DE102015207278A1

DE102015207278A1 - Elektrische Maschine und Transportvorrichtung für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE102015207278A1
Application number: DE102015207278.9A
Authority: DE
Inventors: Jure Srnec; Rado Lisjak; Matjaz Muri
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2016-10-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (100), die ein Gehäuse (110), einen mit dem Gehäuse (110) verbundenen Stator (111) und einen Rotor (112) mit einer Welle (115) aufweist und an einer Vorrichtung, die für einen Betrieb mit einer elektrischen Maschine (100) vorgesehen ist, anbringbar ist, wobei die Welle (115) an einem ersten Ende der elektrischen Maschine (100) in dem Gehäuse (110) drehbar gelagert ist und an einem zweiten Ende der elektrischen Maschine (100) durch eine Öffnung (130) des Gehäuses (110) ragt und mit einer entsprechenden Aufnahme der Vorrichtung zur Drehmomentübertragung koppelbar ist, wobei die Welle (115) im Bereich des zweiten Endes von einer in axialer Richtung beweglichen Lagerbuchse (140) umgeben ist, die sich durch die Öffnung (130) im Gehäuse (110) erstreckt, die erste Anschlagmittel aufweist, welche mit dem Gehäuse (110) von innen in Anschlag bringbar sind, und die am der Aufnahme der Vorrichtung zugewandten Ende zweite Anschlagmittel aufweist, welche mit der Aufnahme (310) der Vorrichtung in Anschlag bringbar sind, wobei die ersten Anschlagmittel derart ausgebildet sind, dass sie nicht mit dem Gehäuse (111) in Anschlag sind, wenn die zweiten Anschlagmittel bei an die Vorrichtung angebrachter elektrischer Maschine (100) mit der Aufnahme in Anschlag sind, und wobei an der Außenseite des Gehäuses (110) im Bereich der Öffnung (130) eine Transportvorrichtung (200) mit einem ringförmigen Lager (210) derart anbringbar ist, dass das Lager (210) die Lagerbuchse (140) umgibt und mit seiner Innenseite an der Außenseite der Lagerbuchse (140) wenigstens teilweise anliegt, sowie eine Transportvorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, eine Transportvorrichtung für eine elektrische Maschine sowie eine Verwendung einer elektrischen Maschine, insbesondere mit einer Transportvorrichtung.
Stand der Technik
Elektromotoren können zum Antreiben von vielerlei Vorrichtungen verwendet werden. Möglich sind Ausführungen, bei denen das freie Wellenende (A-Seite) des Motors nicht im Motor selbst gelagert ist, sondern an bzw. von der angetrieben Vorrichtung (Abtrieb). Beispielhaft seien hier angetriebene Spindeln oder Walzen genannt.
Für bspw. einen Transport solcher Elektromotoren ist es daher wünschenswert, Vorkehrungen bzgl. der fehlenden Lagerung der Welle zu treffen.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden eine elektrische Maschine, eine Transportsicherung für eine elektrische Maschine sowie eine Verwendung der elektrischen Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Vorteile der Erfindung
Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine ist an einer Vorrichtung, die für einen Betrieb mit einer elektrischen Maschine vorgesehen ist, anbringbar und weist die Merkmale gemäß Patentanspruch 1 auf.
