DE10014527C1

DE10014527C1 - Drehgeber

Info

Publication number: DE10014527C1
Application number: DE2000114527
Authority: DE
Inventors: Hans-Hermann Sterzing
Original assignee: Thalheim Tachometerbau & GmbH
Current assignee: Thalheim Tachometerbau & GmbH
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2020-03-17

Abstract

Um bei einem Drehgeber die Wärmeübertragung von der Welle (4) eines zu überwachenden Antriebsaggregats (5) auf den Drehgeber möglichst gering zu halten, sind zwischen der Welle (4) des Antriebsaggregats (5) und der Hohlwelle (2) des Drehgebers Kanäle (13) vorgesehen, durch die mittels eines Lüfterrads (9) Kühlluft förderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehgeber mit einer drehfest mit der Welle eines Antriebsaggregats verbindbaren Hohlwelle.

Bei bekannten Drehgebern der vorstehenden Art ist die zylindri sche Hohlwelle regelmäßig kraftschlüssig auf der ebenfalls zy lindrischen Welle des Antriebsaggregats gelagert. Da insbesonde re Wellen von Asynchron-Motoren bei Belastung vergleichsweise hohe Temperaturen von 100°C und mehr annehmen und diese Tempe raturen über die Hohlwelle des Drehgebers in dessen Inneres übertragen werden, müssen die zur Elektronik des Gebers gehören den Bauteile für einen Arbeitstemperaturbereich von über 100°C ausgelegt sein. Entsprechende Bauteile sind - soweit verfügbar - vergleichsweise teuer und unterliegen häufig gleichwohl einer beschleunigten Alterung.

Die vorstehend aufgezeigten, temperaturbedingten Probleme werden bei einer aus der DE 196 34 692 A1 bekannten, zur Drehzahl- und/ oder Drehrichtungserfassung von Motoren dienenden Vorrichtung vermieden, bei der die Sensorik an der Außenseite der Lüfterhau be eines Asynchron-Motors angeordnet ist und bei der als Signal geber ein Lüfterrad mit sogenannten Geberfahnen verwendet wird. Diese Bauweise unterscheidet sich insofern grundsätzlich von mit auf die Welle eines Motors aufschiebbaren Hohlwellen ausgestat teten Drehgebern üblicher Bauart als bei ihr zugunsten eines Motors mit einem integrierten Drehgeberteil auf den Einsatz han delsüblicher Drehgeber in Verbindung mit handelsüblichen Motoren verzichtet wird. Der beschrittene Weg mag in bestimmten Fällen kostenmäßige Vorteile bieten, wird indes mit Sicherheit nicht generell übliche, in sich geschlossene Systeme bildende Drehge ber überflüssig machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehgeber der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, bei dem die Temperaturbelastung seiner Bauteile durch die Wärmeentwicklung des Antriebsaggregats drastisch reduziert wird und bei dem auf diese Weise nicht zuletzt Spielraum für die Bewältigung eventueller aus der Temperaturentwicklung von elektronischen Bauteilen des Gebers resultierenden Problemen gewonnen wird. Gelöst wird die vorstehende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen der Hohlwelle des Drehgebers und der Welle des Antriebsaggregats im wesentlichen in Richtung der Längsachse der Wellen verlaufende Kanäle angeordnet sind, durch die mit tels eines synchron mit der Hohlwelle rotierenden Lüfterrads Kühlluft förderbar ist.

Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet den Vorteil, daß der größte Anteil der normalerweise von der Welle des Antriebsag gregats auf die Hohlwelle übertragenen Wärme durch den die Kanäle passierenden Luftstrom ins Freie abgeleitet wird. Die Kanäle können sowohl in die Hohlwelle als auch in die Welle des Antriebsaggregats eingearbeitet sein. Vorteilhaft ist es jedoch, zwischen der Hohlwelle des Drehgebers und der Welle des Antriebsaggregats eine mit die Kanäle bildenden Nuten versehene Buchse anzuordnen, die drehfest sowohl mit der Wel le als auch mit der Hohlwelle verbunden ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den Un teransprüchen und der nachstehenden Beschreibung einer in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Er findung. Es zeigen:

Fig. 1 die einem Antriebsaggregat zugewandte Stirnansicht eines mit einem Lüfterrad ausgestatteten Drehgebers;

Fig. 2 die Welle eines Antriebsaggregats und teilweise im Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 den Drehge ber und das Lüfterrad gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die dem Drehgeber zugewandte Seite des Lüfterrads;

Fig. 4 die Stirnansicht einer zwischen der Hohlwelle des Drehgebers und der Welle des Antriebsaggregats an geordneten Buchse des Drehgebers gemäß Fig. 1 und 2 und

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.

