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Aussenläufermotor - Dokument EP1513244
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation EP1513244 14.04.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001513244
Titel Aussenläufermotor
Anmelder Ziehl-Abegg AG, 74653 Künzelsau, DE
Erfinder Kress, Volker, 74635 Kupferzell, DE;
Mauthe, Ralf, 74348 Lauffen, DE
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 03.09.2003
EP-Aktenzeichen 030199905
EP-Offenlegungsdatum 09.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.04.2005
IPC-Hauptklasse H02K 5/173

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektromotoren mit außenliegendem Läufer.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In bestimmten Einsatzgebieten von Elektromotoren, wie beispielsweise Ventilatoren für Kühlaggregate von Klimaanlagen, werden kurze Motorbauformen bevorzugt. Solche kurzen Bauformen sind beispielsweise mit Außenläufermotoren zu erreichen. Bei diesem Motorentyp können die Ventilatorflügel direkt auf den außenliegenden Läufer montiert werden.

Ein bei der Firma Ziehl-Abegg gefertigter Motor ist in Figur 4 dargestellt. Der Motor weist einen Ständer 1 auf, der eine Stirnseite des Motors verschließt und über den der Motor befestigt wird. Der Läufer 3 des Motors ist als Topf ausgebildet und bildet zusammen mit dem Ständer 1 das Motorgehäuse. Der Läufer 3 weist eine zentrale Welle 6 auf, die über Wälzlager 10,11 gelagert ist. Zur Lagerung der Welle 6 ist am Ständer 1 eine Ständerbuchse 9 befestigt, die die Lagersitze trägt. Diese Buchse 9 ist insbesondere aus Aluminium gefertigt. Da Aluminium eine etwa doppelt so hohe Wärmeausdehnung wie der Stahl der Wälzlager 10,11 besitzt, sind besonders belastete Motoren mit teuren Buchsen 9 ausgestattet, die entweder aus Grauguß bestehen oder eine zum Beispiel eingegossene Stahlbuchse aufweisen. An der Buchse 9 ist außenseitig ein Ständerblechpaket 4 aufgeklebt. Die Buchse 9 erstreckt sich über die gesamte Länge des Ständerblechpakets 4.

Aus der DE 87 11 050 U ist ein Innenläufermotor bekannt, bei dem am Läuferblechpaket ein Teil befestigt ist, das den Ständer umgreift. Der Motor weist einen Flansch mit einem angesetzten zylindrischen Abschnitt auf, an dem das Ständerblechpaket befestigt ist. Der Läufer ist auf einer ortsfesten Achse gelagert, wobei die Lager läuferseitig entweder durch ein Distanzrohr zwischen den Lagern, oder durch eine am Läuferblechpaket befestigte Buchse mit Nuten und Sicherungsringen auf dem vorgegebenen Abstand gehalten werden. Die Lager sind dabei im Läuferblechpaket beziehungsweise in der Buchse gelagert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Außenläufermotor umfaßt einen Ständer, einen Läufer, ein Ständerblechpaket, das in axialer Richtung eine zentrale Aussparung aufweist, eine in dieser Aussparung angeordnete Welle, die mit dem Läufer fest verbunden ist und wenigstens ein Lager zur Lagerung der Welle. Wenigstens eines der Lager ist direkt im Ständerblechpaket oder unter Zwischenschaltung einer am Ständerblechpaket befestigten Buchse gelagert. Das Ständerblechpaket ist am Ständer befestigt.

Weitere Merkmale sind in den offenbarten Erzeugnissen implizit enthalten oder werden für den Fachmann aufgrund der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen und der angefügten Zeichnung ersichtlich.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die angefügte Zeichnung beschrieben, in der:

  • Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform eines Außenläufermotors gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig.2 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform darstellt, bei der das Ständerblechpaket stirnseitig mit dem Ständer verschraubt und zwischen den Lagern ein Abstandselement angeordnet ist;
  • Fig.3 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform darstellt, bei der eine Buchse als Lagersitz eingesetzt ist;
  • Fig. 4 einen Längsschnitt eines Außenläufermotors gemäß dem bisherigen Stand der Technik darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer Ausführungsform eines Außenläufermotors gemäß der vorliegenden Erfindung. Vor der detaillierten Beschreibung der Fig. 1 folgen jedoch zunächst verschiedene Erläuterungen zu den Ausführungsformen.

