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Die Erfindung betrifft zunächst einen Elektromotor, vorzugsweise Reluktanzmotor, mit einem Rotor und einem Stator, wobei der Stator in einem aus zwei Teilen bestehenden Motorgehäuse aufgenommen ist, welche Gehäuseteile zugleich jeweils eine Lagerbrücke ausbilden, in welchen Lagerbrücken jeweils ein die Rotorwelle des Rotors lagerndes Wälz- oder Gleitlager aufgenommen ist und wobei weiter ein den Stator überfangender Isolationskörper vorgesehen ist, welcher die Statorwicklungen aufnimmt.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Elektromotors, vorzugsweise Reluktanzmotors, nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 10.
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Elektromotoren der in Rede stehenden Art sind bekannt. Hierbei ist der Rotor möglichst koaxial zum Stator auszurichten. Aufgrund von diversen Störungen treten in der Regel Schwingungen im Rotorsystem auf. Hierzu findet in der Regel eine unterkritische Dimensionierung Verwendung, wobei die Eigenfrequenz in axialer Richtung deutlich höher ist als die Drehfrequenz. Um eine Eigenfrequenz im System zu erhalten, ist eine entsprechende Steifigkeit erforderlich. Bei Elektromotoren mit Innenläufer erfolgt die Lagerung in Lagerbrücken, die bevorzugt axial außen am Stator befestigt sind. Entsprechend ausgestaltete Systeme erfordern hohe Wandstärken und gleichzeitig spezielle Maßnahmen wie bspw. Sicken. Die Lagerung der Rotorwelle erfolgt in Lagern, z.B. Kugellagern. Die zentrische Position zum Stator ist üblicherweise über den Lagersitz vordefiniert. Bei nicht nachbearbeiteten Teilen wirken sich die Toleranzen negativ auf die Koaxialität aus.
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Weiter sind Elektromotoren bekannt, bei welchen insbesondere die Pole des Stators von einem Kunststoff-Isolationskörper überfangen sind, über welchen Isolationskörper die Statorwicklungen aufgebracht sind.
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Der
US 4 234 808 A ist ein Elektromotor bekannt, bei welchem die Lager vermittelbar zwischen der Rotorwelle und dem Motorgehäuse angeordnet sind. Aus der
DE 33 00 574 A1 ist ein Elektromotor bekannt, bei welchem die Lager in einem Lagerrohr exakt fluchtend eingeklebt sind.
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Aus der
DE 699 12 234 T2 ist ein Elektromotor bekannt, bei welchem das Lager in einen Presssitz eingepasst ist. Weiter ist ein Stützglied vorgesehen, das unmittelbar mit dem Ständer in Eingriff ist. Aus der
US 3 165 816 A ist ein Elektromotor bekannt, bei welchem die Rotorwelle mit Sinterlagern ausgebildet ist und in Endkappen aufgenommen ist, die unmittelbar mit dem Isolationskörper klebeverbunden sind.
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Ausgehend von einem Stand der Technik gemäß der
US 4 234 808 A beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabenstellung, bei rationaler Herstellbarkeit eine schwingungstechnisch günstige Gestaltung eines Elektromotors anzugeben. Weiter beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabenstellung, ein vorteilhaftes Verfahren zur Montage eines Elektromotors anzugeben.
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Diese Aufgabe ist zunächst hinsichtlich des Elektromotors beim Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass zur Erreichung einer koaxialen Ausrichtung des Rotors zu dem Stator das Lager mit der Lagerbrücke klebeverbunden ist und die Lagerbrücke mittels eines Distanzteils mit dem zugeordneten Isolationskörper klebeverbunden ist.
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Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens zur Montage durch den Gegenstand des Anspruches 10 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass nach Aufbringen der Lagerbrücken eine Ausrichtung des Rotors relativ zu dem Stator erfolgt mittels einer Klebejustierung der an der Rotorwelle angebrachten Lager relativ zu den Lagerbrücken, unter gleichzeitiger Fixierung der Lagerbrücken mittels eines Distanzteiles mit dem Isolationskörper.
