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Die
Erfindung betrifft einen Elektromotor mit
- – einer
Motorwelle und
- – einem Elektromotorengehäuse,
wobei
das Elektromotorengehäuse eine Verbindungsvorrichtung zur
Verbindung des Elektromotorengehäuses mit einem eine Anschlussvorrichtung aufweisenden
Verbrauchergehäuse aufweist.
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Ein
derartiger Elektromotor ist hinlänglich bekannt, beispielsweise
aus der
EP 1 795 754
A2 und der
EP
0 992 328 A2 . Diese Dokumente beschreiben die im Stand
der Technik übliche Vorgehensweise, zwischen den Gehäusen
von Elektromotor und Verbraucher eine als Adapter fungierende Laterne
anzuordnen. Dies hat den Vorteil, dass Elektromotoren in Normabmessung
und standardisiert dimensionierte Verbraucher nahezu beliebig unter
Zwischenschaltung der Laterne miteinander kombiniert werden können.
Die in der
EP 1 795
754 A2 offenbarte, als Universalflansch bezeichnete Laterne
erlaubt hierbei z. B. den Anschluss unterschiedlicher Elektromotoren-Normgrößen
an einen Verbraucher.
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Das
Laternenprinzip hat sich aufgrund seiner Flexibilität in
der Praxis bewährt und wird daher regelmäßig
eingesetzt. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist allerdings
der aufgrund der Laterne zusätzlich benötigte
Bauraum für die Motor-Verbraucher-Anordnung, der durch
die Laterne bedingte zusätzliche Montageaufwand sowie die
erheblichen Kosten derselben, auf die beispielsweise in der
EP 1 038 611 B1 ausdrücklich
hingewiesen wird.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Elektromotor anzugeben, der einen platzsparenden, schnellen und
kostengünstigen Anschluss eines Verbrauchers ermöglicht.
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Ausgehend
von einem Elektromotor mit den eingangs beschriebenen Merkmalen
wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Verbindungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie eine
direkte Verbindung derselben mit der Anschlussvorrichtung des Verbrauchers
ohne Zwischenschaltung einer Laterne ermöglicht. Erfindungsgemäß wurde
erkennt, dass – insbesondere sofern es sich bei dem Elektromotor
um einen auf einen speziellen Kundenwunsch zugeschnittenes Aggregat
handelt – ein gänzlicher Verzicht auf eine Laterne
beträchtliche Vorteile bietet, indem bereits die Geometrie
der Verbindungsvorrichtung direkt auf die Anschlussmaße
der Anschlussvorrichtung des Verbrauchers abgestimmt ist. Der erfindungsgemäße gänzliche
Verzicht auf die Laterne trägt zu einer beträchtlichen
Verkleinerung des erforderlichen Bauraums für die Anordnung
aus Elektromotor und Verbraucher bei, beschleunigt die Montage dieser
Anordnung und spart entsprechend natürlich die Kosten für
die Laterne gänzlich ein. Die erfindungsgemäße Lehre
löst sich somit von dem im Stand der Technik üblichen
Vorgehen, mithilfe der Laterne eine größtmögliche
Flexibilität bzgl. der Kombination von Elektromotoren und
Verbrauchern zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Überwindung
dieses routinemäßigen Vorgehens liefert auf überraschend
einfache Weise die geschilderten Vorteile, insbesondere wenn Elektromotoren
zum Einsatz kommen, die keine Normabmessungen aufweisen.
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Vorzugsweise
ist die Verbindungsvorrichtung zylinderförmig ausgebildet
und konzentrisch zur Motorwelle angeordnet. Dies erlaubt eine einfache
und platzsparende Verbindung mit der Anschlussvorrichtung.
