DE102017122466A1 - Antriebseinrichtung mit einer Rotationswelle, einem Rotor und einer Wuchtscheibe - Google Patents

Antriebseinrichtung mit einer Rotationswelle, einem Rotor und einer Wuchtscheibe Download PDF

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Dirk Schmidt
Jan SCHMITT
Dennis Hülsmann
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Vorwerk and Co Interholding GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1), welche eine rotierbare Rotationswelle (4), einen drehfest mit der Rotationswelle (4) verbundenen Rotor (5) und zumindest eine Wuchtscheibe (6) aufweist. Um die Herstellung der Antriebseinrichtung (1) ohne externe Ausrichtvorrichtungen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Wuchtscheibe (6) direkten Kontakt zu der Rotationswelle (4) aufweist und drehfest mit dieser verbunden ist, wobei die Wuchtscheibe (6) und der Rotor (5) in einer zu der Rotationswelle (4) orthogonalen Fixierebene (7) mit zumindest einem Teilbereich nebeneinander liegen.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, welche eine rotierbare Rotationswelle, einen drehfest mit der Rotationswelle verbundenen Rotor und zumindest eine Wuchtscheibe aufweist.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Elektromotor mit einem Stator und einer Antriebseinrichtung, welche eine rotierbare Rotationswelle, einen drehfest mit der Rotationswelle verbundenen Rotor und zumindest eine Wuchtscheibe aufweist.
  • Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Antriebseinrichtung mit einer rotierbaren Rotationswelle, einem drehfest mit der Rotationswelle verbundenen Rotor und zumindest einer Wuchtscheibe.
  • Stand der Technik
  • Antriebseinrichtungen zum rotierenden Antrieb von Bauteilen sind im Stand der Technik bekannt. Um Unwuchten des rotierenden Bauteils, beispielsweise eines Rotors eines Elektromotors, zu beseitigen, werden derartige Bauteile üblicherweise gewuchtet. Das Wuchten kann beispielsweise durch gezieltes Abtragen von Material des Bauteils erfolgen. Des Weiteren ist es bekannt, Wuchtscheiben an dem rotierbaren Bauteil zu fixieren, wobei das mechanische Abtragen von Material dann an der Wuchtscheibe erfolgt.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2015 214 818 A1 offenbart beispielsweise eine Wuchtscheibe, welche an einem drehbaren Bauteil einer Maschine oder eines Aggregates angebracht oder anbringbar ist, wobei die Wuchtscheibe durch einen Grundkörper aus einem Kunststoff sowie durch zumindest einen in den Kunststoff eingebetteten metallenen Einleger gebildet ist, und wobei zur Beseitigung einer Unwucht des drehbaren Bauteils lokal Material von dem Einleger abgetragen oder abtragbar ist.
  • Nachteilig bei dem Anbringen der Wuchtscheibe an dem drehbaren Bauteil ist, dass eine externe Ausrichtvorrichtung, beispielsweise eine Spannzange, notwendig ist, um die Wuchtscheibe relativ zu dem drehbaren Bauteil auszurichten. Die Ausrichtvorrichtung ist zudem häufig an der Antriebseinrichtung zu belassen, bis beispielsweise eine Klebeverbindung ausgehärtet ist. Dadurch verlängert sich die für die Herstellung benötigte Zeitspanne.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine optimale Rundlaufgenauigkeit der Antriebseinrichtung zu erreichen, insbesondere bei gleichzeitiger Reduzierung der für die Herstellung benötigten Zeitspanne und Werkzeuge.
  • Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird vorgeschlagen, dass die Wuchtscheibe direkten Kontakt zu der Rotationswelle aufweist und drehfest mit dieser verbunden ist, wobei die Wuchtscheibe und der Rotor in einer zu der Rotationswelle orthogonalen Fixierebene mit zumindest einem Teilbereich nebeneinander liegen.
  • Gemäß der Erfindung wird der Rotor bei der Montage an der Rotationswelle nun mittels der auf der Rotationswelle sitzenden Wuchtscheibe ausgerichtet, so dass der Rotor nicht mit Hilfe externer Ausrichtvorrichtungen relativ zu der Rotationswelle ausgerichtet werden muss. Zumindest ein Teilbereich der Wuchtscheibe und zumindest ein Teilbereich des Rotors werden nun in einer zu der Rotationswelle orthogonal orientierten Fixierebene nebeneinandergeschoben, so dass die auf der Rotationswelle fixierte Wuchtscheibe gleichzeitig ein Justageelement für den zu montierenden Rotor sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung bildet.
  • Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung kann beispielsweise Teil eines Elektromotors mit einer Rotationswelle, einem mit der Rotationswelle verbundenen Rotor und einem Stator sein. Der Rotor kann insbesondere einen Permanentmagneten aufweisen, welcher innerhalb eines wechselnden Magnetfeldes des Stators rotiert.
  • Der Permanentmagnet kann bezogen auf seine Umfangsfläche von einer Hülse ummantelt sein, welche den empfindlichen Permanentmagneten vor mechanischen Einwirkungen schützt. Die Hülse kann insbesondere auf den Permanentmagneten aufgepresst sein. Beispielsweise ist die Hülse eine dünnwandige Armierungshülse aus zum Beispiel Edelstahl. Der Permanentmagnet bildet besonders bevorzugt mit der Hülse eine Vorbaugruppe für die Herstellung der Antriebseinrichtung. Diese Vorbaugruppe kann insgesamt an der Rotationswelle fixiert werden, insbesondere auf die Rotationswelle aufgeklebt oder aufgepresst werden.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Wuchtscheibe in der Fixierebene zwischen der Rotationswelle und dem Rotor festgesetzt ist. Gemäß einer alternativen Ausführung wird vorgeschlagen, dass der Rotor in der Fixierebene zwischen der Rotationswelle und der Wuchtscheibe festgesetzt ist. Gemäß der erstgenannten Ausführung klemmt ein Teilbereich des Rotors einen Teilbereich der auf der Rotationswelle sitzenden Wuchtscheibe fest. Gemäß der zweiten genannten Ausführungsform klemmt ein Teilbereich der auf dem Rotor festgesetzten Wuchtscheibe einen Teilbereich des ebenfalls an der Rotationswelle befestigten Rotors fest. Bei beiden Ausführungsformen existiert eine Nebeneinanderanordnung zumindest eines Teilbereiches der Wuchtscheibe und zumindest eines Teilbereiches des Rotors in der Fixierebene, so dass die Rotationswelle, die Wuchtscheibe und der Rotor bezogen auf eine radiale Richtung der Rotationswelle gegeneinander verklemmt sind und somit eine optimale Justage aller beteiligten Bauteile relativ zu der Rotationswelle erfolgt. Sowohl der Rotor als auch die Wuchtscheibe sitzen dabei direkt auf der Rotationswelle. Dadurch kann eine Unwucht verhindert werden, die bei mangelnder Zentrierung entstehen würde. Eine externe Ausrichtvorrichtung zum Angriff an einem oder mehreren Bauteilen kann entfallen. Zudem ist es nicht erforderlich eine Zeitspanne während der Aushärtung einer Klebeverbindung zwischen beispielsweise dem Rotor und der Rotationswelle einzuplanen, da die aneinander fixierten Bauteile direkt für die weiteren Herstellungsprozesse verwendet werden können.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Wuchtscheibe auf die Rotationswelle aufgepresst ist oder dass die Wuchtscheibe einteilig mit der Rotationswelle ausgebildet ist. Durch die Presspassung oder die einteilige Ausbildung ist die Wuchtscheibe fest mit der Rotationswelle verbunden, so dass sich diese bei Rotation der Rotationswelle mitdreht. Des Weiteren ist die Wuchtscheibe so auch als Gegenlager bei der Montage des Rotors geeignet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird vorgeschlagen, dass die Wuchtscheibe zumindest teilweise in einen stirnseitigen Endbereich des Rotors eingeführt ist. Insbesondere kann der stirnseitige Endbereich des Rotors ein stirnseitiger Endbereich einer Hülse des Rotors sein. Die Hülse umgibt den Rotor an vorzugsweise dessen gesamter Umfangsfläche, wobei die Hülse in axialer Richtung über den zu schützenden Bereich des Rotors um eine bestimmte Länge übersteht. Die Hülse bildet somit eine Verlängerung des Rotors über dessen Stirnbereich hinaus, wodurch sich ein stirnseitiges Freivolumen bildet, in welches die Wuchtscheibe zumindest mit einem Teilbereich eingeführt werden kann. Besonders vorzugsweise ist die Wuchtscheibe bezogen auf ihre Umfangsfläche vollständig von dem Endbereich der Hülse aufgenommen. Wenn der Rotor nicht mit einer Hülse ummantelt ist, kann der Rotor selbst eine endseitige Aussparung aufweisen, in welche eine Wuchtscheibe zumindest teilweise eingeführt werden kann. In analoger Weise ist es bei einer Ausführung, bei welcher ein Teilbereich des Rotors in die Wuchtscheibe eingeführt ist, entsprechend denkbar, dass die Wuchtscheibe ein stirnseitiges Freivolumen zur Aufnahme zumindest eines Endbereiches des Rotors aufweist. Bei beiden Ausführungsformen haben sowohl der Rotor als auch die Wuchtscheibe eine direkte, drehfeste Verbindung zu der Rotationswelle, so dass der Rotor mittels der Wuchtscheibe relativ zu der Rotationswelle ausgerichtet werden kann.
  • Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinrichtung zwei Wuchtscheiben aufweist, die drehfesten Kontakt zu der Rotationswelle aufweisen, wobei der Rotor bezogen auf eine axiale Richtung der Rotationswelle zwischen den beiden Wuchtscheiben fixiert ist. Auch bei der Fixierung bzw. Zentrierung des Rotors zwischen den beiden Wuchtscheiben (bezogen auf die axiale Richtung der Rotationswelle) ist es bevorzugt so, dass jede der beiden Wuchtscheiben in einen stirnseitigen Endbereich des Rotors, insbesondere dessen Hülse, eingeführt ist, oder dass der Rotor mit seinen gegenüberliegenden stirnseitigen Endbereichen in je eine Wuchtscheibe eingeführt ist. Bei der Montage dient zunächst eine der Wuchtscheiben als Gegenlager und Justiereinrichtung für den Rotor. Sobald der Rotor seine vorgegebene Position an der Rotationswelle erreicht hat, wird diese Position mittels der zweiten Wuchtscheibe gesichert, welche an dem entgegengesetzten Endbereich des Rotors an der Rotationswelle fixiert wird.
  • Insbesondere empfiehlt es sich, dass die Wuchtscheibe oder der Rotor in axialer Richtung konisch verjüngt ausgebildet sind. Die Wuchtscheibe weist somit eine Einführschräge auf, welche das Einführen der Wuchtscheibe in den Rotor bzw. dessen Hülse, oder umgekehrt des Rotors bzw. dessen Hülse in die Wuchtscheibe, erleichtert. Alternativ kann auch der Rotor bzw. dessen Hülse eine solche Verjüngung als Einführschräge aufweisen.
  • Der Rotor selbst kann auf die Rotationswelle aufgeklebt oder aufgepresst sein. Vorzugsweise kann jedoch auf eine Klebeverbindung zwischen dem Rotor und der Rotationswelle vollständig verzichtet werden, indem eine Kraftübertragung zu der Rotationswelle alleine durch Aufpressen und Fixierung des Rotors zwischen vorzugsweise zwei Wuchtscheiben oder auch an nur einer Wuchtscheibe erfolgt.
  • Schließlich kann es auch vorgesehen sein, dass eine Wuchtscheibe ein integrierter Bestandteil der Rotationswelle ist. Beispielsweise kann ein Teilbereich der Rotationswelle mit einer als Wuchtscheibe dienenden Ausrichtgeometrie, beispielsweise in Topfform, gestaltet sein, an welcher der Rotor fixiert werden kann. Sofern die Rotationswelle des Weiteren beispielsweise eine zweiteilige Rotationswelle ist, könnte auch der zweite Rotationswellenteil eine Ausrichtgeometrie aufweisen, die den gegenüberliegenden Endbereich des Rotors fixiert. Die Wuchtscheiben müssen somit nicht erst auf der Rotationswelle fixiert, beispielsweise auf diese aufgepresst, werden.
  • Neben der zuvor beschriebenen Antriebseinrichtung wird mit der Erfindung des Weiteren auch ein Elektromotor mit einem Stator und einer Antriebseinrichtung vorgeschlagen, wobei die Antriebseinrichtung eine rotierbare Rotationswelle, einen drehfest mit der Rotationswelle verbundenen Rotor und zumindest eine Wuchtscheibe aufweist, wobei die Wuchtscheibe direkten Kontakt zu der Rotationswelle aufweist und drehfest mit dieser verbunden ist, wobei die Wuchtscheibe und der Rotor in einer zu der Rotationswelle orthogonalen Fixierebene mit zumindest einem Teilbereich nebeneinander liegen. Die Antriebseinrichtung kann insbesondere eine Antriebseinrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen sein. Die in Bezug auf die Antriebseinrichtung zuvor erläuterten Merkmale und Vorteile ergeben sich somit entsprechend auch für den erfindungsgemäßen Elektromotor.
