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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
derartige elektrische Maschine, vorzugsweise Gebläseantrieb
für ein
Kraftfahrzeug, umfasst eine, die mit Axialspiel in wenigstens zwei
Lagern gelagert ist, wobei wenigstens ein Lager in einem Lagersitz
eines Lagerschilds befestigt ist und direkt am Lagersitz anliegt.
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An
Elektromotoren, wie sie üblicherweise
für Heiz-
und Klimamotoren eingesetzt werden, werden hohe Anforderungen bezüglich des
Ankerlängsspiels gestellt.
Das Axialspiel, das beispielsweise 0,1 bis 0,3 mm betragen soll,
ist eine wesentliche Größe um die
Funktion des Elektromotors zu gewährleisten. Die Hauptaufgabe
liegt darin einen gewissen Axialspiel zwischen den Lagern und des
Ankers freizuhalten, um ein Temperaturspektrum von -40°C bis +80°C abzudecken.
Das Axialspiel sollte aber auch nicht zu groß sein, da sich dies negativ
auf das Geräusch bzw.
das Schwingungsverhalten (sogenannte Axialschwingung) und die Standzeit
des Motors auswirkt.
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Üblicherweise
wird das Ankerlängsspiel
zwischen zwei Kalottenlagern für
Heiz- und Klimamotoren über
das axiale Nachdrücken
des Lagerschilds oder das Verschieben des Lagerschilds mit zusätzlichem
Verstemmen realisiert. Weiterhin ist bekannt, das Axialspiel bei
Elektromotoren durch Einlegen von unterschiedlich dicken Scheiben
zwischen drehenden und stehenden Teilen einzustellen. Hierzu muss das
Ist-Spiel gemessen werden und mit einer entsprechenden Anzahl unterschiedlich
dicker Scheiben eingesellt bzw. ausgeglichen werden. Schließlich ist auch
bekannt, z.B. bei Getriebemotoren, durch Verdrehen einer axialen
Verstellschraube in einem Getriebegehäuse das Axialspiel einzustellen.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße elektrische
Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1
hat den Vorteil, dass eine genauere Einstellung des Ankerlängsspiels
möglich
ist. Es sind keine Zusatzbauteile, wie zum Beispiel Haltefedern notwendig.
Es sind keine zusätzlichen
Prozesse oder Prozessstationen, zum Beispiel für das Verstemmen, eine Wiederholprüfung, etc.,
notwendig. Außerdem ergibt
sich durch die Teilereduzierung ein einfacher Motoraufbau. Hierzu
ist eine elektrische Maschine, vorzugsweise Gebläseantrieb für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen
mit einer Welle, die mit Axialspiel in wenigstens zwei Lagern gelagert
ist, wobei wenigstens ein Lager in einem Lagersitz eines Lagerschilds
befestigt ist und direkt am Lagersitz anliegt, wobei das wenigstens
eine Lager ein Zylinderlager mit einem zylindrischen Außenumfang
ist und dass der Lagersitz eine Hülse mit einem zylindrischen
Innendurchmesser ist, in die das Zylinderlager am Außenumfang mit
einem Presssitz befestigt ist und durch den dadurch erzielten Reibschluss
axial im Lagersitz gehalten ist.
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Vorzugsweise
weist das Lagerschild einen äußeren Rand
auf, der an einem Polring der elektrischen Maschine befestigt, vorzugsweise
eingerollt ist, wobei sich an den äußeren Rand ein gewölbter Bereich
anschließt,
der aus dem Polring der elektrischen Maschine herausragt, und wobei
die Hülse
in dem gewölbten
Bereich angeordnet ist. Dies ergibt eine hohe Festigkeit des Verbunds
in axialer Richtung bei einer einfachen Herstellbarkeit. Erhöht wird die
Festigkeit in axialer Richtung, wenn das Lagerschild wenigstens
eine Verstärkung
zur Erhöhung
der axialen Steifigkeit aufweist. Leicht herstellen lässt sich
eine derartige Verstärkung,
indem zumindest der gewölbte
Bereich Verstärkungssicken
aufweist, die vorzugsweise in radialer Richtung verlaufen. Die Herstellbarkeit
wird weiter vereinfacht, wenn das Lagerschild ein Stanzbiegeteil.