Die Motoren der Ausführungsformen umfassen einen Ständer, einen Läufer, Läufer- und Ständerblechpakete und eine zum Läufer gehörende Welle, über die der Läufer gelagert ist. Ein Flansch ist mit dem Ständer fest verbunden oder mit diesem einteilig ausgebildet. Über den Flansch erfolgt die Befestigung des Motors. Er verschließt auch eine Stirnseite des Motors. Der Läufer ist als Topf ausgebildet, der den Ständer umgreift. Er bildet zusammen mit dem Flansch das Motorgehäuse. Am zylindrischen Teil des Topfes sind innenseitig die Läuferblechpakete befestigt. Die Welle ist zentral im Läufer angeordnet. Die Lagerung der Welle geschieht insbesondere über Wälzlager und hierbei insbesondere über Kugellager. Nachfolgend wird die Art und Weise, in der die Lagerung der Welle in den Ausführungsformen erfolgt, näher beschrieben, unter anderem auch im Vergleich zu verschiedenen Motortypen aus dem oben genannten Stand der Technik.

Bei normalen Innenläufermotoren ist die Welle beidseitig außerhalb der Ständer- und Läuferpakete im Motorgehäuse gelagert. Das Motorgehäuse umschließt dabei die Ständer- und Läuferpakete. Es dient auch als Ständer, d.h. das Ständerblechpaket ist am Motorgehäuse befestigt.

Sowohl bei Außenläufermotoren, die dem oben genannten Stand der Technik entsprechen, als auch bei solchen, die den Ausführungsformen entsprechen, liegen dagegen andere Verhältnisse vor. Das Motorgehäuse besteht teilweise aus dem festen Ständer und teilweise aus dem äußeren Topf des Läufers. Das Läuferblechpaket wird nicht vom Ständer umschlossen.

Zur Lagerung der Welle und zur Befestigung des Ständerblechpakets weisen daher die im Stand der Technik genannten Außenläufermotoren eine Ständerbuchse auf, die am Ständer befestigt ist. Die Ständerbuchse nimmt die von der Welle ausgeübten Kräfte auf und leitet sie an den Ständer beziehungsweise den Flansch weiter, sie übernimmt in dieser Hinsicht die Funktion des Motorgehäuses bei den oben genannten Innenläufermotoren beziehungsweise die Funktion des angesetzten zylindrischen Abschnitts der eingangs als Stand der Technik genannten Druckschrift DE 87 11 050 U. Für Motoren verschiedener Länge werden jeweils verschiedene Ständerbuchsen eingesetzt. Die Ständerbuchsen sind insbesondere aus Aluminium gefertigt. Für besonders hoch belastete Motoren werden jedoch teure Buchsen aus Grauguß oder Buchsen mit Stahlrohreinsätzen verwendet.

Es wurde erkannt, daß im Stand der Technik die Fertigung der Ständerbuchse relativ aufwendig ist. Ständerbuchsen aus Aluminium werden im Bereich der Lagersitze und dem Sitz des Ständerblechpakets bearbeitet. Die an Graugußbuchsen durchzuführenden Arbeiten sind im allgemeinen noch aufwendiger. Im Gegensatz zu Ständerbuchsen aus Aluminium können Graugußbuchsen nicht einteilig mit dem Ständer und Flansch hergestellt werden. Dadurch sind weitere Arbeiten zur Befestigung der Ständerbuchse notwendig. Sowohl Ständerbuchsen aus Aluminium, als auch solche aus Grauguß werden der Motorlänge angepaßt.

Die Ausführungsformen weisen im Gegensatz zum genannten Stand der Technik keine Ständerbuchse auf, so daß die damit verbundenen Arbeitsgänge entfallen. Die Wälzlager sitzen bei einigen Ausführungsformen direkt im Ständerblechpaket. Bei anderen Ausführungsformen sitzen die Lager in Lagersitzbuchsen, die ihrerseits im Ständerpaket sitzen oder an ihm befestigt sind. Diese Buchsen sind jedoch nicht direkt mit dem Ständer beziehungsweise Flansch verbunden. Es ist daher auch in diesem Fall keine besondere und von den Lagersitzbuchsen abhängige Bearbeitung des Ständers notwendig. Die Lagersitzbuchsen tragen nicht das Ständerpaket, sondern sind an diesem befestigt und dienen bei einigen Ausführungsformen als Lagersitz. Bei einigen Ausführungsformen sitzen einige Lager direkt im Ständerblechpaket, andere Lager in einer Lagersitzbuchse.

