DE1164561B

DE1164561B - Sealing of a direct current electric motor in disc design by a partition in the axial air gap

Info

Publication number: DE1164561B
Application number: DEN19746A
Authority: DE
Inventors: Robert Dechet
Original assignee: Normacem SA
Current assignee: Normacem SA
Priority date: 1960-03-29
Filing date: 1961-03-16
Publication date: 1964-03-05

Description

Abdichtung eines Gleichstromelektromotors in Scheibenbauweise durch eine Trennwand im axialen Luftspalt Es sind bereits Induktionsmotoren mit sogenanntem axialem Luftspalt bekannt, deren Stator auf der einen Seite einer ebenen Trennwand liegt, die den axialen, d. h. ebenen Luftspalt durchsetzt. Der Rotor oder Läufer dieser Motoren, der in der bei Induktionsmotoren üblichen Weise eine Käfigwicklung trägt, befindet sich auf der anderen Seite der Trennwand und treibt einen im durch die Trennwand abgeschlossenen Raum befindlichen Verbraucher, beispielsweise eine Kreiselpumpe, an.Sealing of a direct current electric motor in disc design a partition in the axial air gap There are already induction motors with so-called axial air gap known, the stator on one side of a flat partition which is the axial, d. H. flat air gap interspersed. The rotor or runner of these motors, which has a cage winding in the usual way with induction motors is on the other side of the partition and drives you through the partition closed space located consumer, for example a Centrifugal pump.

Die Erfindung geht aus von einem Gleichstrommotor in Scheibenbauweise mit einem zu der Drehachse parallelen Magnetfeld zwischen zwei ringförmigen Magnetpolläufern, zwischen denen im axialen Luftspalt eine Statorwicklung liegt.The invention is based on a direct current motor in disk construction with a magnetic field parallel to the axis of rotation between two ring-shaped magnetic pole rotors, between which there is a stator winding in the axial air gap.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß die Innenräume zweier Gehäusehälften gegeneinander durch eine wenigstens annähernd ebene, unmagnetische Trennwand abgedichtet werden; daß der Stator aus einer dünnen Scheibe besteht, die eine Flachwicklung trägt und auf der Trennwand befestigt ist; daß die beiden Gehäusehälften getrennte, miteinander fluchtende Wellen enthalten, auf denen jeweils ein Magnetpolläufer angebracht ist, und daß der vom Stator durch die Trennwand getrennte Magnetpolläufer einen Permanentmagneten trägt und an seiner Welle die mechanische Leistung abgegeben wird.The invention is characterized by the combination of the features that the interiors of two housing halves against each other by at least approximately even, non-magnetic partition wall must be sealed; that the stator made of a thin Consists of a disc that carries a flat winding and is attached to the partition; that the two housing halves contain separate, aligned shafts, on each of which a magnetic pole rotor is attached, and that of the stator through the partition wall separate magnetic pole rotor carries a permanent magnet and on his Shaft the mechanical power is delivered.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of the invention is described with reference to the drawing.

Zwei Magnetpolläufer 1 und 2 bestehen aus einem magnetisch harten Werkstoff, vorzugsweise einem Ferrit. Sie sind ringförmig und in axialer Richtung so magnetisiert, daß eine Anzahl von abwechselnden Polen gebildet werden. Die Magnetpolläufer sind auf zwei verschiedenen Wellen 3 und 4 mittels Ringscheiben 5 und 6 aus einem magnetisch weichen Werkstoff gelagert, auf denen sie zentriert und beispielsweise durch Kleben befestigt sind. Die Ringscheiben, die als magnetische Rückschlüsse dienen, sind auf den entsprechenden Wellen 3 bzw. 4 verkeilt und am Ende der Welle durch eine Beilagscheibe und eine Schraube befestigt.Two magnetic pole rotors 1 and 2 consist of a magnetically hard one Material, preferably a ferrite. They are annular and in the axial direction magnetized to form a number of alternating poles. The magnetic pole rotors are on two different shafts 3 and 4 by means of washers 5 and 6 from one magnetically soft material stored on which they are centered and for example are attached by gluing. The washers that act as magnetic conclusions are wedged on the corresponding shafts 3 and 4 and at the end of the shaft fastened by a washer and a screw.

Die Welle 3 ist in einer selbstschmierenden Lagerbuchse 7 gelagert, auf die eine einstellbare Muffe 8 aufgeschrumpft ist, die ihrerseits in die Lager- oder Gehäusekappe 9 eingeschraubt ist. Zur Aufnahme von Axialkräften dient ein am Ende der Welle 3 angeordnetes Kugellager 10.The shaft 3 is mounted in a self-lubricating bearing bush 7, on which an adjustable sleeve 8 is shrunk, which in turn is in the bearing or housing cap 9 is screwed in. An am serves to absorb axial forces Ball bearing 10 arranged at the end of the shaft 3.

