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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen naßbetriebenen Anker für eine elektrische Maschine, insbesondere einer elektrischen Kraftstoffpumpe, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Ankers.
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Naßbetriebene Anker sind häufig mithilfe einer Umspritzung oder Lackierung ummantelt, um sie gegen die sie umgebende Flüssigkeit abzudichten. Eine solche Abdichtung ist aber zumeist nicht vollständig dicht. Zudem sind die Flüssigkeiten, die naßbetriebene Anker umgeben, oftmals elektrisch leitend und/oder aggressiv. Dies ist zum Beispiel bei Kraftstoffpumpen der Fall, bei denen die Flüssigkeit ein Kraftstoff, beispielsweise (Bio-)Diesel oder Benzin, ist.
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Solche Flüssigkeiten durchdringen die bisher bekannten Ummantelungen oder greifen die bisher bekannten Ummantelungen an und beschädigen sie, bis die Abdichtung nicht mehr gewährleistet ist, und die Wicklungen des Ankers offen liegen. Dann werden diese durch die Flüssigkeit angegriffen und beschädigt, was letztendlich zu einem Wicklungskurzschluss und damit zum Motorausfall führt.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen naßbetriebenen Anker gegen das Eindringen der ihn umgebenden Flüssigkeit möglichst dauerhaft abzudichten, so dass die Nutzungsdauer des Ankers länger ist, wobei der Anker dennoch kostengünstig herstellbar und leicht montierbar ist, und wobei der Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine mit diesem Anker durch die Ummantelung nicht beeinträchtigt ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Montieren des naßbetriebenen Ankers zu schaffen, mit dem der Anker leicht und ohne eine Belastung/Beschädigung des Kommutators montierbar ist.
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Dafür wird ein naßbetriebener Anker einer elektrischen Maschine, insbesondere für eine Kraftstoffpumpe, geschaffen, mit einem Grundkörper und einem Kommutator, die konzentrisch um eine Welle angeordnet sind, welche sich in eine axiale Richtung erstreckt.
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Ein solcher Anker weist Ankerwicklungen auf, die am Grundkörper angeordnet und zur Erzeugung eines elektrischen Wechselfeldes vorgesehen sind. Solche Ankerwicklungen sind bevorzugt aus einem kupferhaltigen Metall oder aus Kupfer hergestellt und korrosionsanfällig. Weiterhin weist ein solcher Anker Befestigungsmittel zum Befestigen der Ankerwicklungen sowie gegebenenfalls weitere Kontaktmittel auf, die am Kommutator angeordnet und aus einem gut leitenden Metall wie beispielsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung gefertigt und daher ebenfalls korrosionsanfällig ausgebildet sind.
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Der Anker zeichnet sich dadurch aus, dass er von einer Hülse umgeben ist, die den Grundköper sowie den Kommutator in einer Umfangsrichtung um die Achse vollumfänglich umgibt.
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Die Hülse verhindert dauerhaft ein Eindringen der Flüssigkeit in ihren Innenraum. Dadurch sind die im Innenraum der Hülse angeordneten Bestandteile des Ankers, insbesondere die korrosionsanfälligen Bestandteile, dauerhaft vor der Flüssigkeit geschützt.
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Prinzipiell ist eine solche Hülse auch für einen nicht naßbetriebenen Anker verwendbar. Dann hat die Hülse den Vorteil, dass sie den Anker vor dem Eindringen von Staub und Flüssigkeit schützt.
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Es ist bevorzugt, dass die Hülse topfförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise weist sie an einem ersten Ende einen Boden auf, der sich quer zur Welle erstreckt. Dabei ist es weiterhin bevorzugt, dass mittig des Bodens eine Wellenaufnahme vorgesehen ist. Die Wellenaufnahme ist in einem montierten Zustand des Ankers von der Welle durchsetzt.
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Weiterhin bevorzugt weist die Hülse einen Rand auf, der am Boden angeordnet ist und sich konzentrisch um die Welle erstreckt. Der Rand weist bevorzugt ein offenes Ende auf.
