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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung mit
den oberbegrifflichen Merkmalen gemäß Anspruch
1 bzw. auf ein Verfahren zum Zusammenbauen einer derartigen Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung.
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EP 11 33 444 B1 beschreibt
eine Sendungssortiersortiermaschine, welche Weichen in Laufwegen
aufweist, über welche Briefe als flache, flexible Sendungen
von einer Eingangsstelle auf eine Vielzahl von Ausgangsstellen verteilt
werden. Zum Verstellen solcher Weichen dient jeweils eine einer
Weiche zugeordnete Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung.
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Derartige
Sendungssortiersortiermaschinen weisen üblicherweise eine
Vielzahl einzelner und voneinander unabhängig angeordneter
Komponenten zur Ausbildung einer solchen Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung
auf. Bei den einzelnen Komponenten handelt es sich insbesondere
um eine Art Grundplatte oder Rahmen, woran die weiteren Komponenten
teilweise einzeln und teilweise als vormontierte Baugruppen angeordnet
werden. Insbesondere umfasst eine solche Anordnung eine Welle, welche
durch einen Rotor geführt ist, wobei der Rotor in für
sich bekannter Art und Weise in einem Stator angeordnet ist und
mittels im Stator angeordneter Spulen relativ zum Stator gedreht
werden kann. Durch die Drehung des Rotors wird entsprechend die
Welle mit dem Rotor zusammen gedreht. Eine solche Anordnung aus
Rotor, Stator und Welle wird als individuelle Komponenten an der
Grundplatte befestigt. Außerdem ist bekannt, Wärmeleitvorrichtungen
in dem Bereich des Stators anzuordnen, um von den Spulen bzw. einem
die Spulen umgebenden Blechpaket des Stators erzeugte Wärme
abzuführen.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung
für eine Weiche zum Ablenken von flachen, flexiblen Sendungen
konstruktiv derart auszugestalten, dass ein einfacher Zusammenbau
der einzelnen Komponenten und eine kompakte und platzsparende Endanordnung
der Komponenten nach deren Zusammenbau ermöglicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren
zum Zusammenbauen einer derartigen Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
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Bevorzugt
wird demgemäß eine Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung
für eine Weiche zum Ablenken von flachen, flexiblen Sendungen,
insbesondere Briefen, während deren Lauf durch eine Sendungssortiersortiermaschine.
Die Antriebsvorrichtung ist ausgestattet mit einer eine Bodenplatte
aufweisenden Grundplatte, einer Welle, einer Lageranordnung zum
Lagern der Welle an der Grundplatte, einem Stator, der fest an der
Grundplatte befestigt ist, und einem Rotor, der zum Aufnehmen der
Welle und Drehen der Welle drehbar in der Grundplatte gelagert ist.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung sind
dabei die Lageranordnung, der Rotor und der Stator alle an der Grundplatte
angeordnet sind. Gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausgestaltung sind dabei zusätzlich zumindest eine Anschlagfläche
für einen Anschlag am Rotor und eine Wärmeableitungsanordnung
für den Stator alle an der Grundplatte angeordnet.
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Bevorzugt
ist eine solche Vorrichtung mit in dem Boden der Grundplatte einem
ersten Lager zum Lagern der Welle und in dem Boden der Grundplatte zusätzlich
einer Aufnahmeöffnung, die auch als Aussparung ausgestaltet
sein kann, mit einer Erstre ckung quer zur Erstreckung der Welle,
wobei die Aufnahmeöffnung zumindest die Anschlagfläche
aufweist, die als Wandungsabschnitt der Grundplatte zum Begrenzen
eines Weges des am Rotor ausgebildeten oder drehfest angeordneten
Anschlags beim Drehen des Rotors in Drehrichtung des Anschlags angeordnet
ist. Dadurch übernimmt die Grundplatte eine konstruktive
Mehrfachfunktion als Lager des Rotors und zugleich als Gegenanschlag
zur Begrenzung eines zugelassenen Drehwinkels des Rotors.