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Wenn
die Hülse
in die elektrische Maschine hineinragt, kann der gewölbte Bereich
bei gleicher Höhe
axial steiler sein, wodurch sich die Festigkeit erhöht. Wenn
die Hülse
aus der elektrischen Maschine herausragt, kann der gewölbte Bereich
flacher ausgelegt werden, wodurch das zur Verfügung stehende Volumen, beispielsweise
für ein
Lüfterrad
hervorragend genutzt werden kann.
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Dadurch,
dass das Zylinderlager ein gesintertes Lager, lässt sich das Axialspiel recht
einfach umsetzen, da nicht die Gefahr von Passungsrost wie bei einem
Wälzlager
droht.
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Dadurch,
dass auf der Welle Anlaufscheiben vorgesehen sind, die axial zwischen
einem Lager und einem Ankerpaket angeordnet sind, ist beispielsweise
ein Anker und/oder ein Kommutator gut gegen auslaufendes Schmiermittel
geschützt.
Die Anlaufscheiben können
auch etwas zur Dämpfung
und somit zu einem ruhigeren Lauf beitragen.
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Dadurch,
dass ein zweites Lagerschild, das dem Lagerschild mit dem Zylinderlager
gegenüberliegt,
in einem Polring der elektrischen Maschine befestigt ist, wobei
das zweite Lagerschild wenigstens zwei vom Lagersitz für das Lager
abstehende Bügel aufweist,
dass an den Bügeln
Lappen nach außen abstehen,
die in Ausnehmungen des Polrings eingesetzt sind, und dass neben
den Lappen diametral Anschläge
ausgebildet sind, die innerhalb des Polrings angeordnet sind und
deren diametraler Abstand kleiner als der Innendurchmesser des Polrings
ist, so dass das zweite Lagerschild vor der Montage schwimmend gelagert
ist, können
die Lager axial einfach ausgerichtet werden. Die Gefahr eines schwergängigen Laufs
ist minimiert.
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Weiterhin
ist ein Verfahren zum Einstellen des Axialspiels der Welle einer
derartigen elektrischen Maschine vorgesehen, wobei die elektrische Maschine
mit einem Axialspiel montiert wird, das größer ist als das bestimmte Axialspiel,
die elektrische Maschine fixiert wird, die Welle gegen eines der
Lager gedrückt
wird, die Welle dann in Richtung des anderen Lagers verschoben wird,
der Verschiebeweg gemessen wird, bis die Welle gegen das andere
Lager gedrückt
wird, und das Zylinderlager in Richtung des anderen Lagers gepresst
wird, bis das bestimmte Axialspiel erreicht ist.
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Dadurch,
dass die Welle mit einer Kraft gegen das eine Lager gedrückt wird,
die eine dort angeordnete Anlaufscheibe zusammenpresst, dass die Welle
dann mit einer Kraft gegen das andere Lager gedrückt wird, die eine dort angeordnete
Anlaufscheibe auch zusammenpresst, und dass die beiden Maße, um die
die Anlaufscheiben zusammengepresst wurden, zum Verschiebeweg addiert
werden, lässt
sich das Axialspiel noch genauer einstellen, da diese elastischen
Komponenten der Anlaufscheiben mit einbezogen werden.
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Dadurch,
dass ein Maß ermittelt
wird, um das sich das Lagerschild, in dem das Zylinderlager angeordnet
ist, beim Einpressen des Zylinderlagers zumindest elastisch verbiegt,
und dass das Zylinderlager zusätzlich
um dieses Maß weiter
in den Lagersitz eingepresst wird, lässt sich die das Axialspiel
noch genauer einstellen.
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Wird
die Welle nach dem Einstellen des Axialspiels erneut gegen eines
der Lager gedrückt
wird, dann in Richtung des anderen Lagers verschoben wird, wobei
der Verschiebeweg nochmals gemessen wird, bis die Welle gegen das
andere Lager gedrückt ist,
und der nochmals gemessene Verschiebeweg mit einem vorgegebenen
Wert verglichen wird, so lässt sich
auf der gleichen Station auch eine Qualitätskontrolle durchführen, wodurch
eine nachgeordnete Station entfallen kann. Im Falle eines zu großen nochmals
gemessenen Verschiebewegs wird das Verfahren zum Einstellen des
Axialspiels einfach wiederholt.