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Um den Anker mit einer elektrischen Spannung zu versorgen, ist es bevorzugt, dass der Kommutator Kommutatorlamellen aufweist. Die Kommutatorlamellen sind elektrisch mit den Ankerwicklungen verbunden, die zur Erzeugung des Wechselfeldes vorgesehen sind. Die Kommutatorlamellen wirken im Betrieb der elektrischen Maschine mit Bürsten zusammen, die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kommutatorlamellen quer zur Welle angeordnet. Es ist aber ebenfalls bevorzugt, dass die Kommutatorlamellen in einem Winkel zur Welle angeordnet sind, wenn beispielsweise die Einbauverhältnisse dies erfordern. Bevorzugt sind die Kommutatorlamellen im montierten Zustand des Ankers an dem offenen Ende des Randes der Hülse angeordnet.
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In dieser Ausführungsform umgibt die Hülse den gesamten Grundkörper des Ankers und den Kommutator bis auf die Kommutatorlamellen, die von außen zugänglich sein müssen, um den Anker mit der elektrischen Spannung zu versorgen. Abgesehen von den Kommutatorlamellen sind der Grundkörper des Ankers mit den Ankerwicklungen und der Kommutator daher im Innenraum der Hülse angeordnet. Diese Bestandteile sind daher komplett von der Flüssigkeit getrennt.
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Hülse bündig mit den Kommutatorlamellen vorgesehen. Dadurch sind die Kommutatorlamellen sehr leicht von außen zugänglich.
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In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform überragt die Hülse die Kommutatorlamellen im montierten Zustand des Ankers. In dieser Ausführungsform sind die Kommutatorlamellen bevorzugt quer zur Achse angeordnet. Dabei ist es bevorzugt, dass der Abstand des offenen Endes der Hülse von den Kommutatorlamellen im Bereich von 0,5–2 mm liegt und/oder weniger als 12% der Länge der Hülse beträgt. Bevorzugt beträgt der Abstand etwa 0,5%–12% der Länge der Hülse, besonders bevorzugt beträgt er 3%–7% der Länge der Hülse. Er ist abhängig von der Größe des Ankers. Bei einem Aufsetzen des Ankers mit dem offenen Ende der Hülse auf eine Auflagefläche, insbesondere bei einem Transport des Ankers auf einem Blister oder während seiner Montage, bleiben die Kommutatorlamellen von der Auflagefläche um den Abstand beabstandet. Die Kommutatorlamellen sind bei einer solchen Handhabung daher gegen ein Verkratzen oder eine ähnliche Beschädigung geschützt. Da der Abstand klein ist, sind die Kommutatorlamellen dennoch im montierten Zustand des Ankers für die Bürsten leicht zugänglich.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform überragt die Hülse auch die Bürsten, die an die Spannungsquelle angeschlossen sind. Durch diese metallische Kapselung sind die EMV-Werte (Elektromagnetische Verträglichkeit) der elektrischen Maschine mit diesem Anker weiter verbessert.
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Damit die Hülse den Wirkungsgrad einer elektrischen Maschine mit diesem Anker nicht oder nicht wesentlich negativ beeinflusst, ist es bevorzugt, dass sie aus einem nicht magnetischen Material hergestellt ist. Weiterhin bevorzugt beträgt die Wandstärke der Hülse 0,05–1 mm, besonders bevorzugt 0,15–0,4 mm, ganz besonders bevorzugt 0,2–0,3 mm. Die Hülse ist daher sehr dünnwandig ausgebildet. Dies gewährleistet einen sehr kleinen Luftspalt zwischen dem Anker und einem Stator der elektrischen Maschine.
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Um weiterhin die Korrosionsbeständigkeit der Hülse zu gewährleisten, ist es bevorzugt, dass die Hülse aus einem Edelstahl gefertigt ist. In dieser Ausführungsform ist keine nachträgliche galvanische Beschichtung erforderlich. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Hülse als Beschriftungsfläche genutzt wird. Da keine nachträgliche Beschichtung/Ummantelung der Hülse erforderlich ist, ist die Beschriftung dauerhaft lesbar.
