DE3538942A1 - Feldstecker fuer einen elektromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feldstecker für einen Elektromotor mit Stator, Rotor sowie mit Feldwick­ lungen, wobei der Feldstecker einen flachen, läng­ lichen Schaft aufweist, der an einem Ende Kabel­ anschlußmittel besitzt und am anderen Ende mit einer Kontaktzunge zum Einstecken zwischen Feldwicklungs­ klemmen des Stators versehen ist.

Derartige Feldstecker sind bereits bekannt. Sie weisen im allgemeinen einen flachen, länglichen Schaft auf, der an einem Ende Anschlußmittel für Anschlußkabel aufweist und am anderen Ende mit einer Kontaktzunge versehen ist, die im Betrieb von Feldwicklungsklemmen eines Statorpakets eingeklemmt werden. Auf diese Weise wird eine Verbindung vom Netz zur Feldwicklung her­ gestellt. Gehalten werden die Feldstecker üblicher­ weise in Lagerbrücken aus Kunststoff. Als Anschluß­ mittel für die Netzanschlußkabel dienen üblicherweise Klemmschrauben, die in einen an einem Ende des Feldsteckers vorgesehenen Gewindestutzen eingeschraubt sind. Sie klemmen zwischen ihrem Kopf und dem Schaft des Feldsteckers das abisolierte Ende eines Anschluß­ kabels ein.

Verbindungen mit Klemmschrauben sind jedoch für die automatische Fertigung von Elektrowerkzeugen und für die Handhabung während nachfolgender Montage- und Herstellungsschritte nachteilig. Eine vorteilhaftere Möglichkeit des Anschließens von Netzanschlußkabeln besteht darin, daß die Enden der Anschlußkabel mit Kontaktschuhen versehen werden und die Feldstecker Steckfahnen aufweisen, auf die die Kabelschuhe auf­ steckbar sind. Eine derartige Verbindung ist in Deutschland jedoch nicht zulässig, da sie es dem Benutzer verwehrt, das Anschlußkabel durch ein anderes Kabel zu ersetzen, wenn das ursprüngliche Kabel schadhaft geworden ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Feldstecker der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sowohl eine Anschlußmöglichkeit für Kabel mit, als auch ohne Kontaktschuhe gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Feldstecker der eingangs genannten Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kabelanschlußmittel spatenartige Steck­ fahnen zum Aufstecken von Kabelschuhen sind, und daß zusätzlich zu den Steckfahnen Klemmschrauben für das Festklemmen von nicht mit Kabelschuhen versehenen Anschlußkabeln vorgesehen sind.

Vorzugsweise sind die Klemmschrauben mit selbstschnei­ dendem Gewinde in einen Gewindestutzen eingeschraubt.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Gewindestutzen aus dem Schaft herausgestanzt und aufgebördelt. Eine Endfahne des Schafts ist gegenüber dem Schaft um 90° so abgewinkelt, daß sie bei vollständig in den Gewindestutzen eingeschraubtem Kopf der Klemmschraube den Schraubenkopf berührt oder in geringem Abstand dazu liegt, um ein Gegenlager für ein zwischen Schraubenkopf und Schaft einzuklemmendes Kabelende zu bilden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschrei­ bung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Aus­ führungsbeispiels näher erläutert; es zeigen:.

