Stator 54a wechselzuwirken. Der Rotor 56a ist dazu vorgesehen, mit dem durch die
Spulenwicklung 76a erzeugten Magnetfeld wechselzuwirken. Eine Modulation des Magnetfelds des Stators 54a ist dazu vorgesehen, eine Rotation des Rotors 56a zu erzeugen. Der Stator 54a ist als ein geblechter Stator ausgebildet. Der Stator 54a umfasst zumindest einen Magnetkern 108a. Jeder Spulenwicklung 76a ist ein Magnetkern 108a zugeordnet. Der Magnetkern 108a ist aus einem geblechten Stahl ausgebildet. Das Ventil 14a weist ein Gehäuse 84a auf. Das Gehäuse 84a ist zumindest zu einer Halterung und/oder einem Schutz zumindest eines Teils des Ventils 14a und/oder der Rotorvorrichtung 52a vorgesehen.
Der Stator 54a ist druck- und/oder fluiddicht getrennt von dem Rotor 56a. Die Rotorvorrichtung 52a umfasst einen Hohlkörper 10a. Der Hohlkörper 10a ist als Druckrohr 12a ausgebildet. Der Hohlkörper 10a bildet die druck- und/oder fluiddichte T rennung von Stator 54a und Rotor 56a aus. Der Hohlkörper 10a weist ein Inneres 78a auf. Der Hohlkörper 10a, insbesondere das Innere 78a des Hohlkörpers 10a, ist von einem Fluid durchströmbar. Bauteile innerhalb des Hohlkörpers 10a sind von dem Fluid umströmt. Bauteile außerhalb des
Hohlkörpers 10a sind frei von einem Kontakt mit dem Fluid. Das Fluid in dem Inneren 78a des Hohlkörpers 10a ist druckbeaufschlagt. Der Hohlkörper 10a ist von Wandungen 80a begrenzt. Das Fluid in dem Inneren 78a des Hohlkörpers 10a übt einen Druck von mehr als 1 bar auf die Wandungen 80a des Hohlkörpers 10a aus. Der Hohlkörper 10a, insbesondere die Wandungen 80a des Hohlkörpers 10a, ist aus einem Metall ausgebildet. Alternativ kann der Hohlkörper 10a auch aus einem Kunststoff hergestellt sein. Die Wandung 80a des Hohlkörpers 10a weist eine konstante Wandstärke auf. Der Rotor 56a ist in einem Rotorraum 1 12a angeordnet. Der Rotorraum 1 12a ist von dem Inneren 78a des Hohlkörpers 10a gebildet. Der Stator 54a ist in einem Statorraum 1 14a angeordnet. Der Statorraum 114a ist außerhalb des Inneren 78a des Hohlkörpers 10a angeordnet. Der
Statorraum 1 14a und der Rotorraum 112a sind druckdicht und/oder fluiddicht voneinander getrennt. Der Hohlkörper 10a weist zumindest einen Endbereich 48a auf. Der Endbereich 48a des Hohlkörpers 10a ist in einem montierten Zustand der Rotorvorrichtung 52a in einem Nahbereich eines Lagerelements 20a der Rotorvorrichtung 52a angeordnet. In dem Endbereich 48a ist der Hohlkörper 10a kalottenförmig ausgebildet. In dem Endbereich 48a ist der Hohlkörper 10a kugelkalottenförmig ausgebildet. Der Endbereich 48a des Hohlkörpers 10a weist eine Kalottenform 82a auf. Der Endbereich 48a des Hohlkörpers 10a ist durch ein Tiefziehen hergestellt. Die Kalottenform 82a des Hohlkörpers 10a ist durch ein Tiefziehen hergestellt. Der Endbereich 48a des Hohlkörpers 10a weist durch die Kalottenform 82a eine besonders hohe Druckbeständigkeit auf.
