DE2347866C3

DE2347866C3 - Bearing arrangement for a monitoring device for the speed-dependent actuation of switching elements

Info

Publication number: DE2347866C3
Application number: DE19732347866
Authority: DE
Inventors: Hans; Zierau Alfred; 2900 Oldenburg Schumann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Filing date: 1973-09-22
Publication date: 1978-02-02

Description

6. Anordnung nach einem dar Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfige (17,18) über die Kugeln (13, 14) hinausragende axiale Flächen aufweisen, die gegen die Anschlagflächen (21, 22) anliegen.6. Arrangement according to one of claims 2 to 5, characterized in that the cages (17,18) over the balls (13, 14) have protruding axial surfaces which against the stop surfaces (21, 22) issue.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung für eine Drehzahlüberwachungsvorrichtung, bestehend aus einem Magnetpole aufweisenden Läufer, dessen Welle in einem Gehäuse gelagert ist, und einem mit einer Kurzschlußwicklung versehenen Ständer, welcher über Kugellager in demselben Gehäuse drehbar gelagert und mit einem Glied zur drehzahlabhängigen Betätigung von Schaltgliedern versehen istThe invention relates to a bearing arrangement for a speed monitoring device, consisting of from a rotor having magnetic poles, the shaft of which is mounted in a housing, and one with a short-circuit winding provided stator, which can be rotated in the same housing via ball bearings is stored and provided with a member for the speed-dependent actuation of switching elements

Die Reibungsmomente zwischen Ständer und Gehäuse sollen möglichst gering sein. Außerdem sollen die Reibungsmomente bei den einzelnen Vorrichtungen einer Serienfertigung nur mit geringer Streubreite schwanken, damit die Schaltfunktionen bei möglichst genau einzuhaltender Drehzahl ausgeführt werden. Diesen Forderungen kommen Kugellager an sich entgegen.The frictional moments between the stator and the housing should be as low as possible. In addition, the Frictional moments in the individual devices of a series production only with a small spread fluctuate so that the switching functions are carried out at a speed that must be adhered to as precisely as possible. Ball bearings meet these requirements.

Bei einer offenkundig vorbenutzten Vorrichtung der eingangs genannten Art weisen die Kugellager des Ständers einen inneren und einen äußeren Laufring auf, welche einerseits auf einem nabenförmigen Ansatz des Gehäuses und andererseits in den Kurzschlußringen des Ständers befestigt sind.In an apparently previously used device of the type mentioned, the ball bearings of the Stand on an inner and an outer race, which on the one hand on a hub-shaped approach of the Housing and on the other hand are fixed in the short-circuit rings of the stator.

Es zeigte sich, daß sich die Kugellager beim Zusammenbau der Vorrichtung und insbesondere beim Einbau des Ständers verkanteten. Deshalb ergaben sich bei den Vorrichtungen einer Serie unterschiedliche Reibungsmomente zwischen Ständer und Gehäuse. Teilweise wurden die La^er beschädigt, so daß die Kugeln ungleichförmig und »hakend« abrollten. Als Folgeerscheinung traten trotz großer Sorgfalt bei der Montage erhebliche Schwierigkeiten bei der Einjustierung und Einhaltung einer genauen Schaltdrehzahl auf.It was found that the ball bearings when assembling the device and especially when Installation of the stand tilted. Therefore, the devices in a series varied Frictional moments between stator and housing. The bearings were partially damaged, so that the Balls rolled unevenly and "hooked". As a consequence, despite great care, the Assembly considerable difficulties in adjusting and maintaining an exact switching speed.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Lager des Ständers der Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sich bei geringem Montageaufwand während des Zusammenbaus ein genaues und zuverlässiges Schaltverhalten ergibtThe invention is therefore based on the object, the bearing of the stand of the device of the opening called type so that it is easy to assemble during assembly results in precise and reliable switching behavior

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß mindestens je eine Lauffläche für die von einem Käfig gehaltenen Kugeln der Kugellager des Ständers eine durchgehend zylindrische Fläche des Ständers oder der Gehäuseteile istTo solve this problem, the invention proposes that at least one tread for the The ball bearings of the stator have a continuous cylindrical surface of the balls held by a cage Stand or the housing parts is

is Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnetAdvantageous embodiments of the invention are shown in characterized the subclaims

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete Vorrichtung.The invention is explained using an exemplary embodiment shown in the drawing shows a longitudinal section through a device designed according to the invention.