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In montagetechnisch günstiger Weise ist die koaxiale Ausrichtung des Rotors zum Stator erreichbar. Die Festlegung des Lagers in der Lagerbrücke erfolgt mittels einer Klebeverbindung, wobei in bevorzugter Ausgestaltung ein spaltfüllender Kleber Verwendung findet. Die die Lager aufnehmenden Lagerbrücken geben hierbei zunächst lediglich eine grobe Vorpositionierung vor. Die Feinjustierung erfolgt durch Ausrichtung des Lagers in dem Klebebett, wobei nach Aushärtung des Klebers die koaxiale Ausrichtung der Rotorwelle zum Stator fixiert wird. In kombinativer Ausgestaltung wird die Lagerbrücke unter Zwischenschaltung eines Distanzteiles mit dem zugeordneten Isolationskörper klebeverbunden.
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Auch hier erfolgt die Verklebung bevorzugt mittels eines spaltfüllenden Klebers, so dass durch entsprechende Ausrichtung des Distanzteiles in dem Klebebett eine exakte Ausrichtung nach Aushärten des Klebers fixiert ist.
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Die Klebeverbindung der Lagerbrücke mit dem zugeordneten Isolationskörper ist im Bereich beider Lagerbrücken mittels eines Distanzteils vorgenommen.
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Mittels einer Vorrichtung wird der Rotor mittig zur Statoraußenkontur positioniert. Um den Freiheitsgrad bei jedem Montageschritt beizubehalten, ist ein Spalt, insbesondere Ringspalt zwischen Lagerbrücke und Distanzteil, sowie weiter bevorzugt zwischen Lager und Lagerbrücke großzügig dimensioniert, so dass es beim Fügen zu keiner Kollision kommt. Durch den Einsatz eines Distanzteiles an jeder Lagerbrücke wird die Eigenresonanz des Systems drastisch erhöht, wobei die Wandstärke der Lagerbrücke, insbesondere im Bereich des das Lager aufnehmenden Aufnahmebereiches klein gehalten werden kann, so insbesondere im Bereich von wenigen Zehntel-Millimetern bis hin zu 2 mm. Im Vergleich zu herkömmlichen Lagerbrücken ist hierdurch das Gewicht deutlich reduziert. Die Toleranzen der Einzelbauteile werden durch die gewählten Klebeverbindungen ausgeglichen.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Lagerbrücke einen das Lager aufnehmenden Topf ausbildet. Dieser ist unter Berücksichtigung eines bevorzugt verbleibenden, vom Klebstoff zu verfüllenden Ringspaltes durchmessermäßig, weiter bevorzugt auch höhenmäßig angepasst an das aufzunehmende Lager. Bevorzugt ist die Lagerbrücke hergestellt aus einem Blechbiegeteil, wobei der Topf einstückig, materialeinheitlich aus der Lagerbrücke herausgeformt ist.
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Das Distanzteil ist in bevorzugter Ausgestaltung angepasst an den lagerbrückenseitigen Topf topfartig ausgebildet, mit einer mittigen Durchgangsöffnung für die Rotorwelle, wobei ein Topfinnendurchmesser des Distanzteiles zum Übergreifen der Außenwandung des lagerbrückenseitigen Topfes an dessen Außendurchmesser angepasst ist, dies weiter gleichfalls unter Berücksichtigung eines verbleibenden, vom Klebstoff auszufüllenden Ringspaltes. Die mittige Durchgangsöffnung des Distanzteiles liegt in Zuordnungsstellung zum lagerbrückenseitigen Topf in Überdeckung zu einer in dem Topf gleichfalls vorgesehenen Durchgangsöffnung für die Rotorwelle, weiter bevorzugt denselben Durchmesser aufweisend.
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In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist das Distanzteil ein Kunststoffteil, weiter bevorzugt ein Hartkunststoffteil, hergestellt im Kunststoffspritzverfahren. So ist in diesem Zusammenhang weiter vorgesehen, dass das Distanzteil aus demselben Kunststoff besteht, wie der statorseitige Isolationskörper, mit welchem das Distanzteil klebeverbindbar ist.
