-
Explosionsgeschützter Elektromotor Die Erfindung betrifft durch druckfeste
Kapselung explosionsgeschützte Elektromotoren, mit denen ein Ein-Aus-Schalter und
ein Schutzschalter zu einer baulichen Einheit verbunden sind und wie sie nach den
für schlagwettergeschützte und explosionsgeschützte elektrische Betriebsmittel geltenden
VDE-Vorschriften 0170 und 0171 ausgebildet werden.
-
Bei den bekannten Motoren dieser Art hat man wegen der Notwendigkeit
der druckfesten Kapselung alle Einzelelemente einschließlich des Ein-Aus-Schalters
und des Schutzschalters innerhalb des Kapselgehäuses angeordnet. Wenn die Schalter
aus irgendeinem Grunde herausgenommen, instand gesetzt oder ersetzt werden mußten,
mußte deshalb der Motor aus seinem Gehäuse ausgebaut werden, auch zum Auswechseln
der Motorbürsten mußte das Motorgehäuse abgezogen werden. Schalter großer Leistung
brauchen größeren Raum als Schalter kleinerer Leistung. Bei den bekannten Bauarten
mit in den gekapselten Raum eingebauten Schaltern konnte man also entweder nur Schalter
kleinerer Leistung einbauen oder man mußte in Kauf nehmen, daß der gekapselte Raum
wegen der Unterbringung größerer Schalter unerwünscht groß wurde.
-
Gemäß der Erfindung weist das im wesentlichen kreiszylindrische Kapselgehäuse
nahe einer Stirnwand einen sich quer zur Gehäuseachse erstreckenden, durch einen
deckelartigen Bauteil dicht verschließbaren Stutzen auf, in dem mindestens der Ein-Aus-Schalter,
gegebenenfalls zusammengebaut mit einem Schutzschalter, mit seinem eigenen, aus
Isolierstoff bestehenden Gehäuse dicht eingesetzt ist, so daß er den Kapselraue
i druckfest abschließt.
-
Die erfindungsgemäße Bauart gestattet das leichte Auswechseln des
Schalters, ohne den Motor aus dem Kapselgehäuse ausbauen zu müssen. Sie ermöglicht
es auch, die gekapselten Motoren zunächst ohne Schalter zu lagern und sie je nach
Bedarf mit für verschiedene Betriebsbedingungen ausgebildeten und verschiedenen
Anforderungen entsprechenden Schaltern mit unter sich gleichen Einbaumaßen auszurüsten.
Durch den den oder die Schalter aufnehmenden Gehäusestutzen hindurch läßt sich,
wenn der Schalter herausgenommen ist, der Motor ohne Mühe gut reinigen.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung für Motoren mit über einen Kommutator
oder über Schleifringe erfolgender Stromzuführung, insbesondere für Allstrommotoren,
ist auf der Innenseite der Stirnwand des Kapselgehäuses ein aus Isolierstoff bestehender,
; die Bürstenhalter tragender Ring winkeleinstellbar in solcher Lage gehalten, daß
seine Befestigungsmittel und mindestens der eine Bürstenhalter durch den den Schalter
aufnehmenden Stutzen unmittelbar zugänglich sind. Durch Lösen der Befestigung, Drehen
und Wiederfestklemmen des Isolierstoffringes läßt sich die neutrale Zone von außen
mühelos einstellen.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das Kapselgehäuse zwei
einander gegenüberliegende Stutzen auf, von denen der eine den Ein-Aus-Schalter
und der andere den Schutzschalter aufnimmt, wobei der Ein-Aus-Schalter zum Abschluß
des druckgekapselten Raumes benutzt ist, während der Schutzschalter innerhalb einer
druckfesten Kapselurig angeordnet ist. In diesem Fall ist das Innere des druckgekapselten
Raumes und sind die beiden Bürstenhalter durch die einander gegenüberliegenden Stutzen
hindurch besonders gut zugänglich.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung von besonderer Bedeutung liegt darin,
daß der in einen Stutzen des Kapselgehäuses eingesetzte Schalter, nämlich entweder
der Ein-Aus-Schalter oder ein mit einem Schutzschalter zusammengebauter Ein-Aus-Schalter,
mindestens zwei Kammern aufweist und daß sein die Schaltelemente enthaltender Teil
in der zum inneren druckgekapselten Raum gehörenden Kammer untergebracht ist, während
jenseits einer im Schaltergehäuse vorgesehenen Trennwand auf der Außenseite eine
nicht im druckgekapselten Raum liegende, Klemmen od. dgl. enthaltende Anschlußkammer
vorgesehen ist, die vorzugsweise in einen Raum erhöhter Sicherheit einbezogen ist.
