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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Lager mit wenigstens einem ersten Lagerring und zumindest einem zweiten Lagerring und mit einer Sensorik, wobei die Sensorik aus wenigstens einem um eine Rotationsachse des Lagers rotierbar in dem Lager angeordneten Läufer und aus mindestens einem mit dem Läufer zusammenwirkenden Stator sowie aus einem den Stator zumindest teilweise behausenden ortsfesten Statorgehäuse gebildet ist, und wobei der Stator in dem Statorgehäuse aufgenommen und zumindest teilweise in eine Vergussmasse eingebettet ist, wobei das separat zu den Lagerringen ausgebildete Statorgehäuse mit einem der Lagerringe verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Herstellung bzw. zur Montage eines derartigen Lagers.
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Hintergrund der Erfindung
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In
WO19063095 A1 ist ein Wälzlager mit einer Sensorik offenbart, in dem der Stator der Sensorik in einer einteilig mit dem Außenring des Wälzlagers ausgebildeten axialen Verlängerung des Außenrings untergebracht ist.
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DE 10 2018 131 254 A1 offenbart ein Wälzlager mit einer Sensorik, an dem der Stator der Sensorik in einem zu dem Außenring des Wälzlagers separaten Statorgehäuse aufgenommen ist. Das Statorgehäuse ist ein hülsenförmig ausgebildetes Bauteil aus Blech, in dem der stehende Teil der Sensorik mittels einer Vergussmasse permanent gehalten ist. Das Statorgehäuse ist auf den Außenring aufgesetzt.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lager der Gattung zu schaffen, welches sich einfach und kostengünstig sowie prozeßsicher herstellen lässt und ein prozesssicheres Verfahren zur Montage zu schaffen.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Es ist vorgesehen, dass in dem Statorgehäuse ein zu der Vergussmasse separater und mit dem Statorgehäuse stoffschlüssig verbundener Vergussmasseträger aufgenommen ist. Der Vergussmasseträger ist zumindest teilweise mit der Vergussmasse gefüllt. Der Stator ist mittels der Vergussmasse in dem Vergussmasseträger unlösbar gehalten.
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Das Lager weist wenigstens einen inneren und einem äußeren Lagerring auf und ist mit einer Sensorik versehen. Lager im Sinne der Erfindung sind Maschinenelemente, mit denen Wellen oder Achsen bzw. derart ähnliche technische Gebilde rotierbar gegeneinander oder gegenüber einem ortsfesten Gehäuse um ihre Rotationsachse rotierbar gelagert werden. Das Lager im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Wälzlager. Das Wälzlager weist Lagerringe, also mindestens einen Innenring und einem Außenring auf, was nicht ausschließt, dass es mehrere Innen- bzw. Außenringe aufweisen kann. Zwischen dem Innenring und dem Außenring sind mindestens eine Reihe in Umfangsrichtung zueinander benachbarte Wälzkörper, beispielsweise Kugeln, Zylinderrollen oder Kegelrollen, angeordnet. Denkbar ist auch, dass das Wälzlager mehrere axial nebeneinander angeordnete Reihen an Wälzkörpern aufweist. Die Wälzkörper laufen an Wälzlaufbahnen ab, welche an den Lagerringen ausgebildet sind. In der Regel sind die Wälzkörper in einem Käfig bzw. in Käfigen gehalten und geführt. Allgemein ist im Sinne der Erfindung definiert, dass die Rotationsachse axial verläuft. Dabei kann die Rotationsachse in beliebige Richtungen im Raum schräg oder quer ausgerichtet verlaufen. Radial ist dabei quer, d. h. senkrecht zur Rotationsachse ausgerichtet.
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Die Sensorik ist zumindest aus einem Läufer, einem Stator, einem Statorgehäuse, einem Vergussmasseträger und der Vergussmasse gebildet. Wahlweise sind der Sensorik auch noch Verbindungsleitungen oder Dichtungen zugeordnet.
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Ein um eine Rotationsachse rotierender Teil von Geräten oder Maschinen wird als Läufer oder Rotor bezeichnet. Im Zusammenhang mit der Erfindung besteht der Läufer aus einem Bauteil, bzw. aus mehreren Bauteilen oder aus einer Baugruppe der Sensorik, welches bzw. welche mit einem der Lagerringe oder mit einer Welle, auf der der Lagerring sitzt, um die Rotationsachse des Lagers rotierbar ausgeführt ist bzw. sind. Der Läufer ist beispielsweise ein Signalgeber in Form eines Impulsringes.