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Das Distanzteil und / oder das Lager ist mit einem sich über den Umfang ändernden, radialen Klebespalt mit der Lagerbrücke bzw. mit dem Isolationskörper verbunden. Hierbei ist jeweils ein Klebespalt vorgesehen, der eine durchschnittliche radiale Dicke von wenigen Zehntel-Millimetern aufweist, so bevorzugt eine Dicke von 3 - 20/10 mm. Dieser Spalt bietet eine ausreichende Beweglichkeit des Lagers im Lagersitz und / oder des Distanzteiles zu dem Isolationskörper bzw. zur Lagerbrücke, welche Beweglichkeit unter Füllung des Klebespaltes mit einem Klebstoff zur exakten koaxialen Ausrichtung des Rotors zum Stator genutzt wird, welche gefundene Position letztlich durch Aushärten des Klebers fixiert ist. Im ausgehärteten Klebezustand weist der Klebespalt eine sich über den Umfang ändernde radiale Dicke auf zufolge der vorgenommenen Ausrichtung. Im Idealfall, d.h. bei Montage toleranzfreier Bauteile ist der Klebespalt über den Umfang mit einer gleichmäßigen radialen Dicke ausgebildet.
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Das Distanzteil ist mit dem Lager unter Zwischenschaltung einer Topfwandung der Lagerbrücke in axialer Überdeckung, umfasst in bevorzugter Ausgestaltung zumindest in axialer Höhe betrachtet teilweise den das Lager aufnehmenden Topf der Lagerbrücke, dies weiter bevorzugt unter vollflächiger Auflage des lagerbrückenseitigen Topfbodens auf dem parallel hierzu verlaufenden Boden des Distanzteiles.
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Um insbesondere eine günstige Vorfixierung der Bauteile, insbesondere eine Vorfixierung des Distanzteiles zum mit diesem zu verklebenden Isolationskörper anzubieten, ist die Topfwandung des Distanzteiles außenseitig strukturiert, d.h. mit radialen Erhebungen und Vertiefungen versehen. So ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes die Außenseite der Topfwandung des Distanzteiles gerändelt, bspw. durch Ausbildung von radial vorstehenden, sich in Axialrichtung erstreckenden Rippen.
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Auch ist vorgesehen, dass das Distanzteil ein Füllring ist, zum Ausfüllen des insbesondere radialen Abstandes zwischen lagerbrückenseitigem Topf und statorseitigem Isolationskörper. Das die Eigenresonanz des Systems erhöhende Distanzteil füllt entsprechend den Ringraum aus unter Verbindung des lagerbrückenseitigen Topfes mit dem statorseitigen Isolationskörper mittels des beidseitig mit diesem verklebten Distanzteil.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird nach Aufbringen der Statorwicklungen auf den, die Statorpole überfangenden Isolationskörper der Rotor mit seiner Rotorwelle in eine den Stator durchsetzende Stellung verbracht, wonach mittels des Motorgehäuses und den hierüber ausgebildeten Lagerbrücken eine Ausrichtung der Rotorwelle erfolgt, wobei die die Rotorwelle lagernden Wälz- oder Kugellager in einer entsprechenden Aufnahme der Lagerbrücken einliegen. Zufolge des vorgeschlagenen Verfahrens ist eine einfache koaxiale Ausrichtung der Rotorwelle zum Stator erreichbar. Auch größere Toleranzen der Einzelbauteile werden in montagetechnisch günstiger Weise ausgeglichen. Die Lager der Rotorwelle werden hierzu in den gehäuseseitigen Lagerbrücken mittels Klebstoff fixiert, wobei bei auf die Klebeflächen aufgetragenem Klebstoff eine Ausrichtung der Rotorwelle koaxial zum Stator erfolgt und die gefundene Ausrichtung durch Aushärten des Klebstoffes fixiert wird. Hierzu sitzt jedes Lager in der zugeordneten Aufnahme der Lagerbrücke mit Spiel ein. Entsprechend ist in bevorzugter Ausgestaltung ein das Lager umgebender Ringspalt vorgesehen, der durch den aufgetragenen bzw. eingebrachten Klebstoff spaltfüllend geschlossen wird. Hierdurch ist im Zuge der Montage ein Verkippen der Lager innerhalb der Lageraufnahmen der Brücken erreichbar, zur Auffindung der koaxialen Ausrichtung der Rotorwelle zum Stator. Das Distanzteil, welches zwischen der Lagerbrücke, insbesondere dem Bereich der Lageraufnahme und dem Isolationskörper, geschaltet ist, wird zugleich mit der Lagerbrücke sowie mit dem Isolationskörper klebeverbunden. Hierüber ist eine weitere Feinjustierung zur exakten Ausrichtung der Rotorwelle ermöglicht. Die gefundene Positionierung ist nach Aushärten des Klebstoffes gesichert. Darüber hinaus ist durch den Einsatz des Distanzteiles die Eigenresonanz des Systems erhöht. Durch die Klebejustierung insbesondere des Lagers relativ zu der Lagerbrücke, weiter auch durch die Fixierung der Lagerbrücken mittels eines Distanzteiles mit dem Isolationskörper ist ein günstiges und einfaches Verfahren zur Rotorwellenausrichtung und weiteren Montage eines Elektromotors angegeben.