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile eines Elektromotors;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Lagerbrücke des Elektormotors von Fig. 1; und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Feld­ steckers für eine Lagerbrücke nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile eines Elektro­ motors in perspektivischer, auseinandergezogener Dar­ stellung, die auch als sogenannte Explosionsdarstellung bezeichnet wird. Das Blechpaket eines Stators 2 mit auf bekannte Weise gewickelten Feldwicklungen 9 wird von einer Lagerbrücke 1 aus Kunststoff gehalten. Die Lagerbrücke 1 ist becherförmig mit einem Boden an einem Ende, in den ein Lager 5 eingesetzt wird. Das Lager 5 dient zur Lagerung eines Endes der Welle eines Rotors 3, der in an sich bekannter Weise Rotor­ wicklungen 48 und einen Kommutator 49 zum Anschließen der Wicklungsenden aufweist. Der Kommutator 49 ist an der Seite des Lagerzapfens 50 der Rotorwelle ange­ ordnet. Der Lagerzapfen 50 wird von dem Lager 5 gelagert. Zwischen den Kommutator 49 und den Boden der Lagerbrücke 1 wird üblicherweise eine Unterlegscheibe 51 eingelegt, da der Rotor 3 aus Metall, die Lager­ brücke 1 hingegen aus Kunststoff besteht. Das dem Lagerzapfen 50 abgewandte Ende der Rotorwelle ist als Keilwelle 52 ausgebildet, auf die ein Lüfterrad 4 aufgesteckt wird. Das Lüfterrad 4 weist Flügel oder Rippen 53 auf, mit welchen dem Stator 2 und dem Rotor 3, insbesondere deren Feldwicklungen 9 und 48 Kühlluft zugeführt wird.

Durch den Boden der Lagerbrücke 1 werden von der Seite des Lagers 5 her Feldstecker 15 durchgesteckt, die mit ihren Kontaktzungen 19 in Feldwicklungsklemmen 17 eingreifen und einen Anschluß vom Netz zu den Feld­ wicklungen 9 herstellen sollen. Zu diesem Zweck sind die Enden der Feldwicklungen 9 an federnde Feldwick­ lungsklemmen 17 angeschlossen, beispielsweise mit diesen verlötet, um die Feldwicklungsklemmen 17 herumgewickelt oder an diesen eingeklemmt. Das jeweils zweckmäßigste Montageverfahren ist für den Fachmann ohne Schwierigkeiten auswählbar.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellten Feldstecker 15 sind an ihren anderen, den Kontaktzungen 19 abge­ wandten Enden mit Anschlußmitteln zum Anschließen von Netzanschlußkabeln versehen. Diese Anschlußmittel sind in den Fig. 2 und 3 besser erkennbar. Mit den Feldsteckern 15 ist üblicherweise ein Kondensator 14 verbunden, der zur Rauschunterdrückung sowie zur Funkentstörung dient. Außerdem sind Entstördrosseln 13 vorgesehen, die in die Zuleitung vom Netz zu den Feld­ wicklungen 9 geschaltet werden.

Kohlehalter 10 dienen zur Aufnahme von Kohlebürsten 12, die von Federn 11 radial nach innen in Kontakt mit dem Kommutator 49 des Rotors 3 gedrückt werden. Zur Sicherung der Rotorwelle dienen schließlich noch eine Unterlegscheibe 6 und ein Klemmring 7, die auf das freie Ende des durch das Lager 5 ragenden Lagerzapfens 50 gesteckt werden und ein axiales Verschieben oder Lösen des Lagerzapfens 50 aus dem Lager 5 verhindern.

Fig. 2 zeigt im wesentlichen Einzelheiten der Lager­ brücke 1 mit zugehörigen Teilen in Explosionsdar­ stellung. Man erkennt, daß die aus Kunststoff vorzugs­ weise im Spritzgußverfahren hergestellte Lagerbrücke 1 aus zwei Halbschalen 1 und 1′ besteht, die durch Zusammendrücken miteinander verriegelt werden können. Am Boden der Lagerbrücken-Halbschalen 1, 1′ ist eine Lagerschale 8 für die Aufnahme des in Fig. 1 darge­ stellten Rotorwellen-Lagers 5 vorgesehen. Die Lager­ schale 8 weist zu diesem Zweck in der Zeichnung erkennbare Radialflansche 8′ auf, welche ein axiales Verschieben des Lagers 5 verhindern. Über bzw. auf die Lagerschale 8 wird der Kondensator 14 gelegt, dessen Kondensatoranschlüsse 14′ die Lagerschale 8 umgreifen. Zum Halten des Kondensators 14 dienen an der Lager­ schale 8 angeformte Stege 55, die an ihren freien Enden Widerhaken 56 zum Festhalten des Kondensators 14 aufweisen. Die Kondensatoranschlüsse 14′ werden durch Kanäle gesteckt, die in Feldstecker-Halterungen 54 vorgesehen sind. Die Feldstecker-Halterungen 54 sind ebenfalls an die Lagerbrücken-Halbschalen 1, 1′ axial angeformt und erstrecken sich damit parallel und im Abstand zum Mantel der Lagerschale 8. Im Boden der Lagerbrücken-Halbschalen 1, 1′ sind im Bereich der Feldstecker-Halterungen 54 Schlitze 57 vorgesehen, durch welche die Feldstecker von der Seite der Lagerschale 8 in das Innere der den Stator 2 aufnehmen­ den Lagerbrücke 1 gesteckt werden. Man erkennt in Fig. 2, daß die Feldstecker 15 mit Klemmschrauben 23 zum Befestigen von Anschlußkabeln versehen sind, die keine Kabelschuhe aufweisen. Für die Befestigung von Anschlußkabeln mit Kabelschuhen sind Steckfahnen 16 und 16′ vorgesehen.