Insbesondere wird also vorgeschlagen, bei einer an sich bekannten elektrischen Maschine auf die Welle an der Seite, an welcher sie im Gehäuse nicht regulär gelagert ist, eine axial verschiebbare Lagerbuchse mit ersten und zweiten Anschlagmitteln aufzubringen. Über die Lagerbuchse kann ein ringförmiges Lager einer Transportvorrichtung aufgebracht werden. Bei einem solchen ringförmigen Lager kann es sich bspw. um ein Kugel- oder Walzenlager handeln. Mittels der Anschlagmittel kann einerseits die Wechselwirkung mit dem Gehäuse und andererseits die Position der Lagerbuchse beeinflusst werden. Durch die Transportvorrichtung kann die Welle somit bspw. während eines Transportvorgangs stabilisiert werden. Durch die ersten Anschlagmittel an der Lagerbuchse, die bspw. durch eine radiale Erweiterung der Lagerbuchse innerhalb des Gehäuses gebildet werden können, wird diese zum einen am Herausfallen aus dem Gehäuse gehindert und zum anderen wird damit durch Anschlag mit dem Gehäuse eine zwischenzeitliche Stabilisierung der Welle ermöglicht, wenn bspw. die Transportvorrichtung abgenommen wird und während die elektrische Maschine an die Vorrichtung angebracht wird. Durch die zweiten Anschlagmittel, welche bspw. durch das aufnahmeseitige Ende der Lagerbuchse gebildet werden können, wird weiterhin ermöglicht, dass die ersten Anschlagmittel nicht mehr in Anschlag mit dem Gehäuse sind, wenn die elektrische Maschine an der Vorrichtung angebracht ist. Mit anderen Worten ist die Lagerbuchse also zwischen zwei Positionen in axialer Richtung auf der Welle verschiebbar. Dabei ist die Lagerbuchse in einer ersten Position mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine in Anschlag, in einer zweiten Position hingegen nicht. Somit kann die Welle der elektrischen Maschine frei drehen. Insgesamt wird damit eine elektrische Maschine der erwähnten Art zur Verfügung gestellt, die einfach während des Transports gesichert werden kann und zudem sehr einfach an eine entsprechende Vorrichtung angebracht werden kann. Die Lagerbuchse erfüllt dabei zahlreiche vorteilhafte Funktionen auf einmal, u.a. die Aufnahme eines Lagers einer Transportvorrichtung, die Zentrierung des Rotors im Gehäuse ohne Transportvorrichtung und die Kraftübertragung in axialer Richtung, insbesondere zur Lagervorspannung.
Vorteilhafterweise ist die Lagerbuchse drehfest mit der Welle verbunden. Damit kann insbesondere das ringförmige Lager der Transportvorrichtung auch die mit der Lagerbuchs drehfest verbundene Welle lagern.
Vorzugsweise ist die Lagerbuchse in Richtung der Aufnahme der Vorrichtung mit einer Kraft beaufschlagt, insbesondere mittels wenigstens einer Feder zwischen der Lagerbuchse und einer radialen Erweiterung der Welle innerhalb des Gehäuses. Damit wird erreicht, dass die Lagerbuchse automatisch bei Abnahme der elektrischen Maschine von der Vorrichtung die stabilisierende Position mit den ersten Anschlagmitteln im Anschlag einnimmt. Zudem kann durch die wenigstens eine Feder eine Lagervorspannung erreicht werden, und zwar sowohl bei an der Vorrichtung angebrachter als auch bei abgenommener elektrischer Maschine. Insbesondere bei angebrachter elektrischer Maschine kann damit die Lagerbuchse mit einer gewünschten Kraft über die Aufnahme der Vorrichtung auf ein entsprechendes Lager in der Vorrichtung drücken. Die Federn können dazu hinsichtlich ihrer Abmessungen und Federkonstanten entsprechend gewählt werden, um eine gewünschte Lagervorspannung zu erreichen. Bspw. können hierzu Herstellervorgaben berücksichtigt werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Lagerbuchse ein rostfreies Material aufweist, insbesondere aus einem solchen besteht. Als rostfreies Material kommt hier bspw. rostfreier Stahl in Frage. Durch das rostfreie Material ist insbesondere auch sichergestellt, dass bspw. salzhaltige Luft, wie sie bei Schiffstransporten der elektrischen Maschine über das Meer auftritt, keinen negativen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit, hier Längsverschiebbarkeit, der Lagerbuchse hat.
Vorteilhafterweise ist zwischen der Welle und der Lagerbuchse eine Hülse oder eine Schicht aus rostfreiem Material an der Welle angebracht. Hierbei kann es sich bspw. um eine auf die Welle aufgepresste oder aufgeklebte Hülse handeln. Ebenso ist eine im Sinne einer Lackierung oder eines Anstrichs aufgetragene Schicht denkbar. Als rostfreies Material kommt hier bspw. rostfreier Stahl, Bronze oder auch Kunststoff in Frage. Wenn diese Hülse oder Schicht über die gesamte axiale Länge, entlang welcher Lagerbuchse auf der Welle beweglich ist, angeordnet ist, kann ein möglichst reibungsarmes Gleiten ermöglicht werden. Durch das rostfreie Material ist insbesondere auch sichergestellt, dass bspw. salzhaltige Luft, wie sie bei Schiffstransporten der elektrischen Maschine über das Meer auftritt, keinen negativen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit, hier Längsverschiebbarkeit, der Lagerbuchse hat.