Auf die eine Seite der Scheibe 5 ist ein Kunststoffring 11 aufgeschraubt, auf den zwei konzentrische Schleifringe 12 und 13 aus Kupfer aufgeklebt sind, auf denen Kohlen oder Bürsten 14, 15 schleifen, die in geeigneten Halterungen verschiebbar gelagert sind, die ihrerseits von der Kappe 9 getragen werden. Eine zweite Bürstenanordnung ist im Magnetpolläufer 1 vorgesehen. Diese Bürsten sind elektrisch mit den Schleifringen 12 und 13 verbunden, beispielsweise durch eine Verbindung 18, die durch den Magnetpolläufer 1, die Ringscheibe 5 und den Kunststoffring 11 reicht.A plastic ring 11 is screwed onto one side of the disc 5, are glued onto the two concentric slip rings 12 and 13 made of copper which grind coals or brushes 14, 15, which can be moved in suitable holders are stored, which in turn are carried by the cap 9. A second brush arrangement is provided in the magnetic pole rotor 1. These brushes are electric with the slip rings 12 and 13 connected, for example by a connection 18 through the magnetic pole rotor 1, the washer 5 and the plastic ring 11 are sufficient.

Die Welle 4 ist in einem in eine Lagerschale 20 eingepreßten Lager 19 gelagert, das keine besondere Schmierung benötigt und beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen kann.The shaft 4 is mounted in a bearing 19 which is pressed into a bearing shell 20 and which does not require any special lubrication and can for example consist of a plastic.

Die Gehäusekappen oder Lagerschalen 9 und 20 sind so bearbeitet, daß sie ineinanderpassen und die Achsen der Wellen 3 und 4 auf einer gemeinsamen Geraden- XY liegen. Die Gehäusekappen werden durch Schrauben 21 zusammengehalten. Eine der Kappen, hier die Kappe 20, kann mit einem Flansch zur Befestigung des Motors versehen sein. Die Zentrierung der Gehäusekappen ist so ausgebildet, daß ein Zwischenraum verbleibt, in dem eine ebene Trennwand 22 liegt, die den Innenraum der Gehäusekappen 9 und 20 in zwei gegeneinander abgedichtete Bereiche trennt. Zur Abdichtung tragen außerdem zwei Ringdichtungen 23 und 24 bei. Auf die Trennwand 22, die aus einem isolierenden Werkstoff besteht, ist eine Isolierstoffscheibe 25, die eine aus nicht dargestellten, flachen Leitern bestehende Flachwicklung trägt, aufgeklebt. Die Wicklung, die nach irgendeinem geeigneten Verfahren, z. B. nach Art der gedruckten Schaltungen, hergestellt sein kann, wird von flachen bandförmigen, nicht isolierten Leitern gebildet, auf denen Bürsten 16, 17, die durch Federn 18 angedrückt werden, unmittelbar schleifen. Die Bürsten 16, 17 versorgen die Statorwicklung mit dem Betriebsstrom für den Motor, der von einer nicht dargestellten, äußeren Stromquelle geliefert wird. Der Außendurchmesser der Scheibe 25 ist mindestens so groß wie der der ringförmigen Magnetpolläufer 1 und 2.The housing caps or bearing shells 9 and 20 are machined so that they fit into one another and the axes of the shafts 3 and 4 lie on a common straight line XY. The housing caps are held together by screws 21. One of the caps, here the cap 20, can be provided with a flange for fastening the motor. The centering of the housing caps is designed so that a gap remains in which a flat partition 22 is located, which divides the interior of the housing caps 9 and 20 into two mutually sealed areas. Two ring seals 23 and 24 also contribute to the sealing. On the partition wall 22, which consists of an insulating material, an insulating disk 25, which carries a flat winding consisting of flat conductors, not shown, is glued. The winding, which is made by any suitable method, e.g. B. in the manner of printed circuits can be made, is formed by flat, band-shaped, non-insulated conductors on which brushes 16, 17, which are pressed by springs 18, grind directly. The brushes 16, 17 supply the stator winding with the operating current for the motor, which is supplied by an external power source, not shown. The outer diameter of the disk 25 is at least as large as that of the annular magnetic pole rotors 1 and 2.

Eine axiale Verschiebung des Läufers 2 in Richtung auf den Läufer 1 wird durch eine Anordnung zum Ausgleich von Axialkräften, die sich für umlaufende Maschinen eignet, verhindert. Diese Anordnung enthält eine mit der Welle 4 verstiftete ferromagnetische Scheibe 27 und einen an der Gehäusekappe 20 beispielsweise durch Kleben befestigten ringförmigen Permanentmagneten 26, der in axialer Richtung magnetisiert ist und aus einem magnetisch harten Ferrit besteht.An axial displacement of the rotor 2 in the direction of the rotor 1 is prevented by an arrangement for compensating for axial forces, which is suitable for rotating machines. This arrangement contains a ferromagnetic disk 27 pinned to the shaft 4 and an annular permanent magnet 26 which is fastened to the housing cap 20, for example by gluing, is magnetized in the axial direction and consists of a magnetically hard ferrite.