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Unter Stator wird im Allgemeinen der feststehende, unbeweglichen Teil eines Gerätes bzw. einer Einrichtung verstanden, insbesondere wenn dieser mit einem Rotor bzw. Läufer zusammenwirkt. Der Stator ist im Zusammenhang mit der Erfindung ein vorzugsweise elektronisches Bauteil bzw. eine vorzugsweise elektrisch-elektronische Baugruppe der Sensorik. Der Stator ist zum Beispiel der dem Signalgeber (Läufer) zugeordnete Nehmer (Sensor). Darüber hinaus sind im Begriff Stator wahlweise auch Versorgungsanschlüsse und Verbindungselemente, wie zum Beispiel aus Kabeln oder Leiterbahnen gebildeten Verbindungsleitungen, eingeschlossen. Verbindungselemente sind zur Verbindung der Sensorik mit der Umgebung bzw. anderen Bauteilen bzw. Baugruppen vorgesehen.
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Verbindungen können zum Beispiel ohne Kabel (Antennen oder andere Sendeeinrichtungen) oder mit Kabeln zu Versorgungs- und/oder Auswerteeinheiten hergestellt sein. Zu dem Stator gehören also im Sinne der Erfindung die Bauteile der Sensorik, die ortsfest an einem der Lagerringe in/an dem Lager angeordnet und in dem Statorgehäuse bzw. Vergussmasseträger aufgenommen sind.
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Ortsfest ist zunächst der Stator dem Vergussmasseträger zugeordnet, weil der Stator mittels der Vergussmasse fest in dem Vergussmasseträger gehalten ist. Ortsfest ist weiterhin der Vergussmasseträger dem Statorgehäuse zugeordnet, weil dieser unbeweglich mittels Stoffschluss an dem Statorgehäuse fest ist. Das Statorgehäuse ist zu einem der Lagerringe, vorzugsweise zu dem Außenring, ortsfest, weil dieses fest an einem der Lagerringe, vorzugsweise am Außenring sitzt. Der Lagerring ist entweder zu einer Welle oder einem wellenähnlichen Bauteil oder zu einem Gehäuse oder einem gehäuseähnlichen Bauteil ortsfest, weil dieser fest in dem Bauteil sitzt. Wellen und Gehäuse sind beispielsweise auch Zahnräder, Zapfen oder andere drehbar zu lagernde bzw. als Lagergehäuse dienende Maschinenelemente oder Baugruppen. Wellen oder wellenähnliche Bauteile bzw. Gehäuse oder gehäuseähnliche Bauteile sind ortsfest am Fahrzeug, alternativ aber auch beweglich zum Beispiel rotierend relativ zu einem anderen Gehäuse oder dem Fahrzeug angeordnet.
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Das Statorgehäuse ist vorzugsweise ein Gebilde aus Blech und weist einen hohlzylindrischen Grundkörper auf. Der Grundkörper weist unterschiedliche Durchmesserstufen auf oder ist im Durchmesser einheitlich durchgängig gestaltet. Der Vergussmasseträger ist ein hohles Bauteil, dessen hohlzylindrisch ausgebildeter Mantel unterschiedliche Durchmesserstufen aufweist oder im Durchmesser einheitlich durchgängig gestaltet ist und dessen Boden mit einem zentralen Durchgangsloch versehen ist. Der Werkstoff des Vergussmasseträgers ist Kunststoff kann alternativ aber auch Blech sein.