Dadurch, daß nur die Schalt-, nicht aber die Anschlußelemente in den druckgekapselten
Raum einbezogen sind, wird dieser nicht unnötig vergrößert. Die Kabelanschlüsse
lassen sich von außen bequem an- und abklemmen, ohne daß dazu der druckgekapselte
Raum geöffnet werden müßte.
Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.
-
F i g. 1 zeigt den Oberteil eines gemäß der Erfindung ausgebildeten
Allstrommotors mit Kapselgehäuse im Schnitt; F i g. 2 ist eine Draufsicht auf den
die Bürstenhalter tragenden Ring in gegenüber F i g. 1 größerem Maßstab.
-
Bei dem gezeichneten Beispiel ist das im wesentlichen kreiszylindrische
Gehäuse l aus Leichtmetallspritzguß hergestellt. In Richtung der Zylindermantellinien
sind auf seinem Umfang Kühlrippen 2 angeordnet, die mit dem Gehäusemantel ebenso
aus einem Stück bestehen, wie die ebenfalls mit Kühlrippen versehene Stirnwand 3.
In der Stirnwand 3 befindet sich eine Mittelbohrung 4, die über eine Ringschulter
5 in eine zylindrische mittlere Ausnehmung 7 größeren Durchmessers übergeht. Die
die Ausnehmung 7 umgebende Wandung 8 ist gegebenenfalls noch von einer zu ihr konzentrischen,
in der Stirnwand 3 angebrachten Ringnut umgeben, die nicht gezeichnet ist. Durch
die Mittelbohrung 4 ist die Motorwelle 53 nach außen geführt, die in einem in der
Ausnehmung 7 angeordneten Kugellager 54 gelagert ist. Auf der Außenseite der Stirnwand
3 bilden einige der Kühlrippen Augen 10 mit Gewindebohrungen 11. Die Kühlrippen
und Augen auf der Stirnwand 3 sind so bearbeitet, daß ihre oberen Flächen in derselben
Ebene liegen, so daß ein mit in die Gewindebohrungen 11 passenden Schrauben 12 befestigter
Deckel 13 auf sie aufgesetzt werden kann. Zwischen der Oberkante der Kühlrippen
der Stirnwand 3 und der Innenseite des Deckels 13 bleibt ein Raum 14 frei, in dem
sich ein auf das durch die Bohrung 4 in diesen Raum ragende Ende der Motorwelle
53 aufgesetztes Lüfterflügelrad 55 dreht.
-
Nahe der Stirnwand 3 weist das Gehäuse 1 einen Stutzen 15 auf, der
außen Befestigungsaugen 16 bildet. Auf diese passen entsprechende Augen eines deckelartigen
Bauteils 18, der auf dem Stutzen 15 mittels Schrauben 19 unter Zwischenlage einer
Dichtung 17 befestigt ist. In der Zeichnung ist diese Befestigung vereinfacht dargestellt.
Die in dem Bauteil 18 vorgesehenen Durchgangslöcher für die Schrauben 19 bilden
Schultern für Dichtungsringe und Muttern. Der Bauteil 18 weist einen Kabeleinführungsstutzen
20 auf, in den eine gedichtete Klemmschelle 21 für das Kabel 22 eingeschraubt ist.
Auf seiner Innenseite trägt der deckelartige Bauteil 18 eine Masseschraube 23.
-
In den Stutzen 15 ist der Ein-Aus-Schalter mit seinem Isolierstoffgehäuse
24 passend und den druckgekapselten Raum abschließend eingesetzt. Das Gehäuse 24
springt an der Stelle, an der es aus dem Stutzen 15 austritt, leicht zurück, so
daß der aus dem Stutzen 15 herausragende Hals des Gehäuses 24 von dem deckelartigen
Bauteil 18 mit nicht gezeichnetem Spiel umfaßt wird. Eine Trennwand 25 bildet im
Gehäuse 24 des Ein-Aus-Schalters zwei Kammern, eine innere Kammer 49 und eine äußere
Kammer 50. Die innere Kammer 49 gehört zum druckgekapselten Raum; in ihr sind die
Schaltelemente üblicher bekannter Art untergebracht, während die äußere, nicht im
druckgekapselten Raum liegende, aber vorzugsweise in einen Raum erhöhter Sicherheit
einbezogene Kammer 50 als Anschlußkammer dient und Klemmen 26 für die Kabeladern
27 enthält, die auf der Innenseite der Trennwand 25 mit Schaltkontakten in elektrisch
leitender Verbindung stehen.