Es ist eine Anordnung bekannt, bei welcher die Entlastung des Lagers eines Rotors von Axialkräften dadurch zustande kommt, daß auf beiden Seiten des Rotors je ein am Gehäuse fester Stator angebracht ist. Die Kräfte, welche seitens der beiden Statoren auf den Rotor ausgeübt werden, heben sich daher gegenseitig auf.An arrangement is known in which the relief of the bearing a rotor of axial forces comes about that on both sides of the A stator fixed to the housing is attached to each rotor. The forces on the part of the two stators are exerted on the rotor, therefore cancel each other out on.

Gewünschtenfalls können Beilagscheiben 28 zwischen der Ringscheibe 6 und einem geeigneten Bund auf der Welle 4 zur Erleichterung eines genauen Einstehens der axialen Lage des Läufers 2 vorgesehen sein.If desired, washers 28 can be placed between the washer 6 and a suitable collar on the shaft 4 to facilitate precise standing the axial position of the rotor 2 can be provided.

Der beschriebene Motor eignet sich besonders für Anwendungsgebiete, bei denen er in einem Medium betrieben werden muß, das die Gegenwart elektrischer Leiter irgendwelcher Art verbietet. Solche Anwendungsgebiete sind beispielsweise Umwälzpumpen in Zentralheizungsanlagen, Kompressorpumpen in Kühlschränken u. dgl.The motor described is particularly suitable for areas of application in which it must be operated in a medium that has the presence of electrical power Prohibits any kind of ladder. Such areas of application are, for example Circulation pumps in central heating systems, compressor pumps in refrigerators and the like.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann natürlich sowohl mechanisch als auch elektrisch in der verschiedensten Weise abgewandelt werden.The embodiment described can of course be mechanical as well as electrically can be modified in various ways.

Es kann beispielsweise vorteilhaft und zweckmäßig sein, der Trennwand 22 und der Scheibe 25 eine leicht konische Form zu geben; die Kegelspitze kann dabei auf die Welle 3 gerichtet sein.For example, it can be advantageous and expedient for the partition 22 and the disk 25 to give a slightly conical shape; the cone tip can thereby be directed towards the shaft 3.

Bei Magnetkupplungen zur übertragung von Drehbewegungen über eine Trennwand in einen flüssigkeitsgefüllten oder gasgefüllten Druckraum durch eine Trennwand hindurch ist es bekannt, die Trennwand nicht eben, sondern konisch auszubilden. Die elektromagnetische Anordnung 26, 27 kann beispielsweise auch durch eine mechanische Anordnung zur Aufnahme der Axialkräfte ersetzt werden.With magnetic couplings for the transmission of rotary movements via a Partition wall into a liquid-filled or gas-filled pressure space through a Through the partition wall it is known that the partition wall is not flat, but rather conical. The electromagnetic arrangement 26, 27 can, for example, also be a mechanical one Arrangement for absorbing the axial forces are replaced.

Claims

Claims: 1. DC motor in disc design with. a magnetic field parallel to the axis of rotation between two ring-shaped magnetic pole rotors, between which there is a stator winding in the axial air gap, characterized by the combination of the features that the interior spaces of two housing halves (9, 20) are sealed against each other by an at least approximately flat, non-magnetic partition (22) will; that the stator (25) consists of a thin disc which carries a flat winding and is fastened on the partition wall (22); that the two housing halves contain separate, aligned shafts (3, 4) , on each of which a magnetic pole rotor (1,2) is attached, and that the magnetic pole rotor (2) separated from the stator by the partition carries a permanent magnet and is attached to its shaft ( 4) the mechanical power is delivered.

2. Motor according to claim 1, characterized in that on the shaft (4) separated by the partition (22) from the stator (25), a ferromagnetic disc (27) is attached to which a ring magnet ( 20) resting in the housing (20) is attached ( 26) a force directed away from the partition (22) is exerted.

3. Motor after Claim 1, characterized in that the stator winding consists of flat, ribbon-like and uninsulated ladders.

4. Motor according to claim 1, characterized in that that the disc (25) carrying the stator winding is glued onto the partition (22) is or is formed by itself.

5. Motor according to claim 1, characterized in that that the partition (22) and the stator (25) are not completely flat.

6. Motor after Claim 5, characterized in that the partition (22) and the stator (25) are one have a slightly conical shape.

7. Motor according to claim 1, characterized in that that both magnetic pole rotors (1, 2) are formed by ring-shaped permanent magnets. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 274 053, 947 395; German Auslegeschrift No. 1090 745; German utility model No. 1775 663; Austrian U.S. Patent No. 184,982; French patent specification No. 1160 490 with addition No. 71062, 1248 578; U.S. Patent No. 2,541906.