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In dem anfangs geschilderten und vor dem Zeitpunkt der Erfindung bereits bekannten Stand der Technik sitzt der Stator bzw. sitzen die Bauteile des Stators in dem Statorgehäuse. Dabei ist die Vergussmasse direkt in das Statorgehäuse eingefüllt. Alternativ ist eine Blechhülse mit dem in eine Vergussmasse eingebetteten Stator vorgesehen, die mechanisch-formschlüssig, zum Beispiel durch Einschnappen, befestigt ist. Der Aufwand zur Herstellung und Montage derartige Einrichtungen nach dem Stand der Technik ist relativ aufwendig. Die Ausführungen der Vergussmasseträger sind sehr filigran und deshalb sowohl in der Herstellung als auch bei der Montage schwer zu handhaben dies insbesondere mit Sicht auf Wälzlager der kleinen Durchmesserreihen. Im Gegensatz dazu ist der Stator bzw. sind die Bauteile des Stators erfindungsgemäß in den Vergussmasseträger eingesetzt und in die in den Vergussmasseträger eingebrachte Vergussmasse eingebettet. Der Vergussmasseträger wird bei der Herstellung des Statorgehäuses formschlüssig mit diesem verbunden. Die Erfindung hat sowohl funktionelle als auch technologische Vorteile und sichert eine verbesserte Qualität gegenüber dem Stand der Technik ab. Eine aufwändige Einzelherstellung und Montage entfallen. Das erfindungsgemäße Design ermöglicht absolute Dichtheit beim Vergießen. Die flüssige Vergussmasse bleibt beim Befüllen des Vergussmasseträgers innerhalb des vorgesehenen Füllraumes und geht nicht durch mögliche Undichtheiten verloren. Eine erfindungsgemäße aus dem Statorgehäuse, dem Vergussmasseträger, dem Stator, der Vergussmasse und gegebenenfalls den Verbindungselementen gebildete vormontierte Baueinheit ist einfach und kostengünstig gegen bereits existierende Baugruppen nach dem Stand der Technik, und dieses ohne Änderung der Anschlussmaße und bei Beibehaltung des gleichen Wälzlagers, austauschbar.
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Unter zumindest stoffschlüssig verbunden ist zu verstehen, dass das Statorgehäuse und der Vergussmassenträger auf jeden Fall stoffschlüssig miteinander verbunden sind und darüber hinaus auch wahlweise noch durch Formschluss oder Formschlüsse miteinander verbunden sein können.
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Unter Vergussmasse ist eine während ihrer Verarbeitung zunächst flüssige oder plastische Masse zu verstehen, welche in ihrem Endzustand starr oder elastisch ausgehärtet ist, und in welche Bauteile und Baugruppen des Stators zumindest teilweise oder vollständig eingebettet bzw. eingegossen sind. Dabei werden das Bauteil, beispielsweise ein Sensor, oder die Baugruppen, beispielsweise Leiterplatten, teilweise oder ganz mit der Vergussmasse eingeschlossen und umhüllt. Die Vergussmasse ist zum Fixieren des Stators im Vergussmasseträger bzw. zum Schutz der Bauteile und Baugruppen des Stators vorgesehen.
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Vergussmassen sind Gießharze oder Klebstoffe bzw. andere geeignete Binde- bzw. Schutzmittel, welche nachfolgend allgemein unter dem Begriff Kunstharze zusammengefasst sind. Diese Kunstharze sind aus einer oder mehr Komponenten gemischt und werden flüssig verarbeitet und erstarren danach. Sie weisen danach mehr oder weniger harte bzw. elastische Eigenschaften auf. Beispiele für Werkstoffe von Vergussmassen sind Polyesterharze, Polyurethane, Epoxidharze, Silikonharze, Vinylesterharze, Phenolharze oder Acrylharze. Die Vergussmasse ist außerdem wahlweise mit Füllstoffen und Farbstoffen durchsetzt.
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Der Vergussmasseträger ist erfindungsgemäß durch Anspritzen, Vulkanisieren oder Ankleben bzw. Vergießen wahlweise stoff- und/oder formschlüssig mit dem Statorgehäuse verbunden. Generell ist es auch denkbar einen Vergussmasseträger aus einem Metall metallisch-stoffschlüssig mit einem metallischen Statorgehäuse, z.B. durch Schweißen, zu verbinden. Die in dem Vergussmasseträger vergossene oder verpresste Vergussmasse wiederum ist stoff- und/oder formschlüssig mit dem Vergussmasseträger verbunden. Die Bauteile bzw. Baugruppen des Stators sind in die Vergussmasse eingebettet und von dieser teilweise oder vollständig umgeben.
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Mit stoffschlüssigen Verbindungen der Vergussmasse mit dem Vergussmasseträger sind stoffschlüssig haftende Verbindungen gemeint, welche durch die Wirkungen von atomaren bzw. molekularen Verbindungen zu im Sinne von Kohäsion und/oder Adhäsion entstehen.