Es ist von Vorteil, wenn die ersten Anschlagmittel und/oder ihr Gegenstück am Gehäuse eine in Bezug auf die axiale Richtung konische Form aufweisen. Damit kann eine einfache und schnelle Zentrierung der Welle erreicht werden, wie sie bspw. bei der Anbringung der elektrischen Maschine an einer entsprechenden Vorrichtung oftmals nötig oder zumindest vorteilhaft ist.
Vorzugsweise weist die Lagerbuchse dritte Anschlagmittel auf, mit welchen das Lager in Anschlag bringbar ist. Da das Lager von außen aufgebracht wird und die Lagerbuchse durch die ersten Anschlagmittel in ihrer maximalen Position auf der Welle in Richtung aufnahmeseitiges Ende beschränkt ist, bedeutet dies für diese vorteilhafte Ausgestaltung, dass die dritten Anschlagmittel derart positioniert sein sollten, dass bei angebrachter Transporteinrichtung die ersten Anschlagmittel der Lagerbuchse entweder genau bis zum Anschlag reichen oder aber davon beabstandet sind. Bei vorhandener Kraftbeaufschlagung der Lagerbuchse wird eine solche Position durch die Lagerbuchse entsprechend selbst eingenommen.
Vorteilhafterweise sind die dritten Anschlagmittel derart ausgebildet, dass, wenn die Transportvorrichtung am Gehäuse angebracht und das Lager mit den dritten Anschlagmitteln in Anschlag ist, die ersten Anschlagmittel nicht mit dem Gehäuse in Anschlag sind. Dies bedeutet, dass bspw. bei vorhandener Kraftbeaufschlagung der Lagerbuchse eine Position durch die Lagerbuchse eingenommen wird, in welcher die ersten Anschlagmittel nicht in Anschlag sind. Bei entsprechender Ausgestaltung der ersten Anschlagmittel bedeutet dies bspw., dass die einander gegenüberliegenden konischen Formen oder Flächen an Lagerbuchse und Gehäuse voneinander beabstandet sind. Vorzugsweise sind die dritten Anschlagmittel dabei derart zu positionieren, dass die ersten Anschlagmittel und deren Gegenstück nur zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, insbesondere 0,3 mm voneinander beabstandet sind. Damit wird zum einen sichergestellt, dass eine vorhandene Feder bspw. nicht zu stark belastet wird. Zum anderen wird durch die Beabstandung sichergestellt, dass die Welle bei vorhandener Transportsicherung gedreht werden kann, da dann die Lagerbuchse nicht am Gehäuse anliegt. Dies ermöglicht bspw. etwaige Messungen zur elektromotorischen Kraft der elektrischen Maschine, die bspw. vor der Anbringung an die Vorrichtung zu Test- oder Prüfzwecken durchgeführt werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Lagerbuchse eine Verjüngung ihres Außendurchmessers ab einer axialen Position im Bereich der axialen Ausdehnung der Innenseite des Lagers, wenn die dritten Anschlagmittel in Anschlag sind, in Richtung der Aufnahme der Vorrichtung hin aufweist. Damit liegt das Lager in axialer Richtung nur teilweise an der Lagerbuchse an, wenn die Transportsicherung angebracht ist. Bevorzugt ist dabei bspw. eine Länge der aneinander anliegenden Teile von einem Viertel der axialen Ausdehnung des Lagers an dessen Innenseite. Bei entsprechender Ausgestaltung der zweiten Anschlagmittel, also bspw. bei geeigneter Wahl der Länge der Lagerbuchse in Bezug auf die Aufnahme der Vorrichtung kann erreicht werden, dass bei nur geringer Verschiebung der Lagerbuchse, wenn die elektrische Maschine an die Vorrichtung angebracht wird, also insbesondere einer Verschiebung von etwas mehr als einem Viertel der axialen Ausdehnung des Lagers, das Lager nicht mehr an der Lagerbuchse anliegt. Während dann also die Welle durch die Aufnahme der Vorrichtung gelagert ist, ist die Lagerung durch die Transportvorrichtung deaktiviert. Somit kann die Transportvorrichtung bei Anbringung der elektrischen Maschine an die Vorrichtung angebracht bleiben und muss nicht abgenommen werden. Damit wird zum einen die Handhabung bei der Anbringung an die Vorrichtung erleichtert und zum anderen müssen die Transportvorrichtungen nicht entsorgt oder aufgehoben werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn kein Rücklauf der nicht mehr benötigten Transportsicherung zum Hersteller vereinbart ist oder bspw. aufgrund hoher Versandkosten nicht sinnvoll ist.