Fig. 2 zeigt außerdem einen Schaltring 30, eine Kohlehalterplatte 31 und ein Stanzgitter 60 die zusammen mit weiteren Bauteilen eine in die Lager­ brücke 1 einzusetzende Einheit bilden. Diese Einheit dient zur Halterung der Kohlebürsten 12 mit den Kohlehaltern 10, zur Aufnahme der Entstördrosseln 13 und zur Bildung eines kombinierten Ein/Aus- und Rechts/Links-Schalters. Hierzu dienen Kontaktfedern 32 und 32′, welche je nach Schaltstellung des Schaltrings 30 eine Seite des Stanzgitters 60 berühren und damit die Drehrichtung des Motors festlegen. Eine Rückstell­ feder 34 dient dazu, den Schaltring 30 in Neutral­ stellung eines Umschalters 80 in die Ausgangslage zurückzubewegen.

Fig. 3 zeigt den Feldstecker 15 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung, dessen Schaft 18 aus einem flachen Streifen von elektrisch leitendem Material geschnitten, vorzugsweise gestanzt ist. Dabei ist die in Fig. 2 dargestellte Klemmschraube 23 und ihre Einschraubrichtung lediglich durch einen Pfeil 27 angedeutet. An einem Ende des Schafts 18 sind die Anschlußmittel für Netzanschlußkabel vorgesehen, und zwar Steckfahnen 16, 16′ und eine Klemmschraube 23 (Fig. 2), während am anderen Ende die Kontaktzunge 19 mit Querrippen 29 ausgebildet ist. Zwischen dem Kabelanschlußende und der Kontaktzunge 19 des Schafts 18 befinden sich Ausschnitte und Ausnehmungen, die aus Gründen der Materialeinsparung sowie aus Formgebungs­ gründen der Lagerbrücke 1 vorgesehen sind. Die Quer­ rippen 29 dienen zum Kontaktieren der in Fig. 1 erkennbaren Feldwicklungsklemmen 17 des Stators 2. Zum Anschließen der Netz-Anschlußkabel sind am anderen Ende des Schafts 18 Steckfahnen 16, 16′ vorgesehen, die im Winkel von 90° zum Schaft 18 gestanzt und etwa V-förmig aufgebogen sind. Sie dienen zum Aufstecken von an sich bekannten Kabelschuhen, sofern die Netz-Anschlußkabel mit derartigen Kabelschuhen ver­ sehen sind. Weist das Netz-Anschlußkabel hingegen keine Kabelschuhe auf, so können dessen freie, abiso­ lierte Enden von Klemmschrauben 23 (Fig. 2) am Schaft 18 festgeklemmt werden. Hierzu ist das freie Ende des Schafts 18 zu einer Endfahne 25 um 90° abgewinkelt und bildet ein Widerlager für ein Netzkabel-Anschlußende. Die Klemmschrauben 23 sind üblicherweise mit selbst­ schneidendem Gewinde in einen Gewindestutzen 24 des Feldsteckers 15 eingeschraubt, wobei der Gewindestutzen 24 zweckmäßigerweise durch Stanzen und Aufbördeln hergestellt ist. Es ist klar, daß der Abstand von der Mitte des Gewindestutzens 24 zur Endfahne 25 gering­ fügig größer als der halbe Durchmesser des Kopfes einer Klemmschraube 23 sein muß, damit der Klemm­ schraubenkopf voll gegen den Schaft 18 geschraubt werden kann. Ist der Abstand zwischen Klemmschrauben­ kopf und Endfahne 25 zu groß, dann kann ein zwischen der Klemmschraube 23 und dem Schaft 18 einzuklemmendes Kabelende herausrutschen. Der Fachmann weiß, daß der ideale Abstand von der Endfahne 25 zur Klemmschraube 23 dann gegeben ist, wenn die Endfahne 25 den Kopf der Klemmschraube 23 gerade berührt.