Die Rotorvorrichtung 52a weist eine Rotorbaugruppe 16a auf. Die Rotorbaugruppe 16a ist innerhalb des Hohlkörpers 10a angeordnet. Der Hohlkörper 10a weist in dem Bereich der Rotorbaugruppe 16a einen zumindest im Wesentlichen konstanten Durchmesser und/oder eine zumindest im Wesentlichen konstante Querschnittsgeometrie auf. Die Rotorbaugruppe 16a ist zumindest teilweise drehfest und translationsfest mit dem Hohlkörper 10a fixiert. Die Rotorbaugruppe 16a ist von dem Fluid umströmbar. Die Rotorbaugruppe 16a bildet zumindest teilweise den Rotor 56a aus. Die Rotorbaugruppe 16a weist eine Rotationsachse 64a auf. Zumindest ein Teil der Rotorbaugruppe 16a ist dazu vorgesehen, um die Rotationsachse 64a zu rotieren.
Die Rotorbaugruppe 16a umfasst einen Abtrieb 38a. Der Abtrieb 38a ist mit dem Spindelantrieb 72a wirkverbunden. Der Abtrieb 38a ist zumindest teilweise einstückig mit dem Spindelantrieb 72a ausgebildet. Der Abtrieb 38a ist auf einer Abtriebsseite 32a der Rotorbaugruppe 16a angeordnet. Die Rotorbaugruppe 16a umfasst ein Rotorelement 18a. Das Rotorelement 18a ist zumindest dazu vorgesehen, eine durch den Stator 54a erzeugte
Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung des Rotorelements 18a umzuwandeln. Das Rotorelement 18a umfasst eine Rotorwelle 86a. Die
Rotorwelle 86a ist dazu vorgesehen, um die Rotationsachse 64a zu rotieren. Die Rotationsachse 64a verläuft zentral in Längsrichtung durch die Rotorwelle 86a.
Die Rotorwelle 86a ist rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 64a
ausgebildet. Das Rotorelement 18a umfasst zumindest einen Permanentmagnet 88a. Der Permanentmagnet 88a bildet einen Anker des elektromagnetischen Schrittmotors 74a zumindest teilweise aus. Der Permanentmagnet 88a ist zu einer Wechselwirkung mit dem Magnetfeld des Stators 54a vorgesehen. Der
Permanentmagnet 88a ist einstückig mit der Rotorwelle 86a ausgebildet. Der Permanentmagnet 88a ist auf die Rotorwelle 86a aufgeklebt. Eine Mehrzahl an Permanentmagneten 88a ist in Umfangsrichtung der Rotorwelle 86a auf die Rotorwelle 86a aufgeklebt. Das Rotorelement 18a ist von dem Fluid um- und/oder durchströmbar. Das Rotorelement 18a beschreibt bei einer Rotation um die Rotationsachse 64a eine Rotationsfläche innerhalb des Hohlkörpers 10a. Ein radialer Abstand 24a der durch das Rotorelement 18a bei einer Rotation um zumindest 360° beschriebenen Rotationsfläche zu dem Hohlkörper 10a beträgt höchstens 4,5 % eines maximalen Durchmessers 26a der Rotationsfläche und/oder höchstens 0,3 mm. Eine Distanz zwischen Rotor 56a und Stator 54a ist zu einer Optimierung einer magnetischen Kopplung von Rotor 56a und Stator 54a mittels einer Bemaßung des Rotorelements 18a und mittels einer möglichst dünnen Wandung 80a so gering wie möglich gehalten. Der Hohlkörper 10a weist eine Referenzmarkierung 1 10a auf. Die Referenzmarkierung 1 10a ist als eine Biegung der Wandung 80a des Hohlkörpers 10a ausgebildet. Alternativ kann die Referenzmarkierung 1 10a als eine farbliche oder als eine gravierte Markierung ausgebildet sein. Die Referenzmarkierung 1 10a ist dazu vorgesehen, eine
Position der Rotorbaugruppe 16a in dem Hohlkörper 10a auf Maß einzustellen.
