DE19726387C1 - Elektromotor mit einem Kollektor - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektromotor nach der Gattung des Hauptanspruches.

Elektromotoren mit Kollektoren und mit geschmierten Gleitlagern, die den Kollektoren benachbart sind, sind notorisch vorbekannt, so daß nur beispielsweise hingewiesen wird auf die Druckschriften US 4,227,104, EP 0 563 583 A1 und GB 2 016 213 A. Die den Kollektoren benachbarten Gleitlager bestehen aus Teillängen von Ankerwellen und sind umfaßt von Gleitlagerbuchsen, die üblicherweise aus Metall gesintert sind und mit öligem Schmiermittel getränkt werden. Poren in den gesinterten Gleitlagerbuchsen dienen hierbei zum Speichern des öligen Schmierstoffes. Erwünscht ist, daß der Schmierstoff entlang der gesamten tragenden Länge einer Gleitlagerbuchse einen Schmierfilm zur Welle ausbildet, wofür man Schmiermittel mit ausreichendem Kriechvermögen auswählt. Infolge dieses zur Schmierung günstigen Kriechvermögens ist jedoch nicht ausschließbar, daß solcher Schmierstoff entlang der Welle die Entfernung zum Kollektor und insbesondere dessen Kollektorlamellen überbrückt, so daß Störungen am Kollektor und den zugeordneten Kohlebürsten oder Metallbürsten die Folgen sein können. Solche Störungen schränken die Betriebstüchtigkeit des Elektromotors ein oder beenden dessen Leben vorzeitig.

Durch die den Oberbegriff des Anspruchs 1 belegende Druckschrift EP 0 305 037 A1 ist es bekannt, in einem solchen Elektromotor zwischen dem Gleitlager und dem Kollektor eine Schicht aus Öl aufsaugendem Material anzuordnen. Beispielsweise kann sich das Öl aufsaugende Material auf einem ringförmigen Körper, der sich mit der Ankerwelle dreht, befinden. Beispielsweise ist der ringförmige Körper eine Ringscheibe aus Papier. Von der Gleitlagerbuchse entlang der Ankerwelle kriechender öliger Schmierstoff wird von der Ringscheibe aus Papier und deren Schicht aus absorbierendem Material aufgesaugt mit dem Nachteil, daß der aufgesaugte ölige Schmierstoff nicht mehr zum Schmieren der Ankerwelle zur Verfügung steht. Es ist nicht ausschließbar, das öliger Schmierstoff durch oder entlang der Ringscheibe in Richtung zum Kollektor kriecht.

Dem erfindungsgemäßen Elektromotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 liegt die Aufgabe zugrunde, einem Kriechen von Schmierstoff vom Gleitlager zum Kollektor entgegenzuwirken. Die Aufgabe wird mit einem Elektromotor mit dem im Anspruch 1 genannten Merkmal gelöst.

Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 und 3 geben Vorschläge zur Werkstoffauswahl an.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 ergeben den Vorteil, daß der erfindungsgemäße Elektromotor rationell herstellbar ist. Denn das rotationssymmetrische Bauelement ist vor dem Vereinigen mit dem Anker bzw. der Welle mit der Beschichtung ausrüstbar, was in der Regel von einem dafür spezialisierten Zulieferer durchgeführt wird.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5 ergeben den Vorteil, daß das Bauelement preisgünstig aus plattenartigem Werkstoff ausstanzbar ist und wenig Bauraum in axialer Richtung des Elektromotors beansprucht.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 ergeben den Vorteil, daß das Bauelement beim Verschieben entlang einem der Lagerung dienenden Wellenabschnitt dessen Oberfläche nicht zerkratzt, wodurch die Gefahr eines Lagerschadens vermieden ist.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elektromotors ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den erfindungsgemäßen Elektromotor im Längsschnitt in vereinfachter Prinzipdarstellung und Fig. 2 einen erfindungswesentlichen Ausschnitt aus der Fig. 1 in der Vergrößerung.

Der erfindungsgemäße Elektromotor 2 hat beispielsweise ein erstes topfartiges Gehäuseteil 3 und ein zweites topfartiges Gehäuseteil 4, im topfartigen Gehäuseteil 3 untergebrachte Permanentmagnete 5, 6, einen zwischen den Permanentmagneten 5 und 6 drehbaren Anker sowie einen dem Anker 7 zugeordneten Kollektor 8, eine Welle 9, ein dem Kollektor 8 benachbartes Gleitlager 10 und in einem Abstand davon ein dem Anker 7 benachbartes weiteres Gleitlager 11. Das Gleitlager 10 besteht beispielsweise aus einer Gleitlagerbuchse 12 und einem in der Gleitlagerbuchse 12 gelagerten Wellenabschnitt 13, der hier im Ausführungsbeispiel ein zapfenartiges Ende der pauschal mit 9 bezeichneten Welle bildet. Die Gleitlagerbuchse 12 ist beispielsweise gemäß dem Stand der Technik gesintert beispielsweise aus Metall oder einem Gemisch aus Metallen und mit einem öligen Schmiermittel getränkt. Die Gleitlagerbuchse 12 wird gehalten von einem Lagerschild 14, das beispielsweise an das Gehäuseteil 4 angeformt ist. Beispielsweise in gleichartiger Weise ist ein weiteres Lagerschild 15 an das Gehäuseteil 3 angeformt und nimmt ebenfalls eine gesinterte Gleitlagerbuchse 16 auf. Ein weiterer Wellenabschnitt 17 erstreckt sich drehbar innerhalb der gesinterten Gleitlagerbuchse 16, wodurch der Wellenabschnitt 17 und die gesinterte Gleitlagerbuchse 16 das Gleitlager 11 bilden.