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Zweckmäßigerweise
weist die Verbindungsvorrichtung mehrere Bohrungen zur Aufnahme
von die Verbindung zur Anschlussvorrichtung herstellenden Befestigungsmitteln
auf. Die Bohrungen können hierbei gleichmäßig über
den Umfang der Verbindungsvorrichtung verteilt sein und insbesondere
allesamt denselben Abstand zur Motorwellenachse aufweisen. In der
Regel sind die Bohrungen als Gewindebohrungen für Befestigungsschrauben
ausgebildet.
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Die
Verbindungsvorrichtung kann eine innere Passfläche zur
zentriergenauen Aufnahme einer entsprechenden äußeren
Passfläche der Anschlussvorrichtung aufweisen. Kombiniert
man diese Maßnahme insbesondere mit den oben erwähnten, gleichmäßig über
den Umfang der Verbindungsvorrichtung verteilten Bohrungen, so erhält
man insgesamt eine äußerst platzsparende Direktverbindung zwischen
den Gehäusen von Elektromotor und Verbraucher.
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Zweckmäßigerweise
ist die Motorwelle an ihrem Antriebsende als Hohlwelle mit einer
Innenverzahnung zur Aufnahme einer gezahnten Antriebswelle des Verbrauchers
ausgebildet. Der Elektromotor ist beispielsweise als Asynchronmotor
ausgebildet und weist vorzugsweise eine Nennspannung von mindestens
24 V, insbesondere mindestens 400 V auf. Die Nennleistung des Elektromotors
beträgt üblicherweise mindestens 1 KW, vorzugsweise
mindestens 10 KW. Die Gesamtlänge des Elektromotors kann
200 bis 1000 mm betragen. Die Gesamthöhe beträgt
vorzugsweise 150 bis 600 mm. Die Gesamtbreite bewegt sich üblicherweise
in einem Bereich von 150 bis 500 mm. Das Gesamtgewicht des Elektromotors
kann 4 bis 500 kg betragen. Der äußere Durchmesser
der Motorwelle bewegt sich üblicherweise in einem Bereich
von 20 bis 100 mm. Der innere Durchmesser der Motorwelle, welcher
dem Durchmesser der Antriebswelle des Verbrauchers entspricht, beträgt
zweckmäßigerweise 10 bis 80 mm. Der Durchmesser
inneren Passfläche der Verbindungsvorrichtung kann sich
in einem Bereich von 40 bis 200 mm bewegen. Bei einer zylindrischen
Ausführungsform der Anschlussvorrichtung bewegt sich der äußere
Durchmesser dieser Vorrichtung zweckmäßigerweise
in einem Bereich von 80 bis 300 mm. Alternativ kann der Motor auch
als Synchronmotor oder als Gleichstrommotor ausgebildet sein.
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Alternativ
kann umgekehrt auch die Motorwelle an ihrem Antriebsende als gezahnte
Welle ausgebildet sein, die in eine endseitig als Hohlwelle mit Innenverzahnung
ausgebildete Antriebswelle des Verbrauchers aufnehmbar ist. Im Rahmen
der Erfindung liegt es ferner, dass zwischen Motorwelle und Antriebswelle
des Verbrauchers eine Kupplung zwischengeschaltet ist, wobei die
Kupplung als starre Kupplung (z. B. Scheiben-, Schalen- oder Stirnzahnkupplung), als
drehstarre Kupplung (z. B. Klauen-, Parallelkurbel-, Kreuzschlitz-,
Ringspann-Ausgleich-, Zahn-, Federlamellen-, Metallbalgkupplung,
Kreuzgelenk, Kreuzgelenkwelle, Kugelgelenkwelle), drehelastische
Kupplung (z. B. Hardyscheibe, Gelenkscheibe, Laschengelenkscheibe,
Klauen-, Stift-, Kreuzscheiben-, Metallbalg- oder Federstegkupplung)
oder auch als drehnachgiebige Kupplung (z. B. Visco-, Magnetpulver-,
MRF-, Wirbelstrom-, hydrodynamische Kupplung, hydrodynamischer Drehmomentwandler
oder Retarder) ausgebildet sein kann. Denkbar ist auch der Einsatz
von schaltbaren Kupplungen, wie z. B. Scheiben-, Magnet-, Kegel-,
Strömungs-, Fliehkraft-, Freilauf-, Rutsch-, Klauen- oder Zahnkupplungen.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner eine Anordnung mit
- – einem
eine Motorwelle sowie ein Elektromotorengehäuse aufweisenden
Elektromotor und
- – einem vom Elektromotor angetriebenen, ein Verbrauchergehäuse
aufweisenden Verbraucher,
wobei das Elektromotorengehäuse
eine Verbindungsvorrichtung und das Verbrauchergehäuse
eine Anschlussvorrichtung zur Verbindung der beiden Gehäuse
aufweist. Erfindungsgemäß ist bei dieser Anordnung
entsprechend die Verbindungsvorrichtung ohne Zwischenschaltung einer
Laterne direkt mit der Anschlussvorrichtung verbunden.