  • Zudem wird mit der Erfindung des Weiteren auch ein Verfahren zum Herstellen einer Antriebseinrichtung mit einer rotierbaren Rotationswelle, einem drehfest mit der Rotationswelle verbundenen Rotor und zumindest einer Wuchtscheibe vorgeschlagen, wobei die Wuchtscheibe unter Herstellung eines direkten Kontaktes drehfest mit der Rotationswelle verbunden wird, und wobei der Rotor unter Gegenlagerung an der Wuchtscheibe auf die Rotationswelle gepresst wird, wobei der Rotor in einer zu der Rotationswelle orthogonalen Fixierebene mit zumindest einem Teilbereich neben der Wuchtscheibe positioniert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zum Herstellen einer Antriebseinrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Auch hier gelten die beschriebenen Merkmale und Vorteile entsprechend.
  • Während der Herstellung der Antriebseinrichtung kann eine Vorbaugruppe gefertigt werden, die aus beispielsweise einem Permanentmagnet und einer diesen einhausenden Hülse besteht. Der Permanentmagnet und die Hülse bilden zusammen den Rotor, welcher als ein Bauteil weiterverwendet werden kann. Sodann wird die Rotorwelle der Antriebseinrichtung mit einer ersten Wuchtscheibe bestückt, welche vorzugsweise auf die Rotationswelle aufgepresst wird. Anschließend kann Klebstoff für den Rotor bzw. die Vorbaugruppe auf die Rotationswelle aufgetragen werden. Der Rotor bzw. die Vorbaugruppe aus Permanentmagnet und Hülse wird anschließend auf die Rotationswelle geschoben. Der Rotor wird gegen die Wuchtscheibe, die den Anschlag bildet, gepresst. Insbesondere kann die Hülse des Rotors eine Aussparung zum Einführen der Wuchtscheibe aufweisen. Zum leichteren Einführen der Wuchtscheibe in den Rotor bzw. die Hülse (bzw. zum leichteren Einführen des Rotors bzw. der Hülse in die Wuchtscheibe) können diese eine Einführschräge aufweisen. Anschließend kann besonders bevorzugt eine zweite Wuchtscheibe auf die Rotationswelle geschoben und gegen den Rotor gepresst werden. Auch in diesem Fall wird die Wuchtscheibe vorzugsweise von einer Aussparung des Rotors bzw. der Hülse aufgenommen (bzw. ein Teilbereich des Rotors bzw. der Hülse in eine Aussparung der Wuchtscheibe eingeführt). Das axiale Wuchten des Rotors erfolgt somit in zwei verschiedenen Fixierebenen, wobei das Abstützen während des Fügevorgangs auf der Wuchtscheibe erfolgt. Insgesamt bildet sich somit eine Fixierebene, bzw. vorzugsweise zwei Fixierebenen, aus, in welcher zumindest ein Teilbereich des Rotors neben der Wuchtscheibe positioniert ist, wobei gleichzeitig sowohl der Rotor als auch die Wuchtscheibe eine direkte drehfeste Verbindung zu der Rotationswelle aufweisen. Der Rotor und die Wuchtscheiben kontaktieren die Rotationswelle jeweils unmittelbar, so dass beide relativ zu der Rotationswelle ausgerichtet werden können.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Elektromotor mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung,
    • 2 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung,
    • 3 eine Rotationswelle mit einer darauf fixierten Wuchtscheibe,
    • 4 die Rotationswelle mit darauf fixierter Wuchtscheibe und Rotor,
    • 5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung,
    • 6 ein elektromotorisch betriebenes Gerät in einer perspektivischen Ansicht,
    • 7 eine Reinigungsbaugruppe des Gerätes mit einer zugeordneten Antriebseinrichtung.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Elektromotors 26. Der Elektromotor 26 ist hier ein elektronisch kommutierter Innenläufermotor mit einem Stator 27 und einem von dem Stator 27 umgebenen Rotor 5. Der ruhende Teil des Elektromotors 26, nämlich der Stator 27, ist in üblicher Art und Weise außen an dem Elektromotor 26 angeordnet und umgibt den bewegten Teil, nämlich den Rotor 5. Der Rotor 5 weist hier einen oder mehrere in Umfangsrichtung des Rotors 5 hintereinander angeordnete und mit entgegengesetzten Polrichtungen ausgerichtete Permanentmagnete 8 auf. Alternativ könnten die Permanentmagnete 8 auch Teil eines entsprechend vielpolig magnetisierten Ringes sein. Der Stator 27 weist eine Mehrzahl von Spulen auf, welche jeweils einen Pol 29 bilden. Hier ist der Stator 27 beispielsweise zweiphasig ausgeführt mit insgesamt vier Spulen (von welchen zwei Spulen in den Schnittdarstellungen nicht sichtbar sind). Der Stator 27 kann beispielsweise über eine Montageplatte 28 an einem Gerätefestteil eines Gerätes fixiert werden. An der Montageplatte 28 sind drehfest der Stator 27 sowie ein Lager für eine Rotationswelle 4 des Elektromotors 26 angeordnet. Die Rotationswelle 4 ist um eine Rotationsachse rotierbar.