Vorzugsweise weist das Gehäuse in einem Bereich um die Öffnung gegenüber einem in radialer Richtung weiter beanstandeten Bereich des Gehäuses eine Vertiefung auf, in welche die Transportvorrichtung einbringbar ist. Damit kann eine besonders kompakte Bauweise mit angebrachter Transportsicherung erreicht werden. Wenn die Vertiefung in etwa der axialen Abmessung der Transportsicherung entsprich, kann bspw. eine flache Gehäusewand erreicht werden, was vorteilhaft für die Anbringung an der Vorrichtung sein kann.
Vorteilhafterweise sind Aufnahmemittel für Befestigungsmittel vorgesehen, mittels welcher die Transportvorrichtung lösbar an dem Gehäuse anbringbar ist. Hierbei kann es sich bspw. um Gewindebohrungen im Bereich um die Öffnung im Gehäuse handeln. Auf diese Weise kann die Transportvorrichtung bspw. mittels Schrauben als Befestigungsmittel sicher und einfach angebracht und auch wieder entfernt werden.
Eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung weist ein ringförmiges Lager auf und ist an der Außenseite des Gehäuses im Bereich der Öffnung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine derart anbringbar, dass das Lager die Lagerbuchse umgibt und mit seiner Innenseite an der Außenseite der Lagerbuchse wenigstens teilweise anliegt.
Vorzugsweise weist die Transportvorrichtung Befestigungsmittel auf, mittels welcher die Transportvorrichtung lösbar an dem Gehäuse der elektrischen Maschine befestigbar ist.
Bzgl. der Vorteile einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen zur elektrischen Maschine verwiesen.
Vorteilhafterweise weist die Transportvorrichtung eine Schutzkappe auf, welche das außerhalb des Gehäuses der elektrischen Maschine und in Richtung der Aufnahme gelegene Ende der Welle umgibt, wenn die Transportvorrichtung am Gehäuse angebracht ist. Damit wird mit der Transportvorrichtung nicht nur die Stabilisierung der Welle erreicht, sondern auch ein Schutz der Welle vor eventuellen Beschädigungen und vor Eindringen von Staub, salzhaltiger Luft oder Ähnlichem in das Innere des Gehäuses der elektrischen Maschine.
Es ist von Vorteil, wenn die Schutzkappe lösbar mit der Transportvorrichtung verbunden ist. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn in Betracht gezogen wird, die Transportvorrichtung mit dem Lager an der elektrischen Maschine angebracht zu lassen, wenn die elektrische Maschine an die Vorrichtung angebracht wird.
Eine erfindungsgemäße Verwendung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine und vorzugsweise auch einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung betrifft die Verwendung mit einer Vorrichtung, welche für einen Betrieb mit der elektrischen Maschine vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung einen Direktantrieb, einen Servoantrieb, einen Spindelantrieb oder einen Walzenantrieb umfasst. Hierbei handelt es sich um typische Anwendungen, bei denen üblicherweise separat anbringbare elektrische Maschinen, die bspw. auch eine besondere Ansteuerung und/oder Regelung ermöglichen, verwendet werden. Solche Antriebe werden bspw. in der Lebensmittelindustrie oder bei Druck- oder Pressmaschinen verwendet. Auch Direktantriebe, bei denen keine Getriebe oder Ähnliches vorgesehen sind, können mit solchen elektrischen Maschinen verwendet werden. Hierzu zählen bspw. Schleif- und Fräsmaschinen und dergleichen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Figurenbeschreibung
1 zeigt schematisch im Querschnitt eine erfindungsgemäße elektrische Maschine mit einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung jeweils in einer bevorzugten Ausführungsform.
2 zeigt detailliert einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine mit einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
3 zeigt detailliert einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine mit einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.
4 zeigt den Ausschnitt aus 2 in einer weiteren Position der Lagerbuchse.
5 zeigt den Ausschnitt aus 2 in einer weiteren Position.
6 zeigt den Ausschnitt aus 3 in einer weiteren Position der Lagerbuchse.
