DE10107248A1 - In vier Positionen aufsteckbare Motorelektronik - Google Patents

Abstract

Elektromotor, insbesondere zum Antrieb einer Pumpe, mit einem die Statorwicklungen aufnehmenden Motorgehäuse und einem auf eine rückwärtige Stirnwand des Motorgehäuses in axialer Richtung aufsetzbaren und die Steuerelektronik aufnehmenden Elektronikgehäuse, wobei die Statorwicklung über Kontakte mit der Steuerelektronik kontaktierbar ist und wobei zwischen dem Motorgehäuse 1 und dem Elektronikgehäuse Verbindungselemente vorgesehen sind, die ein Aufsetzen des Elektronikgehäuses in vier um jeweils 90 DEG gegeneinander verdrehten Positionen zulassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere für den Antrieb einer Spaltrohr oder Spalttopf Motorpumpe, mit einem die Statorwicklungen aufnehmenden Motorgehäuse und einem auf eine rückwärtige Stirnwand des Motorgehäuses in axialer Richtung aufsetzbaren und die Steuer­ elektronik aufnehmenden Elektronikgehäuse, wobei die Statorwicklung über Kontakte mit der Steuerelektronik kontaktierbar ist.

Es sind solche Pumpen bekannt, bei denen die Enden der Statorwicklungen aus dem Motorgehäuse radial herausgeführt, dort in einer am Umfang des Gehäuses angeordneten Buchsenleiste vereint und von den Steckstiften eines aufsteckbaren Elektronikmoduls (Klemmenkasten) kontaktierbar sind. Solche radial montierbaren Elektronikmodule benötigen einen großen Einbauraum, der in manchen Anlagen nicht zur Verfügung steht. Weiterhin ist es nachteilig, daß derartige Pumpen nur in einer bestimmten Orientierung, nämlich mit dem Elektronikmodul nach oben, eingebaut werden können, damit eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet ist und die Hinweisschilder auf dem Modul und die Bedienelemente zugänglich sind.

Es sind darüber hinaus auch Pumpen bekannt, deren Elektronik in axialer Richtung montierbar ist. Dabei wird das Elektronikmodul auf die dem Laufrad abgewandte Rückseite des Motorgehäuses aufgesetzt. Die axiale Aufsteckbarkeit erleichtert zwar die Montage und mindert das Bauvolumen, dennoch ist die Montage wegen der komplizierten Kontaktierung nur dem Fachmann möglich. Zudem ist es von Nachteil, daß mit dem axial montierten Elektronikgehäuse die eindeutige Definition von "Oben" und "Unten" verloren geht und daher bei der Montage der Pumpe verstärkt auf die Orientierung des Motorgehäuses im hydraulischen System geachtet werden muß. Außerdem ist es wiederum von Nachteil, daß sich die Aufschriften auf der Pumpe kaum noch ablesen lassen, wenn die Pumpe verdreht montiert ist. Wird jedoch eine bestimmte Position des Elektronikgehäuses, also beispielsweise "Oben" gefordert, so würde eine Drehung des Motorgehäuses zwar diese Position herbeiführen, jedoch müßte das bereits mit Heizwasser gefüllte Heizungssystem dazu abgelassen werden, was mit großem Aufwand verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektromotor, insbesondere zum Antrieb einer Pumpe, zu schaffen, der flexibel einsetzbar ist und dessen Elektronikgehäuse lediglich einen kleinen Bauraum beansprucht, wobei sich das Elektronikgehäuse in seiner einfachen Konzeption im Hinblick auf verschiedene Einsatzzwecke der Pumpe leicht und zuverlässig am Motorgehäuse montieren läßt.

Diese Aufgabe wird durch den Elektromotor nach Anspruch 1 gelöst.

Der besondere Gedanke der Erfindung liegt darin, das Elektronikmodul so zu gestalten, daß es einerseits axial und andererseits in mehreren Orientierungen auf das Motorgehäuse aufsetzbar ist. Dazu werden die zwischen Elektronikmodul und Motorgehäuse benötigten Verbindungselemente derart ausgebildet, daß die beiden Bauteile in mindestens vier um jeweils 90° gegeneinander verdrehten Positionen montierbar ist. In einer besonderen Ausführungsform ist es sogar möglich, mit den Verbindungselementen eine beliebige Positionierung zwischen beiden Gehäusen zuzulassen, es reicht jedoch aus und ist wegen der höheren Stabilität zu bevorzugen, vier feste und um 90° gegeneinander verschwenkte Positionen vorzusehen. Gerade bei Pumpen, die unmittelbar am hydraulischen System mit den entweder horizontal oder vertikal verlaufenden Rohren angebracht werden, lassen sich mit vier festen Positionen alle notwendigen Orientierungen realisieren. Die Verbindungselemente können dabei selber eine Einführhilfe darstellen und eine Zentrierung bewirken. Es können jedoch auch separate Führungen, beispielsweise in Form von massiven Stiften vorgesehen werden, die selber keine Bedeutung für den Halt der Verbindung haben.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß das Elektronikmodul in jedem Falle so orientiert werden kann, daß eine optimale Wärmeabfuhr der Elektronik möglich ist. Außerdem lassen sich die auf dem Elektronikgehäuse angebrachten Hinweise und Displays jederzeit bequem ablesen und die Bedienelemente gut handhaben. Die Erfindung trägt zu einer Einsparung von Bauteilen und damit von Kosten bei, was die Akzeptanz der Aggregate im Markt erhöht. Außerdem wird die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit der Motoren, insbesondere der Pumpen, erhöht. Auch ein Ablassen des vorhandenen Heizwassers aus dem System ist nicht erforderlich.

