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Anordnung zur Lagerung von Rotorwellen schnellaufender Elektrokleinmotoren
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lagerung von Rotorwellen schnellaufender
Elektrokleinmotoren, welche normal- oder axialbelastet sind, mittels Gleitlagerungen,
wobei als Gleitlagerungen Kalottengleitlager zur Anwendung kommen, die mit einem
definierten Verstellmoment beaufschlagt werden und in einem Aufnahmekegel ruhen,
sowie einer - bei axialbelasteten Motoren notwendigen - Anlaufscheibe.
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Es sind Lageranordnungen bekannt, die eine Lagerabdeckhaube zur Arretierung
der Klemmbrille des Kalottengleitlagers benutzen. Der Aufbau derartiger Anordnungen
ist folgender: Das galottenlager wird in einen Aufnahmekegel eingelegt, die Klemmbrille
über das Kalottengleitlager gelegt und die Lagerabdeckhaube gegen die Klemmbrille
gedrückt. Dann wird die Lagerabdeckhaube entweder verstemmt oder gerollt, um so
mit dem Lagerschild verbunden zu werden.
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Ist der Rotor axialbelastet, so wird über die Rotorwelle eine Stahlscheibe
geschoben, die gegen einen Bund an der Rotorwelle anliegt. Die Stahlscheibe liegt
dann auf der Stirnseite des Kalottengleitlagers auf und dient als Anlaufscneibe.
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Bei vorgenannten Anordnungen ist es von Nachteil, daß die Lagerabdeckhaube
keine definierte Position einnimmt, da die Position der Lagerabdeckhaube bzw. deren
Eintauchtiefe in der Lagerbohrung das Verstellmoment des Kalottengleitlagers bestimmt.
Eine genaue Positionierung der Lagerabdeckhaube erfordert eine zusätzliche Vorrichtung.
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Einen weiteren Nachteil stellt die allgemein gebräuchliche Stahlscheibe
dar, die sich zwischen einem Bund an der Rotorwelle und der diesem Bund zugewandten
Stirnseite des Kalottengleitlagers befindet und als Anlaufscheibe dient. Diese
Scheibe
liegt mit ihrem ganzen Durchmesser auf dem talottengleitlager und mit einem geringen
Teil ihres Durchmessers gegen den Wellenbund an. Da die Reibungskräfte gegen den
Wellenbund wesentlich geringer sind als die Reibungskräfte, die am Kalottengleitlager
auftreten, dreht sich der Wellenbund auf der Scheibe, und die Anlaufscheibe wird
durch die höheren Reibungskräfte auf der Stirnseite des Kalottengleitlagers fixiert.
Dadurch arbeitet sich der Wellenbund in das Kalottengleitlager ein. Das Kalottengleitlager
wird nach längerer Laufzeit zerstört und muß ausgewechselt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Lagerung einer Rotorwelle
zu schaffen, die es ermöglicht, auf einfache Weise galottengleitlager mit einem
definierten Verstellmoment zu beaufschlagen, und die gewährleistet, daß bei Verwendung
einer Anlaufscheibe dieselbe sich auf der Stirnfläche des Kalottengleitlagers bewegt.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß eine
Lagerabdeckhaube huber einen Ansatz mit einer glemmbrille und die Anlaufscheibe
mit der Rotorwelle kraftschlüssig verbunden ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ergibt es sich, daß der Ansatz
der Lagerabdeckhaube, der mit der Klemmbrille verbunden ist, einen definierten Abstand
X zur Stirnseite der Lagerabdeckhaube, die gegen den Grund einer Lagerbohrung anliegt,
einnimmt. Wird eine Anlaufscheibe eingesetzt, so ist es für deren Funktion wichtig,
daß die Anlaufscheibe, auf ihren Umfang verteilt, eine oder mehrere Vertiefungen
und Rastnasen aufweist. Um mittels Abdeckhaube und glemmbrille ein definiertes Verstellmoment
herstellen zu können, ist es wichtig, daß die talottengleitlagermitte ebenfalls
einen definierten Abstand Y zum Grund der Lagerbohrung aufweist.