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Bevorzugt
ist die Grundplatte mit Befestigungselementen zum Befestigen des
Stators und mit einem Deckel derart ausgestattet, dass zwischen
der Grundplatte und dem Deckel der Stator angeordnet ist und ein
Bereich seitlich des Stators zwischen der Grundplatte und dem Deckel
zum Ableiten von im Stator erzeugter Wärme wandungsfrei
ausgebildet ist. Dadurch übernimmt die Grundplatte zusätzlich eine
konstruktiv ausgestaltete Funktion als Wärmeleitelement
zum Ableiten von Wärme, welche durch in dem Stator üblicherweise
angeordnete Spulen und Bleche entsteht.
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Vorzugsweise
weist die Grundplatte einen Verbindungsdom zum Lagern der Welle
auf, wobei sich der Verbindungsdom seitlich und oberhalb eines in
dem Boden der Grundplatte aufgenommenen ersten Lagers und der Welle
erstreckt und einen Lagersitz für ein zweites Lager zum
Lagern der Welle aufweist. In einer einzigen mittels z. B. Spritzguss
einstückig herstellbaren Komponente sind somit neben den
weiteren genannten Komponenten auch zwei voneinander beabstandete
Lager zum hinsichtlich der Wellenachse der Welle verschwenkungsfreien Lagern
der Welle anordbar. Der Verbindungsdom ist dabei bevorzugt zwischen
dem Lagersitz und dem Boden zu zumindest einer Seite quer zur Längserstreckung
der Welle offen ausgebildet zum Einsetzen des Rotors. Dadurch kann
der Rotor auf einfache Art und Weise von der Seite her zwischen
die beiden Lager eingesetzt werden.
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Der
Verbindungsdom erstreckt sich bevorzugt durch den Stator hindurch.
Insbesondere weist der Verbindungsdom sich zur Welle achsparallel
erstreckende Rippen in von der Welle abgewandter und zum Stator
zugewandter Richtung auf. Diese Anordnung der Rippen gibt Stabilität,
so dass die Rippen als Verstärkungsrippen wirken.
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Über
bei einer solchen Anordnung bestehende Verbindungsflächen
zwischen der Grundplatte und dem Stator, auf denen der Stator aufliegt, übernimmt
die Grundplatte zusätzlich eine Wärmeleitfunktion.
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Bevorzugt
wird entsprechend auch ein Verfahren zum Zusammenbauen einer derartigen
Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung, bei dem in
einem frühen Verfahrensschritt auf einer Grundplatte mit
einem sich seitlich und oberhalb einer in einem Boden der Grundplatte
ausgebildeten Grundplattenöffnung erstreckenden Verbindungsdom,
der an einer Seite quer zur Längserstreckung einer Welle
offen ausgebildet ist, ein Rotor eingesetzt wird. In einem späteren
Verfahrensschritt nach dem Einsetzen des Rotors wird ein Stator
den Verbindungsdom umgreifend auf der Grundplatte aufgesetzt. In
einem weiteren Schritt nach dem Einsetzen des Rotors und nach oder
vor dem Aufsetzen des Stators wird dann die Welle durch ein erstes
Lager in der Grundplattenöffnung, durch den zumindest teilweise
im Verbindungsdom angeordneten Rotor und durch ein zweites Lager,
das im Verbindungsdom aus Sicht des ersten Lagers jenseits des Rotors
ausgebildet ist, drehfest mit dem Rotor verbunden eingesetzt. Während
das erste Lager im Boden der Grundplatte optional zusammen mit der
Welle einsetzbar ist, wird das zweite Lager im Verbindungsdom vorzugsweise vor
dem Einsetzen des Rotors eingesetzt.
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Ein
Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
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1 Komponenten
einer Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung in auseinandergezogener
Darstellung vor der Montage;
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2 die
Sendungssortiersortiermaschinen-Antriebsvorrichtung in fast fertig
montiertem Zustand in perspektivischer Seitenansicht;
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3 die
Anordnung gemäß 2 in Seitenansicht
auf die Stirnseite eines von einer Grundplatte abstehenden Verbindungsdoms;
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4 eine
perspektivische Ansicht der Grundplatte mit dem davon abstehenden
Verbindungsdom;
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5 eine
Schnittansicht durch die Grundplatte und teilweise den Verbindungsdom
der Grundplatte und
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6 die
Schnittansicht gemäß 5, wobei
zusätzlich ein Rotor und eine Welle geschnitten darin eingesetzt
dargestellt sind.