Im vorliegenden Beispiel sind der Anker 7 und sein Kollektor 8 verdrehfest auf der Welle 9 zwischen den Gleitlagern 10 und 11 angeordnet. Außerhalb des Gehäuseteils 3 und dabei benachbart zu dem Gleitlager 11 kann die Welle 9 mit einer Schnecke 18 eines nicht dargestellten Schneckengetriebes ausgestattet sein. Die Erfindung ist aber nicht auf die Anordnung einer solchen Schnecke 18 eingeschränkt. Im Beispiel bildet die Schnecke 18 dasjenige Bauelement, mittels dem Antriebsleistung des Elektromotors 2 mechanisch weiterleitbar ist.

Dem Kollektor 8 zugeordnet sind im Beispiel zwei Bürsten 19, 20, die gemäß dem Stand der Technik entweder teilweise aus Kohle oder überwiegend aus Metallpulver oder Legierungen gepreßt sind. Die mechanische Führung der Bürsten 19 und 20 sowie ihre elektrische Kontaktierung erfolgt mittels Bürstenhaltern 21 und 22. Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß fallweise auch drei oder mehr Bürsten dem Kollektor 8 zuordenbar sind.

In erfindungsgemäßer Weise ist auf der Welle 9 zwischen dem Kollektor 8 und der Gleitlagerbuchse 12 ein Bauelement 25 angeordnet, das - vorzugsweise gegen die Gleitlagerbuchse 12 gerichtet - eine fluorhaltige Beschichtung 26 aufweist. Eine solche Beschichtung ist unter dem Begriff Epilam bekannt. Diese Beschichtung 26 weist gegenüber dem Werkstoff der Welle 9 und bei Bedarf gegenüber dem Bauelement 25 eine geringere Oberflächenspannung auf, so daß sich öliger Schmierstoff, mit dem die Gleitlagerbuchse 12 getränkt ist, nicht zu verteilen vermag. Zumindest wird eine Verteilung behindert. Im Ausführungsbeispiel ist das Bauelement 25 rotationssymmetrisch ausgebildet. Wie in der Fig. 2 in teilweise aufgeschnittenem Zustand dargestellt, ist das Bauelement 25 nach Art einer Ringscheibe ausgebildet und weist demgemäß ein Loch 27 auf, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß das Bauelement 25 per Preßpassung auf dem Wellenabschnitt 13 lagegesichert ist. Wie bereits angedeutet, kann das Bauelement 25 aus einem plattenförmigen Werkstoff ausgestanzt werden. Dabei steht es dem Hersteller des Bauelementes 25 frei, den plattenartigen Werkstoff vor oder nach dem Ausstanzen mit der Beschichtung 26 zu versehen. Wenn, wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, das Bauelement 25 aus einem Kunststoff gestanzt wird, so ist eine Verletzung einer glatten Oberfläche des Wellenabschnitts 13 bei der Montage des Bauelements 25 vermieden. Wie in der Fig. 2 dargestellt, hat das Bauelement 25 vorzugsweise einen Abstand zur Gleitlagerbuchse 12. Die Ausbildung des Bauelementes 25 als die dargestellte Ringscheibe ist aber nicht zwingend. Vielmehr kann das Bauelement 25 auch eine andere rotationssymmetrische Form aufweisen und beispielsweise als ein Spritzgußteil oder als ein Automatendrehteil ausgebildet sein.

Wie bereits angedeutet, weist die auf dem Bauelement 25 befindliche Beschichtung 26 eine geringere Oberflächenspannung auf als der Schmierstoff, so daß ein Kriechen des öligen Schmierstoffes wenigstens stark verlangsamt oder gar verhindert wird. Dies hat die erfindungsgemäß gewollte Folge, daß aus der gesinterten Lagerbuchse 12 zum Benetzen des Wellenabschnitts 13 austretendes öliges Schmiermittel entlang dem Wellenabschnitt 13 zwar zu dem Bauelement 25 gelangt, aber von der auf dem Bauelement 25 befindlichen Beschichtung 26 am Weiterkriechen gehindert wird. Erkennbar ist, daß öliger Schmierstoff, der am Kriechen zum Kollektor 8 und an der Verteilung auf dem Kollektor 8 gehindert ist, auf dem Kollektor 8 keine Störung verursacht und weiterhin der Schmierung dient. Die erfindungsgemäße Maßnahme erhöht also die Betriebstüchtigkeit des Elektromotors 2.

Claims (6)

1. Elektromotor mit einem Anker, mit einem dem Anker zugeordneten Kollektor, mit einer den Anker und den Kollektor tragenden Welle, mit einer beim Kollektor angeordneten geschmierten Gleitlagerbuchse, in die sich die Welle erstreckt, und mit einer zwischen der Gleitlagerbuchse und dem Kollektor befindlichen drehbaren Bauelementoberfläche, die eine Beschichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (26) aus einem Werkstoff besteht, dessen Oberflächenspannung geringer ist als die des Schmierstoffes.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Beschichtung (26) bildende Werkstoff Fluor enthält.

3. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (26) Polytetrafluorethylen enthält.

4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (25) rotationssymmetrisch ausgebildet und auf einen der Lagerung dienenden Wellenabschnitt (13) montiert ist.

5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (25) nach Art einer ebenen Ringscheibe ausgebildet und per Preßsitz fixiert ist.

6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (25) aus Kunststoff besteht.