-
Die Schaltwelle 28, die an ihrem äußeren Ende bei 29 abgeflacht ist,
ist durch eine Mittelhülse 30 des Isolierstoffgehäuses 24 hindurchgeführt. Die Hülse
30 ist mit den Außenwänden des Gehäuses 24 durch Querwände 24' verbunden, die auch
die Klemmen 26 voneinander trennen. Die Länge dieser Hülse, die Höhe von Trennwänden,
die Länge von Durchgangslöchern u. dgl. wird in allen Fällen so gewählt, daß sich
die für gegebene Verwendungszwecke und Betriebsbedingungen notwendigen Kriechwege
und Spaltlängen ergeben.
-
Auf die Abflachung 29 der Schaltwelle 28 ist ein aus Isolierstoff
bestehender Schaltgriff 31 aufgesetzt, der durch einen in eine Ringwand 18' des
deckelartigen Bauteils 18 eingesetzten Sprengring 31' gehalten ist.
-
An ihrem anderen, inneren Ende trägt die Schaltwelle 28 einen zweiarmigen
Schaltknebel 32, dessen Arme mit bekannten Kontaktelementen zusammenwirken.
-
Auf der dem Innenraum des Gehäuses 1 zugewendeten Seite ist in das
Isolierstoffgehäuse 24 des Ein-Aus-Schalters eine Bodenplatte 48 eingesetzt. Durch
in Augen der Bodenplatte versenkte, nicht gezeichnete Schrauben ist die Bodenplatte
48 gegen die Trennwand 25 gezogen. Die Bodenplatte 48 trägt Schaltelemente und die
Klemmschrauben 56 für Motorwicklungsanschlüsse 57, 58.
-
Auf der Innenseite der Stirnwand 3 des Gehäuses 1 ist ein aus Isolierstoff
bestehender Ring 43 gehalten, und zwar durch Schraubenbolzen 45, die von außen durch
die in Augen der Stirnwand 3 angebrachte Löcher hindurchgesteckt sind und durch
konzentrisch verlaufende Schlitze 44, 44' des Ringes 43 hindurchgehen. Auf die durch
den Ring hindurchragenden Enden der Bolzen 45 sind nicht gezeichnete Muttern aufgeschraubt,
die den Ring festhalten, wenn sie angezogen sind. Nach Lösen dieser Muttern läßt
sich der Ring 43 drehen, soweit die Schlitze 44, 44' dies zulassen. Der Ring 43
trägt die Kohlehalter 46 mit den der Stromzuführung dienenden Kohlen oder sonstigen
Schleifbürsten 47.
-
Gegenüber dem Stutzen 15 für den Ein-Aus-Schalter ist bei dem gezeichneten
Schalter ein ähnlicher, aber kürzerer Stutzen 33 angeordnet. Dieser ist durch eine
dicht aufgeflanschte Kappe 34 verschlossen, die mit einem hülsenartigen Ansatz 35
in den Stutzen 33 hineinreicht. Der Innenraum des Stutzens 33 gehört mit dem Innenraum
der Kappe 34 zum druckgekapselten Raum. In den vom Stutzen 33 und der Kappe 34 umschlossenen
Raum ist der Schutzschalter 36 eingebaut. Im Stutzen 33 ist außerdem eine Entstöreinrichtung
mit einer Drossel 37 und einem Kondensator 38 untergebracht. Der Schutzschalter
36 ist so ausgebildet, daß er in seiner Ausschaltstellung, in die er selbsttätig
gelangt, einrastet, so daß er nach Beseitigung der Ausschaltursache von Hand in
die Einschaltstellung zurückgebracht werden muß. Hierzu dient ein am Schutzschalter
36 in bei handelsüblichen Schutzschaltern bekannter Art vorhandener Druckknopf 39,
der aber hier wegen der Kapselung des Schalters nicht unmittelbar zugänglich ist.
Deshalb ist in einem Ansatz 40 der Kappe 34 ein Druckknopf 41 in einer ihrer Länge
und Dichtheit nach den Kapselungserfordernissen entsprechenden Führung geführt,
der durch eine Feder
42 in die Ausgangsstellung zurückgebracht wird,
mit dem Druckknopf 39 des Schalters 36 zusammenwirkt und zweckmäßig durch eine äußere
Gummikappe 51, die mit einem Wulst 52 in eine entsprechende Ringnut des Ansatzes
40 eingreift, in an sich bekannter Weise auch wassergeschützt ausgebildet ist.
-
Durch die einander gegenüberliegenden Stutzen 15 und 33 sind beide
Kohlehalter 46 zugänglich.