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In bevorzugter Ausgestaltung wird vor Aufsetzen einer Lagerbrücke auf den Stator innenseitig der Lagerbrücke das Distanzteil mittels Klebstoff vorfixiert, derart, dass eine Feinjustage des Distanzteiles im Zuge der weiteren Montage, insbesondere im Zuge der Rotorwellenausrichtung, ermöglicht ist. Erst mit Aushärten des Klebstoffes ist die Ausrichtung des Distanzteils festgelegt. Mit dem an der Lagerbrücke vorfixierten Distanzteil wird die Lagerbrücke auf den Stator aufgesetzt, wobei eine oder beide Klebeflächen der miteinander zu verbindenden Wandungen von Distanzteil und Isolationskörper mit einem Klebstoff versehen ist, um auch hier in diesem umlaufenden Bereich zwischen Distanzteil und Isolationskörper spaltfüllend und die gefundene Ausrichtung fixierend zu wirken.
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In alternativer Ausgestaltung wird vor Aufsetzen einer Lagerbrücke auf den Stator das Distanzteil mittels Klebstoff an dem Isolationskörper vorfixiert. Auch bei dieser alternativen Ausgestaltung ist die Vorfixierung mittels Klebung erreicht, die eine nötige Verlagerung des Distanzteiles im Zuge der Rotorwellen- und / oder Lagerbrückenausrichtung erlaubt. Der Isolationskörper ist hierbei weiter auf den der Lagerbrücke zugewandten Flächen mit einem Klebstoff versehen, alternativ die mit dem Distanzteil zusammenwirkende Fläche der Lagerbrücke.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass in den vom Isolationskörper überfangenden Stator die Rotorwelle eingebracht wird, dass sodann unter Zwischenschaltung der Distanzteile die Lagerbrücken aufgebracht werden und dass sodann an der Rotorwelle die Lager aufgebracht werden. Die Festlegung der Lager-Innenringe mit der Rotorwelle kann hierbei gleichfalls mittels Verklebung erfolgen. Die mit der Rotorwelle zusammenwirkenden Lager sind hiernach in den entsprechenden, beispielsweise topfartigen Aufnahmen der Lagerbrücken einliegend zufolge einer umlaufenden Spaltbildung zwischen Kugellager-Außenwandung und Aufnahme-Innenwandung, welcher Spalt gefüllt ist mit Klebstoff, in deren Ausrichtung innerhalb der Aufnahme veränderbar, bis zur Erlangung einer koaxialen Ausrichtung der Rotorwelle zum Stator. Es ist entsprechend im Zuge des Verfahrens abschließend ein leichtes Verkippen der Lager innerhalb der brückenseitigen Aufnahmen ermöglicht, um so die exakte Rotorwellenausrichtung herbeizuführen. Der spaltfüllende Klebstoff fixiert nach Aushärtung die Rotorwellenausrichtung.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt:
- 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung einen Elektromotor mit einem einen Isolationskörper und Statorwicklungen aufweisenden Stator, zwei zu einem Motorgehäuse zusammensetzbaren Gehäuseteilen, einem Rotor mit Rotorwelle und zwei Distanzteilen;
- 2 den montierten Elektromotor in perspektivischer Darstellung;
- 3 die Draufsicht hierzu;
- 4 den Schnitt gemäß der Linie IV - IV in 3;
- 5 die Herausvergrößerung des Bereiches V in 4.
