DE3122655A1 - "istwertgeber-vorrichtung" - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Istwertgeber-Vorrichtung zur Drehzahlbestimmung von Regelantrieben, insbesondere Elektro-Regelmotoren.

Als Antriebsmaschinen werden Standard-Elektromotoren in großen Serien hergestellt. Regelantriebe sind dagegen nur in relativ kleinen Stückzahlen notwendig, so daß der dazu benötigte Herstellungsaufwand bislang unerwünscht hoch ist.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Istwertgeber-Vorrichtung zu schaffen, mit der herkömmliche Standardmotoren in einfacher Weise zu Regelantrieben umgerüstet werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein Motorgehäuse, nahe der Motorwelle anbringbares, den Istwertgeber aufnehmendes Gehäuse mit einem rohrförmigen Stutzen zur Aufnahme von Kabeln zur Verbindung des Istwertgebers mit zugehörigen Anschlüssen gelöst, die in einem am Stutzen angeordneten, von demselben getragenen Anschlußkasten angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Istwertgeber-Vorrichtung bildet eine Einheit, die komplett am zu einem Regelantrieb nachzurüstenden Motor montiert werden kann. Insbesondere ist die Anordnung von anzuschließenden Kabeln sehr vereinfacht, da dieselben lediglich mit den Anschlüssen im Anschlußkasten verbunden werden müssen. Die Verkabelung im Inneren des Gehäuses wird dagegen bereits bei Erstellung der Istwertgeber-Anordnung vorgenommen.

Im Anschlußkasten können Klemmen bzw. Anschlußverschraubungen ο.dgl. angeordnet sein.

Der Stutzen dient dazu, den Anschlußkasten außerhalb von am Motorgehäuse anzubringenden Verkleidungsteilen, die vom Stutzen durchsetzt werden, anordnen zu können. Zweckmäßigerweise wird der Stutzen mit relativ großer Länge hergestellt, so daß gegebenenfalls eine Kürzung zur Anpassung an unterschiedliche Verkleidungsformen möglich ist.

Die Istwertgeber können prinzipiell beliebige Bauart haben. Vorzugsweise werden Gleichstrom-Tachogeneratoren oder Wechselstrom-Tachogeneratoren, gegebenenfalls auch optoelektrische Absolut- bzw. Inkrementalimpulsgeber verwendet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Gehäuse der Stator eines Tachogenerators angeordnet.

dessen Rotor auf einem vom Gehäuse umschlossenen Endstück der Rotorwelle angeordnet ist.

Dabei kann als Ankermagnet des Tachogenerators zweckmäßigerweise eine Permanentmagnetanordnung auf einer Büchse angeordnet sein, die mittels eines als gewellter Blechring ausgebildeten Toleranzringes auf die Motorwelle als Spannring aufgepreßt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders einfache Montage bei hoher Präzision ohne Gefahr von. Unwuchten bzw. unrundem Lauf des Ankermagneten. Die Büchse dient außer zur Befestigung der Permanentmagnetanordnung auch zu deren mechanischer Verstärkung.

Bei hochbelasteten Regelantrieben kann die Motorwelle das Gehäuse der Istwertgeber-Anordnung durchsetzend angeordnet sein und ein auf der Welle angeordnetes Lüfterrad zur Eigenbelüftung des Regelantriebes treiben.

Um eine möglichst gedrungene Bauweise mit in Achsrichtung der Motorwelle geringen Abmessungen erreichen zu können, ist die dem Lüfterrad zugewandte Seite des Gehäuses zweckmäßigerweise der Innenkontur des Lüfterrades angepaßt. Außerdem kann im Stutzen eine Aussparung angeordnet sein, um radial äußeren Bereichen des Lüfterrades hinreichend Raum zu bieten.

Oftmals ist für den Regelantrieb eine unabhängige Fremdbelüftung erwünscht. Dazu kann im Gehäuse der Istwertgeber-Anordnung ein separater, das Lüfterrad treibender Lüftermotor angeordnet sein, dessen Kabel durch den Stutzen zum Anschlußkasten geführt sind.

Die Erfindung besteht also insbesondere in einer komplett montierbaren Tacho-Lüfter-Einheit, welche alle zur Geschwindigkeitskontrolle des Antriebsmotors sowie zur Abführung der entstehenden Verlustwärme notwendigen Aggregate vereinigt.

Diese erfindungsgemäße Anordnung * kann mit geringstem Aufwand montiert werden.