Sowohl bei den Ausführungsformen mit Lagersitz direkt im Blechpaket, als auch bei den Ausführungsformen mit Lagersitzbuchsen und den Ausführungsformen mit gemischten Lagersitzen muß der Ständer nicht speziell bearbeitet werden und kann für Motoren gleichen Durchmessers für alle Motorlängen standardisiert werden.

Die Wärmeausdehnung von Aluminium ist etwa doppelt so hoch wie beim Stahl der Wälzlager. Bei hochbelasteten Außenläufermotoren des genannten Stands der Technik werden daher aufgrund der unterschiedlichen radialen Ausdehnung von Lager und Ständerbuchse in der Regel zusätzliche Maßnahmen getroffen. Insbesondere werden Ständerbuchsen aus Grauguß eingesetzt oder Stahlrohre in die Ständerbuchse eingegossen. Dagegen weist in den Ausführungsformen das Ständerblechpaket in der Regel eine höhere Festigkeit als die im Stand der Technik genannten Ständerbuchsen aus Aluminium auf. Außerdem besitzen das Ständerblechpaket und die Wälzlager oftmals in etwa denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten. Beim Lagersitz im Ständerblechpaket kann daher auf zusätzliche Maßnahmen verzichtet werden.

In einigen Ausführungsformen ist das dem Ständer zugewandte Lager nicht im Ständerblechpaket, sondern im Ständer gelagert. Das oder die weiteren Lager sind dagegen wie bereits beschrieben direkt oder über Buchsen im Ständerblechpaket gelagert. Auch bei dieser Ausführungsform ist keine Ständerbuchse notwendig, die sich über alle oder mehrere Lager erstreckt. Die Verbindung zwischen den Lagern geschieht auch in diesem Fall über das Ständerblechpaket. Dadurch bleiben die genannten Vorteile bezüglich der Einsparung der Lagersitzbuchse, der Standardisierung für verschiedene Motorlängen und der Wärmeausdehnung erhalten.

In einem massiven Leiter treten unter der Einwirkung des von der Wicklung erzeugten Wechselfeldes Wirbelströme auf, die hohe Energieverluste verursachen. Blechpakete bestehen daher zur Vermeidung von Wirbelströmen aus voneinander isolierten Blechen. Bei den im Stand der Technik genannten Außenläufermotoren können allerdings zwischen den Blechen Kurzschlüsse auftreten. Durch Kurzschlüsse treten Wirbelströmen auf, die sich über mehrere Bleche erstrecken. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn das Ständerblechpaket mit einem Preßsitz auf der elektrisch leitenden Ständerbuchse sitzt. Im Vergleich hierzu ist die Situation in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen mit im Blechpaket sitzenden Lagern günstiger, da Kurzschlüsse nur im Bereich der Lager auftreten. Auch beim Einsatz einer Stanzpaketierung zur Fertigung des Ständerblechpakets können sowohl im Stand der Technik, wie auch in den beschriebenen Ausführungsformen Kurzschlüsse auftreten.

Die Kurzschlüsse treten jedoch in allen genannten Fällen nur am radialen Rand der Bleche auf. Es können sich daher über mehrere Bleche nur Wirbelströme mit langen, über den Rand der Bleche verlaufenden Stromwegen ausbilden. Die hierdurch auftretenden Verluste können toleriert werden. Auch Kurzschlüsse zwischen verschiedenen Lagern über die in der Regel leitende Welle sind aufgrund der sehr langen Stromwege weniger störend.

Da in den Ausführungsformen das Ständerblechpaket als tragendes Element eingesetzt wird, ist ein Merkmal die Befestigung des Ständerblechpakets am Ständer. Die durch die Lagerung des Läufers auftretenden Kräfte werden über das Ständerblechpaket übertragen. In einigen Ausführungsformen ist die Stirnseite des Blechpakets am Flansch beziehungsweise am Ständer befestigt. In einigen Ausführungsformen ist das Ständerblechpaket mittels Schrauben am Flansch beziehungsweise Ständer befestigt. Hierzu werden geeignete Bohrungen am Flansch und entsprechend angeordnete Bohrungen im Ständerblechpaket angebracht. Die Bohrungen verlaufen in axialer Richtung über das ganze Ständerblechpaket oder nur einen Abschnitt des Ständerblechpakets. In anderen Ausführungsformen erfolgt die Befestigung über eine Klebeverbindung.