Mit 1 ist der aus einem dauermagnetischen Werkstoff bestehende und mit Polen abwechselnder Polarität aufmagnetisierte Läufer bezeichnet. Er ist auf der Welle 2 befestigt, weiche über Kugellager 3 und 4 einerseits im topfförmigen Gehäuseteil 5 und andererseits im als Deckel geformten Gehäuseteil 6 gelagert ist Das Wellenende 7 isl beispielsweise an die Welle eines Motors ankuppelbar, dessen Drehzahl überwacht werden soll. Mittels des Flansches 8 wäre dann das Gehäuseteil 5 am Gehäuse eines solchen Motors zu befestigen.With 1 is made of a permanent magnetic material and alternating polarity with poles called magnetized rotor. He's on the wave 2 attached, soft on ball bearings 3 and 4 on the one hand in the cup-shaped housing part 5 and on the other hand in as Cover-shaped housing part 6 is mounted. The shaft end 7 isl, for example, on the shaft of a Motor can be coupled, the speed of which is to be monitored. That would be by means of the flange 8 To attach housing part 5 to the housing of such a motor.

Bei Drehung des Läufers 1 werden in der Kurzschlußwicklung 9 des Ständers 10 Ströme induziert, weiche bewirken, daß auf den Ständer 10 ein Drehmoment ausgeübt wird. Der drehbewegliche Ständer 10 überträgt eine Betätigungskraft über den Mitnehmer 11 auf eine nicht eingezeichnete, im Raum 12 angeordnete Schalteinrichtung.
Der Ständer 10 ist über Kugeln 13 und 14 einerseits auf dem nabenförmigen Ansatz 15 des Gehäuseteils 5 und andererseits auf dem nabenförmigen Ansatz 16 des Gehäusetei'is 6 gelagert Die Kugeln 13, 14 sind in Käfigen 17 und 18 formschlüssig aber locker geführt Als Laufflächen dienen einerseits die durchgehend zylindrisch bearbeiteten inneren Flächen der Kurzschlußringe der Kurzschlußwicklung 9 und andererseits die ebenfalls durchgehend zylindrischen Außenflächen der nabenförmigen Ansätze 15 und 16. Besondere Laufringe für die Kugeln 13 und 14 sind nicht vorgesehen. Die axiale Beweglichkeit des Ständers. 10 relativ zum Gehäuseteil 5 ist begrenzt einerseits durch aus kunststoff bestehende Ringscheiben 19 und 20 und andererseits durch Anschlagflächen 21 und 22, gegen welche die Käfige 17 und 18 anliegen. Der Ständer 10 ist um ein geringes Spiel axial beweglich, so daß die Kugeln 13 und 14 auch bei ungünstigen Toleranzverhältnissen freies axiales Spiel haben. Da die aus Kunststoff bestehenden Ringscheiben 19 und 20 elastisch ausgebildet sind, werden axiale Stöße auf den Ständer 10 federnd aufgefangen.When the rotor 1 rotates, currents are induced in the short-circuit winding 9 of the stator 10, which cause a torque to be exerted on the stator 10. The rotatable stand 10 transmits an actuating force via the driver 11 to a switching device, not shown, arranged in the space 12.
The stator 10 is supported by balls 13 and 14 on the one hand on the hub-shaped extension 15 of the housing part 5 and on the other hand on the hub-shaped extension 16 of the housing part 6. The balls 13, 14 are positively but loosely guided in cages 17 and 18 the continuously cylindrical inner surfaces of the short-circuit rings of the short-circuit winding 9 and, on the other hand, the likewise continuously cylindrical outer surfaces of the hub-shaped lugs 15 and 16. Special races for the balls 13 and 14 are not provided. The axial mobility of the stand. 10 relative to the housing part 5 is limited on the one hand by ring disks 19 and 20 made of plastic and on the other hand by stop surfaces 21 and 22 against which the cages 17 and 18 rest. The stand 10 is axially movable by a small amount of play, so that the balls 13 and 14 have free axial play even with unfavorable tolerance conditions. Since the plastic ring disks 19 and 20 are elastic, axial impacts on the stand 10 are resiliently absorbed.