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Die Fertigung der Hülse aus Edelstahl hat weiterhin den Vorteil, dass Edelstahl gegen alle bekannten Kraftstoffe medienbeständig ist. Zudem ist eine Hitzeeinwirkung auf den Anker, beispielsweise bei Stillstand einer Kraftstoffpumpe, im Vergleich zu einem herkömmlichen Anker mit einer aus einer Kunststoffumspritzung oder Lackierung gebildeten Ummantelung, die schmelzen kann, unkritischer. Die metallische Kapselung verbessert außerdem die EMV-Eigenschaften des Ankers.
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Die Hülse ist bevorzugt tiefgezogen und daher mit herkömmlichen Verfahren kostengünstig herstellbar.
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Um die Hülse zu fixieren, ist es bevorzugt, dass der Anker Fixierungsmittel aufweist, mit denen die Hülse gegen ein axiales Verschieben fixiert ist. Bevorzugt ist sie mit den Fixierungsmitteln am Grundkörper fixiert. Weiterhin bevorzugt ist die Hülse vom Kommutator beabstandet. Dadurch wirken auf die Hülse wirkende Montagekräfte, beispielsweise bei einem Umbördeln des Randes der Hülse, nicht auf den Kommutator. Die Fixierung erfolgt bevorzugt form- und/oder kraftschlüssig, beispielsweise durch Schweißen. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist die Hülse Kerben als Fixierungsmittel auf. Die Kerben sind bevorzugt an axialen Enden des Grundkörpers in der Hülse vorgesehen und sichern diese gegen ein Verschieben in die axiale Richtung und/oder gegen die axiale Richtung.
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Vorzugsweise ist an einem ersten Ende des Ankers zwischen der Hülse und der Welle, und an einem zweiten Ende des Ankers zwischen der Hülse und dem Kommutator jeweils eine Dichtung, insbesondere ein O-Ring, vorgesehen. Die Dichtung verhindert ein Eindringen der Flüssigkeiten im Bereich der Wellenaufnahme der Hülse und im Bereich es offenen Endes der Hülse in ihren Innenraum. Zudem ist es bevorzugt, dass die Dichtung elastisch ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Dichtung aus einem Elastomer hergestellt. Alternativ oder zusätzlich sind aber auch Dichtungen durch Laserschweißen, Kleben oder Flüssigdichtungen bevorzugt.
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An den gegenüberliegenden axialen Enden des Grundkörpers weist dieser bevorzugt jeweils eine Abschlusslamelle auf. Die Abschlusslamellen sind bevorzugt einstückig und jeweils aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus einem Kunststoff, gefertigt. Sie weisen einen an den Grundkörper anliegenden ersten Lamellenteil auf, der ringförmig ausgebildet ist und sich quer zur Achse erstreckt. Zudem ist es bevorzugt, dass sie einen zweiten Lamellenteil aufweisen, der am ersten Lamellenteil angeordnet ist und sich entlang der Achse erstreckt. Weiterhin weisen sie jeweils eine Durchbohrung zur Aufnahme der Welle auf. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass als Kerben ausgebildete Fixierungsmittel jeweils an den ersten Lamellenteil der Abschlusslamellen angrenzen. Das dem ersten Lamellenteil abgewandte Ende des zweiten Lamellenteils wird bevorzugt als Anschlag für weitere Bauteile, beispielsweise den Kommutator oder einen O-Ring, genutzt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Abschlusslamellen zudem einen dritten, sich entlang der Achse erstreckenden Lamellenteil auf, der sich in Richtung der Welle erstreckt und den Grundkörper umgibt. In dieser Ausführungsform liegt die Hülse am dritten Lamellenteil an und ist vom Grundkörper beabstandet, so dass sich die Hülse und der Grundkörper nicht elektrisch kontaktieren, sondern voneinander isoliert sind. Der dritte Lamellenteil der Abschlusslamelle hat zudem den Vorteil, dass er eine Zentrierpressung des Grundkörpers in die Hülse ermöglicht. In dieser Ausführungsform können gegebenenfalls weitere Fixierungsmittel entfallen.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer elektrischen Maschine mit einem solchen naßbetriebenen Anker. Eine solche elektrische Maschine ist bevorzugt ein Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrommotor oder ein Synchronmotor. Die Erfindung ist aber ebenfalls auf andere elektrische Maschinen wie beispielsweise Generatoren oder Starter anwendbar.