Es ist zwar möglich, die elektrische Verbindung zwischen den beiden Teilen über ein steckbares Kabel so flexibel zu realisieren, daß sie jede der mechanisch steckbaren Positionen genügt. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, die Kontaktierung ebenfalls in den möglichen Positionen variabel zu gestalten. Dazu werden die zwischen Elektronikmodul und Motorgehäuse benötigten Kontakte derart ausgebildet, daß die beiden Bauteile in den vier um jeweils 90° verdrehten Positionen montierbar und kontaktierbar sind. Dabei können Kontakte und Verbindungselemente getrennt realisiert sein. In einer vorteilhaften Form weisen die mechanischen Verbindungselemente jedoch selber Kontakte insbesondere in die Stirnwände der Gehäuse eingebrachte Steckkontakte auf. Um in diesem Fall eine ausreichende Stabilität gewährleisten zu können und eine Beschädigung der Kontakte zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, zwischen Motorgehäuse und Elektronikgehäuse mechanische Führungen vorzusehen, die beim Aufstecken des Motorgehäuses eine Einführhilfe für die Steckkontakte bilden. Um keine Beschädigung der Kontakte oder der Führungen zu erreichen, ist es vorteilhaft, die mechanisch beaufschlagten Teile mit Auskleidungen und/oder Verkleidungen aus Kunststoff zu versehen.

Die Vorteile der Erfindung liegen auf der Hand. So ist das Elektronikgehäuse besonders einfach und flexibel in verschiedenen Positionen montierbar. Eine Fehlkontaktierung kann durch eine geeignete symmetrische Positionierung der Kontakte ausgeschlossen werden, so daß die Montage des Elektronikgehäuses auch für Nichtfachleute möglich ist. Der Motor, respektive die Pumpe, kann in Einzelteilen geliefert und vor Ort zusammengesetzt werden. Damit werden die Montage und die Wartung erleichtert, so daß eine Kosteneinsparung gegeben ist. Zudem wird die Zuverlässigkeit der Aggregate erhöht. Im Hinblick darauf ist es besonders vorteilhaft, die zur Kontaktierung nötigen Kontakte in Mehrfachsteckern oder Kontaktleisten zusammenzufassen und die Mehrfachstecker entsprechend in einer 90°-Teilung anzuordnen. So kann eine hohe Funktionalität gewährleistet werden.

Besonders vorteilhaft ist es auch, im Zentrum, also in der Symmetrieachse der Anordnung, einen zentralen Steckkontakt vorzusehen, der in jeder möglichen Position kontaktiert wird und der daher vorteilhafterweise zur Kontaktierung der Erdung eingesetzt wird. Ein Mißbrauch des massiven Erdungsstiftes ist durch das Vorhandensein anderer Zentriereinrichtungen nicht gegeben. Der zentrale Steckkontakt ersetzt vier dezentrale Kontakte, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten beiträgt.

Die Kontakte können wie oben dargelegt als aufsteckbare und abziehbare Steckkontakte vorgesehen sein. Sie können jedoch in einer besonders einfachen Form auch als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet werden, die an der Stirnwand des Elektronikgehäuses angeordnet sind und die beim Aufsetzen des Elektronikgehäuses auf das Motorgehäuse in die an die Stirnseite des Motorgehäuses geführten Enden der Wicklungen einschneiden. Diese Art der Kontaktierung ist besonders kostengünstig, aber nicht ohne Aufwand rückgängig zu machen. Um eine Reversibilität zu erreichen, ist es vorteilhaft, insbesondere die die Wicklungsenden verbindenden Kontakte aus Stanzblechen zu fertigen, die über Schneid-Klemm-Kontakte in die Wicklungsenden eingreifen und von Klemm- Kontakten am Elektronikgehäuse kontaktiert werden.

