DE19935522A1 - Motoranordnung mit einem Drehgeber - Google Patents
Motoranordnung mit einem DrehgeberInfo
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- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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Abstract
Für eine Motoranordnung mit einem Drehgeber wird vorgeschlagen, den Drehgeber mit geringem Untermaß in eine Aufnahme des Motorgehäuses einzusetzen und mittels eines elastisch verspannten Federelements festzuklemmen. Versonders vorteilhaft ist die Verwendung eines konischen Federrings als Federelement, welcher eine axiale Kraft zum Andrücken eines Ansatzstückes des Drehgebergehäuses in eine Aufnahme des Motorgehäuses bewirkt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Motoranordnung mit einem Drehgeber.
Zur Erfassung der aktuellen Drehposition und/oder der Drehgeschwindigkeit
der Motorwelle einer Motoranordnung können Drehgeber, auch als Inkremen
talgeber bezeichnet, eingesetzt werden. Diese umgreifen typischerweise die
Motorwelle. Vorteilhaft hinsichtlich des Montageaufwands sind Drehgeber, wel
che werkzeugfrei auf die Welle steckbar sind.
Es bleibt aber auch bei solchen steckbaren Drehgebern die Notwendigkeit, das
Gehäuse des Drehgebers mit dem Motorgehäuse zu verbinden. Dies erfolgt
typischerweise mittels mehrerer mechanisch gering belasteter Schrauben. Sol
che Schraubverbindungen sind vor allem im Servicefall, d. h. bei Austausch
eines Drehgebers wegen des für Lösen und Anschrauben erforderlichen Zeit
bedarfs, während dessen der Motor und eine von dessen Betrieb abhängige
Anlage stehen, nachteilig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Motoran
ordnung mit einem Drehgeber anzugeben, welcher ein schnelleres Austau
schen des Drehgebers ermöglicht.
Erfindungsgemäß weist das Motorgehäuse hierfür eine Aufnahme und das Ge
häuse des Drehgebers ein entnehmbar in diese Aufnahme einsetzbares An
satzstück auf. Das Ansatzstück ist durch eine Federkraft in der Aufnahme ge
gen das Motorgehäuse gedrückt.
Vorteilhafterweise wirkt das Federelement drückend achsial, d. h. parallel zur
Richtung der Achse der Motorwelle. Das Federelement ist günstigerweise zur
Lösung der Verbindung elastisch deformierbar und entnehmbar. Der Drehgeber
kann damit auf einfache Weise schnell entnommen und ausgetauscht werden,
so daß Stillstandzeiten während eines Austauschs minimiert werden können.
Die Anordnung ist ferner günstiger in der Herstellung durch den Wegfall von
Gewindebohrungen im Motorgehäuse und auch in der Drehwinkelstellung nicht
auf solche Lochpositionen beschränkt.
Das Federelement kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein leicht
konischer Federring sein, welcher sich durch radiale Spannung in eine Nut
einlegt und achsial abstützt und zugleich unter achsialer Spannung das Dreh
gebergehäuse gegen das Motorgehäuse drückt. Die radiale Nut kann durch
eine Hinterschneidung der Aufnahmeöffnung im Motorgehäuse gebildet sein.
Der konische Federring weist typischerweise einen Konusspitzenwinkel von
wenigstens 120 Grad, insbesondere wenigstens 140 Grad auf.
Von Vorteil ist es, wenn das Gehäuse des Drehgebers in mehreren verschie
denen Winkelpositionen, insbesondere kontinuierlich oder quasikontinuierlich in
kleinen Winkelschritten bezüglich der Drehachse ausrichtbar ist. Die Aufnahme
ist hierfür vorzugsweise als kreisrunde Aussparung im Motorgehäuse und das
Ansatzstück als Kreisringplatte ausgeführt. Hierdurch können beliebige Winkel
positionen des Drehgebergehäuses eingestellt und besonders günstig an belie
bige Einsatzfälle angepaßt werden.