7 zeigt den Ausschnitt aus 3 in einer weiteren Position der Lagerbuchse.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
In 1 ist schematisch im Querschnitt eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, vorliegend ein Elektromotor 100 mit einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung 200 jeweils in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt.
Der Elektromotor 100 weist ein Gehäuse 110 auf, in welchem ein Stator 111 angeordnet ist. Weiterhin ist ein Rotor 112 mit einer Welle 115 vorgesehen, welche an einem Ende im Gehäuse 110 mittels eines Lagers 120 drehbar gelagert ist. An der gegenüberliegenden Seite ragt die Welle 115 durch eine Öffnung 130 im Gehäuse 110. An diesem Ende weist die Welle 115 beispielhaft eine Verzahnung 118 auf, mittels welcher die Welle 115 an eine entsprechende Aufnahme einer Vorrichtung, welche von dem Elektromotor 100 angetrieben werden soll, koppelbar ist. Es versteht sich, dass das Gehäuse 110, welches vorliegend als ein Teil gezeigt ist, auch aus mehreren einzelnen Teilen wie bspw. Flanschen, Gehäuserohren und dergleichen zusammengesetzt sein kann. Gerade hinsichtlich Konstruktion und Montage bietet dies viele Vereinfachungen.
Weiterhin können Ansteuermittel wie bspw. eine Steuer- und/oder Regeleinheit mit entsprechenden Anschlüssen an Stator und Rotor vorgesehen sein, welche vorliegend nicht gezeigt sind. Die Funktionsweise eines solchen Elektromotors ist an sich bekannt und soll daher nicht detaillierter beschrieben werden.
Weiterhin ist eine Lagerbuchse 140 gezeigt, welche die Welle 115 umgibt und durch die Öffnung 130 im Gehäuse 110 ragt. Außerdem ist eine Transportvorrichtung 200 gezeigt, welche ein ringförmiges Lager 210 aufweist, welches die Lagerbuchse umgibt. Das Lager 210 wird mittels einer Befestigungsvorrichtung 230 und bspw. mittels Schrauben an dem Gehäuse 110 angebracht bzw. befestigt. Weiterhin ist eine Schutzkappe 220 an der Transportvorrichtung 200 angebracht, welche ein Ende der Welle 115 umgibt.
In 2 ist detailliert ein Ausschnitt A aus 1 dargestellt, welcher einen Teil einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine zeigt. Zwischen der Welle 115 und der Lagerbuchse 140 ist eine Hülse 116 aus rostfreiem Material angebracht, auf welcher die Lagerbuchse entlang der axialen Richtung der Welle 115 gleiten kann. Die Lagerbuchse 140 besteht dabei ebenfalls aus rostfreiem Material und ist drehfest mit der Welle 115 verbunden.
Weiterhin ist eine Feder 150 gezeigt, welche zwischen einer radialen Erweiterung 117 der Lagerbuchse 140 innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Es versteht sich, dass in der Praxis mehrere solcher Federn, bspw. wenigstens drei, verwendet werden können, um eine möglichst gleichmäßige Kraftbeaufschlagung der Lagerbuchse 140 zu ermöglichen.
Die Lagerbuchse 140 weist erste Anschlagmittel 141 auf, welche vorliegend durch eine konisch geformte radiale Erweiterung der Lagerbuchse 140 innerhalb des Gehäuses gebildet sind. Den ersten Anschlagmitteln 141 gegenüber liegt ein Gegenstück 141' als Teil des Gehäuses, welches ebenfalls konisch geformt ist. Beide konische Formen weisen einen Winkel β gegenüber der axialen Achse der Welle auf. Durch die Kraftbeaufschlagung mittels der Feder 150 wird die Lagerbuchse 140 entlang der Welle 115 nach außerhalb des Gehäuses gedrückt und befindet sich somit in einer zweiten Position, in der Lagerbuchse nicht mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine in Anschlag steht. Ohne Gegenwirkung würden somit die ersten Anschlagmittel 141 in Anschlag mit dem Gehäuse, also vorliegend dem Gegenstück 141' stehen, d.h. die Lagerbuchse befände sich in einer ersten Position, in der sie mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine in Anschlag steht.
Weiterhin sind zweite Anschlagsmittel 142 gezeigt, welche vorliegend durch das vom Gehäuse weg zeigende Ende der Lagerbuchse 140 gebildet werden.