Da gerade die Pumpen, die von elektronisch kommutierten Motoren angetrieben werden, als Generatoren wirken können, wenn sie ohne elektrischen Antrieb im hydraulischen System laufen, ist es vorteilhaft, die für den Kontakt nötigen Buchsen am Motorgehäuse vorzusehen, in die am Elektronikgehäuse angebrachte Kontaktstifte eingreifen. So kann ein effektiver Schutz vor den mitunter gefährlichen an den Kontakten auftretenden Hochspannungen erreicht werden.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur näher beschrieben.

Die Figur zeigt die rückwärtige Stirnseite eines Motorgehäuses 1 einer Pumpe, in dem die nicht dargestellten Statorwicklungen angeordnet sind. Das Motorgehäuse 1 ist aus Metall und hat Bohrungen 2 zur Halterung der Pumpe. Auf die Stirnwand ist in axialer Richtung ein nicht dargestelltes, die Steuerelektronik, insbesondere die Leistungstransistoren, aufnehmendes Elektronikgehäuse aufsetzbar. Die Statorwicklungen sind über Kontakte 3, die in der Stirnwand des Motorgehäuses 1 angeordnet sind, mit der Steuerelektronik kontaktierbar.

Das erfindungsgemäße Motorgehäuse ist so konzipiert, daß das Aufstecken des Elektronikgehäuses in vier um jeweils 90° gegeneinander verdrehten Positionen möglich ist. Deutlich zu erkennen ist die symmetrische Anordnung der Kontakte 3, die in diesem Fall als 5-polige Buchsenleisten (Mehrfachstecker) ausgebildet sind. Am Elektronikgehäuse ist entsprechend eine Steckerleiste angebracht, die in einer der vier Buchsenleisten einsteckbar ist. Ebenfalls mit einer Teilung von 90° sind in die Stirnwand schlitzartige Ausnehmungen 4 eingebracht, in die entsprechende Vorsprünge am Elektronikgehäuse eingreifen. Die Verbindungselemente bewirken eine Grobzentrierung beim Aufsetzen des Elektronikgehäuses. Eine weitere Feinzentrierung auf die Buchsen 3 hin wird durch Bohrungen 5 erreicht, in die am Elektronikgehäuse befindliche konisch geformte Stifte eingesteckt werden. Die Ausnehmungen 4 und die Bohrungen 5 können mit Kunststoff ausgekleidet sein, um die Teile zu schonen und ein Fressen zu verhindern. Über Gewindebohrungen 6 kann das Elektronikgehäuse an der Stirnwand verschraubt werden.

Im Mittelpunkt der Stirnwand ist eine zentrale Steckbuchse 7 angeordnet, die einen zentralen Steckkontakt bildet, der zur Kontaktierung der Erdung dient.

Claims (11)

1. Elektromotor, insbesondere zum Antrieb einer Pumpe, mit einem die Statorwicklungen aufnehmenden Motorgehäuse und einem auf eine rückwärtige Stirnwand des Motorgehäuses in axialer Richtung aufsetzbaren und die Steuerelektronik aufnehmenden Elektronikgehäuse, wobei die Statorwicklung über Kontakte mit der Steuerelektronik kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Motorgehäuse (1) und dem Elektronikgehäuse Verbindungselemente vorgesehen sind, die ein Aufsetzen des Elektronikgehäuses in vier um jeweils 90° gegeneinander verdrehten Positionen zulassen.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente Kontakte (3) aufweisen, die eine Kontaktierung zwischen Motorgehäuse (1) und Elektronikgehäuse in jeder der realisierbaren Positionen zulassen.

3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (3) Steckkontakte sind, die in der Stirnwand des Motorgehäuses (1) angeordnet sind und die ein lösbares Aufstecken des Elektronikgehäuses ermöglichen.

4. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte(3)in 90°- Teilung in der Stirnwand angeordnet sind.

5. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kontaktierung nötigen Kontakte (3) in Mehrfachsteckern zusammengefaßt sind, wobei die Mehrfachstecker in 90°-Teilung angeordnet sind.

6. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Steckkontakt (7) ausgebildet ist, der insbesondere zur Kontaktierung der Erdung dient.

7. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Motorgehäuse (1) und Elektronikgehäuse Führungen (5) vorgesehen sind, die beim Aufstecken des Motorgehäuses eine Einführhilfe für die Steckkontakte bilden.

8. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen Metallstifte sind, die in entsprechende, insbesondere mit Kunststoff ausgekleidete, Bohrungen (5) oder Ausnehmungen eingreifen.

9. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte Schneid- Klemm-Kontakte sind, die am Elektronikgehäuse angeordnet sind und die beim Aufsetzen des Elektronikgehäuses in die Enden der Wicklungen einschneiden.

10. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte sich am Elektronikgehäuse und die Buchsen am Motorgehäuse befinden.

11. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte von Stanzblechen realisiert sind.