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Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 ein Elektromotor 1 in Form eines 4/2-Reluktanzmotors. Der entsprechend zweiphasig ausgebildete Motor weist einen drehfest auf einer Rotorwelle 2 sitzenden Rotor 3 auf. Dieser besitzt zwei sich diametral gegenüberliegende Rotorpole 4. Der Rotor 3 dreht im Betrieb des Elektromotors 1 um eine durch die Rotorwelle 2 gegebene geometrische Rotorachse x.
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Der den Rotor 3 umgebende Stator 5 weist vier in Umlaufrichtung des Rotors 3 jeweils einen Winkel von 90° zueinander einnehmende Statorpole 6 auf. Diese tragen jeweils Spulen ausbildende Statorwicklungen 7.
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Zur elektrischen Isolierung der Wicklungen 7 gegen den Stator 5 sind die Statorpole 6 sowie die sich zwischen den Statorpolen 6 in Umfangsrichtung erstreckenden Statorwandungen von einem als Kunststoffspritzteil ausgebildeten Isolationskörper 8 überdeckt. Dieser ist im Querschnitt gemäß der Darstellung in 4 schalenartig ausgestaltet, zur Auskleidung des die Wicklungen 7 flankierenden Statorbereiches.
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Der Stator 5 ist weiter aufgenommen in einem diesen außen umgreifenden Motorgehäuse 9. Dieses besteht aus zwei, den Stator 5 zumindest partiell topfartig überfangenden Gehäuseteilen 10, 11, welche weiter in der Montagestellung miteinander verbunden sind.
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Jedes Gehäuseteil 10 und 11 formt eine quer zur Rotorachse x ausgerichtete Lagerbrücke 12 aus, die zentral einen, von der Rotorwelle 2 zu durchsetzenden Topf 13 ausformt. Dessen Topfboden 14 erstreckt sich im Wesentlichen horizontal, d.h. in einer Querebene zur Rotorachse x, wobei weiter der Topfboden 14 nach axial innen in Richtung auf den Stator 5 gerichtet ist. Die randseitig des Topfbodens 14 umlaufende Topfwandung 15 ist mit Bezug auf die Bodenebene des Topfes 13 senkrecht ausgerichtet. In dem dem Topfboden 14 abgewandten Endbereich der Topfwandung 15 geht diese über in nach radial außen sich erstreckende Brückenabschnitte der Lagerbrücke 12.
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Jeder Topf 13 dient zur Aufnahme eines Lagers 16, insbesondere eines Wälz- oder Gleitlagers. In den Zeichnungen ist jeweils ein Kugellager dargestellt.
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Der Innendurchmesser des Topfes 13 ist gegenüber dem Außendurchmesser des Lagers 16 geringfügig vergrößert, so dass das Lager 16 ohne weitere Mittel quer zur Rotorachse x innerhalb des Topfes 13 verschieb- und kippbar ist. Der Topfinnendurchmesser ist hierbei so gewählt, dass sich bei eingesetztem Lager 16 ein umlaufendes Spaltmaß von etwa 0,2 - 1 mm, bevorzugt etwa 0,3 mm, einstellt.
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Die in axialer Richtung betrachtete Topfhöhe ist angepasst an die in selbe Richtung betrachtete Dicke des Lagers 16, so dass letzteres vollständig in dem Topf 13 aufgenommen ist.
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Jedes Lager 16 ist mit der Rotorwelle 2 im Bereich des von der Rotorwelle 2 durchsetzten Innenringes 17 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel verpresst.
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Der zwischen Außenring 18 und Topfwandung 15 sich einstellende Ringspalt ist gefüllt mit einem Klebstoff 19, der entweder innenseitig auf die Topfwandung 15 oder außenseitig des Außenringes 18 aufgetragen ist. Alternativ kann der Klebstoff 19 auch in den Ringspalt eingespritzt werden.
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Der Klebstoff 19 dient zunächst vor einer Aushärtung desselben der Vorfixierung des Lagers 16 in dem lagerbrückenseitigen Topf 13.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Materialstärke des Topfes 13, insbesondere des Topfbodens 14 und die der Topfwandung 15 gleich gewählt wie die Materialstärke der Brückenabschnitte der Lagerbrücke 12, weiter gleich des insgesamt als Blechbiegeteil geformten Gehäuseteiles 10 bzw. 11, woraus sich eine relativ dünnwandige Ausgestaltung des Topfes 13 ergibt.