Die Rotorbaugruppe 16a umfasst ein Lagerelement 20a. Das Lagerelement 20a ist zu einer rotatorischen Lagerung des Rotorelements 18a vorgesehen. Das Lagerelement 20a ist zu einer rotatorischen Lagerung der Rotorwelle 86a des Rotorelements 18a vorgesehen. Das Lagerelement 20a ist von dem Fluid um- und/oder durchströmbar. Das Lagerelement 20a ist derart in dem Hohlkörper 10a angeordnet, dass mittels des Lagerelements 20a zumindest in Richtung des Rotorelements 18a ziehende Axialkräfte übertragbar sind. Das Lagerelement 20a ist derart in dem Hohlkörper 10a angeordnet, dass es dazu vorgesehen ist, an dem Lagerelement 20a entlang zumindest zwei entgegengesetzten Richtungen ziehende und drückende Axialkräfte zu übertragen. Das Lagerelement 20a ist als ein Kugellager ausgebildet. Das Lagerelement 20a weist einen Außenring 34a auf. Das Lagerelement 20a weist einen Innenring 36a auf. Das Lagerelement 20a weist zwischen dem Außenring 34a und dem Innenring 36a eine Mehrzahl an Kugeln 90a auf. Der Innenring 36a ist zumindest dazu vorgesehen, Axialkräfte von dem Rotorelement 18a aufzunehmen. Der Außenring 34a ist zumindest dazu vorgesehen, die von dem Innenring 36a aufgenommenen Axialkräfte an ein Fixierungselement 22a der Rotorbaugruppe 16a und/oder an den Hohlkörper 10a abzuleiten.
Das Lagerelement 20a ist auf einer, dem Abtrieb 38a der Rotorbaugruppe 16a abgewandten, Seite 40a des Rotorelements 18a angeordnet. Die Rotorbaugruppe 16a ist zumindest auf der Abtriebsseite 32a der Rotorbaugruppe 16a frei von weiteren Lagerelementen, welche axiale Kräfte übertragen können. Die
Rotorbaugruppe 16a ist zumindest in einem Nahbereich des Rotorelements 18a frei von weiteren Lagerelementen, welche axiale Kräfte übertragen können. Das Lagerelement 20a und das Rotorelement 18a sind zerstörungsfrei untrennbar miteinander verbunden. Das Rotorelement 18a weist einen Verbindungsnippel 92a auf. Der Verbindungsnippel 92a ist rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 64a der Rotorwelle 86a ausgebildet. Der Verbindungsnippel 92a ist auf der dem Abtrieb 38a abgewandten Seite 40a des Rotorelements 18a, insbesondere der Rotorwelle 86a, angeordnet. Der Verbindungsnippel 92a ist dazu vorgesehen, in eine Ausnehmung 94a des Innenrings 36a mittels einer Übermaßpassung eingepresst zu werden. Der Verbindungsnippel 92a ist in die Ausnehmung 94a des Innenrings 36a eingepresst. Die Rotorwelle 86a weist eine Anschlagskante 96a auf. Der Verbindungsnippel 92a ist derart in die Ausnehmung 94a des
Innenrings 36a eingepresst, so dass die Anschlagskante 96a der Rotorwelle 86a direkt an dem Innenring 36a anliegt. Die Rotorbaugruppe 16a umfasst das Fixierungselement 22a. Das Fixierungselement 22a ist zumindest dazu vorgesehen, die Rotorbaugruppe 16a innerhalb des Hohlkörpers 10a zu fixieren. Das Fixierungselement 22a ist zu einer drehfesten und translationsfesten Fixierung der Rotorbaugruppe 16a in dem Inneren 78a des Hohlkörpers 10a vorgesehen. Das Fixierungselement 22a ist mittels einer Übergangspassung in den Hohlkörper 10a eingebracht. Das
Fixierungselement 22a ist mittels eines Verstemmens der Wandung 80a des Hohlkörpers 10a in dem Hohlkörper 10a fixiert. Das Fixierungselement 22a weist an zumindest einer in einer Radialrichtung des Fixierungselements 22a