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Das Kapseln der Bestandteile des Ankers durch die Hülse hat den Vorteil, dass der Anker vor dem Montieren der Hülse ausgewuchtet werden kann. Die Hülse ist mit herkömmlichen Verfahren bezüglich ihrer Ausmaße sehr genau herstellbar, so dass sie im montierten Zustand die Unwucht des Ankers nicht oder nicht wesentlich beeinflusst.
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Die Hülse hat weiterhin den Vorteil, dass sie die im Innenraum der Hülse angeordneten Bestandteile des Ankers bei seiner Handhabung gegen eine Beschädigung schützt. Weiterhin schützt sie diese vor dem Einfluss der Fliehkräfte im Betrieb der elektrischen Maschine.
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Außerdem verringert die Hülse Planschverluste im Betrieb der elektrischen Maschine, so dass diese mit einem größeren Wirkungsgrad betreibbar ist.
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Schließlich verhindert die Hülse ein Eindringen von Spänen des Grundkörpers in den Luftspalt zwischen dem Anker und dem Stator.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Kraftstoffpumpe mit einem Elektromotor mit einem solchen naßbetriebenen Anker. Die Hülse des Ankers schützt die korrosionsanfälligen Bestandteile des Elektromotors dauerhaft vor der sie umgebenden Flüssigkeit. Die Nutzungsdauer des Elektromotors ist daher erheblich länger als die Nutzungsdauer herkömmlicher Elektromotoren mit naßbetriebenem Anker. Dementsprechend verlängert sich auch die Nutzungsdauer der Kraftstoffpumpe.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Hülse für einen insbesondere erfindungsgemäßen naßbetriebenen Anker, wobei die Hülse topfförmig ausgebildet und einstückig gefertigt ist. Die Hülse weist bevorzugt einen Boden auf, der sich quer zu einer Achse erstreckt, einen Rand, der am Boden angeordnet ist und sich konzentrisch um die Achse erstreckt, sowie eine Fügehilfe, die am Rand angeordnet ist und sich ebenfalls konzentrisch um die Achse erstreckt. Sie umgibt einen Innenraum, der zur Aufnahme des Grundkörpers und des Kommutators des Ankers vorgesehen ist. Beim Aufschieben der Hülse um den Grundkörper und den Kommutator verhindert die Fügehilfe ein Scheren der Hülse, insbesondere an einer am zweiten Ende des Ankers vorgesehenen Dichtung.
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Die Fügehilfe ist bevorzugt eine Fügefase, die durch Abwinkeln des Randes nach außen gebildet ist. in dieser Ausführungsform ist sie sehr einfach und kostengünstig herstellbar und im Bereich der Abwinkelung, beispielsweise durch eine Sollbruchstelle oder Schneiden, entfernbar. Es sind aber auch andere Fügegeometrien, Fasen oder Radien als Fügehilfe bevorzugt.
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Anstelle die Fügefase nach dem Fügen der Hülse zu entfernen, ist es ebenfalls bevorzugt, dass die Fügefase umgebördelt wird.
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Vorzugsweise ist mittig des Bodens der Hülse eine Wellenaufnahme vorgesehen. Die Wellenaufnahme umfasst bevorzugt einen Dichtbereich, der zur Aufnahme der Dichtung vorgesehen ist, sowie eine Durchbohrung. Der Dichtbereich erstreckt sich bevorzugt konzentrisch um die Welle. Die Durchbohrung ist bevorzugt in einem sich quer zur Welle erstreckenden Durchbohrungsring vorgesehen, der am Dichtbereich angeordnet ist. Im montierten Zustand des Ankers ist die Dichtung im Dichtbereich dichtend zwischen der Hülse und der Welle angeordnet und die Welle durchsetzt die Durchbohrung. Weiterhin bevorzugt weist der Rand ein offenes Ende auf.