Beim Stand der Technik dagegen ist der Tachogenerator oftmals im Antriebsmotor angeordnet, während der Fremdbelüfter als separater Motor mit eigenem Gehäuse bzw. eigener Befestigung auf dem Antriebsmotor bzw. dem Tachogenerator aufgebaut ist. Außerdem werden die Anschlüsse dieser getrennten Anordnung in der Regel über auf dem Gehäuse des Antriebsmotors angeordnete Leitungen in das motoreigene Klemmenbrett geführt. Unter Umständen müssen zusätzliche Anschlußkästen auf die Antriebsmotoren bzw. an einen vorhandenen Klemmenkasten anmontiert werden, bei dieser Anordnung müssen die Leitungen von Tachogenerator und Fremdbelüfter über Kabel bzw. Rohrleitungen geführt werden.

Weiterhin sind Anordnungen bekannt, bei denen der Anschlußklemmenkasten auf die Lüfterhaube der Antriebsmotoren gesetzt ist, so daß das Kabel des Tachogenerators und das Kabel für die Fremdbelüftung entsprechend zugeführt werden müssen.Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung ist vor allem, daß die Anschlußkabel von Tachogenerator und Lüftermotor im Luftstrom und an der Außenseite des Gehäuses des Antriebsmotors oder aber durch den Motor geführt werden müssen, so daß entweder ungeschützte Kabel im Luftstrom und an der Außenseite oder aber eine komplizierte Montage des Antriebsmotors erforderlich sind.

Die erfindungsgemäße Einheit dagegen, insbesondere wenn diese den Istwertgeber zur Geschwindigkeitskontrolle und den Lüftermotor umfaßt, vereinfacht sowohl die Verkabelung als auch die Anordnung der Lüftung und ist insbesondere für die Verwendung in Elektromotoren entwickelt, um Standardmotoren für Regelantriebe verwenden zu können.

Der Fremdbelüftungsmotor kann als ein- oder mehrphasiger Wechselstrom-Motor, als Gleichstrom-Motor oder aber als Spaltpol-Motor ausgebildet sein.

Eine den Abmessungen des Gehäuses der Istwertgeber-Anordnung sowie des Lüfterrades angepaßte Lüfterhaube kann das Gehäuse

ummantelnd, unter Bildung eines Ringraumes zwischen Lüfterhaube und Gehäuse, am Motorgehäuse angeordnet sein. Zur Abstützung der Lüfterhaube ist gegebenenfalls auf dem Gehäuse der Istwertgeber-Anordnung, dasselbe umschließend, ein sternartiges Stützblech angeordnet, dessen Enden an der Innenseite der Lüfterhaube anliegen und zwischen sich einen hinreichenden Querschnitt für den vom Lüfterrad erzeugten Luftstrom freilassen.

In der Lüfterhaube ist zur Durchführung des Stutzens ein Schlitz angeordnet, der sich bis zum am Gehäuse des Antriebsmotors anliegenden Rand der Lüfterhaube erstreckt, so daß dieselbe jederzeit demontiert werden kann, ohne daß zuvor das Gehäuse mit dem Stutzen entfernt werden müßte.

Gegebenenfalls sind am Gehäuse mehrere Stutzen angeordnet um eine getrennte Zuführung einzelner Kabelstränge zu ermöglichen. In diesem Falle ist in der Lüfterhaube eine entsprechende Anzahl von Schlitzen angeordnet.

Das Gehäuse der Istwertgeber-Anordnung bzw. der Istwertgeber-Lüfter-Einheit ist vorzugsweise im Querschnitt etwa kreisförmig ausgebildet und mittels eines die Motorwelle umschließenden Ringflansches an einer motorseitigen Flanschfläche angeordnet.

Gegebenenfalls ist das Gehäuse der erfindungsgemäßen Einheit hermetisch abgeschlossen, so daß eine Ausführung in jeder gewünschten Schutzart, einschließlich Explosionsschutz, möglich ist.

Der Anschlußkasten kann gegebenenfalls zur Anordnung eines Motorkondensators dienen, wenn für den Lüftermotor ein Kondensatormotor verwendet werden soll.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine als Tacho-Fremdbelüfter-Einheit ausgebildete Ausführungsform und

Fig. 2 eine entsprechende Ausführungsform mit Eigenbelüftung des Antriebsmotors.

Beide Figuren zeigen jeweils Längsschnitte.