außenliegenden Oberfläche 28a zumindest eine Vertiefung 30a auf. Die
Vertiefung 30a des Fixierungselements 22a ist dazu vorgesehen, die drehfeste und translationsfeste Fixierung der Rotorbaugruppe 16a in dem Hohlkörper 10a mittels eines Eingriffs zumindest eines Teils der Wandung 80a des Hohlkörpers 10a in die Vertiefung 30a des Fixierungselements 22a zu ermöglichen. Die
Wandung 80a des Hohlkörpers 10a greift in die Vertiefung 30a des
Fixierungselements 22a formschlüssig ein. Der Hohlkörper 10a und das
Fixierungselement 22a sind mittels eines Formschlusses drehfest und
translationsfest miteinander verbunden. Die Rotorbaugruppe 16a ist in einem Nahbereich des Endbereichs 48a des Hohlkörpers 10a in dem Hohlkörper 10a, insbesondere durch den Formschluss der Wandung 80a und der Vertiefung 30a, fixiert. Unter einem„Nahbereich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein räumlicher Bereich, innerhalb dessen die Rotorbaugruppe 16a mit dem Hohlkörper 10a fixierend verbunden ist, verstanden werden, welcher insbesondere aus Punkten gebildet ist, die jeweils einen minimalen Abstand von höchstens 50 mm, vorteilhaft von höchstens 30 mm, vorzugsweise von höchstens 20 mm und besonders bevorzugt von höchstens 10 mm von dem Endbereich 48a des
Hohlkörpers 10a aufweisen. Die in der Fig. 1 gezeigte Vertiefung 30a in dem Fixierungselement 22a ist als eine Nut ausgebildet. Die Nut verläuft in
Umfangsrichtung um zumindest einen Großteil des Umfangs des
Fixierungselements 22a, vorzugsweise um einen vollständigen Umfang des Fixierungselements 22a. Alternativ kann die Vertiefung 30a abschnittsweise unterbrochen sein oder als eine Mehrzahl an punktförmigen Vertiefungen o. dgl. ausgebildet sein.
Das Lagerelement 20a und das Fixierungselement 22a sind zerstörungsfrei untrennbar miteinander verbunden. Das Fixierungselement 22a weist einen Lagersitz 98a auf. Das Lagerelement 20a ist in dem Lagersitz 98a angeordnet.
Das Lagerelement 20a ist in den Lagersitz 98a mittels einer Übermaßpassung eingepresst. Der Außenring 34a des Lagerelements 20a ist in den Lagersitz 98a mittels einer Übermaßpassung eingepresst. Das Fixierungselement 22a weist eine Schulter 100a auf. Die Schulter 100a ist dazu vorgesehen, einen Anschlag für den in das Fixierungselement 22a eingebrachten Außenring 34a des Lagerelements 20a auszubilden. Das Lagerelement 20a ist derart in den Lagersitz 98a des Fixierungselements 22a eingepresst, so dass die Schulter 100a des
Fixierungselements 22a an dem Außenring 34a anliegt. Das Fixierungselement 22a ist als ein Lagerträger 42a ausgebildet. Der Lagerträger 42a weist in einer parallel zu einer Axialrichtung 44a des Rotorelements 18a verlaufenden Richtung eine durchgehende Ausnehmung 46a auf. Die Axialrichtung 44a des
Rotorelements 18a verläuft in einem montierten Zustand der Rotorvorrichtung 52a zumindest im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 64a des Rotorelements 18a. Die durchgehende Ausnehmung 46a des Fixierungselements 22a ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Alternativ kann die durchgehende Ausnehmung 46a des Fixierungselements 22a polyedrisch, beispielsweise kubisch, ausgebildet sein. Die durchgehende Ausnehmung 46a des