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In
Fällen,
in denen die Lager der elektrischen Maschine nicht ganz genau ausgerichtet
sind, kann es vorkommen, dass die Welle schwergängig ist. Um dem abzuhelfen,
ist vorgesehen, dass nach der Verbindung des Polrings und des Lagerschilds,
das das Zylinderlager aufweist, die Welle eingelegt wird, danach
ein zweites Lagerschild, das dem Lagerschild mit dem Zylinderlager
gegenüberliegt,
bei der Montage in den Polring mit radialem Spiel eingelegt und
auf die Welle geschoben wird, so dass das Lagerschild sich ausrichtet,
und dann erst mit dem Polring verstemmt wird.
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Eine
Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens umfasst eine Einrichtung zum Verschieben des Zylinderlager,
auf die die Welle gesteckt wird und die am Zylinderlager anliegt,
ein Zapfen, der in der Einrichtung angeordnet ist, zum Verschieben
der Welle vom Zylinderlager weg, ein Halter zum Halten der elektrischen
Maschine, ein Zapfen zum Verschieben der Welle gegen das Zylinderlager
und eine Messeinrichtung zum Messen des Axialspiels.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der
Beschreibung.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
elektrische Maschine in einem Längsschnitt,
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2 die
elektrische Maschine in einer perspektivischen Ansicht,
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3 einen
Lagerbügel
der elektrischen Maschine,
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4 die
elektrische Maschine mit einem abgewandelten Lagerschild,
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5 das
abgewandelte Lagerschild und
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6 ein
weiteres abgewandeltes Lagerschild.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In
der 1 ist eine rotierende elektrische Maschine vereinfacht
in einem Längsschnitt
dargestellt. Die elektrische Maschine ist ein Elektromotor 10,
der in einem Kraftfahrzeug beispielsweise in einem Fensterheber,
Wischerantrieb, vorzugsweise einem Heiz- und/oder Gebläseantrieb etc. verwendet wird.
Es kann jedoch auch ein Generator sein.
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Der
Elektromotor 10 weist einen bewickelten Anker 12 auf,
der auf einer Welle 14 angeordnet ist. Der Anker 12 ist
mit einem Kommutator 16 verbunden, der von Bürsten 18 eines
Bürstenträgers 20 verbunden
ist. Anstelle des Kommutators 16 kann auch ein Kollektor
eines Generators vorgesehen sein.
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Die
Welle 14 ist in einem Kalottenlager 22 und einem
Zylinderlager 24 gelagert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei den Lagern 22, 24 um Sinterlager
beziehungsweise Gleitlager, die mit Öl getränkt sind. Das Kalottenlager 22 ist an
einem Lagerbügel 26 im
Bereich des Bürstenträgers 20 angeordnet.
Das Zylinderlager 24 ist abtriebsseitig in einem Lagerschild 28.1 angeordnet. Der
Lagerbügel 26 und
das Lagerschild 28.1 ihrerseits sind an den beiden Stirnseiten
eines Polrings 30 angeordnet.
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Zwischen
dem Lager 22 und dem Kommutator 16 ist auf der
Welle 14 eine Anlaufscheibe 32 mit einer Aufnahmebohrung 34 für die Welle 14 angeordnet.
Zwischen dem anderen Lager 24 und dem Anker 12 bzw.
einem weiteren Bauteil, wie zum Beispiel einer Hülse, dem Bund einer Isolierlamelle
usw., ist eine weitere Anlaufscheibe 32 angeordnet. Jedoch kann
diese auch entfallen oder eine anders geformte Anlaufscheibe vorgesehen
sein.
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Wichtig
ist, dass die Welle 14 mittels der Lager 22, 24 ein
bestimmtes Axialspiel hat. Das bestimmte Axialspiel sollte nur so
groß wie
notwendig sind, um temperaturbedingte Längenänderungen der Bauteile zu erlauben;
es sollte so klein wie möglich sein,
damit die Welle keine allzu großen
axialen Bewegungen durchführen
kann. Eine Verwendung von Wälzlagern
ist daher nur schwer möglich,
da durch das Axialspiel eine Relativbewegung zwischen drehenden
und sich bewegenden Teilen möglich
wäre, was
zu Passungsrost führen
würde.