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Bei
dieser Anordnung kann der Verbraucher beispielsweise als Pumpe,
insbesondere als Axialkolbenpumpe, ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise weist
bei dieser Anordnung die Anschlussvorrichtung eine äußere
Passfläche zur zentriergenauen Aufnahme derselben in einer
inneren Passfläche der Verbindungsvorrichtung auf. Hier
kann wiederum der Verbraucher eine gezahnte Antriebswelle aufweisen,
die mit einer Innenverzahnung der Motorwelle formschlüssig
verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung liegt natürlich
auch hier die zuvor beschriebene Alternative, gemäß der
umgekehrt die Motorwelle an ihrem Antriebsende als gezahnte Welle
ausgebildet sein, die in eine endseitig als Hohlwelle mit Innenverzahnung
ausgebildete Antriebswelle des Verbrauchers aufnehmbar ist. Selbstverständlich
kann, wie oben bereits skizziert, wiederum eine Kupplung zwischengeschaltet
sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 einen
erfindungsgemäßen Elektromotor in der Seiten-
und Frontansicht und
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2 einen
an den Elektromotor gemäß 1 anschließbaren
Verbraucher in der Seiten- und Frontansicht.
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Die 1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Elektromotor 1,
der als Asynchronmotor ausgebildet ist. Dieser weist eine Motorwelle 2 und
ein Elektromotorengehäuse 3 auf. Das Elektromotorengehäuse 3 besitzt
eine Verbindungsvorrichtung 4 zur Verbindung des Elektromotorengehäuses 3 mit
einem eine Anschlussvorrichtung 5 aufweisenden Verbrauchergehäuse 6 (s. 2).
Am Elektromotorengehäuse 3 ist ein Klemmkasten 7 für
(nicht dargestellte) elektrische Anschlussverbindungen vorgesehen,
der in der rechten Vorderansicht der 2 versetzt
dargestellt ist. Einer vergleichenden Betrachtung der 1 und 2 ist
zu entnehmen, dass die Verbindungsvorrichtung 4 derart
ausgebildet ist, dass sie eine direkte Verbindung der Verbindungsvorrichtung 4 mit
der Anschlussvorrichtung 5 des Verbrauchergehäuses 6 ohne
Zwischenschaltung einer Laterne ermöglicht. Die Verbindungsvorrichtung 4 ist
zylinderförmig ausgebildet und konzentrisch zur Motorwelle 2 angeordnet.