Fixierungselements 22a weist einen Durchmesser auf, welcher kleiner ist als ein Durchmesser des Außenrings 34a und größer ist als ein Durchmesser des
Innenrings 36a. Die durchgehende Ausnehmung 46a des Fixierungselements 22a ist dazu vorgesehen, ein für das Lagerelement 20a beschädigungsfreies
Einpressen des Rotorelements 18a in das Lagerelement 20a zu erlauben, insbesondere in einem Montagezustand der Rotorbaugruppe 16a in dem das Fixierungselement 22a bereits fertig mit dem Lagerelement 20a verpresst ist. Die durchgehende Ausnehmung 46a des Fixierungselements 22a erlaubt einen fixierungselementseitigen Zugriff auf den Innenring 36a des Lagerelements 20a.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Montage der
Rotorvorrichtung 52a. In zumindest einem Montageschritt 58a wird das
Rotorelement 18a und das Fixierungselement 22a außerhalb des Flohlkörpers 10a fest mit dem Lagerelement 20a verpresst. In einem ersten Teilschritt 1 16a des Montageschritts 58a wird zunächst der Außenring 34a des Lagerelements 20a in den Lagersitz 98a des Fixierungselement 22a eingepresst. Der Außenring 34a des Lagerelements 20a wird in dem ersten Teilschritt 1 16a in den Lagersitz 98a mittels einer Übermaßpassung eingepresst. Zu einer Vermeidung einer Beschädigung des Lagerelements 20a wird in dem ersten Teilschritt 1 16a bei dem Einpressen des Lagerelements 20a in das Fixierungselement 22a der Außenring 34a des Lagerelements 20a in eine entgegen eine Einpressrichtung des Lagerelements 20a liegenden Richtung abgestützt. In einem zweiten Teilschritt 1 18a des
Montageschritts 58a wird das Rotorelement 18a in das Lagerelement 20a eingepresst. Der Verbindungsnippel 92a des Rotorelements 18a wird in dem zweiten Teilschritt 1 18a in die Ausnehmung 94a des Innenrings 36a des
Lagerelements 20a mittels einer Übermaßpassung eingepresst. Zu einer
Vermeidung einer Beschädigung des Lagerelements 20a wird in dem zweiten Teilschritt 1 18a bei dem Einpressen des Verbindungsnippels 92a des
Rotorelements 18a die Ausnehmung 94a des Innenrings 36a des Lagerelements 20a der Innenring 36a des Lagerelements 20a in eine entgegen eine
Einpressrichtung des Rotorelements 18a liegenden Richtung abgestützt.
In zumindest einem weiteren Montageschritt 60a wird die Rotorbaugruppe 16a mit einer Übergangspassung in den Hohlkörper 10a eingepasst und/oder eingesetzt. Die maximalen während dem weiteren Montageschritt 60a bei der Einpassung und/oder bei dem Einsetzen des Fixierungselements 22a in den Hohlkörper 10a auf das Lagerelement 20a in eine Richtung parallel zu der Rotationsachse 64a des Rotorelements 18a wirkenden Axialkräfte sind kleiner als maximale bei einem Normalbetrieb der Rotorvorrichtung 52a und/oder des Ventils 14a zu erwartenden Axialkräfte. In zumindest einem zusätzlichen weiteren Montageschritt 62a wird die Rotorbaugruppe 16a zumindest mittels eines Umformprozesses, welcher zumindest auf einen Teil des Hohlkörpers 10a wirkt, in dem Hohlkörper 10a fixiert. Der Umformprozess umfasst ein Verbiegen und/oder Verstemmen der Wandung 80a des Hohlkörpers 10a. Bei dem Umformprozess wird die Wandung 80a des
Hohlkörpers 10a in einen Formschluss mit dem Fixierungselement 22a verbracht. Bei dem Umformprozess wird die Wandung 80a des Hohlkörpers 10a in die Vertiefung 30a des Fixierungselements 22a hineingedrückt.