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Das
abtriebsseitige Lagerschild 28.1 weist einen in den Elektromotor 10 ragenden
Lagersitz in Form einer ersten Hülse 36.1 für das Zylinderlager 24 auf,
die mit einem zylindrischen Innendurchmesser versehen ist. Das Zylinderlager 24 ist
am Außenumfang über einen
Presssitz befestigt und wird durch den dadurch erzielten Reibschluss
axial im Lagersitz gehalten. Somit liegt das Zylinderlager 24 direkt
und ohne Zwischenschaltung einer Aufhängung, wie dies beispielsweise
bei Kalottenlagern der Fall ist, am Innendurchmesser des Lagersitzes
an. Eventuell können
axiale Anbauteile oder ein Anschlag vorgesehen sein. Im Wesentlichen
und vorzugsweise ausschließlich
wird das Zylinderlager 24 aber durch den Presssitz gehalten.
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Um
die Hülse 36.1 ist
ein ringförmiger,
gewölbter
Bereich 38 ausgebildet, der aus dem Polring 30 des
Elektromotors 10 herausragt. Um den gewölbten Bereich 38 ist
ein scheibenförmiger, äußerer Rand 40 ausgebildet.
Mit diesem Rand 40 ist das Lagerschild 28.1 am
Polring 30 befestigt. Vorzugsweise ist der Rand 40 in
eine Nut 42 des Polrings 30 eingerollt. Das Lagerschild 28.1 kann
aber auch einstückig mit
dem Polring 30 ausgebildet sein. Dies ist beispielsweise
möglich,
indem der Polring 30 mit dem dann einstückig ausgebildeten Lagerschild 28.1 tiefgezogen
ist. Die eingerollte Variante ist jedoch kostengünstiger herstellbar. In diesem
Fall ist der Polring 30 vorzugsweise gerollt. Das Lagerschild 28.1 ist
ein Stanzbiegeteil, wobei die Hülse 36.1 tiefgezogen
ist.
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Das
Lagerschild 28.1 weist Verstärkungen zur Erhöhung der
axialen Steifigkeit auf. Hierzu sind im gewölbten Bereich 38 Verstärkungssicken
ausgebildet, die vorzugsweise in radialer Richtung verlaufen. Hierauf
wird noch näher
eingegangen.
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In
der 2 ist eine perspektivische Ansicht des Elektromotors 10 gezeigt,
in der Einzelheiten des im Bereich des Bürstenträgers 20 angeordneten
Lagerbügels 26 deutlicher
gezeigt sind. In der 3 ist der Lagerbügel 26 alleine
dargestellt.
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Der
Lagerbügel 26,
der dem Lagerschild 28.1 mit dem Zylinderlager 24 gegenüberliegt,
ist am Polring 30 befestigt. Der Lagerbügel 26 umfasst einen
sphärischen
Lagersitz 44 für das
Kalottenlager 22. Das Kalottenlager 22 ist über eine
Klemmbrille 45 (1) am Lagerbügel 26 gehalten. Vom
Lagersitz 44 stehen zwei Bügel 46 ab. Es können auch
mehr als zwei Bügel 46 vorgesehen
sein. Auch kann der Lagerbügel 26 um
den Lagersitz 44 herum wie das Lagerschild 28.1 ausgebildet
sein. In beiden Fällen kann
der Lagerbügel 26 allgemein
als Lagerschild bezeichnet werden.
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An
den Bügeln 46 stehen
Lappen 48 ab, die in Ausnehmungen 50 des Polrings 30 eingesetzt sind.
Die Lappen 48 haben eine Breite 52, die kleiner ist
als die Breite 54 der Ausnehmungen. Dabei handelt es sich
um einen Bereich von 0,1 bis 0,3 mm.
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Neben
den Lappen 48 sind sich diametral gegenüberliegende Ränder 56 ausgebildet, über die die
Lappen 48 hinausragen, so dass sie in den Ausnehmungen 50 anordenbar
sind. Die Ränder 56 haben
einen geringeren diametralen Abstand 58 wie die Lappen 48.