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Die Kohäsions- und Adhäsionseigenschaften des Kunstharzes und des Statorgehäuses bzw. Vergussmasseträgers bestimmen die Eigenschaften der stoffschlüssigen Verbindungen. Kohäsionskräfte definieren den Zusammenhalt von Atomen und Molekülen der gleichen Art. Adhäsionskräfte bewirken das Zusammenhalten der Atome oder Moleküle verschiedener Art.
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Durch die Adhäsionseigenschaften wird die Haftung der Kunstharze auf dem Statorgehäuse bzw. Vergussmasseträger bestimmt. Adhäsionen beschreiben physikalische Zustände von Grenzflächenschichten, die zwischen den auf diese Weise stoffschlüssig miteinander verbundenen Elementen ausgebildet sind. Sie stehen also für den mechanischen und/oder mechanisch-chemischen Zusammenhalt, der durch molekulare Wechselwirkungen in der Grenzflächenschicht zwischen den Elementen, in diesem Fall zwischen denen der Vergussmasse und denen des Vergussmasseträgers, ausgebildet ist. Es ergeben sich einerseits in der Grenzschicht mechanische formschlüssige Verankerungen der Kunstharze in den mikroskopisch kleinen Poren und Vertiefungen an der Oberfläche des Bauteils, beispielsweise an der Oberfläche des Statorgehäuses oder an der des Vergussmasseträgers. Am Statorgehäuse gilt das in dem Fall, dass der Vergussmasseträger in das Statorgehäuse geklebt oder eingegossen wird. Flüssige oder teigförmige Kunstharze können darüber hinaus bei ihrer Verarbeitung formschlüssig in Hinterschneidungen eindringen, so dass nach der Aushärtung der Kunstharze auch rein mechanische Formschlüsse entstehen, welche der Verbindung zusätzlichen Halt geben.
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Andererseits können beim Kleben, Anspritzen und Vergießen von Kunststoffen und Kunstharzen in der Grenzschicht Diffusionsprozesse auftreten, wenn die Kunststoffe beispielsweise Lösungsmittel enthalten. Dabei wird die Oberfläche durch das Lösemittel angelöst . Dies führt zu einer Durchdringung beispielsweise der Polymerketten des Bauteils mit denen des Kunstharzes an der Oberfläche. Beim Vergießen sind also auch die vorgenannten mechanisch-chemischen Bindungen möglich. Das trifft auf beide Bauteile im konkreten Fall insbesondere dann zu, wenn das Statorgehäuse und/oder der Vergussmasseträger aus Kunststoff(en) sind. Alternativ trifft das auch für Bindungen zwischen einem Bauteil und dem Kunstharz zu, wenn das Bauteil, wie beispielsweise der Vergussmasseträger, aus Kunststoff ist.
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Die mechanischen Eigenschaften der Verbindung sind durch die Kohäsionseigenschaften bestimmt. Mit zunehmender Verfestigung der Kunstharze steigt deren innere Festigkeit, die Kohäsion an. Diese Eigenschaften bestimmen letztendlich auch die Elastizität und Festigkeit der Verbindung bzw. der Vergussmasse und definieren zusammen mit den Eigenschaften des Werkstoffs auch solche Eigenschaften, wie die Isolationsfähigkeit gegen Temperatur und elektrischen Strom bzw. Durchschlagfestigkeit gegen elektrische Spannungen.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Vergussmasseträger aus wenigstens einem Kunststoff gebildet ist. Der Vergussmasseträger ist alternativ auch aus mehr als einem Kunststoff gebildet bzw. zusammengesetzt und enthält wahlweise auch Zusatzstoffe, Füllstoffe aus unterschiedlichsten Materialien. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich derartige Vergussmasseträger einfach und kostengünstig herstellen lassen. Darüber hinaus lassen sich derartige Vergussmasseträger auch kostengünstig mit dem Statorgehäuse, vorzugsweise durch Anspritzen eines Kunststoffspritzverfahrens, an dem Statorgehäuse befestigen.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Statorgehäuse aus einem Metall bzw. aus einer Metalllegierung besteht. Das Statorgehäuse ist vorzugsweise ein Blechbauteil aus kalt geformten Stahlblech oder aus einem Rohr. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich derartige Bauteile, insbesondere in der Massenfertigung, einfach und kostengünstig herstellen lassen. Die Werkzeugkosten sind gering.