Das Blechpaket besteht aus einzelnen Blechen. Die notwendige Festigkeit für die Lagersitze und die Übertragung der über die Welle ausgeübten Kräfte an den Ständer wird durch die Harzverklebung der Bleche und die Ständerwicklung erreicht. Die auftretenden Kräfte werden dabei durch die Gesamtmasse des Außenläufers, d.h. die Masse der Welle, des Läufertopfes, des Läuferblechpakets mit Wicklungen und der an ihm befestigten Teile, wie zum Beispiel Ventilatorflügel, hervorgerufen. Zu den statischen Kräften kommen im Betrieb die durch die Rotation verursachten dynamischen Kräfte und die von außen, zum Beispiel am Ventilatorflügel, angreifenden Kräfte.

Zur Lagerung der Welle ist deren axiale Position gegenüber dem Ständerblechpaket durch geeignete Mittel festzulegen. Dies geschieht durch verschiedene Mittel zur wellenseitigen und ständerseitigen axialen Fixierung der einzelnen Lager und deren Zusammenwirken. Nachfolgend wird insbesondere die Fixierung in axialer Richtung näher beschrieben. Es ist dabei zwischen der Fixierung der Lager auf der Welle, der wellenseitigen Fixierung, und der Fixierung der Lager auf der Seite des Ständerblechpakets, der ständerseitigen Fixierung, zu unterscheiden. Zur leichteren Beschreibung wird nachfolgend das dem Ständer zugewandte Ende der Welle als "innen" und das entgegengesetzte Ende der Welle als "außen" bezeichnet, was jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist. Der Begriff "ständerseitig" bezieht sich dagegen auf die im Ständerblechpaket sitzende ständerfeste Seite der Lager.

Die ständerseitige axiale Position eines Lagers ist bei einigen Ausführungsformen durch eine Stufe im Ständerblechpaket festgelegt. Diese verhindert eine Verschiebung des Lagers und damit der Welle in Richtung der Stufe. Insbesondere weist in einigen Ausführungsformen das Ständerblechpaket an der Position des inneren Lagers eine Stufe auf, die eine Verschiebung nach außen verhindert, während es am äußeren Lager eine Stufe in entgegengesetzter Richtung aufweist.

Die Bleche des Blechpakets können über Nieten zusammengehalten sein. Für die Herstellung eines Ständerblechpakets mit Stufe wird jedoch insbesondere eine Stanzpaketierung des Blechpakets eingesetzt. Bei diesem Herstellungsvorgang können die Bleche auf verschiedenen axialen Positionen des Blechpakets relativ einfach verschiedene Querschnitte aufweisen. Eine Stufe wird daher bereits beim Aufbau des Blechpakets eingearbeitet. Im Falle eines vernieteten Blechpakets ist das Einarbeiten beim Aufbau oder auch das nachträgliche Einarbeiten der Stufe oftmals sehr aufwendig und nicht rentabel.

Die geforderte Fertigungstoleranz bei der Herstellung des Ständerblechpakets mit Stufe hängt von der Art der Lagersitze ab. Weisen die Lager im Ständerblechpaket einen Schiebe- oder Preßsitz auf, sind die Lagersitze in radialer Richtung genau zu fertigen. Klebeverbindungen können dagegen etwas größere Fertigungstoleranzen ausgleichen. Die axiale Fertigungsgenauigkeit der Stanzpaketierung ist relativ gering, da das Blechpaket nach dem Stanzen nachfedert. Die Lager können jedoch axial über Federn verspannt werden. Abhängig von der Befestigungsart der Lager im Ständerblechpaket erfolgt eine Nachbearbeitung der Lagersitze durch Drehen oder Fräsen oder es kann auf eine spanende Nachbearbeitung des Ständerblechpakets verzichtet werden.

Zur Festlegung der wellenseitigen axialen Position des äußeren Lagers weisen einige Ausführungsformen eine gegen den Läufer abgestützte oder mit diesem fest verbundene Abstandsbuchse auf. Diese verhindert eine Verschiebung des Lagers auf der Welle in Richtung des Bodens des Läufertopfes.