Der diametrale Abstand 56 ist aber auch kleiner als der
Innendurchmesser 30 des Polrings 30. Dadurch sind
sie im Innendurchmesser des Polrings 30 angeordnet. Dies
hat zur Folge, dass der Lagerbügel 26 vor
der Montage schwimmend gelagert ist. Die schwimmende Lagerung ist
wichtig für
eine Montage, bei der die Welle 14 leichtgängig bleibt.
Hierauf wird noch näher
eingegangen.
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Schließlich weist
der Elektromotor 10 noch einen mit dem Bürstenträger 20 verbundenen
oder einstückig
mit diesem verbundenen Anschlussstecker 62 auf. Dieser
ist in einem Fenster 64 im Polring 30 eingelegt.
Das Fenster 64 ist eine von wenigstens einer der beiden
sich diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 50 ausgehende
Ausnehmung, die vorzugsweise etwas schmaler als die Ausnehmung 50 ist.
Durch einen der beiden in der Ausnehmung 50 eingelegten
Lappen 48 ist er dann in seiner Lage gesichert.
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Beim
Zusammenbau des Lagerschilds 28.1 wird das Zylinderlager 24 nur
soweit in die Hülse 36.1 bzw.
den Lagersitz des Lagerschilds 28.1 eingepresst, dass das
Axialspiel nach der Montage der anderen Bauteile und Baugruppen
größer ist
als das nach der Fertigstellung gewünschte Axialspiel.
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Bei
der weiteren Montage des Elektromotors 10 wird zunächst der
Polring 30 und das Lagerschild 28.1 verbunden,
indem der Rand 40 in die Nut 42 eingerollt wird.
Wenn der Polring 30 und das Lagerschild 28.1 tiefgezogen
sind, ist dies nicht notwendig. Danach der Anker 12 mit
der Welle 14 und der zuvor aufgesteckten Anlaufscheibe 32 eingesetzt,
wobei die Welle 14 in das Zylinderlager 26 gesteckt
wird.
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Im
nächsten
Schritt wird der Bürstenträger am Polring 30 befestigt.
Anschließend
wird der Lagerbügel 26 mit
dem Kalottenlager 24 auf die Welle 14 gesteckt.
Die Lappen 48 werden in die nutförmigen Ausnehmungen 50 gelegt.
Die Ränder 56 befinden
sich innerhalb des Polrings 30. Der Lagerbügel 26 hat
nun aufgrund der schwimmenden Lagerung radiales Spiel, wenn er am
Polring 30 aufliegt. Dies liegt daran, dass, wie bereits
oben beschrieben, der Abstand 58 der Ränder 56 etwas kleiner
ist wie der Innendurchmesser des Polrings 30, und die Breite 52 der
Lappen 48 etwas geringer ist wie die Breite 54 der
Ausnehmungen 50. Dadurch kann sich der Lagerbügel 26 radial
ausrichten, wenn er auf die Welle 14 gesteckt wird. Das
Kalottenlager 22 und das Zylinderlager 24 fluchten
dadurch miteinander. Der Lagerbügel 26 wird
dann mit einem Niederhalter in seiner Position fixiert. Nun werden
die Ränder 60 der
Ausnehmungen 50 verstemmt, so dass sie sich seitlich etwas über die
Lappen 48 legen und diese formschlüssig halten. Es ist auch möglich, mit
engeren Fertigungstoleranzen und ohne die schwimmende Lagerung zu
arbeiten. Es ist in der Regel jedoch günstiger die schwimmende Lagerung
zu verwenden, da dann keine so engen Fertigungstoleranzen vorgegeben
werden müssen.
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Zum
Einstellen des Axialspiels der Welle 14 wird der Elektromotor 10 als
nächstes
mit der Welle 14 voran auf ein Rohr 66 gesetzt.
Der Elektromotor 10 wird vorzugsweise senkrecht auf das
Rohr 66, wobei das Zylinderlager 24 nach unten
gerichtet ist. Der Außendurchmesser 68 des
Rohrs 66 ist möglichst
etwas kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 36.1. Dann wird
der Elektromotor 10 mit seitlichen Greifern 70 oder
Niederhaltern eines NC-Fügemoduls
festgehalten bzw. fixiert. Nun fährt
von oben ein Zapfen 72 so an die Welle 14, dass
die Welle 14 mit einer vorbestimmten Kraft gegen das Zylinderlager 24 gedrückt wird.