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Der Topf 13 ist weiter unterfangen von einem gleichfalls topfartigen Distanzteil 20, über welches Distanzteil 20 eine Verbindung des lagerbrückenseitigen Topfes 13 mit dem statorseitigen Isolationskörper 8 hergestellt ist.
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Das Distanzteil 20 ist als Kunststoffspritzteil hergestellt, weiter bevorzugt aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie der statorseitige Isolationskörper 8.
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Das Distanzteil 20 ist axial innenseitig des Topfes 13 angeordnet und ist weiter zur Überbrückung des radialen Abstandes zwischen der Außenwandung des Topfes 13 und der zugewandten Innenwandung des Isolationskörpers 8 als Füllring 21 gestaltet, aufweisend einen umlaufenden Kragen 22, der in einen Distanzteil-Boden 23 übergeht. Der Kragen 22 erstreckt sich senkrecht zur Bodenebene des Distanzteiles 20.
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Der Innendurchmesser des Distanzteil-Kragens 22 ist gegenüber dem Außendurchmesser der Topfwandung 15 größer gewählt, so dass sich im eingesetzten bzw. den Topf 13 überfangenden Zustand zwischen Topfwandung 15 und Kragen 22 ein umlaufender Spalt mit einer radialen Weite von 0,2 - 1 mm, bevorzugt 0,3 - 0,5 mm, einstellt. Der so belassene Klebespalt 24 ist wie auch der Klebespalt zwischen Lager 16 und Topfwandung 15 mit Klebstoff 19 verfüllt, welcher wandungsinnenseitig des Kragens 22 und / oder wandungsaußenseitig der Topfwandung 15 aufgetragen ist.
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Ein weiterer Klebespalt 24 ergibt sich zwischen der Wandungsaußenseite des Kragens 22 und der zugewandten Außenwandung des Isolationskörpers 8. Auch dieser ist mit Klebstoff 19 verfüllt. Eine günstige Vorfixierung des Distanzteiles 20 ist erreicht durch eine kragenaußenseitige Strukturierung in Form einer Rändelung 26.
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Zufolge dieser Anordnung ist die Lagerbrücke 12, weiter der Topf 13 mittels des Distanzteiles 20 mit dem zugeordneten Isolationskörper 8 klebeverbunden, welche Klebeverbindung vor einer Aushärtung zunächst einer Vorfixierung der Bauteile dient.
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Der in den jeweiligen Klebespalten 24 vorgesehene, spaltfüllende Klebstoff 19 erlaubt vor Aushärtung desselben eine exakte koaxiale Ausrichtung der Rotorachse x zum Stator 5 und hierüber entsprechend eine exakte Ausrichtung der Rotorwelle 2 und des von der Rotorwelle 2 getragenen Rotors 3 im Stator 5.
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Hierzu ist die Rotorwellen-Rotor-Einheit zusammen mit den an der Rotorwelle 2 festgelegten Lagern 16 in den Klebebetten der Töpfe 13 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung verlagerbar, darüber hinaus auch kippbar. Die jeweiligen Klebespalten 24 erlauben eine entsprechende Ausrichtung der Lager 16 in den Töpfen 13, wobei nach Erreichen einer exakten Rotorwellenausrichtung und Aushärtung des Klebstoffes 19 diese Rotorwellenlage fixiert ist. Der umlaufende Klebespalt 24 zwischen Topf 13 und Lager 16 weist hiernach ggf. über den Umfang unterschiedliche radiale Weiten auf.
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Zugleich ist auch über die Verklebung des Distanzteiles 20 mit dem lagerbrückenseitigen Topf und dem Isolationskörper 8 unter Belassung eines Klebespaltes 24 eine exakte Ausrichtung der zugeordneten Lagerbrücke 12 erreichbar, dies weiter unter bevorzugter Abstützung des Topfbodens 14 auf dem Distanzteil-Boden 23, der zentral eine Durchgangsöffnung 25 für die Rotorwelle 2 aufweist, welche Durchgangsöffnung 25 im Wesentlichen in Überdeckung liegt zu der des Topfbodens 14.
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Nach Aushärten des Klebstoffes 19 ist auch das Distanzteil 20 festgelegt und so die Verbindung der Lagerbrücke 12 zum Isolationskörper 8 hergestellt.