In einigen Ausführungsformen wird die wellenseitige axiale Position eines Lagers durch Nuten in der Welle und Sicherungsringe auf beiden oder einer Seite des Lagers festgelegt. Dies ist insbesondere für das innere Lager der Fall. Auch in einigen Ausführungsformen mit ständerseitigen Buchsen für den Lagersitz erfolgt eine ständerseitige axiale Fixierung der Lager über Nuten in der Buchse und Sicherungsringe.

In einigen Ausführungsformen ist zwischen zwei Lagern ein Abstandselement eingefügt. Ist das Abstandselement nicht am Ständerblechpaket befestigt, wird durch dieses der minimale axiale Abstand der Lager festgelegt. Die Lager sind zusammen mit dem Abstandselement jedoch axial verschiebbar, die axiale Position muß daher durch eines der anderen genannten Mittel festgelegt werden. In wiederum einigen Ausführungsformen ist das Abstandselement am Ständerblechpaket befestigt. Das Abstandselement verhindert dann, entsprechend der oben genannten Stufen im Ständerblechpaket, auf jeder Seite eine axiale Verschiebung der Lager in jeweils einer Richtung. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich ein am Ständerblechpaket befestigtes Abstandselement nicht zwischen zwei Lagern. Es dient dann zur Fixierung des einen Lagers, an dessen Sitz es angebracht ist, in eine Richtung oder in beide Richtungen, falls an beiden Lagerseiten ein solches Element eingesetzt ist.

Die genannten Mittel zur wellenseitigen und ständerseitigen Festlegung der axialen Position der Lager sind in den verschiedenen Ausführungsformen in jeweils einer für den Fachmann offensichtlichen Weise kombiniert, um die Lagerung der Welle zu erreichen. Zum Beispiel wird in einer Ausführungsform das innere Lager wellenseitig durch auf beiden Seiten des Lagers angeordnete Nuten und Sicherungsringe fixiert. Ständerseitig weist der innere Lagersitz eine Stufe auf, die eine Verschiebung nach außen verhindert. Der äußere Lagersitz weist ständerseitig eine Stufe auf, die eine Verschiebung nach innen verhindert. Wellenseitig ist für das äußere Lager eine Abstandsbuchse vorhanden, die eine Verschiebung des äußeren Lagers auf der Welle in Richtung Läufertopf verhindert. Das Zusammenwirken dieser Mittel bewirkt die Lagerung der Welle.

Bei einem Lagersitz direkt im Ständerblechpaket ist der Abstand der Lager durch die Länge des Ständerblechpakets beschränkt. Für kurze Ständerblechpakete und große mechanische Belastungen kann es vorteilhaft sein, die Lager stärker voneinander zu beabstanden. Daher weisen einige Ausführungsformen eine am Ständerblechpaket befestigte Buchse auf, die über die axiale Länge des Ständerblechpakets hinausragt und dieses somit verlängert. Der Lagersitz ist in diesen Ausführungsformen und für die betroffenen Lager in dieser Buchse angebracht und der Abstand der Lager kann so über die Länge des Ständerblechpakets hinaus vergrößert werden. Diese Verlängerungsbuchse wird in das Ständerblechpaket vorzugsweise eingepreßt oder eingeklebt. Einige Ausführungsformen weisen auch Buchsen im Lagersitz auf, die das Blechpaket nicht verlängern, beispielsweise zum ständerseitigen Einsatz von Nuten für Sicherungsringe.

Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Welle und Ständerblechpaket stimmen in der Regel nicht exakt überein. Über die axiale Länge der Welle und insbesondere über den Abstand zwischen den Lagern können Verschiebungen zwischen den wellenseitigen und ständerseitigen Lagersitzen auftreten. Diese werden insbesondere durch steigende Temperaturen während des Betriebs verursacht. Zum Ausgleich dieser Verschiebungen und der Fertigungstoleranzen wird bei einigen Ausführungsformen höchstens eines der Lager als Festlager ausgeführt. Die anderen Lager sind Loslager und weisen auf einer Seite einen Schiebesitz auf. Bei einer Fixierung eines Lagers auf der Welle erfolgt dies beispielsweise durch einen Preßsitz. Bei einer Fixierung des Lagers im Ständerblechpaket erfolgt dies beispielsweise durch einen Preßsitz oder durch Einkleben des Lagers. Hieraus ergeben sich insbesondere die folgenden Kombinationen: Schiebesitz im Ständerblechpaket am Lageraußendurchmesser und Preßsitz auf der Welle am Lagerinnendurchmesser oder Einkleben des Lagers in das Ständerblechpaket am Lageraußendurchmesser und Schiebesitz am Innendurchmesser auf der Welle oder Preßsitz im Ständerblechpaket am Lageraußendurchmesser und Schiebesitz auf der Welle am Lagerinnendurchmesser. Bei mehreren Loslagern können dabei alle dieselbe Variante oder verschiedene Varianten verwenden.