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Im montierten Zustand des Ankers ist der Kommutator bevorzugt im Innenraum der Hülse angeordnet. Dabei ist es bevorzugt, dass er an dem offenen Ende des Randes angeordnet ist, so dass die Kommutatorlamellen von außen zugänglich sind.
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Damit auf die Hülse wirkende Kräfte den Kommutator möglichst nicht beeinflussen, ist es bevorzugt, dass sie den Kommutator nicht berührt. Zudem ist es dafür bevorzugt, dass die Hülse am Grundkörper fixiert ist. Als Fixierungsmittel weist die Hülse vorzugsweise Kerben auf, die an gegenüberliegenden Enden des Grundkörpers vorgesehen sind und ein axiales Verschieben der Hülse verhindern.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen eines naßbetriebenen Ankers für eine elektrische Maschine, insbesondere für eine Kraftstoffpumpe, wobei der Anker eine solche Hülse umfasst, mit den Schritten:
- • Aufschieben der Hülse in eine Schieberichtung auf die Welle,
- • Entfernen oder Umbördeln der Fügehilfe.
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Beim Aufschieben der Hülse in Schieberichtung auf die Welle wird diese durch die Wellenaufnahme hindurch geführt, wobei der Grundkörper und der Kommutator im Innenraum der Hülse angeordnet werden, so dass sie nach außen gekapselt sind.
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Die nach dem Aufschieben überstehende Fügehilfe wird bevorzugt entweder entfernt oder ebenfalls bevorzugt umgebördelt.
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Es ist bevorzugt, dass die Hülse anschließend gegen ein axiales Verschieben gesichert wird. Dafür werden als Fixierungsmittel bevorzugt Einkerbungen an gegenüberliegenden Enden des Grundkörpers in die Hülse eingebracht, so dass keine weiteren Fügemittel benötigt werden und die Fixierung kostengünstig, schnell und einfach möglich ist. Es ist bevorzugt, dass die Einkerbungen ein späteres Lösen der Hülse ermöglichen. Eine solche lösbare Befestigung der Hülse am Grundkörper hat den Vorteil, dass eine Fehleranalyse bei defektem Anker einfach möglich ist, da die Hülse demontierbar ist.
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In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform wird die Hülse mittels einer Zentrierpressung an die dritten Lamellenteile der Abschlusslamellen am Grundkörper fixiert. In dieser Ausführungsform können weitere Fixierungsmittel wie beispielsweise Kerben oder ähnlich entfallen.
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Die Hülse ist durch Aufschieben und gegebenenfalls anschließendem Anbringen von Fixierungsmitteln ohne thermische Belastungen montierbar.
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Die Montage erfordert keine Folgeprozesse, bei denen die Ankerkomponenten thermisch oder mechanisch belastet werden.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Verwendung einer erfindungsgemäßen Hülse als Transportschutz für einen naßbetriebenen Anker. Dafür überragt die Hülse die Kommutatorlamellen des Ankers in seinem montierten Zustand zumindest geringfügig.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Anker ohne eine Hülse in einer perspektivischen Ansicht,
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2 zeigt in (a) das Fügen der Hülse auf den Anker aus 1, in (b) einen Ausschnitt aus (a), in (c) den Anker aus (a) in einem Zwischenzustand, in (d) einen Ausschnitt aus (c), in (e) den Anker im montierten Zustand, in (f) einen Ausschnitt einen Ausschnitt aus (e), und in (h) eine weitere Ausführungsform eines Ankers im montierten Zustand, wobei die 2(a)–(e) jeweils ein Schnittbild des Ankers zeigen,
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3 zeigt in (a) und (b) einen erfindungsgemäßen Anker im montierten Zustand in verschiedenen perspektivischen Ansichten,
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4 zeigt den Anker aus 3 beim Fügen in ein ihn umgebendes Gehäuse, und
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5 zeigt in (a) den auf eine Auflagefläche abgesetzten Anker aus der 2(e) und in (b) eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ankers im montierten Zustand.