In den Fig. 1 und 2 ist 1 das Gehäuse eines Drehgebers, dessen Hohlwelle 2 in Richtung des Pfeils 3 auf die Welle 4 eines von einem nicht dargestellten Kurzschlußläufer-Motor gebildeten Antriebsaggregats 5 schiebbar ist. Im Innern der einen Durchmesser D₂ aufweisenden Hohlwelle 2 ist eine Buchse 6 angeordnet, deren Außendurchmesser dem Durchmesser der Hohlwelle 2 und deren Innendurchmesser dem Durchmesser D₁ der Welle 4 des Antriebsaggregats entspricht. Im auf die Welle 4 geschobenen Zustand des Drehgebers wird der Zusammenhalt zwi schen der Hohlwelle 2, der Buchse 6 und der Welle 4 durch einen Klemmring 7 gesichert. Mit dem dem Antriebsaggregat 5 zugewandten Ende der Buchse 6 ist mittels Schrauben 8 ein Lüfterrad 9 verbunden. Einzelheiten des Aufbaus der Buchse 6 und des Lüfterrads 9 ergeben sich aus den Fig. 3 bis 5.

Das Lüfterrad 9 besitzt eine ringförmige Stirnwand 10 mit über deren Umfang verteilten, einen durch Pfeile 11 angedeu teten Luftstrom erzeugenden Stegen 12. Die Luft wird an dem den Klemmring 7 tragenden Ende der Hohlwelle 2 angesaugt, um von Nuten 13 der Buchse 6 gebildete Kanäle zu passieren, die mit den Zwischenräumen zwischen den Stegen 12 des Lüfterrads 9 in Verbindung stehen. Die Breite der Nuten 13 beträgt ein Mehrfaches der Breite der die Seitenwände der Nuten 13 be grenzenden rippenförmigen Abschnitte 14 der Buchse 6.

Der durch die Nuten 13 gesaugte Luftstrom führt die in der Welle 4 bei Belastung des Antriebsaggregats 5 entstehende Wärme zum größten Teil ab und verhindert so eine unerwünschte thermische Belastung der funktionswichtigen, insbesondere elektronischen Bauteile des Drehgebers. Die Buchse 6 und das Lüfterrad 9 können anders als in der Zeichnung dargestellt auch aus einem Stück bestehen. Eine als Spritzgußteil ausge bildete einstückige Ausführung aus einem temperaturbeständi gen Kunststoff niedriger Wärmeleitfähigkeit erweist sich als besonders vorteilhaft.

Claims

1. Drehgeber mit einer drehfest mit der Welle eines Antriebs aggregats verbindbaren Hohlwelle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hohlwelle (2) des Drehgebers und der Welle (4) des Antriebsaggregats (5) im wesentlichen in Richtung der Längsachse der Wellen (2, 4) verlaufende Kanäle (13) angeord net sind, durch die mittels eines synchron mit der Hohlwelle (2) rotierenden Lüfterrads (9) Kühlluft förderbar ist.

2. Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hohlwelle (2) des Drehgebers und der Welle (4) des Antriebsaggregats (5) eine mit die Kanäle bildenden Nuten (13) versehene Buchse (6) angeordnet ist, die drehfest sowohl mit der Welle (4) als auch mit der Hohlwelle (2) verbunden ist.

3. Drehgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nuten (13) der Buchse (6) ein Vielfaches der Brei te der zwischen den Nuten (13) angeordneten Abschnitte (14) der Buchse (6) ist.

4. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Lüfterrad (9) radial nach außen gerich tete Stege (12) aufweist, und daß die Zwischenräume zwischen den Stegen (12) mit den Kanälen (13) in Verbindung stehen.

5. Drehgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (9) durch Schrauben (8) mit der Buchse (6) verbun den ist.

6. Drehgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (9) und die Buchse (6) aus einem temperaturbestän digen Kunststoff niedriger Wärmeleitfähigkeit bestehen.

7. Drehgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß das Lüfterrad (9) an der dem Antriebsaggre gat (5) zugewandten Seite der Buchse (6) angeordnet ist.