Eine bevorzugte Ausführungsform weist für beide Lager einen Schiebesitz am Lageraußenring, d.h. im Ständerblechpaket und einen Preßsitz am Lagerinnenring, d.h. auf der Welle auf.

Nun zurückkehrend zur Figur 1, zeigt diese einen Längsschnitt einer Ausführungsform eines Außenläufermotors gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Motor weist einen Ständer 1 auf. Einteilig mit dem Ständer ist ein Flansch 2 ausgebildet, der zur Befestigung des Motors dient und den Motor an einer Stirnseite verschließt. Am Ständer 1 ist ein Ständerblechpaket 4 über dessen Stirnseite mittels Schrauben (50,51) verbunden. In einer zentralen Durchgangsöffnung 5 des Ständerblechpakets 4 ist eine Welle 6 gelagert. Ein Läufer 3 ist als Topf ausgebildet und die Welle 6 ist in eine Buchse 23 eingepreßt. Die Buchse 23 ist dabei formschlüssig mit dem Boden des Läufertopfes 3 verbunden. Die Welle 6 ist über ein inneres 10 und ein äußeres 11 Lager im Ständerblechpaket 4 gelagert. Das Ständerblechpaket 4 trägt auf seiner radial außenliegenden Seite eine Wicklung 7, auf seiner radial innenliegenden Seite befinden sich Lagersitze für die Lager 10,11. Beide Lager 10,11 sitzen direkt, d.h. ohne zwischengeschaltete Buchse im Ständerblechpaket 4. Das innere Lager 10 ist über zwei Nuten 30,31 in der Welle 6 und darin aufgenommene Sicherungsringe 32,33 gegen eine Axialverschiebung auf der Welle 6 fixiert. Der ständerseitige Lagersitz des inneren Lagers 10 weist eine Stufe 12 in der Durchgangsöffnung 5 des Ständerblechpakets 4 auf, die eine Verschiebung dieses Lagers 10 nach außen verhindert. Auch der Lagersitz des äußeren Lagers 11 weist ständerseitig eine Stufe 13 in der Durchgangsöffnung 5 des Ständerblechpakets 4 auf, die in diesem Fall eine Verschiebung des Lagers 11 nach innen verhindert. Wellenseitig ist das äußere Lager 11 durch eine Abstandsbuchse 20 gegen die Buchse 23 und damit den Boden des Läufertopfes 3 abgestützt. Am zylindrischen Teil des Läufertopfs 3 ist ein Läuferblechpaket 8 befestigt. Der zylindrischen Teil des Läufertopfs 3 ist durch einen dünnen Luftspalt 17 vom Ständerblechpaket 4 getrennt.

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen hier ähnliche Bauteile wie in Figur 1. Das Ständerblechpaket 4 ist stirnseitig über im Flansch 2 verankerte Schrauben 50,51 befestigt. Die Schrauben 50,51 sitzen in durchgehenden Bohrungen 52,53 im Ständerblechpaket 4. Zwischen den Lagern 10,11 sitzt bei dieser Ausführungsform ein am Ständerblechpaket 4 befestigtes Abstandselement 21. Das Abstandselement 21 hat die Form einer zylindrischen Hülse und kann aus dem gleichen Material wie die Bleche des Ständerblechpaket 4 ausgebildet sein. Das Abstandselement 21 ist zur Vermeidung von Kurzschlüssen durch eine nicht eingezeichnete Kunststoffhülse gegen das Ständerblechpaket 4 isoliert. Die Welle 6 ist in eine Lagerbuchse 20 eingepreßt. Der Läufer 3 ist wiederum als Topf ausgebildet. Die Lagerbuchse 20 ist in dieser Ausführungsform bis zum Ende der Welle 6 geführt. Der äußere Abschnitt der Lagerbuchse 20 sitzt formschlüssig im Boden des Läufertopfes 3. Der Formschluß ist durch an der Lagerbuchse 20 an deren äußerem Ende ausgebildete Auskragungen und entsprechende Nuten 60,61 in einer zylindrischen zentralen Bohrung im Boden des Läufertopfes 3 realisiert. An ihrem inneren Ende stützt die Lagerbuchse 20 das Lager 11 nach außen ab.