Alternativ oder zusätzlich wird die Rotorbaugruppe 16a in einem alternativen zusätzlichen weiteren Montageschritt 62a’ mittels eines Schweißens in dem Hohlkörper 10a fixiert. Das Schweißen umfasst ein Laserschweißen. Alternativ oder zusätzlich wird in einem zweiten alternativen zusätzlichen weiteren
Montageschritt 62a” die Rotorbaugruppe 16a zumindest mittels eines Klebens in dem Hohlkörper 10a fixiert. In zumindest einem weiteren Montageschritt 50a wird der Hohlkörper 10a mit der Rotorbaugruppe 16a in seinem Inneren 78a druck- und/oder fluiddicht verschlossen.
In den Figuren 3 und 4 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 und 4 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b und c ersetzt.
Fig. 3 zeigt eine alternative Rotorvorrichtung 52b, welche eine in einem Inneren 78b eines Hohlkörpers 10b fixierte Rotorbaugruppe 16b mit einem alternativen Lagerelement 20b aufweist. Das Lagerelement 20b ist als ein zweireihiges
Kegelrollenlager ausgebildet.
Fig. 4 zeigt eine weitere alternative Rotorvorrichtung 52c, welche eine in einem Inneren 78c eines Hohlkörpers 10c fixierte Rotorbaugruppe 16c mit einem weiteren alternativen Lagerelement 20c aufweist. Das Lagerelement 20c ist als ein Rotationsgleitlager ausgebildet. Das Lagerelement 20c umfasst einen
Sicherungsring 120c. Der Sicherungsring 120c ist zu einer axialen Fixierung des Lagerelements 20c in der Rotorbaugruppe 16c vorgesehen.
Die Rotorbaugruppe 16c umfasst ein Fixierungselement 22c. Das
Fixierungselement 22c ist zumindest dazu vorgesehen, die Rotorbaugruppe 16c innerhalb des Hohlkörpers 10c zu fixieren. Das Fixierungselement 22c ist zu einer drehfesten und translationsfesten Fixierung der Rotorbaugruppe 16c in dem Inneren 78c des Hohlkörpers 10c vorgesehen. Das Lagerelement 20c weist einen Innenring 36c und einen Außenring 34c auf. Der Außenring 34c ist einstückig mit dem Fixierungselement 22c ausgebildet. Die Rotorbaugruppe 16c ist frei von einem separat von dem Lagerelement 20c ausgebildeten Lagerträger ausgebildet.
Bezugszeichen
10 Hohlkörper
12 Druckrohr
14 Ventil
16 Rotorbaugruppe
18 Rotorelement
20 Lagerelement
22 Fixierungselement
24 Abstand
26 Durchmesser
28 Oberfläche
30 Vertiefung
32 Abtriebsseite
34 Außenring
36 Innenring
38 Abtrieb
40 Seite
42 Lagerträger
44 Axialrichtung
46 Ausnehmung
48 Endbereich
50 Montageschritt
52 Rotorvorrichtung
54 Stator
56 Rotor
58 Montageschritt
60 Weiterer Montageschritt
62 Zusätzlicher weiterer Montageschritt
64 Rotationsachse
66 Ventilabsperrkörper Fluidkanal
Ventilsitz
Spindelantrieb
Elektromagnetischer Schrittmotor
Spulenwicklung
Inneres
Wandung
Kalottenform
Gehäuse
Rotorwelle
Permanentmagnet
Kugel
Verbindungsnippel
Ausnehmung
Anschlagskante
Lagersitz
Schulter
Magnetkern
Referenzmarkierung
Rotorraum
Statorraum
Erster Teilschritt
Zweiter Teilschritt
Sicherungsring

Claims

28.10.19 Ansprüche
1. Rotorvorrichtung (52a-c), insbesondere Schrittmotor-Rotorvorrichtung, mit zumindest einem Hohlkörper (10a-c), insbesondere einem Druckrohr (12a- c) eines Ventils (14a-c), und mit zumindest einer in dem Hohlkörper (10a- c), insbesondere zumindest teilweise drehtest und translationsfest, fixierten Rotorbaugruppe (16a-c), aufweisend
- zumindest ein Rotorelement (18a-c), welches zumindest dazu vorgesehen ist, eine Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung des Rotorelements (18a-c) umzuwandeln,
- ein Lagerelement (20a-c), welches zumindest zu einer rotatorischen Lagerung des Rotorelements (18a-c) vorgesehen ist, und
- zumindest ein Fixierungselement (22a-c), welches zumindest dazu vorgesehen ist, die Rotorbaugruppe (16a-c) innerhalb des Hohlkörpers (10a-c), insbesondere des Druckrohrs (12a-c), zu fixieren,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Lagerelement (20a-c) derart in dem Hohlkörper (10a-c) angeordnet ist, dass mittels des Lagerelements (20a-c) zumindest in Richtung des Rotorelements (18a-c) ziehende Axialkräfte und/oder an dem
Lagerelement (20a-c) entlang zumindest zwei entgegengesetzten
Richtungen ziehende und drückende Axialkräfte übertragbar sind.