Weiterhin sind die Befestigungsvorrichtung 230 und das ringförmige Lager 210 gezeigt. Das Lager 210 liegt dabei im Bereich um die Öffnung des Gehäuses am Gehäuse an und ist bspw. mittels der Befestigungsvorrichtung 230 und bspw. Schrauben daran befestigt. Das Lager 210 steht dabei in Anschlag mit dritten Anschlagmitteln 143, welche vorliegend durch eine Stufe in radialer Richtung der Lagerbuchse gebildet sind.
Die axiale Entfernung der ersten Anschlagmittel 141 und der dritten Anschlagmittel 143 voneinander ist dabei derart, dass die Lagerbuchse 140 durch das mit den dritten Anschlagmitteln 143 in Anschlag stehende und am Gehäuse angebrachte Lager 210 soweit gegen die Feder 150 in das Gehäuse geschoben wird, dass der Anschlag der ersten Anschlagmittel 141 geringfügig, bspw. um eine Länge b von ca. 0,3 mm, gelöst wird. Die Lagerbuchse wird somit aus der genannten ersten Position hinaus in eine zweite Position geschoben. Auf diese Weise liegen die konischen Flächen nicht aneinander an und es liegt keine Reibung zwischen der Lagerbuchse 140 und dem Gehäuse vor. Die Feder 150 ist hierbei auf eine Länge L_T gespannt. Die hier gezeigte Position der Lagerbuchse 140 entspricht einer Transportposition, in welcher auch eine Drehung der Welle 115 und somit des Rotors während einer Stabilisierung durch das Lager 210 möglich ist.
Weiterhin weist die Lagerbuchse 140 eine Verjüngung ihres Außendurchmessers ab einer axialen Position im Bereich der axialen Ausdehnung der Innenseite des Lagers 210 auf. Vorliegend weist die Lagerbuchse 140 ausgehend von den dritten Anschlagmitteln 143 bzw. der Stufe hin nach außen für eine axiale Länge a einen solchen Durchmesser auf, dass die Innenseite des Lagers 210 an der Außenseite der Lagerbuchse 140 anliegt. Damit wird die Welle 115 stabilisiert. Nach der Länge a, die bspw. in etwa einem Viertel der axialen Ausdehnung des Lagers 210 entspricht, reduziert sich der Durchmesser und bleibt bis zum Ende der Lagerbuchse 140 auf dem gleichen Wert.
Damit kann der Kontakt zwischen dem Lager 210 und der Lagerbuchse 140 sehr einfach dadurch gelöst werden, dass die Lagerbuchse um etwas mehr als die Länge a in das Gehäuse und gegen die Feder 150 geschoben wird. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Transportvorrichtung und somit das Lager 210 am Gehäuse angebracht bleiben soll, während der Elektromotor an der Vorrichtung angebracht ist, wodurch die Welle 115 durch die Vorrichtung bzw. dessen Aufnahme gelagert wird.
In 3 ist detailliert ein Ausschnitt A aus 1 dargestellt, welcher einen Teil einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine zeigt. Der Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform besteht darin, dass keine Verjüngung des Außendurchmessers der Lagerbuchse 140 vorliegt. Das Lager 210 liegt somit in seiner gesamten axialen Länge an der Lagerbuchse 140 an. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Transportvorrichtung und somit das Lager 210 vom Gehäuse entfernt werden soll, während der Elektromotor an der Vorrichtung angebracht ist.
Die Feder 150 ist hierbei auf eine Länge L_B = L_Tgespannt. Die hier gezeigte Position der Lagerbuchse 140 entspricht einer Transportposition und gleichzeitig einer Betriebsposition. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Transportvorrichtung zum Betrieb entfernt werden muss.
4 zeigt den Ausschnitt aus 2 in einer weiteren Position der Lagerbuchse. Die zweiten Anschlagmittel 142 der Lagerbuchse, also vorliegend das dem Gehäuse abgewandte Ende der Lagerbuchse, stehen mit einer Aufnahme 310 in Anschlag. Die Aufnahme 310 kann dabei Teil der Vorrichtung, welche mit dem Elektromotor betrieben werden soll, sein.