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1(a) zeigt einen erfindungsgemäßen Anker 1 ohne eine ihn umgebende Hülse 6 (s. 2). Der Anker 1 umfasst einen Kommutator 7, der zum Zuführen einer elektrischen Spannung vorgesehen ist, sowie einen Grundkörper 4.
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Der Kommutator 7 und der Grundkörper 4 erstrecken sich konzentrisch um eine Achse 20 und sind an einer Welle 2 angeordnet, die sich entlang der Achse 20 in eine axiale Richtung 21 erstreckt.
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Der Grundkörper 4 ist hier aus einer Vielzahl von Lamellen 40 als Lamellenpaket gefertigt. Die Lamellen 40 liegen aneinander an und sind beispielsweise durch Stanzpaketieren miteinander verbunden. Im Folgenden werden die Begriffe Grundkörper 4 und Lamellenpaket synonym verwendet. Die Erfindung umfasst aber auch einen Anker 1 mit einem aus einem Vollkörper gefertigten Grundkörper (nicht gezeigt).
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Das Lamellenpaket 4 umfasst eine erste Abschlusslamelle 41 sowie eine zweite Abschlusslamelle 42, die gegenüberliegende Enden des Grundkörpers 4 bilden. Die beiden Abschlusslamellen 41, 42 weisen jeweils einen sich quer zur Welle 2 erstreckenden ersten Lamellenteil 411, 421 auf, einen sich entlang der Welle 2 erstreckenden, hohlzylinderförmigen zweiten Lamellenteil 412, 422, sowie eine Durchbohrung 410, 420 (s. 2(a)), die zur Aufnahme der Welle 2 vorgesehen ist. Der zweite Lamellenteil 412, 422 dient zum Fügen des Grundkörpers 4 auf die Welle 2. Die Abschlusslamellen 41, 42 sind aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere einem Kunststoff, und einstückig gefertigt.
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Der zweite Lamellenteil 412 der ersten Abschlusslamelle 41 bildet hier einen ersten Anschlag für eine erste Dichtung 51, die als ein O-Ring ausgebildet ist. Der zweite Lamellenteil 422 der zweiten Abschlusslamelle 42 bildet einen zweiten Anschlag, der am Kommutator 7 anliegt.
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In einer Umfangsrichtung 23 um die Achse 20 gleichmäßig verteilt weist der Grundkörper 4 eine Vielzahl Pole 43 auf, zwischen denen jeweils Taschen 44 zur Aufnahme von Ankerwicklungen 8 ausgebildet sind. Von den Ankerwicklungen 8 ist hier beispielhaft eine gezeigt. Zum Befestigen der Ankerwicklungen 8 sind Befestigungsmittel 72 am Kommutator 7 vorgesehen, die hier als Haken ausgebildet sind. Im Folgenden werden die Begriffe Befestigungsmittel 72 und Haken synonym verwendet. Die Haken 72 sind elektrisch mit Kommutatorlamellen 71 des Kommutators 7 verbunden. Die Kommutatorlamellen 71 sind in einem montierten Zustand M des Ankers 1 (s. 2(e), (g) und 3) von außen zugänglich und zum Zuführen der elektrischen Spannung zu den Ankerwicklungen 8 vorgesehen.
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Um den Grundkörper 4 mit den Ankerwicklungen 8 und den Kommutator 7 vor einem Kontakt mit einer den Anker 1 umgebenden Flüssigkeit (nicht gezeigt) zu schützen, sieht die Erfindung vor, den Anker 1 mit einer Hülse 6 zu umgeben.
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2(a) zeigt das Fügen der Hülse 6 auf den Anker 1.
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Die Hülse 6 ist topfförmig ausgebildet und weist einen sich quer zur Achse 20 erstreckenden Boden 66 sowie einen sich in axialer Richtung 21 erstreckenden Rand 65 auf. Sie ist einstückig gebildet, so dass der Rand 65 am Boden 66 angeordnet ist. Die Hülse 6 ist aus einem nicht magnetischen Edelstahl durch Tiefziehen hergestellt und weist eine Wanddicke 63 von etwa 0,05–1 mm auf. Sie ist daher sehr dünnwandig ausgebildet.