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Mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stator wie anfangs schon erwähnt, mit zumindest einer wenigstens teilweise durch die Vergussmasse gehaltenen Verbindungsleitung versehen ist. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens ein Teil der Verbindungsleitung(en) durch eine Ausnehmung des Statorgehäuses hindurchgeführt ist. Denkbar ist auch, dass der Vergussmasseträger eine Ausnehmung aufweist bzw., dass sowohl das Statorgehäuse als auch der Vergussmasseträger eine Ausnehmung aufweisen. Die Ausnehmung ist in den Rand oder in den Boden des jeweiligen Trägers eingebracht und dient als Durchführung für Kabel der Verbindungsleitungen. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise in einer radialen Mantelfläche der Träger radial durchgehend ausgebildet und ermöglichen insbesondere auf diese Weise vorteilhaft eine kurze und stabile Führung der Verbindungsleitungen am Lager. Zusätzliche Halteelemente, die zum Beispiel integral an dem Blech des Statorgehäuses ausgebildet sind und die Verbindungsleitungen halten, können ein Abbrechen oder Abreißen der Verbindungsleitungen beim Transport, bei der Montage des Lagers in die Lagerstelle und auch im Betrieb des Lagers im eingebauten Zustand verhindern. Der Sensor ist mit den Verbindungsleitungen verbunden, d. h., die Verbindungsleitungen sind an den Sensor angeschlossen. Damit sind sowohl der in die Vergussmasse eingelegte Sensor als auch zumindest der Anschlussbereich der Verbindungsleitungen in die Vergussmasse eingebettet.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Vergussmasseträger ein ringförmiges und um die Rotationsachse des Lagers umlaufendes Bauteil ist. Dieses Bauteil weist einen axial ausgerichteten ersten Hohlzylinderabschnitt und einen mit radialem Abstand zu dem ersten Hohlzylinderabschnitt konzentrisch verlaufenden und ebenfalls axial ausgerichteten zweiten Hohlzylinderabschnitt sowie mit einem radialen und die Hohlzylinderabschnitte miteinander verbindenden sowie um die Rotationsachse verlaufenden und dabei radial ausgerichteten Ringscheibenabschnitt auf. Axial ausgerichtet ist mit der Rotationsachse gleich gerichtet. Die bevorzugte Gestalt dieses Vergussmasseträgers gleicht also einem doppelwandigen Hohlzylinder, der an einem Ende einem Boden aufweist, also dort verschlossen ist. Der Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, dass dieser Vergussmasseträger radial in zwei Richtungen und axial in eine Richtung verschlossen ist. Er bildet eine ideale geschlossene Gießform. Aus diesem kann die Vergussmasse beim Befüllen des Vergussmasseträgers von Natur aus nicht verloren gehen. Bei dem bisher bekannten Stand der Technik muss dagegen der Dichtheit der Guss- bzw. Spritzwerkzeuge zwischen den einzelnen Formen und Schiebern besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Das wirkt sich nachteilig auf Werkzeugkosten aus.
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Der Vergussmasseträger bildet ein dreiseitig geschlossenes Gehäuse, in dem der Stator, Verbindungsleitungen und die Vergussmasse selbst zu drei Seiten hin durch die Wände des Gussmasseträgers gegen chemische und mechanische Einflüsse geschützt sind. Die offene Seite des Vergussmasseträgers ist in Richtung der Wälzkörper gerichtet und der scheibenförmige Abschnitt der Vergussmasse an dieser Seite liegt damit in einem ohnehin schon geschützten Bereich. Bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Erfindung gemacht wurde, musste die Vergussmasse eine hohe Festigkeit aufweisen, da ihr eine wesentliche tragende Funktion zukam. Außerdem musste sie beständig gegen mechanische und chemische Belastungen sein, weil sie unmittelbar und direkt diesen Einflüssen ausgesetzt war. Der Werkstoff der Vergussmasse selbst in dem erfindungsgemäßen Lager muss gegenüber dem bekannten Stand der Technik nicht mehr die hohe Festigkeit und Beständigkeit aufweisen, weil die tragende Funktion als auch die Funktion einer Schutzhülle durch den Vergussmasseträger übernommen wird. Zum einen stehen dem Konstrukteur mit Sicht auf die Verarbeitung und auf die chemischen und mechanischen Eigenschaften der Vergussmasse vorteilhaft mehr Auswahlmöglichkeiten bei der Wahl des Werkstoffs der Vergussmasse zur Verfügung und zum anderen kann dadurch auch unter Umständen ein kostengünstigerer Werkstoff für die Vergussmasse gewählt werden.