  • Bei einem Betrieb des Elektromotors 26 steuert eine Steuereinrichtung des Elektromotors 26 die Bestromung der Pole 29 des Stators 27. Zwei in Bezug auf die Rotationsachse radial gegenüberliegende Pole 29 des Stators 27 bilden ein steuerbares Statorspulenpaar mit einem Nordpol und einem Südpol. Wenn durch eines der Statorspulenpaare ein Strom fließt, wird ein elektromagnetisches Feld zwischen den gegenüberliegenden Polen 29 erzeugt. Die an dem Rotor 5 angeordneten Permanentmagnete 8 werden innerhalb dieses elektromagnetischen Feldes ausgerichtet, wodurch der Rotor 5 einem Drehmoment unterliegt und rotiert. Das jeweilige Statorspulenpaar bleibt so lange mit Strom beaufschlagt, bis die Permanentmagnete 8 des Rotors 5 ausgerichtet sind. Eine zeitlich aufeinanderfolgende Beaufschlagung der über den Umfang des Stators 27 angeordneten Pole 29 beziehungsweise Statorspulenpaare bewirkt eine kontinuierliche Rotation des Rotors 5 um die Rotationsachse. Während eines Rotationsumlaufs des Rotors 5 werden somit - bezogen auf aufeinanderfolgende Phasen - die in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Statorspulenpaare mit Strom beaufschlagt. Bei beispielsweise drei Statorspulenpaaren ergeben sich entsprechend drei Phasen pro Rotationsumlauf, wobei - bezogen auf die erste Phase - zunächst ein erstes Statorspulenpaar mit Strom beaufschlagt wird, bezogen auf die zweite Phase ein zweites Statorspulenpaar und bezogen auf die dritte Phase ein drittes Statorspulenpaar. Bei einem Elektromotor 26 mit zwei Statorspulenpaaren (wie hier dargestellt) ergeben sich entsprechend nur zwei Phasen pro Rotationsumlauf.
  • 2 zeigt eine Antriebseinrichtung 1 mit einer Rotationswelle 4, einem Rotor 5 und zwei Wuchtscheiben 6. Der Rotor 5 weist zumindest einen Permanentmagneten 8 auf, welcher von einer Hülse 9 ummantelt ist. Der Permanentmagnet 8 kann beispielsweise auch ein umlaufender Ring mit in Umfangsrichtung entgegengesetzt magnetisierten Abschnitten sein. Die Hülse 9 ist hier beispielsweise eine Armierungshülse aus einem Edelstahl. Die Hülse 9 weist in axialer Richtung der Rotationswelle 4 über die Längserstreckung des Permanentmagneten 8 hinaus, wobei sich zwei stirnseitige Freivolumina des Rotors 5 ergeben, in welche hier jeweils eine Wuchtscheibe 6 eingepresst ist. Der Rotor 5 ist beispielsweise mittels einer Klebeschicht 25 mit der Rotationswelle 4 verbunden. Um die Erfindung zu verdeutlichen, sind in der Figur zwei Fixierebenen 7 definiert, in welchen die Rotationswelle 4, die Wuchtscheibe 6 und ein Teilbereich des Rotors 5, nämlich hier der Hülse 9, nebeneinander angeordnet sind.