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Wie
aus den Figuren, insbesondere aus 1, ersichtlich,
ist eine Welle 1 in einer Grundplatte 4 über
ein erstes Lager 2 und ein zweites Lager 3 drehbar
gelagert anordbar. Das erste Lager 2 ist dabei in einer
bodenseitigen Grundplattenöffnung 40 bzw. in einem
Lagersitz 46 als einer Lageraufnahmeöffnung für
das erste Lager einsetzbar. Das zweite Lager 3 ist in axialer
Richtung der Welle von dem ersten Lager 2 und einem Boden 41 der
Grundplatte 4, in welchem das erste Lager 2 eingesetzt
ist, beabstandet in einem Lagersitz 43 einsetzbar. Der
Lagersitz 43 des zweiten Lagers 2 wird durch ein
vorderseitiges Ende eines Verbindungsdoms 42 ausgebildet. Nach
dem Einsetzen der Welle 1 ist diese somit direkt durch
entsprechende Lageröffnungen 20, 30 des
ersten bzw. des zweiten Lagers 2, 3 eingesetzt
in der Grundplatte 4 gelagert.
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Vor
dem Einsetzen der Welle 1 in die Grundplatte 4 bzw.
in die Lager 2, 3 wird in bzw. an der Grundplatte 4 ein
Rotor 7 angeordnet. Der Rotor 7 weist eine zentral
durch einen Rotorzentralabschnitt 71 führende
Rotoröffnung 70 auf, durch welche die Welle 1 bei
der Montage hindurchgeführt wird. Die Rotoröffnung 70 weist
dabei einen unrunden Querschnitt auf, welcher einem entsprechenden
Außenumfang der Welle 1 in diesem Bereich der
Welle 1 angepasst ist, so dass eine Drehung des Rotors 7 direkt auf
die Welle 1 übertragen wird, um zusammen mit dem
Rotor 7 die Welle 1 zu drehen.
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Um
den Rotor 7 zwischen dem ersten Lager 2 und dem
zweiten Lager 3 einsetzen zu können, besteht der
Verbindungsdom 42 aus vorzugsweise zwei oder mehr Wandungen,
welche sich von dem Boden 41 der Grundplatte 4 zu
dem Lagersitz 43 erstrecken, wobei zumindest an einer Seite,
vorzugsweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten
des Verbindungsdoms 42 keine Wandung ausgebildet ist. Dadurch
kann der Rotor 7 von einer seitlichen Richtung her durch
den offenen Abschnitt des Verbindungsdoms 42 zwischen das
erste Lager 2 und das zweite Lager 3 eingesetzt
werden. Durch ein nachfolgendes Einführen der Welle 1 durch
die Lageröffnungen 20, 30 der beiden
Lager 2, 3 und die dazwischen liegende Rotoröffnung 70 wird
der Rotor 7 lagefest aber zusammen mit der Welle 1 um
deren Wellenachse drehbar in der Grundplatte 4 gelagert.
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Um
den Rotor 7 in Wechselwirkung mit einem Stator 6 zu
einer Drehung um die Welle 1 antreiben zu können,
sind seitlich an dem Rotorzentralabschnitt 71, das heißt
insbesondere achsparallel zur Welle 1 am Rotorzentralabschnitt 71 ein
Permanentmagnet oder mehrere Permanentmagnete 72 angeordnet.
Die vorzugsweise zwei Permanentmagnete 72 erstrecken sich
dabei in Richtung der Aussparungen bzw. wandungsfreien Abschnitte
des Verbindungsdoms 42 und gegebenenfalls seitlich aus
dem Verbindungsdom 42 her aus. Die Permanentmagnete 72 sind
dabei relativ zu der Breite des wandungsfreien Abschnitts des Verbindungsdoms 42 schmal
ausgebildet, so dass sie eine ausreichende Rotation des Rotors 7 in
einem gewünschten und erforderlichen Drehbereich ermöglichen.