Der Zapfen 72 ist mit einer vereinfacht dargestellten Längenmesseinrichtung 74 gekoppelt.
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Nun
fährt ein
Zapfen 76 von unten an die Welle 14 und schiebt
sie in Richtung des Kalottenlagers 22, bis sie an das Kalottenlager 22 gedrückt wird.
Dabei wird mit der an den Zapfen 72 gekoppelten Längenmesseinrichtung 74 der
Verschiebeweg gemessen.
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Die
Welle 14 wird vorzugsweise mit einer Kraft gegen das Zylinderlager 24 gedrückt, die
die Anlaufscheibe 32 etwas zusammenpresst. Auch wird die
Welle 14 mit einer Kraft gegen das Kalottenlager 22 gedrückt, die
die dortige Anlaufscheibe 32 leicht zusammenpresst. In
beiden Fällen
erfolgt dies soweit, dass die Elastizität der Anlaufscheiben 32 mit berücksichtigt
wird. Die beiden Maße,
um die die Anlaufscheiben 32 zusammengepresst worden sind, werden
zum Verschiebeweg addiert.
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Vorzugsweise
wird ebenfalls ein Maß ermittelt,
um dass sich das Lagerschild 28.1, in dem das Zylinderlager 24 angeordnet
ist, beim Einpressen des Zylinderlagers 24 zumindest elastisch
verbiegt. Das Zylinderlager 24 wird ebenfalls zumindest
teilweise um dieses Maß weiter
in die Hülse 36.1 eingepresst.
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Mit
dem Zapfen 72 kann ein Messtaster verbunden sein, der,
wenn die Welle 14 gegen das Zylinderlager 24 gefahren
wird, auf 0 gesetzt wird. Wenn die Welle 14 bzw. der Anker 12 mit
einer definierten Kraft nach oben geschoben wird, wird der so ermittelte
Ist-Wert direkt an die Steuerung des Verschiebemechanismus in Form
des Rohrs 66, das mit einer Steuerung eines NC-Fügemodul
gekoppelt ist, übermittelt
und verrechnet. Nach diesem Messprozess bleibt der Zapfen 72 mit
der Längenmesseinrichtung 74 weiterhin
angefahren. Dieser hat nun die Aufgabe in dem nachfolgenden Prozessschritt
einen Regelkreis mit der Steuerung zu bilden. Im nachfolgenden Schritt
fährt nun
das NC-Fügemodul über eine
Antastfunktion auf die Zylinderlagerstirnseite auf Block, wobei
die Blockkraft ca. 150N beträgt,
speichert diese Absolutposition und schiebt nun das Zylinderlager 24 mit
einer Verschiebekraft von ca. 1 kN geregelt über die externe Messmimik der
Längemesseinrichtung 74 auf
die gewünschte
Position. Als weiterer Regelmechanismus sorgt ein Steifigkeitsmodus in
der NC-Steuerung des Fügemoduls
für die
bereits geschilderte Kompensierung der Durchbiegung des Lagerschilds 28.1.
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Es
ist auch möglich,
dass das Rohr 66 und somit das Zylinderlager 24 ortsfest
ist und der Polring 30 in Richtung des Zylinderlagers 24 verschoben wird.
Dies kann durch die Greifer 70 bzw. Niederhalter des NC-Fügemoduls
erfolgen. Wichtig ist, dass der Polring 30 und das Zylinderlager 24 relativ
zueinander verschoben werden, um das gewünschte Axialspiel einzustellen.
Es ist ebenfalls möglich,
dass statt der Greifer 70, die seitlich am Polring angreifen mehrere
Bolzen 71 oder ein Rohr an der vom Zylinderlager 24 abgewandten
Stirnseite des Polrings 30 angreifen und den Polring verschieben.
Dadurch wird keine radiale Kraft auf den Polring 30 ausgeübt.