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Wenigstens einer der Hohlzylinderabschnitte, vorzugsweise der radial äußere, ist mit einer der anfangs schon erwähnten Ausnehmungen zum Durchführen von Verbindungen versehen, welche sich beim Anspritzen an das Statorgehäuse kostenneutral einbringen lässt und Vorteile bei der Fixierung und Ausrichtung von Verbindungsleitungen bietet. Diese Ausnehmung kann auch an einer Sektion des Hohlzylinders ausgebildet sein, die axial über den Körper des Hohlzylinders hinaus führt.
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Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Herstellung bzw. zur Montage eines derartigen Lagers vor. Danach ist vorgesehen, dass zunächst ein Statorgehäuse vorzugsweise aus Blech geformt oder von einem Rohr abgestochen wird. Danach wird in einem Kunststoff-Spritzverfahren der Vergussmasseträger an das Statorgehäuse angespritzt. Der Nehmer und weitere Baugruppen des Stators, beispielsweise Energiespeicher und Bauteile zur Auswertung von Signalen des Läufers, werden im Anschluss in den Vergussmasseträger eingelegt und dort bestimmungsgemäß positioniert. Im Folgenden wird die Vergussmasse durch Gießen, Spritzen oder Einfüllen in den Vergussmasseträger eingebracht und dabei der Stator zumindest teilweise eingebettet oder komplett von der Vergussmasse umhüllt. Im Anschluss daran wird der Vergussmasseträger an einem der Lagerringe befestigt, vorzugsweise in diesen eingepresst oder auf diesen aufgepresst. Durch ein derartiges Verfahren kann die erfindungsgemäße Anordnung einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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4 4 zeigt ein Lager 20 des Standes der Technik in einem Längsschnitt entlang seiner Rotationsachse 6, wie dieses schon aus
DE 10 2018 131 254 A1 bekannt ist. Das Lager 20 ist ein Wälzlager mit einem als Außenring ausgeführten ersten Lagerring 3 und einem als Innenring ausgeführten zweiten Lagerring 4. Die Wälzkörper 12 sind als Kugeln ausgeführt und in einem Käfig 19 geführt. Links und rechts der Wälzkörper 12 sitzt jeweils eine Dichtung 21. Die Sensorik 22 des Lagers 1 weist einen Läufer 7, einen Stator 23 und ein Statorgehäuse 24 auf. Der Stator 23 sitzt radial geführt in dem Statorgehäuse 24 und ist zur Rotationsachse 6 zentriert. Die Abschnitte 25a, 25b und 25c betten den Stator 23 in eine radiale Richtung und axial in beide Richtungen vollständig ein. Dabei ist der Stator 23 stirnseitig in die eine axiale Richtung dem Läufer 7 gegenüberliegend durch einen radialscheibenförmigen Abschnitt 25a der Vergussmasse 25 bedeckt, in Richtung der Rotationsachse 6 durch einen hohlzylinder-förmigen Abschnitt 25b und stirnseitig in die andere axiale Richtung durch einen Abschnitt 25c der Vergussmasse 25 abgedeckt. Die zu dem Stator 23 führenden Verbindungsleitungen 13 sind im Bereich ihres Anschlusses an die Sensorik 22 am Abschnitt 25c von der Vergussmasse 25 gehalten. Die Vergussmasse 25 übernimmt generell in dieser Anordnung auch eine tragende und chemisch bzw. mechanisch schützende Funktion für den Stator 23 in eine radiale Richtung und in beide axiale Richtungen. Der Werkstoff für die Vergussmasse 25 muss entsprechend gute Festigkeitseigenschaften und chemische Beständigkeit aufweisen.
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1 und 2 In 1 ist mit der bildhaften Darstellung eines Ausschnitts ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baugruppe 26 dargestellt. 2 zeigt bildhaft eine Hälfte der gleichen Baugruppe 26. Die Baugruppe 26 ist aus einem Statorgehäuse 5, einem Stator 8, einem Vergussmasseträger 10, einer Vergussmasse 9 und Verbindungsleitungen 27 gebildet und kann gegebenenfalls ohne Änderung der Anschlussmaße auf einen Außenring eines mit 4 dargestellten Wälzlagers oder auf beliebige andere Lagerringe von nicht dargestellten Wälzlagern montiert werden.