  • Der Vorgang zur Herstellung der Antriebseinrichtung 1 wird im Folgenden erläutert. 3 zeigt zunächst die Rotationswelle 4 mit einer ersten Wuchtscheibe 6. Die Wuchtscheibe 6 kann auf die Rotationswelle 4 aufgepresst sein oder auch einteilig mit dieser ausgebildet sein.
  • Der Rotor 5 wird als eine Vorbaugruppe für die weitere Montage hergestellt. Dazu wird der Permanentmagnet 8 mit der Hülse 9 ummantelt, indem die Hülse 9 auf den Permanentmagneten 8 aufgepresst wird. Dabei wird die Hülse 9 so an dem Permanentmagnet 8 ausgerichtet, dass die Hülse 9 bezogen auf eine axiale Richtung an beiden Endbereichen der Hülse 9 mit einer definierten Länge über die Längserstreckung des Permanentmagneten 8 hinausragt. Anschließend wird die den Rotor 5 bildende Vorbaugruppe auf die Rotationswelle 4 aufgeschoben. Gegebenenfalls wird zuvor eine Klebeschicht 25 auf die Rotationswelle 4 aufgebracht. Alternativ ist es jedoch möglich, dass der Rotor 5 relativ zu der Rotationswelle 4 eine Presspassung aufweist, so dass auf die Klebeverbindung verzichtet werden kann.
  • Nach dem Aufschieben des Rotors 5 auf die Rotationswelle 4 ergibt sich der in 4 dargestellte Herstellungszustand der Antriebeinrichtung 1. Erkennbar weist der der ersten Wuchtscheibe 6 gegenüberliegende Endbereich der Hülse 9 noch eine Aussparung für eine zweite Wuchtscheibe 6 auf, die anschließend ebenfalls auf die Rotationswelle 4 aufgepresst wird und dabei in die Hülse 9 hineinragt. Zum Erleichtern des Einführens der Wuchtscheiben 6 in die Hülse 9 können diese eine Einführschräge (nicht dargestellt) aufweisen. Die Ausrichtung des Rotors 5 relativ zu der Rotationswelle 4 erfolgt mittels der beiden Wuchtscheiben 6 über die Hülse 9. Die Wuchtscheiben 6 sind als Drehteile passgenau herstellbar und können somit externe Ausrichtvorrichtungen ersetzen.
  • 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ebenfalls sowohl die Wuchtscheiben 6 als auch der Rotor 5 direkt auf der Rotationswelle 4 sitzen. Es existieren wiederum zwei Fixierebenen 7, in welchen die Rotationswelle 4, die Wuchtscheibe 6 und der Rotor 5 nebeneinanderliegen. Hier ist dies dadurch erreicht, dass die Wuchtscheibe 6 jeweils eine stirnseitige Aussparung aufweist, in welche ein Teilbereich des Rotors 5, hier ein stirnseitiger Bereich des Permanentmagneten 8 und der Hülse 9, eingeführt werden kann. Die Wuchtscheiben 6 bilden somit eine Art Deckel für die Stirnseiten des Rotors 5, wodurch der Rotor 5 gleichzeitig sowohl in Bezug auf die axiale Richtung als auch bezogen auf die radiale Richtung an der Rotationswelle 4 zentriert wird. Auch hier existiert eine Pressverbindung zwischen der Wuchtscheibe 6 und der Rotationswelle 4 und zwischen der Wuchtscheibe 6 und dem Rotor 5. Die Verbindung zwischen dem Rotor 5 und der Rotationswelle 4 ist darüber hinaus ebenfalls eine Presspassung, hier ohne Vermittlung durch eine Klebeschicht 25.
  • Obwohl dies in den Ausführungsbeispielen nicht dargestellt ist, versteht es sich von selbst, dass die Formen des Rotors 5 und der Wuchtscheiben 6 abweichend sein können. Des Weiteren sind Ausführungsformen denkbar, bei welchen die Rotationswelle 4 zweiteilig ausgebildet ist und jeweils eine Wuchtscheibe 6 einteilig mit einer Hälfte der Rotationswelle 4 ausgebildet ist. Somit kann der Rotor 4 ebenfalls zwischen den beiden Teilbereichen der Rotationswelle 4 fixiert werden.