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Der Rand 65 ist an einem dem Boden 66 gegenüberliegenden Ende 650 offen ausgebildet. An diesem offenen Ende 650 ist eine Fügehilfe 61 vorgesehen, die beim Fügen der Hülse 6 ein Scheren der Hülse 6 verhindert. Die Fügehilfe 61 ist durch ein Abwinkeln des Randes 65 nach außen gebildet, so dass sie eine rampenförmige Fügefase bildet. Im Folgenden werden die Begriffe Fügehilfe 61 und Fügefase 65 synonym verwendet.
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Mittig des Bodens 66 ist eine Wellenaufnahme 68 vorgesehen. Die Wellenaufnahme 68 umfasst einen Dichtbereich 67, der sich zumindest teilweise entlang der Achse 20 erstreckt und zur Anlage an die erste Dichtung 51 vorgesehen ist. Mittig der Wellenaufnahme 68 ist zudem eine Durchbohrung 67 vorgesehen, die im montierten Zustand M der Hülse 6 von der Welle 2 durchsetzt ist.
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Die Hülse 6 umgibt einen Innenraum 69, der zur Aufnahme des Grundkörpers 4 und des Kommutators 7 des Ankers 1 vorgesehen ist.
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Beim Fügen der Hülse 6 wird diese in eine Schieberichtung 9, die sich in die axiale Richtung 21 erstreckt, auf den Grundkörper 4 und den Kommutator 7 aufgeschoben. Dabei wird die erste Dichtung 51 in die Wellenaufnahme 68 gefügt und dichtet den Anker 1 an einem ersten Ende 110 gegen das Eindringen der Flüssigkeit ab.
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An einem dem ersten Ende 110 gegenüberliegenden zweiten Ende 120 des Ankers 1 ist der Kommutator 7 angeordnet. An diesem zweiten Ende 120 wird am Kommutator 7 eine zweite Dichtung 52 vorgesehen, die hier ebenfalls als O-Ring ausgebildet und in einer Nut 73 des Kommutators 7 angeordnet ist. Die zweite Dichtung 52 dichtet den Innenraum 69 am zweiten Ende 120 gegen das Eindringen der Flüssigkeit ab.
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Die 2(b) zeigt das offene Ende 650 der Hülse 6 mit ihrer an diesem Ende 650 angeordneten Fügehilfe 61 beim Schieben über die am zweiten Ende 120 des Ankers 1 angeordnete zweite Dichtung 52. Die Fügehilfe 61 verhindert ein Scheren der Hülse 6 beim Überfahren der Dichtung 52, Die 2(c) zeigt den Anker 1 mit gefügter Hülse 6, wobei am zweiten Ende 120 noch die als Fügehilfe 61 ausgebildete Fügefase angeordnet ist. Die Fügefase 61 überragt den Kommutator 7 in axialer Richtung 21.
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Sichtbar ist weiterhin, dass die Hülse 6 Einkerbungen als Fixierungsmittel 62 aufweist, die jeweils unmittelbar an den ersten Lamellenteilen 411, 412 der ersten und zweiten Abschlusslamellen 41, 42 angeordnet sind. Im Folgenden werden die Begriffe Fixierungsmittel 62 und Einkerbungen synonym verwendet. Die Einkerbungen 62 fixieren die Hülse 6 am Grundkörper 4 und gegen ein axiales Verschieben. Die Einkerbungen 62 können punkt- oder strichförmig ausgebildet sein oder die Hülse 6 vollumfänglich umgeben. 2(d) zeigt einen Ausschnitt aus dem Anker 1 im Bereich des ersten Lamellenteils 411 der ersten Abschlusslamelle 41, in dem die dort angeordnete Einkerbung 62 dargestellt ist.