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Da die Lagerabdeckhaube im Lagerschild befestigt werden muß, ergibt
es sich, daß die Lagerabdeckhaube an ihrem Ansatz mittels
Materialverformung
am Lagerschild kraftschlüssig mit dem Lagerschild verbunden wird.
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BemnEinsatz einer Anlaufscheibe mit einer oder mehreren Vertiefungen
und Rastnasen ist darauf zu achten, daß sich die Vertiefungen und Rastnasen auf
der dem Kalotten-gleitlager abgewandten Seite der Anlaufscheibe befinden. Zur Verringerung
der Reibung zwischen Anlaufscheibe und talottengleitlager ist es erforderlich, daß
die dem Kalottengleitlager zugewandte Seite der Anlaufscheibe fein bearbeitet ist.
Damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Rotorwelle und Anlaufscheibe entsteht,
ist es nach einem weiteren Gedanken der Erfindung gegeben, daß die Rotor-welle den
Vertiefungen und Rastnasen der Anlaufscheibe zugeordnete Vertiefungen und Rastnasen
aufweist. Wird die Anlaufscheibe auf der Kollektorseite eingesetzt, so ist es im
folgenden angezeigt, daß der kollektor den Vertiefungen und Rastnasen der Anlaufscheibe
zugeordnete Vertiefungen und Rastnasen aufweist.
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Das Material der Anlaufscheibe kann variieren, so daß die Anlaufscheibe
aus Sintermetall, aus warmfestem Kunststoff oder aus Metall bestehen kann. Besteht
die Anlaufscheibe aus einem beliebigen Metall, so ist es erforderlich, daß zwischen
der Anlaufscheibe und dem Kalottengleitlager eine polierte Stahlscheibe angeordnet
ist. Durch die Erfindung wird somit in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Einbau
eines Kalottengleitlagers sowie die Einstellung seines Verstellmomentes auf wenige
einfache Arbeitsgänge beschränkt wird. Durch die Abhängigkeit des Verstellmomentes
von zwei Abständen im La-erauBbau, die konstantgehalten werden können, ist es auf
einfache Weise möglich, die Einstellung des Verstellmomentes für die Massenfertigung
schnell.und sicher zu gestalten.
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Außerdem ist es von Vorteil, daß sich die Anlaufscheibe durch die
Vertiefungen und Rastnasen au£ ihrem Umfang, in welche die Rastnasen und Vertiefungen
der Rotorachse oder des tollektors
eingreifen, immer auf der Stirnfläche
des Kalottengleitlagers bewegt und die Reibung somit nur an den geschmierten Flächen
entsteht.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt und
beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 : den Aufbau einer Lagerung für eine axialbelastete
Welle, wobei die Lagerung in der Mitte geschnitten ist, Fig. 2 : die Einzelteile
der Lagerung einer axialbelasteten Welle, wobei die Einzelteile in ihrer Einbaureihenfolge
dargestellt sind, Fig. 3 : eine Ausführung der Anlaufscheibe mit vier am Umfang
verteilten Vertiefungen und Rastnasen, Fig. 4 : eine auf eine Welle aufgeschobene
Anlaufscheibe, wobei die Rastnasen und Vertiefungen für die Anlaufscheibe am Kollektor
angespritzt sind, Fig. 5 : die Ausbildung der Rastnasen an einem Wellenende, wobei
die Rastnasen und Vertiefungen von einer Isolierbüchse getragen werden, die die
Rotorisolation bildet.
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In Fig. 1 ist eine Lageranordnung nach der Erfindung im Schnitt dargestellt.
Es handelt sich hierbei um die Lagerung eines
axialbelasteten Rotors
eines Elektromotors, wobei die Rotorwelle 5 an dem der Lageranordnung zugewandten
Ende einen Kollektor 15 trägt. Der Kollektor weist Rastnasen 14' auf, die in die
Anlaufscheibe 4 eingreifen und somit eine Reibung zwischen Anlaufscheibe 4 und Kalottengleitlager
13 gewährleisten.