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1 Das Statorgehäuse 5 weist einen hohlzylindrischen Abschnitt 5a größeren Durchmessers und einen hohlzylindrischen Abschnitt 5b kleineren Durchmessers auf. Der Vergussmasseträger 10 ist mit einem radial innen liegenden Hohlzylinderabschnitt 15 und mit einem radial außen liegenden Hohlzylinderabschnitt 16 sowie mit einem stirnseitig ausgebildeten Ringscheibenabschnitt 17 versehen, wobei an dem Vergussmasseträger 10 durch den Ringscheibenabschnitt 17 einseitig eine geschlossene radiale Verbindung zwischen dem radial innenliegenden Hohlzylinderabschnitt 15 und dem radial außenliegenden Hohlzylinderabschnitt 16 gebildet ist. Das Statorgehäuse 5 und der Vergussmasseträger 10 sind über ihre Abschnitte 5a und 16 formschlüssig auf die Art miteinander verbunden, dass der Vergussmasseträger 10 an das Statorgehäuse 5 in einem Kunststoff-Spritzverfahren angespritzt ist.
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Der Stator 8 sitzt in dem Vergussmasseträger 10. Die Vergussmasse 9 aus einem Kunstharz ist in den Vergussmasseträger 10 vergossen und der Stator 8 ist dadurch vollständig und die Verbindungsleitungen 27 sind endseitig in die Vergussmasse 9 eingebettet. Der Halt der Verbindungsleitungen 27 an der Baugruppe 26 ist zusätzlich durch den Halt in radialen Ausnehmungen 18 verstärkt, welche im Vergussmasseträger 10 ausgebildet sind und in welchen die Verbindungsleitungen 27 eingeklemmt sind.
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1 und 2 Das Statorgehäuse 5 ist mit einer radialen Ausnehmung 11 versehen, durch welche die Verbindungsleitungen 27 radial hindurchgeführt sind. Die Ausnehmung 11 wurde bei der Herstellung des Statorgehäuses 5 so ausgeschnitten, dass aus dem dabei entstehenden Verschnitt eine einteilig mit dem hohlzylindrischen Abschnitt 5a ausgebildete Lasche 28 radial nach außen hervorstehend gebogen wurde. Diese Lasche 28 dient beispielsweise als Hilfsmittel einer Ausrichtung zur Lageorientierung bei der Montage des Lagers.
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3 Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst das Statorgehäuse 5 hergestellt und im Anschluss daran wird der Vergussmasseträger 10 an das Statorgehäuse 5 angespritzt. Daraufhin wird in einem Zwischenschritt die Elektronik des Stators 8 in dem Vergussmasseträger 10 positioniert. 3 zeigt das Ergebnis dieses Zwischenschritts. Es ist der Verbund aus dem Statorgehäuse 5 und dem Vergussmasseträger 10 vor dem Vergießen abgebildet, in dem der Stator 8 positioniert ist. Die Verbindungsleitungen 27 sind in der jeweiligen Ausnehmung 18 eingeklemmt, dabei durch die Ausnehmung 11 gelegt und somit in ihre bestimmungsgemäße Lage gebracht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lager
- 2
- Sensorik
- 3
- erster Lagerring
- 4
- zweiter Lagerring
- 5
- Statorgehäuse
- 5a
- hohlzylindrischer Abschnitt größeren Durchmessers
- 5b
- hohlzylindrischer Abschnitt kleineren Durchmessers
- 6
- Rotationsachse des Lagers
- 7
- Läufer
- 8
- Stator
- 9
- Vergussmasse
- 10
- Vergussmasseträger
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Wälzkörper
- 13
- Verbindungsleitung
- 14
- nicht vergeben
- 15
- erster Hohlzylinderabschnitt
- 16
- zweiter Hohlzylinderabschnitt
- 17
- Ringscheibenabschnitt
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Käfig
- 20
- Lager
- 21
- Dichtung
- 22
- Sensorik
- 23
- Stator
- 24
- Statorgehäuse
- 25
- Vergussmasse
- 25a
- Abschnitt der Vergussmasse
- 25b
- Abschnitt der Vergussmasse
- 25c
- Abschnitt der Vergussmasse
- 26
- Baugruppe
- 27
- Verbindungsleitungen
- 28
- Lasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 19063095 A1 [0002]
- DE 102018131254 A1 [0003, 0031]