2. Rotorvorrichtung (52a-c) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorbaugruppe (16a-c) zumindest auf einer Abtriebsseite (32a- c) der Rotorbaugruppe (16a-c) frei ist von weiteren Lagerelementen, welche axiale Kräfte übertragen können.
3. Rotorvorrichtung (52a-c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein radialer Abstand (24a-c) einer durch das Rotorelement (18a-c) bei einer Rotation um 360° beschriebenen
Rotationsfläche zu dem Hohlkörper (10a-c) höchstens 4,5 %,
vorzugsweise höchstens 4 %, bevorzugt höchstens 3 % und besonders bevorzugt höchstens 2 % des maximalen Durchmessers (26a-c) der Rotationsfläche und/oder höchstens 0,3 mm beträgt.
4. Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (22a-c) an zumindest einer, insbesondere in einer Radialrichtung außenliegenden, Oberfläche (28a-c) zumindest eine Vertiefung (30a-c) aufweist, welche dazu vorgesehen ist, die, insbesondere drehfeste und translationsfeste, Fixierung der Rotorbaugruppe (16a-c) in dem Hohlkörper (10a-c) mittels eines Eingriffs zumindest eines Teils des Hohlkörpers (10a-c) in die Vertiefung (30a-c) zu ermöglichen.
5. Rotorvorrichtung (52a-c) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (30a-c) in dem Fixierungselement (22a-c) als eine Nut ausgebildet ist.
6. Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (22a-c) mittels einer Übergangspassung in den Hohlkörper (10a-c) eingebracht ist.
7. Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20a-c) als ein
Kugellager, als ein zweireihiges Kegelrollenlager und/oder als ein
Rotationsgleitlager ausgebildet ist.
8. Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20a-c) einen
Außenring (34a-c) und einen Innenring (36a-c) aufweist, wobei der Innenring (36a-c) zumindest dazu vorgesehen ist, Axialkräfte von dem Rotorelement (18a-c) aufzunehmen und der Außenring (34a-c) zumindest dazu vorgesehen ist, die von dem Innenring (36a-c) aufgenommenen Axialkräfte an das Fixierungselement (22a-c) und/oder an den Hohlkörper (10a-c) abzuleiten.
9. Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20a-c) und das
Rotorelement (18a-c) und/oder das Lagerelement (20a-c) und das
Fixierungselement (22a-c) zerstörungsfrei untrennbar miteinander verbunden sind.
10. Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20a-c) auf einer, einem Abtrieb (38a-c) der Rotorbaugruppe (16a-c) abgewandten, Seite (40a-c) des Rotorelements (18a-c) angeordnet ist.
1 1 . Rotorvorrichtung (52c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20c) einen Außenring (34c) aufweist, welcher einstückig mit dem Fixierungselement (22c) ausgebildet ist.
12. Rotorvorrichtung (52a; 52b) zumindest nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (22a; 22b) als ein Lagerträger (42a; 42b) ausgebildet ist.