  • 6 zeigt lediglich beispielhaft für den Einsatz eines erfindungsgemäßen Elektromotors 26 ein als Reinigungsgerät ausgebildetes Gerät 3, welches ein Basisgerät 10 und ein mit dem Basisgerät 10 verbundenes Vorsatzgerät 11 aufweist. Das Vorsatzgerät 11 weist (siehe 7) eine von einem erfindungsgemäßen Elektromotor 26 antreibbare Reinigungsbaugruppe aus einem Schwingelement 2, einer Trägerplatte 15 und einem Reinigungselement 16 auf. Das Reinigungselement 16 ist hier ein textiles Wischtuch. Das Gerät 3 ist mittels eines Stiels 12 von einem Nutzer handführbar. An dem Stiel 12 befindet sich ein Griff 13, an welchem der Nutzer während eines Reinigungsbetriebs angreifen und das Gerät 3 führen kann. An dem Griff 13 ist des Weiteren ein Schalter 14 ausgebildet, welcher hier zum An- und Ausschalten des Elektromotors 26 dient. Gegebenenfalls kann der Schalter 14 des Weiteren eine Auswahl unterschiedlicher Betriebsmodi des Gerätes 3 ermöglichen.
  • Das Gerät 3 weist hier des Weiteren eine, wenngleich nicht näher dargestellte, Absaugvorrichtung auf, insbesondere bezogen auf eine übliche Vorwärtsbewegungsrichtung des Gerätes 3 vor der Reinigungsbaugruppe. Der zum Saugen benötigte Saugluftstrom wird über eine in dem Gerät 3 angeordnete Motor-Gebläse-Einheit erzeugt. Besonders bevorzugt verfügt das Gerät 3 des Weiteren über einen Filterbeutel oder eine Staubaufnahmekammer mit einem Dauerfilter, welcher der Filterung eingesaugter Luft und der Sauggutaufnahme dient.
  • 7 zeigt im Einzelnen die Reinigungsbaugruppe des Gerätes 3 mit dem Schwingelement 2, der Trägerplatte 15 und dem Reinigungselement 16. Das Schwingelement 2 ist hier als flächige Schwingplatte mit einer langgestreckten, rechteckigen Grundform ausgebildet, welche im Wesentlichen ein Länge-Breite-Verhältnis von etwa 3:1 aufweist. Während einer üblichen Fortbewegung des Gerätes 3 während eines Reinigungsbetriebs, d. h. während einer Vor- und Zurückbewegung, steht eine Längsseite des Schwingelementes 2 senkrecht zu der Bewegungsrichtung.
  • Das Schwingelement 2 weist eine Aufnahme 18 auf, welche zur Verbindung mit der Antriebseinrichtung 1 des Elektromotors 26 dient, wobei die Antriebseinrichtung 1 entweder in dem Vorsatzgerät 11 oder dem Basisgerät 10 des Gerätes 3 angeordnet sein kann. Das Schwingelement 2 und die Trägerplatte 15 weisen korrespondierende Befestigungsschienen 19, 20 auf, mittels welcher die Trägerplatte 15 an dem Schwingelement 2 befestigt werden kann. Die Trägerplatte 15 dient zur Aufnahme des Reinigungselementes 16. Dazu weist die Trägerplatte 15 Befestigungselemente 21 auf, welche mit entsprechenden Befestigungselementen 22 des Reinigungselementes 16 verbunden werden können. Die Befestigungselemente 21, 22 sind hier Teile eines Klettverschlusses. Die Trägerplatte 15 verfügt zudem über zwei Zungen 23, welche in korrespondierende Schlaufen 24 des Reinigungselementes 16 eingeschoben werden können. Dadurch kann das Reinigungselement 16 so an der Trägerplatte 15 und schließlich auch an dem Schwingelement 2 befestigt werden, dass einerseits eine flächige Anlage auf der zu reinigenden Fläche während eines Reinigungsbetriebs erreicht werden kann, und zum anderen gleichzeitig auch die Schwingbewegung des Schwingelementes mitvollzogen wird.