Eine Haltekraft gegen unbeabsichtigte Verdrehung des Drehgebergehäuses
gegen das Motorgehäuse kann durch die Haftreibungskraft an den Anlageflä
chen von Motorgehäuse und Drehgebergehäuse unter dem Einfluß der Feder
kraft sowie durch die Reibung des Federelements an den Abstützflächen von
Motorgehäuse und Drehgebergehäuse insbesondere ohne zusätzlichen Form
schluß aufgebracht werden. Über die Dimensionierung der Abmessungen des
Federelements und dessen Grad der elastischen Verformung ist die Haltekraft
einstellbar. Diese kann dadurch insbesondere auch so gewählt sein, daß unter
Einwirkung einer Verdrehungskraft, die wesentlich größer ist als die im Betrieb
auftretenden Kräfte, die Haltekräfte evtl. unter Einsatz eines Werkzeugs über
wunden werden und der Drehgeber ohne Entfernung des Federelements in
seiner Winkellage veränderbar ist.
Eine Ausführungsform sieht die Verwendung von verschiedenen Materialien für
die Aufnahme einerseits und das Ansatzstück andererseits in der Weise vor,
daß das Material des Ansatzstücks einen deutlich, insbesondere wenigstens 20
% höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material der
Aufnahme. Die Querabmessungen der beiden Teile sind so gewählt, daß bei
Raumtemperatur ein Einsetzen oder Entnehmen des Ansatzstückes in bzw.
aus der Aufnahme bei geringem radialen Untermaß des Ansatzstückes ohne
weiteres und eine beabsichtigte Veränderung der Winkelposition durch Über
windung der genannten Haftreibungskraft möglich ist. Beim Betrieb des Motors
erreichen das Motorgehäuse und das mit diesem über die Aufnahme in Verbin
dung stehende Ansatzstück schnell wesentlich höhere Temperaturen und
durch die stärkere Ausdehnung des Ansatzstücks verspannt sich dieses fest
radial in der Aufnahme und ist auch gegen starke Erschütterungen der Anord
nung bei laufendem Motor sicher in der eingestellten Winkelposition gehalten.
Durch die Anpressung des Ansatzstücks an das Motorgehäuse kann bei ange
paßter Form der aneinanderliegenden Anlageflächen, insbesondere bei ebenen
Flächen und bei in die Gehäusefläche versenkter Aufnahme eine ausreichende
Abdichtung gegen Spritzwasser auch ohne zusätzliche weichelastische Dicht
elemente erreicht werden.
Die kreisrunde Form von Aufnahme und Ansatzstück ist auch vorteilhaft hin
sichtlich des Herstellungsaufwands, da mit bewährter und präziser Drehbear
beitung herstellbar.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Abbildung noch eingehend veranschaulicht.
Von dem Motorgehäuse, welches u. a. eine Statorwicklung eines Elektromotors
enthält, ist ein Lagerschild LS dargestellt. Eine Rotorwelle RW ist in einem im
Lagerschild eingesetzten Lager um eine Drehachse A drehbar gelagert. Im La
geschild LS ist eine Aufnahme AU mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet,
in deren kreiszylindrischer Wandung zusätzlich eine Nut N eingebracht ist.
Ein Drehgeber DG weist an seinem dem Motorgehäuse zugewandten Ende ein
Ansatzstück AN in Form einer kreisringförmigen Platte auf, deren Außen
durchmesser bei Raumtemperatur ein geringes Untermaß gegenüber der
Wandung der Aufnahme AU zeigt. Eine Drehgeberwelle DW ist an die Drehung
der Rotorwelle RW gekoppelt. Die Wellenkopplung kann beispielsweise einfach
durch Aufstecken des Drehgebers in Richtung der Drehachse A hergestellt
werden. Drehgeber mit solcher Steckkopplungsmöglichkeit sind bekannt. Die
Platte des Drehgebergehäuses und die Aufnahme im Lagerschild weisen je
weils ebene Anlageflächen AF auf, welche aneinander anliegen und, insbeson
dere in Verbindung mit dem geringen radialen Spalt, eine im Regelfall ausrei
chende Dichtigkeit gegen Spritzwasser auch ohne zusätzliche Dichtelemente
gewährleisten.
Nach Einsetzen der Platte in die Aufnahme wird ein Federring FR elastisch
verengt in die Aufnahmeöffnung eingesetzt und gegen die rückwärtige Fläche
der Platte gedrückt. Der Federring ist leicht konisch geformt und verspannt sich
beim Eindrücken elastisch in achsialer Richtung. Der Federring weitet sich bei
Erreichen der Nut N unter der radialen Vorspannung auf und rückt in die Nut N
ein, an deren Flanke er sich mit seiner äußeren Ringkante achsial abstützt. Der
konische Verlauf ist derart, daß die innere Ringkante achsial in Richtung der
Platte AN gerichtet ist und unter achsialer Verspannung des Federrings an die
ser anliegt. Durch die achsiale Verspannung des Federrings, welche durch die
konische Form ermöglicht ist, wird die Platte AN gegen die Bodenfläche der
Aufnahme AU gepreßt.