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Zur
Begrenzung eines Drehbereichs des Rotors 7 sind an diesem
vorzugsweise unterseitig, das heißt auf der dem Boden 41 zugewandten
Seite, ein oder vorzugsweise zwei Anschläge 73 ausgebildet. Die
Anschläge 73 erstrecken sich dabei von dem unteren
Rotorzentralabschnitt 71 in seitlicher Richtung, d. h.
vorzugsweise in gleicher Richtung wie die oberhalb dazu angeordneten
Permanentmagnete 72. Zur Ausbildung eines Gegenanschlags
für die Anschläge 73 sind in der Grundplatte 4,
insbesondere im Boden 41 der Grundplatte 4 Aufnahmeöffnungen 49 ausgebildet.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Aufnahmeöffnungen 49 durch
Aussparungen in dem Wandungsmaterial des Bodens 41 ausgebildet, wobei
sich die Aufnahmeöffnungen 49 aus dem Bereich
unterhalb des Verbindungsdoms 42 in seitlicher Richtung über
den wandungsfreien Bereich des Verbindungsdoms 42 heraus
erstrecken. Die in Drehrichtung seitlichen Wandungsflächen
der Aufnahmeöffnung 49 bilden dabei Anschlagsflächen 48 für
den oder die Anschläge 73 aus. Vorzugsweise können
an den Anschlagsflächen 48 Anschlaggummis angeordnet
sein, welche eine dämpfende Wirkung beim Anschlagen des
entsprechenden Anschlags 73 haben. Dadurch ist der Rotor 7 nur
innerhalb eines Drehbereichs drehbar, welcher durch die Anschläge 73 und die
Anschlagsflächen 48 der Aufnahmeöffnungen 49 begrenzt
ist.
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Zur
Befestigung des Stators 6 und deren lagerichtiger Ausrichtung
weist die Grundplatte 4 einen vorzugsweise umlaufenden
Aufnahmevorsprung 47 auf. Bevorzugt ist in Draufsicht die
Kontur des Aufnahmevorsprungs 47 quaderförmig,
das heißt entsprechend der Kontur des Stators 6,
ausgebildet. Die eigentliche Fixierung des Stators 6 an
der Grundplatte 4 erfolgt vorzugs weise mittels Statorschrauben, welche
durch den Stator 6 bzw. Blechplatten des Stators 6 hindurchgeführt
und in entsprechende Aufnahmegewinde 62 an der Grundplatte 41 (4)
eingeschraubt sind.
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Der
Stator 6 besteht in für sich bekannter Art und
Weise aus einem ein Magnetfeld führendes Bauteil, wie z.
B. einem Blechpaket 61, welches Spulen 63 umgreift.
Durch eine Aktivierung der Spulen 63 durch Anlegen eines
entsprechenden Stromflusses erzeugen die Spulen 63 ein
Magnetfeld, welches über Blechplatten des Blechpakets 61 in
Wechselwirkung mit den Permanentmagneten 72 des Rotors 7 tritt
und eine Verschwenkung des Rotors 7 entsprechend dem angelegten
Stromfluss bewirkt.
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Zur
Kontaktierung dient vorzugsweise eine Platine 8 mit entsprechenden
elektronischen Komponenten. Bevorzugt ist die Platine 8 an
einer Oberfläche bzw. parallel zur Oberfläche
des Blechpakets 61 am Stator 6 angeordnet. Vorzugsweise
weist die Platine 8 eine Steckeranordnung 81 auf,
welche zum Anschließen an eine externe Versorgungs- und/oder Steuereinrichtung
dient. Insbesondere weist die Platine 8 zur Steuerung geeignete
oder erforderliche Komponenten auf. Zu solchen Komponenten zählt vorzugsweise
auch ein Sensor zum Erfassen einer momentanen Drehstellung des Rotors 7.
Vorzugsweise weist der Rotor 7 entsprechend einen Sensorsignalgeber 74 auf,
welcher an der Seite des Rotors 7 angeordnet ist, welche
der Platine 8 zugewandt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist der Sensorsignalgeber 74 oberseitig an einem der Permanentmagnete 72 angeordnet.
Der Sensorsignalgeber 74 und der damit kommunizierende
Sensor können in für sich bekannter Art und Weise
ausgestaltet sein und insbesondere als optische, magnetische oder mechanische
Schaltelemente ausgebildet sein.