13. Rotorvorrichtung (52a-c) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerträger (42a-c) in einer parallel zu einer Axialrichtung (44a- c) des Rotorelements (18a-c) verlaufenden Richtung eine durchgehende Ausnehmung (46a-c) aufweist.
14. Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (10a-c) in zumindest einem Endbereich (48a-c) des Hohlkörpers (10a-c), insbesondere in einem Nahbereich des Lagerelements (20a-c), kalottenförmig,
insbesondere kugelkalottenförmig, ausgebildet ist und/oder zumindest der Endbereich (48a-c) des Hohlkörpers (10a-c) durch ein Tiefziehen hergestellt ist.
15. Ventil (14a-c), insbesondere elektromagnetisch gesteuertes Ventil, mit einer Rotorvorrichtung (52a-c) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
16. Ventil (14a-c) nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Stator
(54a-c), welcher druck- und/oder fluiddicht getrennt ist von der von einem Fluid umströmbaren Rotorbaugruppe (16a-c), welche zumindest teilweise einen mit dem Stator (54a-c) wechselwirkenden Rotor (56a-c) ausbildet.
17. Verfahren zu einer Montage einer Rotorvorrichtung (52a-c), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, und/oder zu einer Montage eines Ventils (14a-c), insbesondere nach einem der Ansprüche 15 oder 16, mit zumindest einem Hohlkörper (10a-c), insbesondere einem Druckrohr (12a- c) des Ventils (14a-c), und mit zumindest einer in dem Hohlkörper (10a-c), insbesondere drehtest und translationsfest, fixierten Rotorbaugruppe (16a- c), aufweisend
- zumindest ein Rotorelement (18a-c), welches zumindest dazu vorgesehen ist, eine Magnetfeldänderung in eine Rotationsbewegung des Rotorelements (18a-c) umzuwandeln,
- ein Lagerelement (20a-c), welches zumindest zu einer rotatorischen Lagerung des Rotorelements (18a-c) vorgesehen ist, und
- zumindest ein Fixierungselement (22a-c), welches zumindest dazu vorgesehen ist, die Rotorbaugruppe (16a-c) innerhalb des Hohlkörpers (1 Oa-c), insbesondere des Druckrohrs (12a-c), zu fixieren,
dadurch gekennzeichnet, dass
in zumindest einem Montageschritt (58a-c) das Rotorelement (18a-c) und das Fixierungselement (22a-b) außerhalb des Hohlkörpers (10a-c), insbesondere des Druckrohrs (12a-c), fest mit dem Lagerelement (20a-c) verpresst werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in
zumindest einem weiteren Montageschritt (60a-c) die Rotorbaugruppe (16a-c) mit einer Übergangspassung in den Hohlkörper (10a-c) eingepasst und/oder eingesetzt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem zusätzlichen weiteren Montageschritt (62a-c) die
Rotorbaugruppe (16a-c) zumindest mittels eines Umformprozesses, welcher zumindest auf einen Teil des Hohlkörpers (10a-c) wirkt, in dem Hohlkörper (1 Oa-c) fixiert wird.
20. Verfahren zumindest nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorbaugruppe (16a-c) zumindest mittels eines Schweißens, insbesondere eines Laserschweißens, in dem Hohlkörper (10a-c) fixiert wird.
21. Verfahren zumindest nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorbaugruppe (16a-c) zumindest mittels eines Klebens in dem Hohlkörper (1 Oa-c) fixiert wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch
gekennzeichnet, dass die bei einer Einpassung, bei einem Einsetzen und/oder bei einer Fixierung des Fixierungselements (22a-c) in dem
Hohlkörper (10a-c) auf das Lagerelement (20a-c) in eine Richtung parallel zu einer Rotationsachse (64a-c) des Rotorelements (18a-c) wirkenden Axialkräfte kleiner sind als maximale bei einem Normalbetrieb der
Rotorvorrichtung (52a-c) und/oder des Ventils (14a-c) zu erwartende Axialkräfte.
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