Zur Abnahme des Drehgebers werden die beabstandeten Enden mittels eines
Werkzeugs, beispielsweise einer Zange zusammengedrückt, so daß der Feder
ring durch die Öffnung der Aufnahme entnommen werden kann. Danach kann
der Drehgeber achsial abgezogen werden.
Bei der Ausführungsform mit thermischer Verspannung des Drehgebers in der
Aufnahme verschwindet bei Erwärmung von Lagerschild LS mit Aufnahme AU
und im wesentlichen gleicher Erwärmung der Platte AN und bei deutlich höhe
rem Ausdehnungskoeffizienten der beispielsweise aus Aluminium bestehenden
Platte gegenüber dem Lagerschild LS aus Stahl das radiale Untermaß der
Platte und diese verspannt sich radial in der Aufnahme. Nach Abkühlung der
Platte AN soweit, daß wieder ein radiales Untermaß zur Aufnahme auftritt, kann
der Drehgeber leicht in der beschriebenen Weise abgenommen werden.
Die vorstehend angegebenen und den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale
sind sowohl einzeln als auch in verschiedenen Kombinationen vorteilhaft reali
sierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Wei
se abwandelbar. Insbesondere ist die Verspannung eines an einer Motoran
ordnung bei niedriger Temperatur mit geringem Untermaß eingesetzten An
bauteils beider höheren Betriebstemperatur des Motors auch auf andere Bau
teile anwendbar. Für die Ausführung des Federelements sind verschiedene
andere Formen einsetzbar.
Claims (7)
1. Motoranordnung mit einem eine Motorwelle umgreifenden Drehgeber, wel
cher lösbar mit dem Motorgehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Motorgehäuse eine Aufnahme aufweist, in welche ein Ansatzstück
des Gehäuses des Drehgebers entnehmbar eingesetzt ist, und daß das An
satzstück des Drehgebers durch ein verspanntes Federelement in der Auf
nahme gehalten ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Fe
derelement das Ansatzstück des Drehgebers achsial in die Aufnahme des
Motorgehäuses gedrückt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fe
derelement das Ansatzstück achsial formschlüssig in der Aufnahme sichert.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Drehgebergehäuse gegen Verdrehung gegenüber dem Motorgehäuse
nur kraftschlüssig festgelegt ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Federelement ein eine Gehäuseöffnung hintergreifender Federring ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring
konisch geformt ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Winkelstellung des Drehgebergehäuses gegenüber dem Motorgehäuse
kontinuierlich veränderbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19935522A DE19935522A1 (de) | 1999-04-19 | 1999-07-28 | Motoranordnung mit einem Drehgeber |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19917679 | 1999-04-19 | ||
DE19935522A DE19935522A1 (de) | 1999-04-19 | 1999-07-28 | Motoranordnung mit einem Drehgeber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19935522A1 true DE19935522A1 (de) | 2000-10-26 |
Family
ID=7905113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19935522A Withdrawn DE19935522A1 (de) | 1999-04-19 | 1999-07-28 | Motoranordnung mit einem Drehgeber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19935522A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10117197A1 (de) * | 2001-04-05 | 2002-10-10 | Anton Rodi | Drehgeber |
DE102004040244A1 (de) * | 2004-08-13 | 2006-02-23 | Hübner Elektromaschinen GmbH | Drehgeber |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6937824U (de) * | 1969-09-27 | 1977-08-18 | Papst Motoren Kg | Schutzeinrichtung. |
DE3717180C2 (de) * | 1987-05-22 | 1990-06-07 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt, De |
-
1999
- 1999-07-28 DE DE19935522A patent/DE19935522A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10117197A1 (de) * | 2001-04-05 | 2002-10-10 | Anton Rodi | Drehgeber |
DE10117197B4 (de) * | 2001-04-05 | 2014-10-09 | Anton Rodi | Drehgeber |
DE102004040244A1 (de) * | 2004-08-13 | 2006-02-23 | Hübner Elektromaschinen GmbH | Drehgeber |
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