Figur 3 zeigt einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform, wobei wiederum gleiche Bezugszeichen ähnliche Bauteile wie in Figur 1 und Figur 2 bezeichnen. Bei dieser Ausführungsform sitzt das innere Lager 10, wie auch bei den Ausführungsformen der Figuren 1 und 2, direkt im Ständerblechpaket 4. Im Ständerblechpaket 4 ist eine Stufe 12 ausgebildet, die das Lager 10 gegen eine Verschiebung nach außen abstützt. Das äußere Lager 11 sitzt dagegen in einer Buchse 40. Es stützt sich nach innen gegen eine Stufe 13 in der Innenseite der Buchse 40 und nach außen gegen eine Lagerbuchse 20 ab. Die Welle 6 sitzt eingepreßt in der Lagerbuchse 20. In dieser Ausführungsform erstreckt sich die Bodendicke des Läufertopfes 3 im wesentlichen über die axiale Länge der Lagerbuchse 20. Der dargestellte Motor weist eine kurze Bauform mit kurzem Ständerblechpaket 4 auf. Das Ständerblechpaket 4 wird durch die Buchse 40 verlängert, so daß der Abstand zwischen den Lagern 10,11 über die Länge des Ständerblechpakets 4 hinaus vergrößert ist.

Die beschriebenen Ausführungsformen stellen somit Außenläufermotoren bereit, die hinsichtlich ihres Aufbaus vorteilhaft sind und insbesondere mit geringerem Aufwand als im Stand der Technik genannte Lösungen herstellbar sind.


Anspruch[de]
  1. Außenläufermotor umfassend:
    • einen Ständer (1), einen Läufer (3), ein Ständerblechpaket (4), das in axialer Richtung eine zentrale Aussparung (5) aufweist, eine in dieser Aussparung (5) angeordnete Welle (6), die mit dem Läufer (3) fest verbunden ist und wenigstens ein Lager (10,11) zur Lagerung der Welle (6), wobei
       wenigstens eines der Lager (10,11) direkt im Ständerblechpaket (4) oder unter Zwischenschaltung einer am Ständerblechpaket (4) befestigten Buchse (40) gelagert ist, und

       das Ständerblechpaket (4) am Ständer (1) befestigt ist.
  2. Außenläufermotor nach Anspruch 1, wobei das Ständerblechpaket (4) stirnseitig am Ständer (1) befestigt ist.
  3. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die axiale Position wenigstens eines der Lager (10,11) ständerseitig in wenigstens einer Richtung durch eine Stufe (12,13) im Ständerblechpaket (4) festgelegt ist.
  4. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die axiale Position des dem Ständer (1) abgewandten Lagers (11) auf der Welle (6) durch eine gegen den Läufer (3) abgestützte Abstandsbuchse (20) festgelegt ist.
  5. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der axiale minimale Abstand zweier Lager (10,11) durch ein Abstandselement (21) zwischen den Lagern (10,11) festgelegt ist.
  6. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für wenigstens ein Lager (10,11) die axiale Position in wenigstens einer Richtung ständerseitig durch ein am Ständerblechpaket (4) befestigtes Abstandselement (21) festgelegt ist.
  7. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die axiale Position wenigstens eines Lagers (10,11) ständerseitig oder wellenseitig in wenigstens einer Richtung durch Nut (30,31) und Sicherungsring (32,33) festgelegt ist.
  8. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eines der Lager (10,11) in einer am Ständerblechpaket (4) befestigten Buchse (40) sitzt und die Buchse (40) den Abstand der Lager (10,11) über die axiale Länge des Ständerblechpakets (4) hinaus verlängert.
  9. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eines der Lager (10,11) ständerseitig einen Schiebesitz und wellenseitig einen Preßsitz aufweist.
  10. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eines der Lager (10,11) ständerseitig eingeklebt ist und wellenseitig einen Schiebesitz aufweist.
  11. Außenläufermotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eines der Lager (10,11) ständerseitig einen Preßsitz und wellenseitig einen Schiebesitz aufweist.






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