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Vorzugsweise
weist der Verbindungsdom 42 Rippen 45 an seiner
Außenseite, das heißt an seiner von der Welle 1 und
dem Rotor 7 abgewandten Seite auf. Die Rippen 45 sind
dabei insbesondere als Verstärkungsrippen ausgebildet und
führen ausgehend von dem Boden 41 mit von dem
Wandungsbereich des Verbindungsdoms 42 abnehmender Breite
und Tiefe zum Lagersitz 43. Vorzugsweise bewirken die Rippen 45 nicht
nur eine Verstärkung als Verstärkungsrippen sondern
auch eine Wärmeleitfunktion, da durch die Rippen 45 eine
definierte Beabstandung zwischen dem Außenumfang des Verbindungsdoms 42 und
dem Innenumfang einer durch den Stator 6 führenden
Statoröffnung 60 entsteht.
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Die
Statoröffnung 60 ist als Durchgangsöffnung
in achsumgreifender und achsparalleler Richtung zur Welle 1 ausgebildet
und so dimensioniert, dass beim Aufsetzen des Stators 6 über
den Verbindungsdom 42 der Verbindungsdom umgriffen wird. Außerdem
ist die Dimensionierung so, dass gegebenenfalls seitlich aus dem
Verbindungsdom 42 herausragende Abschnitte des Rotors 7 frei
beweglich bleiben. Sofern sich die Platine 8 in dem Bereich
axial oberhalb des Stators 6 erstreckt, weist auch die
Platine 8 eine entsprechend dimensionierte Platinenöffnung 80 auf,
welche zumindest zum Umgreifen des Lagersitzes 43 ausreichend
groß dimensioniert ist.
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Zum
Schutz der an der Grundplatte 4 angesetzten Komponenten
wird vorzugsweise ein Deckel 5 dem Boden 41 der
Grundplatte 4 gegenüberliegend an der Grundplatte 4 befestigt.
Dabei erstrecken sich seitliche Umfangswandungen des Deckels 5 nur
so weit in Richtung der Grundplatte 4 bzw. von deren Boden 41,
dass seitlich des Blechpaketes 61 ein wandungsfreier Raum
verbleibt und vorzugsweise auch eine freie Strömungsverbindung
zu dem Bereich zwischen dem Verbindungsdom 42 und der Innenseite
des Stators 6 verbleibt, um Wärme vom Stator 6 abführen
zu können. Vorzugsweise ist in dem Deckel 5 eine
zentrale Deckelöffnung 50 ausgebildet, durch welche
gegebenenfalls ein Endabschnitt oder hindurchreichender Abschnitt
der Welle 1 hindurchführbar ist. Zur Befestigung
des Deckels 5 dienen vorzugsweise Deckelschrau ben 52,
welche durch in den Eckbereichen ausgebildete Öffnungen 51 hindurchgeführt
und in entsprechende Gewinde im Boden 41 der Grundplatte 4 geschraubt
werden (3). Natürlich kann
die Montage auch anders erfolgen, beispielsweise mittels Rastzungen
anstelle von Schraubverbindungen.
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- 1
- Welle
- 2
- erstes
Lager
- 20
- Lageröffnung
in 2
- 3
- zweites
Lager
- 30
- Lageröffnung
in 3
- 4
- Grundplatte
- 40
- bodenseitige
Grundplattenöffnung
- 41
- Boden
- 42
- Verbindungsdom
zum Verbinden von 41 und 43
- 43
- Lagersitz
für 3
- 44
- Lageraufnahmeöffnung
in 43
- 45
- Rippen,
insbesondere Verstärkungsrippen
- 46
- Lagersitz/Lageraufnahmeöffnung
für 2
- 47
- Aufnahmevorsprung
für 6
- 48
- Anschlagfläche
für 73
- 49
- Aufnahmeöffnung
für 73
- 5
- Deckel
- 50
- Deckelöffnung
für 1
- 51
- Öffnung
für Deckelschrauben
- 52
- Deckelschrauben
- 53
- Aufnahmegewinde
für Deckelschrauben
- 6
- Stator
- 60
- Statoröffnung
für 1
- 61
- Blechpaket
- 62
- Aufnahmegewinde
für 64
- 63
- Spulen
- 64
- Statorschrauben
- 7
- Rotor
- 70
- Rotoröffnung
für 1
- 71
- Rotorzentralabschnitt
- 72
- Permanentmagnete
- 73
- Anschlag
- 74
- Sensorsignalgeber
- 8
- Platine
- 80
- Platinenöffnung
für 1
- 81
- Anschlussstecker
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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