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2(e) zeigt eine erste Ausführungsform eines Ankers 1 im montierten Zustand M. Am zweiten Ende 120 des Ankers 1 ist die Fügehilfe 61 entfernt, so dass der Rand 65 ohne die Fügehilfe 61 nun das offene Ende 650 der Hülse 6 bildet. Sichtbar ist, dass die Kommutatorlamellen 71 sich quer zur Achse 20 erstrecken und von außen leicht zugänglich sind. Das offene Ende 650 der Hülse 6 überragt die Kommutatorlamellen 71 aber geringfügig (s. hierzu 5(a)).
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2(f) zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der 2(e) am zweiten Ende 120 des Ankers 1.
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2(g) zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Ankers 1 im montierten Zustand M an seinem zweiten Ende 120. In dieser Ausführungsform ist die Fügefase nach innen umgebördelt, wobei die Umbördelung den Kommutator nicht berührt. Dadurch wird der Kommutator beim Umbördeln nicht durch radiale Kräfte belastet.
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3 zeigt in (a) und (b) perspektivische Ansichten einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen naßbetriebenen Ankers 1 im montierten Zustand M. Auch bei diesem Anker 1 sind lediglich die Kommutatorlamellen 71 am zweiten Ende 120 des Ankers 1 nicht von der Hülse 6 dichtend umgeben. Der Anker 1 unterscheidet sich von dem Anker 1 der Ausführungsform der 2(e) dadurch, dass die Fügehilfe 61 umgebördelt ist. Die Umbördelung 655 erstreckt sich bei diesem Anker quer zur Achse 20.
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4 zeigt den Anker 1 aus 3 beim Fügen in ein ihn umgebendes Gehäuse 3. Das Gehäuse 3 weist eine Vielzahl von Ausnehmungen 31 für elektrische Kontakte (nicht gezeigt), insbesondere Bürsten, auf, sowie eine Durchbohrung 32, die als Wellenaufnahme für die Welle 2 dient.
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5 zeigt in (a) den fertig montierten Anker 1 der 2(e). Der Anker 1 ist auf einer Ablagefläche 10, beispielsweise einem Blister, abgestellt, so dass das offene Ende 650 der Hülse 6 auf der Ablagefläche 10 aufliegt. Da die Hülse 6 bei dieser Ausführungsform des Ankers 1 den Kommutator 7 überragt, liegen die Kommutatorlamellen 71 nicht auf der Ablagefläche 10 auf, sondern sind um den Abstand d zwischen dem offenen Ende 650 der Hülse 6 und den Kommutatorlamellen 71 von dieser beabstandet. Eine solche Anordnung ergibt sich beispielsweise bei einem Transport des Ankers 1 in einem Blister 10. Die Kommutatorlamellen 71 sind beim Abstellen des Ankers 1 auf die Hülse 6 durch den Abstand d vor einem Verkratzen geschützt, da die Hülse die Kommutatorlamellen um den Abstand d überragt.
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Die 5(a) zeigt einen Anker 1, bei dem die Fügehilfe 61 von der Hülse 6 entfernt ist (s. 2(f)). Bei umgebördelter Fügehilfe 61 (s. 2(g)) ist der Abstand d entsprechend größer.
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5(b) zeigt eine weitere Ausführungsform eines Ankers 1, bei dem die Abschlusslamellen 41, 42 zusätzlich zu dem ersten und zweiten Lamellenteilen 411, 421, 412, 422 jeweils einen dritten Lamellenteil 413, 423 aufweisen. Der dritte Lamellenteil 413, 423 der Abschlusslamellen 41, 42 erstreckt sich jeweils in Richtung der Achse 20 und umgibt das Lamellenpaket 4. Er ist jeweils einstückig mit den ersten und zweiten Lamellenteilen 411, 421, 412, 422 aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet, insbesondere aus einem Kunststoff. In dieser Ausführungsform ist die Hülse 6 vom elektrisch leitend ausgebildeten Teil des Lamellenpaketes 4 durch einen Spalt 45 beabstandet. Dieser Abstand s ist so bemessen, dass er eine Zentrierpressung der Hülse 6 an die Abschlusslamellen 41, 42 ermöglicht. Dabei ist die Hülse 6 vom Lamellenpaket 4 elektrisch isoliert.