Durch die Aufnahme 310 wird die Lagerbuchse 140 in das Gehäuse und gegen die Feder 150 geschoben. Die Feder wird dabei auf eine Länge L_B gespannt. Die hier gezeigte Position der Lagerbuchse 140 entspricht einer Betriebsposition, welche für den Betrieb des Elektromotors an der Vorrichtung vorgesehen ist. Der Anschlag der ersten Anschlagmittel 141 ist dabei weiter gelöst als in der Transportposition. Die Länge L_B der gespannten Feder ist dabei so gewählt, dass keine Beschädigung der Feder auftritt. Weiterhin ist zu sehen, dass das Lager 210 nicht mehr mit der Lagerbuchse in Kontakt ist, d.h. die Lagerbuchse 140 ist um mehr als die Länge a in das Gehäuse geschoben.
Die Feder dient dabei zusätzlich und vorteilhaft zum Bereitstellen einer gewünschten Lagervorspannung, mit welcher die Welle über die zweiten Anschlagmittel der Lagerbuchse in Betriebsposition an die Aufnahme der Vorrichtung und somit auch an ein dort entsprechend vorgesehenes Lager gedrückt wird. Es versteht sich, dass die Feder gleichzeitig auch als Lagervorspannung für das gegenüberliegende Lager 120 (vgl. 1) dienen kann.
5 zeigt den Ausschnitt aus 2 in einer weiteren Position. Die Position der Lagerbuchse 140 entspricht der in 4 gezeigten Position, d.h. der Betriebsposition. Jedoch ist die Transportvorrichtung entfernt. Dabei ist eine Vertiefung 160 im Gehäuse zu erkennen, in welche die Transportvorrichtung eingebracht war.
6 zeigt den Ausschnitt aus 3 in einer weiteren Position der Lagerbuchse. Die Transportvorrichtung ist hier entfernt und die Lagerbuchse 140 ist soweit aus dem Gehäuse geschoben, dass die ersten Anschlagmittel in Anschlag sind. Die Feder ist hierbei auf eine Länge L₁ gespannt. Die hier gezeigte Position der Lagerbuchse 140 entspricht einer Montageposition, in welcher die Welle 115 durch die konischen ersten Anschlagmittel 141 und deren Gegenstück zentriert wird.
7 zeigt den Ausschnitt aus 3 in einer weiteren Position der Lagerbuchse. Die Position der Lagerbuchse 140 entspricht der in 3 gezeigten Position, d.h. der Transport- bzw. Betriebsposition. Jedoch ist die Transportvorrichtung entfernt, so dass ein Betrieb des Elektromotors möglich ist. Dies ist an der Aufnahme 310, welche die Lagerbuchse 140 in das Gehäuse schiebt, zu erkennen. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Transport- bzw. Betriebsposition sowohl durch Anbringen der Transportvorrichtung am Gehäuse als auch durch Anbringen des Elektromotors an der Vorrichtung erreicht werden kann.

Claims

Elektrische Maschine (100), die ein Gehäuse (110), einen mit dem Gehäuse (110) verbundenen Stator (111) und einen Rotor (112) mit einer Welle (115) aufweist und an einer Vorrichtung, die für einen Betrieb mit einer elektrischen Maschine (100) vorgesehen ist, anbringbar ist, wobei die Welle (115) an einem ersten Ende der elektrischen Maschine (100) in dem Gehäuse (110) drehbar gelagert ist und an einem zweiten Ende der elektrischen Maschine (100) durch eine Öffnung (130) des Gehäuses (110) ragt und mit einer entsprechenden Aufnahme (310) der Vorrichtung zur Drehmomentübertragung koppelbar ist, wobei die Welle (115) im Bereich des zweiten Endes von einer in axialer Richtung beweglichen Lagerbuchse (140) umgeben ist, die sich durch die Öffnung (130) im Gehäuse (110) erstreckt, die erste Anschlagmittel (141) aufweist, welche mit dem Gehäuse (110) von innen in Anschlag bringbar sind, und die am der Aufnahme (310) der Vorrichtung zugewandten Ende zweite Anschlagmittel (142) aufweist, welche mit der Aufnahme (310) der Vorrichtung in Anschlag bringbar sind, wobei die ersten Anschlagmittel (141) derart ausgebildet sind, dass sie nicht mit dem Gehäuse (111) in Anschlag sind, wenn die zweiten Anschlagmittel (142) bei an die Vorrichtung angebrachter elektrischer Maschine (100) mit der Aufnahme (310) in Anschlag sind, und wobei an der Außenseite des Gehäuses (110) im Bereich der Öffnung (130) eine Transportvorrichtung (200) mit einem ringförmigen Lager (210) derart anbringbar ist, dass das Lager (210) die Lagerbuchse (140) umgibt und mit seiner Innenseite an der Außenseite der Lagerbuchse (140) wenigstens teilweise anliegt.