  • Die Antriebseinrichtung 1 weist eine Rotationswelle 4 und einen damit verbundenen Exzenter 17 auf. Der mit der Rotationswelle 4 verbundene Exzenter 17 übersetzt die rotierende Bewegung der Rotationswelle 4 in eine exzentrische kreisförmige Bewegung des mit dem Exzenter 17 verbundenen Schwingelementes 2. Die Antriebseinrichtung 1 ist Teil des in 7 nicht dargestellten Elektromotors 26, welcher den Rotor 5 und einen Stator 27 aufweist. Der Rotor 5 ist drehfest mit der Rotationswelle 4 verbunden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Antriebseinrichtung
    2
    Schwingelement
    3
    Gerät
    4
    Rotationswelle
    5
    Rotor
    6
    Wuchtscheibe
    7
    Fixierebene
    8
    Permanentmagnet
    9
    Hülse
    10
    Basisgerät
    11
    Vorsatzgerät
    12
    Stiel
    13
    Griff
    14
    Schalter
    15
    Trägerplatte
    16
    Reinigungselement
    17
    Exzenter
    18
    Aufnahme
    19
    Befestigungsschiene
    20
    Befestigungsschiene
    21
    Befestigungselement
    22
    Befestigungselement
    23
    Zunge
    24
    Schlaufe
    25
    Klebeschicht
    26
    Elektromotor
    27
    Stator
    28
    Montageplatte
    29
    Pol
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015214818 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Antriebseinrichtung (1), welche eine rotierbare Rotationswelle (4), einen drehfest mit der Rotationswelle (4) verbundenen Rotor (5) und zumindest eine Wuchtscheibe (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtscheibe (6) direkten Kontakt zu der Rotationswelle (4) aufweist und drehfest mit dieser verbunden ist, wobei die Wuchtscheibe (6) und der Rotor (5) in einer zu der Rotationswelle (4) orthogonalen Fixierebene (7) mit zumindest einem Teilbereich nebeneinander liegen.
  2. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtscheibe (6) in der Fixierebene (7) zwischen der Rotationswelle (4) und dem Rotor (5) festgesetzt ist, oder dass der Rotor (5) in der Fixierebene (7) zwischen der Rotationswelle (4) und der Wuchtscheibe (6) festgesetzt ist.
  3. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtscheibe (6) auf die Rotationswelle (4) aufgepresst ist oder dass die Wuchtscheibe (6) einteilig mit der Rotationswelle (4) ausgebildet ist.
  4. Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5) ein einen Permanentmagneten (8) aufweisender Rotor (5) eines Elektromotors ist.
  5. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (8) bezogen auf seine Umfangsfläche von einer Hülse (9) ummantelt ist, wobei die Hülse (9) insbesondere auf den Permanentmagneten (8) aufgepresst ist.
  6. Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtscheibe (6) zumindest teilweise in einen stirnseitigen Endbereich des Rotors (5), insbesondere einen stirnseitigen Endbereich der Hülse (9), eingeführt ist.
  7. Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Wuchtscheiben (6), die drehfesten Kontakt zu der Rotationswelle (4) aufweisen, wobei der Rotor (5) bezogen auf eine axiale Richtung der Rotationswelle (4) zwischen den beiden Wuchtscheiben (6) fixiert ist.
  8. Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtscheibe (6) oder der Rotor (5) in axialer Richtung konisch verjüngt ausgebildet sind.
  9. Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5) auf die Rotationswelle (4) aufgeklebt oder aufgepresst ist.
  10. Elektromotor (26) mit einem Stator (27) und einer Antriebseinrichtung (1), insbesondere mit einer Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung (1) eine rotierbare Rotationswelle (4), einen drehfest mit der Rotationswelle (4) verbundenen Rotor (5) und zumindest eine Wuchtscheibe (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtscheibe (6) direkten Kontakt zu der Rotationswelle (4) aufweist und drehfest mit dieser verbunden ist, wobei die Wuchtscheibe (6) und der Rotor (5) in einer zu der Rotationswelle (4) orthogonalen Fixierebene (7) mit zumindest einem Teilbereich nebeneinander liegen.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Antriebseinrichtung (1) mit einer rotierbaren Rotationswelle (4), einem drehfest mit der Rotationswelle (4) verbundenen Rotor (5) und zumindest einer Wuchtscheibe (6), insbesondere Verfahren zum Herstellen einer Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wuchtscheibe (6) unter Herstellung eines direkten Kontaktes drehfest mit der Rotationswelle (4) verbunden wird, und dass der Rotor (5) unter Gegenlagerung an der Wuchtscheibe (6) auf die Rotationswelle (4) gepresst wird, wobei der Rotor (5) in einer zu der Rotationswelle (4) orthogonalen Fixierebene (7) mit zumindest einem Teilbereich neben der Wuchtscheibe (6) positioniert wird.
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