In Fig. 1 ist an einem Antriebsmotorgehäuse 1 eine Tacho-Fremdbelüfter-Einheit 2 angeordnet, welche ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 3 besitzt, das mittels eines Ringflansches 4 an einer stirnseitig des Motorgehäuses 1 angeordneten Flanschfläche verschraubt ist. In das Gehäuse 3 ragt die Welle 5 des Antriebsmotors hinein. Diese besitzt an ihrem

Ende einen zylindrischen Zapfen 6, auf dem eine Büchse mit einem als wellenförmiger Blechring ausgebildeten Toleranzring 8 als Spannring aufgepreßt ist. Auf der Büchse 7 ist ein Permanentmagnet 9 eines Tachogenerators angeordnet, so daß der Magnet 9 absolut zylindrisch auf der Welle 5 sitzt und ohne Schrauben und besondere Werkzeuge und ohne Zerstörung von der Welle 5 wieder abgenommen werden kann.

Der Stator 11 des Tachogenerators 10 ist fest im Gehäuse angeordnet.

Außerdem nimmt das Gehäuse 3 einen Lüftermotor 12 auf, welcher ein Lüfterrad 13 antreibt. Der Lüftermotor 12 ist innerhalb eines Deckels 14 des Gehäuses 3 und einer das Gehäuse unterteilenden Wand 15 gelagert.

Am Gehäuse 3 ist ein rohrförmiger Stutzen 16 in Radialrichtung angeordnet, welcher mit dem den Lüftermotor 12 aufnehmenden Teilraum des Gehäuses 3 über eine Öffnung 24 in der Wand verbunden ist. An dem Stutzen 16 ist ein Anschlußkasten angeordnet.

Der Stutzen 16 dient als Kabelkanal für ein Kabel 18 des Lüftermotors 12 und ein Kabel 19 des Tachogenerators 10.

Diese Kabel führen zu Anschlüssen im Anschlußkasten 17. Damit ist gewährleistet, daß alle Kabel dieser Einheit hermetisch abgeschlossen sind.

Das Gehäuse 3 sowie das Lüfterrad 13 werden von einem Lüftergehäuse 20 mit Abstand ummantelt, welches am Antriebsmotorgehäuse 1 befestigt ist. Zur Abstützung des Lüftergehäuses 20 dient ein sternförmiges Blech 21, welches auf dem Außenumfang des Gehäuses 3, beispielsweise durch Verstemmung, befestigt ist.

In dem Lüftergehäuse 20 ist ein Schlitz 22 angeordnet, durch den der Stutzen 16 hindurchragt. Der Schlitz 22 erstreckt sich bis zum am Antriebsmotorgehäuse 1 anliegenden Rand des Lüftergehäuses 20, so daß dieses nach Trennung vom Antriebsmotorgehäuse jederzeit ohne Demontage des Gehäuses 3 abgenommen werden kann.

Die gesamte Anordnung ist möglichst gedrungen ausgebildet, dazu besitzt der Deckel 14 des Gehäuses 3 eine der Innenkontur des Lüfterrades 13 angepaßte Form.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die Welle 5 des Antriebsmotors durch das Gehäuse 3 hindurchgeführt ist und direkt das auf ihr angeordnete Lüfterrad 13 zur Eigenbelüftung des Antriebsmotors antreibt.

Um eine möglichst gedrungene Bauweise erreichen zu können, ist die dem Lüfterrad 13 zugewandte Stirnseite des Gehäuses 3 entsprechend der Innenkontur des Lüfterrades 13 ausgebildet. Außerdem ist im Stutzen 16 eine Aussparung 23 angeordnet, um radial äußeren Teilen des Lüfterrades 13 Platz zu bieten.

Im übrigen entspricht die Anordnung der Fig. 2, insbesondere auch bezüglich der Befestigung des Permanentmagneten 9 auf der Welle 5, dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Leerseite

Claims (1)

1. EUROPEAN PATENTATTORNEYS

   GRAMKOW. MANlTZ & FINSTERWALD .

   Anmelder:
   Hans-^Dieter Layh Zachersweg 1 7
   7121 Gemmrigheim

   DEUTSCHE PATENTANWÄLTE

   WERNER GRAMKOW · DIPL.-INC.

   DR. GERHART MANITZ - DIPL.-PHYS.

   MANFRED FINSTERWALD · DIPL.-INC DIPL.-WIRTSCH.-ING.

   DR. HELIANE HEYN · DIPL.-CHEM.

   HANNS-JÖRG ROTERMUND · DIPL.-PHYS.

   BRITISH CHARTERED PATENT AGENT

   JAMES G. MORGAN · B. SC. IPHYS.), D. M. S.

   ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

   SEELBtRGSTRASSE 23/25

   7000 STUTTCART 50 (BAD CAN N STATT)

   IHR ZEICHEN

   UNSER ZEICHEN

   Ro /m

   DATUM

   5. Juni 1981

   Istwertgeber-Vorrichtung

   Ansprüche

   /i.Jlstwertgeber-Vorrichtung von Regelantrieben, insbesondere Elektro-Regelmotoren, gekennzeichnet durch ein am Motorgehäuse (1) nahe der Motorwelle (5) anbringbares, den Istwertgeber (Tachogenerator 10) aufnehmendes Gehäuse (3) mit einem rohrförmigen Stutzen (16) zur Aufnahme von Kabeln zur Verbindung des Istwertgebers mit zugehörigen Anschlüssen, die in einem am Stutzen angeordneten, von demselben getragenen Anschlußkasten (17)

   G R A. M K O W · ROTERMUND SEELBERCSTR. 23 / 25. 7000 STUTTGART SO TELEFON (0711) S6 72 61

   MANITZ · FINSTERWALD ■ HEYN · MORGAN ROBERT-KOCH-STRASSE I. βΟΟΟ MÖNCHEN 22 TELEFON (0 89) 32 42 II. TELEX O5-29 672 PATMF

   DEUTSCHE BANK AG.. STUTTGART SO. NR. 219 916 (BLZ 600 700 70) · LANDESGIROKASSE STUTTGART NR. 2 090 616 (BLZ 600 501 OD CANNSTATTER VOLKSBANK. STUTTGABT SO. NR. 500 439 006 (BLZ 600 904 00) · POSTSCHECK ι STUTTGART 407 34 -706 (BLZ 600100 70)

   angeordnet sind.

   2. Istwertgeber-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Istwertgeber ein Gleichstrom-Tachogenerator oder ein Wechselstrom-Tachogenerator oder ein opto-elektrischer Absolut- bzw. Inkrementalimpulsgeber angeordnet sind.

   3. Istwertgeber-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3) der Stator (11) eines Tachogenerators (10) angeordnet ist, dessen Rotor (7,8,9) auf einem vom Gehäuse (3) umschlossenen Endstück der Motorwelle (5) angeordnet ist.

   4. Istwertgeber-Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ankermagnet des Tachogenerators (10) eine Permanentmagnetanordnung (3) auf einer Büchse (7) angeordnet ist, die mittels eines als gewellter Blechring ausgebildeten Toleranzringes (8) auf die Motorwelle (5) als Spannring aufgepreßt ist.

   5. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der das Gehäuse (3) durchsetzenden Motorwelle (5) ein Lüfterrad (13) zur Eigenbelüftung des Motors angeordnet ist.

   6. Istwertgeber-Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Stutzen (16) eine Aussparung (23) für radial äußere Teile des Lüfterrades (13) angeordnet ist.

   7. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3) zur Fremdbelüftung des Motors ein separater, ein Lüfterrad (13) treibender Lüftermotor (12) angeordnet ist, dessen Kabel durch den Stutzen (16) zum Anschlußkasten (17) geführt sind.

   8. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (3) mehrere Stutzen (16) für die Herausführung von Kabeln angeordnet sind.

   9. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Lüfterrad (13) zugewandte Wandung des Gehäuses (3) der Innenform des Lüfterrades (13) entspricht.

   10. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lüfterhaube (20), das Gehäuse (3) ummantelnd, unter Bildung eines Ringraumes zwischen Lüfterhaube (20) und Gehäuse (3) am Motorgehäuse (1) angeordnet ist.

   11. Istwertgeber-Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse (3), dasselbe umschließend, ein sternartiges Stützblech (21) angeordnet ist, auf dem sich die Lüfterhaube (20) abstützt.

   12. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lüfterhaube (20) zur Durchführung der Stutzen (16) Schlitze (22) angeordnet sind, die zum am Motorgehäuse (1) anliegenden Rand der Lüfterhaube (20) offen sind.

   13. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das im Querschnitt kreisförmige Gehäuse (3) mittels eines die Motorwelle (5) umschließenden Ringflansches (4) an einer motorseitigen Flanschfläche angeordnet ist.

   14. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet,- daß im Anschlußkasten (17) eine Kondensator-Anordnung für den Lüftermotor (12), welcher als Kondensator-Motor ausgebildet ist, angeordnet ist.

   15. Istwertgeber-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) hermetisch abgeschlossen ist.