Elektrische Maschine (100) nach Anspruch 1, wobei die Lagerbuchse (140) drehfest mit der Welle (115) verbunden ist
Elektrische Maschine (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lagerbuchse (140) in Richtung der Aufnahme (310) der Vorrichtung mit einer Kraft beaufschlagt ist.
Elektrische Maschine (100) nach Anspruch 3, wobei die Lagerbuchse (140) mittels wenigstens einer Feder(150) zwischen der Lagerbuchse (140) und einer radialen Erweiterung (117) der Welle (115) innerhalb des Gehäuses (110) mit der Kraft beaufschlagt ist.
Elektrische Maschine (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lagerbuchse (140) ein rostfreies Material aufweist und/oder wobei zwischen der Welle (115) und der Lagerbuchse (140) eine Hülse(116) oder eine Schicht aus rostfreiem Material an der Welle (115) angebracht ist.
Elektrische Maschine (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ersten Anschlagmittel (141) und/oder ihr Gegenstück am Gehäuse (110) eine in Bezug auf die axiale Richtung konische Form aufweisen.
Elektrische Maschine (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lagerbuchse (140) dritte Anschlagmittel (143) aufweist, mit welchen das Lager (210) in Anschlag bringbar ist.
Elektrische Maschine (100) nach Anspruch 7, wobei die dritten Anschlagmittel (143) derart ausgebildet sind, dass, wenn die Transportvorrichtung (200) am Gehäuse (110) angebracht und das Lager (210) mit den dritten Anschlagmitteln (143) in Anschlag ist, die ersten Anschlagmittel (141) nicht mit dem Gehäuse (110) in Anschlag sind.
Elektrische Maschine (100) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Lagerbuchse (140) eine Verjüngung ihres Außendurchmessers ab einer axialen Position im Bereich der axialen Ausdehnung der Innenseite des Lagers (210), wenn die dritten Anschlagmittel (143) in Anschlag sind, in Richtung der Aufnahme (310) der Vorrichtung hin aufweist.
Elektrische Maschine (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (110) in einem Bereich um die Öffnung (130) gegenüber einem in radialer Richtung weiter beanstandeten Bereich des Gehäuses (110) eine Vertiefung (160) aufweist, in welche die Transportvorrichtung (200) einbringbar ist.
Elektrische Maschine (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Aufnahmemittel für Befestigungsmittel vorgesehen sind, mittels welcher die Transportvorrichtung (200) lösbar an dem Gehäuse (110) anbringbar ist.
Transportvorrichtung (200) mit einem ringförmigen Lager (210), die an der Außenseite des Gehäuses (110) im Bereich der Öffnung (130) einer elektrischen Maschine (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche derart anbringbar ist, dass das Lager (210) die Lagerbuchse (140) umgibt und mit seiner Innenseite an der Außenseite der Lagerbuchse (140) wenigstens teilweise anliegt.
Transportvorrichtung (200) nach Anspruch 12, mit Befestigungsmitteln, mittels welcher die Transportvorrichtung (200) lösbar an dem Gehäuse (110) der elektrischen Maschine (100) befestigbar ist.
Transportvorrichtung (200) nach Anspruch 12 oder 13, mit einer Schutzkappe (220), welche das außerhalb des Gehäuses (110) der elektrischen Maschine (100) und in Richtung der Aufnahme gelegene Ende der Welle (115) umgibt, wenn die Transportvorrichtung (200) am Gehäuse (110) angebracht ist.
Transportvorrichtung (200) nach Anspruch 14, wobei die Schutzkappe (220) lösbar mit der Transportvorrichtung (200) verbunden ist.
Verwendung einer elektrischen Maschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und vorzugsweise einer Transportvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, mit einer Vorrichtung, welche für einen Betrieb mit der elektrischen Maschine (100) vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung einen Direktantrieb, einen Servoantrieb, einen Spindelantrieb oder einen Walzenantrieb umfasst.