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Da die Anordnung in Höhe der Vertiefungen 10 der Anlaufscheibe 4 geschnitten
ist, sind am Kollektor 15 die zugehörigen Ratnasen 14' zu erkennen. Zur besseren
Verdeutlichung sind die Rastnasen 14" der Anlaufscheibe 4 punktiert eingezeichnet.
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Weiterhin ist der gesamte Aufbau der Lageranordnung zu erkennen, der
gleichfalls als perspektivische Darstellung noch einmal in Fig. 2 dargestellt ist.
Ein derartiger Aufbau ermöglicht auf einfache Weise ein exaktes Fertigen.
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Das Kalottengleitlager 13 wird in die Lagerbohrung 8 eingelegt und
liegt gegen den Aufnahmekegel 17 an. Durch Konstanz des Kalottengleitlagerdurchmessers
und des Winkels des Aufnahmekegels nimmt die Kalottengleitlagermitte 11 immer einen
konstanten definierten Abstand Y zum Grund 7 der Lagerbohrung 8 ein.
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Über das Kalottengleitlager 13 wird eine Klemmbrille 3 gelegt und
darüber die Lagerabdeckhaube 1 gestülpt. Die Lagerabdeckhaube 1 hält dabei mit ihrem
Ansatz 2 die Klemmbrille 3 nieder und stößt mit ihrer Stirnseite 6 gegen den Grund
7 der Lagerbohrung 8. Dann wird die Lagerabdeckhaube im Niederhalten mit dem Lagerschild
12 verstemmt.
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Da der Abstand X an der Lagerabdeckhaube 1 ebenfalls konstant bleibt,
gewährleistet er im Zusammenspiel mit der Klemmbrille und der Konstanz des Abstandes
Y der Kalottengleitlagermitte 11 vom Grund 7 der Lagerbohrung 8 ein konstantes definiertes
Verstellmoment des Kalottengleitlagers 13.
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Die Lagerabdeckhaube 1 weist eine Bohrung 18 auf, die so groß ist,
daß die Anlaufscheibe 4 durch sie hindurchgreifen und auf dem Kalottengleitlager
13 aufliegen kann.
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Fig. 3 veranschaulicht noch einmal eine Ausgestaltungsform der Anlaufscheibe
4. Die Anlaufscheibe 4 weist an ihrem Umfang 9 Rastnasen 14'' und Vertiefungen 10
auf. Außerdem ist die Bohrung 19 zu erkennen, durch die die Rotorwelle 5 hindurchragt.
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Die Anzahl von Form und Rastnasen 14" und Vertiefungen 10 ist abhängig
von deren Gegenstücken an der Rotorwelle 5 bzw.
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am Kollektor 15. Eine auf eine, einen Kollektor15 mit Rastnasen 14'
und Vertiefungen 10' tragende, Rotorwelle 5 aufgeschobene Anlaufscheibe 4 ist in
Fig. 4 zu erkennen. Die Anlaufscheibe 4 kuppelt mit ihren Vertiefungen 10 und ihren
Rastnasen 14" in die am Kollektor 15 angespritzten Gegenstücke 10' und 14' ein und
wird somit bei jeder Drehung der Rotorwelle 5 mitgenommen, was eine Reibung zwischen
Anlaufscheibe 4 und Kalottengleitlager 13 gewährleistet.
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Eine weitere Ausgestaltungsform von Rastnasen 14 und Vertiefungen
10 " ist aus Fig. 5 zu entnehmen.
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In Fig. 5 sind Rastnasen 14 und Vertiefungen 10 " an die Rotorisolation,
die durch eine Hülse 20, die auf die Rotorwelle 5 aufgeschoben ist, gebildet wird,
angeformt. Die Funktion ist der aus Fig. 4 identisch, d.h., auch hier wird eine
Anlaufscheibe auf die Rotorwelle 5 aufgeschoben, die dann von den Rastnasen 14 und
Vertiefungen 10'' mitgedreht wird.