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Ausgehend von einem fertiggestellten und gefügten Stator 5, der mit einem Isolationskörper 8 und Statorwicklungen 7 versehen ist, erfolgt die weitere Montage nach einem lose Einliegen des Rotors 3 wie folgt:
- Die Außenwandungen der Kragen 22 der Distanzteile 20 werden mit Klebstoff, insbesondere mit einem Zweikomponenten-Klebstoff, auf Epoxidharz-Basis benetzt und in die Aufnahmen des Isolationskörpers 8 gepresst. Durch den Presssitz bedingt ergibt sich hier kein Spaltmaß. Der Klebstoff härtet innerhalb von 3 bis 5 Minuten so weit aus, dass die unterstützende Fixierung durch den Presssitz für eine schnelle Weitermontage ausreicht. Nach diesem Montageschritt ist der Stator 5 beidseitig mit den Distanzteilen 20 versehen, wobei bevorzugt eine nachträgliche Justage zwischen Stator 5 und Distanzteilen 20 aufgrund des Presssitzes nicht vorgesehen ist.
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Vor dem nächsten Montageschritt wird die Außenfläche des Topfes 13 einer Lagerbrücke 12 mit einem vergleichbaren Kleber benetzt, wonach Stator 5 und Lagerbrücke 12 miteinander auf ein vorbestimmtes Axialmaß verpresst werden. Die Verklebung und der Presssitz sorgen wiederum dafür, dass weitere Montageschritte direkt folgen können. Auch hierbei findet bevorzugt keine nachträgliche Justage statt, da der Spalt zwischen Distanzteil 20 und der Wandung des Topfes 13 mit einem Maß von etwa 0,3 - 0,5 mm einen Toleranzausgleich der Teile zueinander ermöglicht.
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Im nächsten Montageschritt wird gleichermaßen mit der zweiten Lagerbrücke 12 verfahren, so dass nach deren Fixierung und einer anschließenden Festlegung der Lagerbrücken miteinander, bspw. durch Verschweißung, das Motorgehäuse 9 verschlossen ist.
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Eine Montagevorrichtung fixiert Rotor 3 und Stator 5 zueinander in der gewünschten Lage. Die Innenwände der Töpfe 13 werden mit einem anaeroben Kleber benetzt. Ein solcher Klebstoff zeichnet sich durch eine Aushärtung nach Metallkontakt unter Abschluss von Luft aus. Die Aushärtezeit kann durch Zugabe eines Aktivators (z.B. Kupfersalze) stark verkürzt werden. Die Lager 16 werden auf die Rotorwelle 2 gepresst und nehmen mit Bezug auf ein Rotorwellenende feste Positionen zu dem jeweiligen Ende und auch zueinander ein.
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In einem weiteren Schritt wird mit Blick auf das Spaltmaß zwischen Rotor 3 und Statorpolen 6 die axiale Ausrichtung von Rotor 3, Rotorwelle 2 und Lagern 16 zum Motorgehäuse 9 vorgenommen. Dazu dient ein Spaltmaß zwischen dem Lageraußenring und dem jeweiligen Topf 13 von etwa 0,3 mm. Ist diese Ausrichtung erfolgt, werden mit Hilfe einer Klammer oder dergleichen die Positionen zueinander fixiert und der Klebstoff in den Spalten um die Lager 16 herum punktuell mit dem Aktivator benetzt, so dass sich die Aushärtung nach etwa 2 Minuten vollzieht. Die geklammerten Bauteile gehen für die kurze Zeit der Aushärtung in eine Warteposition, wonach die Klammern entfernt werden. Die exakte koaxiale Ausrichtung von Rotor 3 und Stator 5 ist hiernach fixiert.
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Durch die gewählten, mit spaltfüllendem Klebstoff 19 versehenden Klebespalte 24 sind in montagetechnisch günstiger Weise Fertigungstoleranzen ausgleichbar. Durch den Einsatz der Distanzteile 20 wird die Eigenresonanz des gesamten Elektromotors 1 erhöht, wobei die Wandstärke der Lagerbrücken 12 vergleichsweise klein gehalten ist, was sich günstig auf das Gewicht des Elektromotors 1 auswirkt.