Ferner weist die Verbindungsvorrichtung 4 mehrere Gewindebohrungen 8 zur
Aufnahme von die Verbindung zur Anschlussvorrichtung 5 herstellenden (nicht
dargestellten) Befestigungsschrauben auf. Die Gewindebohrungen 8,
vorzugsweise vier Stück, sind gleichmäßig über
den Umfang der Verbindungsvorrichtung 4 verteilt angeordnet,
so dass alle Gewindebohrungen 8 den selben Abstand zur
Motorwellenachse x besitzen. Die Verbindungsvorrichtung 4 weist
eine innere Passfläche 9 zur zentriergenauen Aufnahme
einer entsprechenden äußeren Passfläche 10 der
Anschlussvorrichtung 5 aufweist. Der Durchmesser d dieser
beiden zylindrischen Passflächen 9, 10 beträgt
im Ausführungsbeispiel 80 mm. Die Motorwelle 2 ist
an ihrem Antriebsende 11 als Hohlwelle mit einer nicht
näher dargestellten Innenverzahnung zur Aufnahme einer
gezahnten Antriebswelle 12 des Verbrauchers 13 (2)
ausgebildet.
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Verbindet
man nun den in 1 dargestellten Elektromotor 1 mit
dem in 2 gezeigten Verbraucher 13, so erhält
man eine Anordnung mit einem eine Motorwelle 2 sowie ein
Elektromotorengehäuse 3 aufweisenden Elektromotor 1 und
einem vom Elektromotor 1 angetriebenen, ein Verbrauchergehäuse 6 aufweisenden
Verbraucher 13, wobei das Elektromotorengehäuse 3 eine
Verbindungsvorrichtung 4 und das Verbrauchergehäuse 6 eine
Anschlussvorrichtung 5 zur Verbindung der beiden Gehäuse 3, 6 aufweist.
Erfindungswesentlich ist nun, dass die Verbindungsvorrichtung 4 ohne
Zwischenschaltung einer Laterne direkt mit der Anschlussvorrichtung 5 verbunden
ist. Hierzu wird die äußere Passfläche 10 der
Anschlussvorrichtung 5 in die innere Passfläche 9 der
Motorwelle eingeschoben und das Verbrauchergehäuse 6 mit
den Befestigungsschrauben am Elektromotorengehäuse 3 befestigt. Hierzu
sind an der Anschlussvorrichtung 5 entsprechende Durchgangsbohrungen 14 vorgesehen,
die von den Befestigungsschrauben durchfasst werden. Gleichzeitig
wird die Antriebswelle 12 des Verbrauchers 13 in
das Antriebsende 11 der Motorwelle 2 eingeschoben,
wodurch die Wirkverbindung zwischen Elektromotor 1 und
Verbraucher 2 hergestellt wird.
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Im
Ausführungsbeispiel ist der in 2 dargestellte
Verbraucher 13 als Axialkolbenpumpe ausgebildet. Wie bereits
erläutert, weist die Anschlussvorrichtung 5 des
Axialpumpengehäuses 6 eine äußere
Passfläche 10 zur zentriergenauen Aufnahme derselben
in einer inneren Passfläche 9 der Verbindungsvorrichtung 4 auf.
Zwecks Übertragung eines vergleichsweise großen
Drehmomentes ist die Antriebswelle 12 der Axialkolbenpumpe 13 mit
einer in der rechten Darstellung der 2 angedeuteten
Verzahnung 15 ausgerüstet, die in der Anordnung
mit der Innenverzahnung der Motorwelle 2 formschlüssig verbunden
ist.
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- 1
- Elektromotor
- 2
- Motorwelle
- 3
- Elektromotorengehäuse
- 4
- Verbindungsvorrichtung
- 5
- Anschlussvorrichtung
- 6
- Verbrauchergehäuse
- 7
- Klemmkasten
- 8
- Gewindebohrungen
- 9
- innere
Passfläche der Verbindungsvorrichtung
- 10
- äußere
Passfläche der Anschlussvorrichtung
- 11
- Antriebsende
der Motorwelle
- 12
- Antriebswelle
des Verbrauchers
- 13
- Verbraucher
- 14
- Durchgangsbohrungen
- 15
- Verzahnung
- x
- Motorwellenachse
- d
- Durchmesser
von äußerer und innerer Passfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1795754
A2 [0002, 0002]
- - EP 0992328 A2 [0002]
- - EP 1038611 B1 [0003]