Die Überwachungsvorrichtung wird wie folgt zusammengebaut: Zunächst werden die durch den Käfig 17 gehaltenen Kugeln 13 um den nabenförmigen Ansatz 15 gelegt. Dann wird die mit dem Läufer 1 und den Kugellagern 3 und 4 versehene Welle mit dem Lager 4 in das topfförmige Gehäuseteil 5 eingesetzt Darauf wird der Ständer 10 um den Läufer 4 über die Kugeln 13 geschoben. Dann warden die Kueeln 14 mit ihrem KäfigThe monitoring device is assembled as follows: First of all, the cage 17 held balls 13 placed around the hub-shaped projection 15. Then the one with the runner 1 and the Ball bearings 3 and 4 provided shaft with the bearing 4 inserted into the cup-shaped housing part 5 thereon the stand 10 is pushed around the rotor 4 over the balls 13. Then the pods 14 are made with their cage

18 in den Stander 10 eingelegt. Schließlich wird das als Deckel geformte Gehäuseteil 6 montiert, wobei dessen nabenfönniger Ansatz 16 zwischen den Außenring des Kugellagers 3 und die Kugeln 14 hindurchgle itet18 inserted into the stand 10. After all, this is called Lid-shaped housing part 6 mounted, with its hub-shaped projection 16 between the outer ring of the Ball bearing 3 and the balls 14 slide through

Zum Einfügen der Kugeln 13 und 14 bzw. zum Überschieben des Ständers 10 ist keine nennenswerte Kraft erforderlich, da die Kugeln in ihre Laufflächen hineinrollen. Nach dem Zusammenbau können die Kugeln 13, 14 unbehindert durch axialen Zwang frei in Umfangsrichtung abrollen.For inserting the balls 13 and 14 or for pushing the stand 10 over, there is nothing worth mentioning Force required as the balls slide into their running surfaces roll in. After assembly, the balls 13, 14 can freely move into Unroll in the circumferential direction.

Durch die Erfindung ist die Lagerreibiing verkleinert. Bei allen Vorrichtungen einer Serie ergeben sich nahezu gleiche Reibungsverhältnisse, ohne daß bei der Montage Sorgfalt aufzuwenden ist Diese Vorteile werden erreicht, obgleich billige Lager ohne Außen- und Innenringe eingesetzt werden.The invention reduces the bearing friction. In all devices in a series, the friction conditions are almost the same, without any need for assembly Care is to be taken These advantages are achieved although inexpensive bearings with no exterior and / or Inner rings are used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Bearing arrangement for a speed monitoring device, consisting of a magnetic pole having rotor, the shaft of which is mounted in a housing, and one with a short-circuit winding provided stand, which is rotatably supported by ball bearings in the same housing and is provided with a member for the speed-dependent actuation of switching members, thereby characterized in that at least one running surface for each of the cages (17, 18) held balls (13, 14) of the ball bearings of the stator (10) have a continuous cylindrical surface of the stand (10) or the housing parts (3,6)

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the axial mobility of the balls (13, 14) by axial stop surfaces (21, 22) is limited, soft on the one hand axially on the outside Housing parts (5,6) and on the other hand are arranged axially on the inside of the stator (10).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the stand (10) with a low Game is axially movable.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the stop surfaces of the stand (10) are designed as annular disks (19, 20) resting axially against a collar of the stator (10).

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the annular discs (19, 20) from consist of elastic plastic.