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Wird
beispielsweise als erster Verschiebeweg ein Maß von 0,5 mm gemessen, so wird
das Zylinderlager 24 um 0,4 mm verschoben, was ein resultierendes
Axialspiel von 0,1 mm ergeben sollte. Da aber die Anlaufscheibe 32 und
das Lagerschild 28.1 im elastischen Bereich etwas nachgeben,
ergibt sich dann beispielsweise ein Axialspiel von 0,15 mm.
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Nach
dem Einstellen des Axialspiels wird die Welle 14 erneut
gegen das Zylinderlager 24 gedrückt. Danach wird die Welle 14 erneut
gegen das Kalottenlager 22 gedrückt, wobei der Verschiebeweg nochmals
gemessen wird. Der nochmals gemessene Verschiebeweg wird mit einem
vorgegebenen Wert verglichen. Im Falle eines zu großen nochmals
gemessenen Verschiebewegs wird das Verfahren zum Einstellen des
Axialspiels von neuem durchgeführt.
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Statt
der geschilderten Verschiebung, bei der die Welle 14 zunächst gegen
das Zylinderlager 24 und dann gegen das Kalottenlager 22 gedrückt wird, kann
natürlich
auch in umgekehrter Richtung erfolgen. Auch muss nicht das Zylinderlager 24 nach
unten gerichtet sein, es kann nach oben oder seitlich gerichtet
sein. Es sind lediglich die wirkenden Gewichtskräfte entsprechend zu berücksichtigen.
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In
der 4 ist der Elektromotor 10 mit einem abgewandelten
Lagerschild 28.2 gezeigt. Eine Hülse 36.2 ragt dabei
aus dem Elektromotor 10 bzw. dem Polring 30 heraus.
Die übrigen
Bauteile und Baugruppen haben die gleichen Bezugszeichen wie zu
den 1, 2 und 3 beschriebenen.
Daher wird auf die dortigen Stellen verwiesen.
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Das
Lagerschild 28.2 ist in der 5 deutlicher
erkennbar und auch die bereits geschilderten Sicken 78 sind
erkennbar. Das Lagerschild 28.2 ist nicht kreisrund, sondern
weist vier Abflachungen 80 auf. Dadurch kann auch der Polring 30,
wie in 2 gezeigt abgeflacht sei, wodurch sich ein geringerer Bauraum
ergibt. Paarweise sich diametral gegenüberliegende Abflachungen 80 weisen
den gleichen Abstand zueinander auf. Dadurch kann das Lagerschild 28.2 variabler
montiert werden.
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Als
letzte Variante ist in der 6 ein kreisrundes
Lagerschild 28.3 gezeigt. Die Lagerschilder 28 können aber
als Lagerbügel
ausgeführt
sein.
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Mit
dem geschilderten Verfahren ist es möglich, das Ankerlängsspiel über das
axiale Verschieben des Zylinderlagers 24 funktionsgerecht
einzustellen und dies in einem Arbeitsprozess ohne zusätzliche
Prozesse, wie zum Beispiel Verstemmen, oder weitere Bauteile durchzuführen. Voraussetzung hierfür ist die
konstruktive Auslegung der Lagerung mit dem Zylinderlager 24.
Die Passungsauslegung des Lagerverbundes und die Konzentrizität der Lagersitze
hat Einfluss auf die Festigkeit und die Verschiebekraft beim Weiterdrücken des
Zylinderlagers 24 während
des Einstellprozesses. Ebenso ist die Anforderung des Lagerschilds 28 bzgl.
Steifigkeit in axialer Richtung, d.h. der Drückrichtung wichtig, da die
elastische Verformung und Durchbiegung bei axialer Krafteinleitung
ebenfalls in die Messung des Längsspiels
mit eingehen kann.
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Eine
Vorrichtung zur Durchführung
des geschilderten Verfahrens umfasst somit eine Einrichtung 66 zum
Verschieben des Zylinderlager 24, die am Zylinderlager 24 anliegt
und auf die die Welle 14 gesteckt wird, ein Zapfen 76 zum
Verschieben der Welle 14 weg vom Zylinderlager 24,
ein Halter 70 zum Halten des Elektromotors 10,
ein Zapfen 72 zum Verschieben der Welle 14 gegen
das Zylinderlager 24 und eine Einrichtung 74 zum
Messen des Axialspiels.