Auf einer Seite des Schafts 18 ist außerdem eine in Längsrichtung des Schafts 18 verlaufende Verstärkungs­ rippe 28 eingeprägt. Parallel zu der Verstärkungsrippe 28 befindet sich etwa auf halber Länge des Schafts 18 ein Widerhaken 26, der durch einen zur Verstärkungs­ rippe 28 senkrechten, kurzen und einen zur Verstär­ kungsrippe 28 parallelen, längeren Einschnitt sowie durch anschließendes, zur Verstärkungsrippe 28 paral­ leles Herausbiegen aus der Ebene des Schafts 18 gebildet ist. Der Widerhaken 26 dient dazu, bei in die Lagerbrücke eingestecktem Feldstecker 15 diesen gegen­ über einem axialen Herausfallen zu sichern, indem er gegen den Boden der Lagerbrücke 1 hakt.

Fig. 3 zeigt außerdem einen Messerkontakt 20, der an einen (in Fig. 3 linken) Seitenrand des Schafts 18 angeformt ist. Er ist mit dem Schaft 18 über einen ersten Teil 21 verbunden, während ein zweiter Teil 22 parallel zum Schaft 18 in geringem Abstand verläuft. Der Messerkontakt 20 schließt mit der Ebene des Schafts 18 einen Winkel von 90° ein, so daß er im wesentlichen in einer Normalebene zur Ebene des Schafts 18 liegt. Dadurch steht der Messerkontakt 20 seitlich vom Schaft 18 vor, und zwar in Fig. 3 nach oben. Vorteilhafterweise ist jedoch ein zweiter Messer­ kontakt an den gegenüberliegenden (rechten) Seitenrand des Schafts 18 auf gleicher Höhe angeformt und nach unten gebogen, so daß der Feldstecker insgesamt zwei Messerkontakte 20 aufweist, die in entgegengesetzten Richtungen bezüglich dem Schaft 18 gebogen sind. Dies bedeutet, daß der in Fig. 3 nicht erkennbare zweite Messerkontakt an dem rechten Seitenrand des Schafts 18 ansetzt und nach unten gerichtet ist. Dadurch wird erreicht, daß nur eine Form für den Feldstecker 15 benötigt wird, also kein rechter oder linker Feld­ stecker 15 für die Montage des Elektromotors erfor­ derlich ist.

Der Abstand des zweiten Teils 22 des Messerkontakts 20 zum Schaft 18 des Feldsteckers 15 ist zweckmäßiger­ weise so gewählt, daß dieser Abstand etwas kleiner als der Durchmesser der abisolierten Kondensatoranschlüsse 14′ ist. Dadurch klemmt der zweite Teil 22 des Messerkontakts 20 einen abisolierten Kondensatoran­ schluß 14′ am Schaft 18 des Feldsteckers 15 fest und stellt auf diese Weise eine zuverlässige galvanische Verbindung her. Zweckmäßigerweise ist das freie Ende des zweiten Teils 22 des Messerkontakts 20 etwas abgeschrägt, so daß sich im Bereich des freien Endes des Messerkontakts 20 ein etwas größerer Abstand zum Schaft 18 ergibt. Dadurch kann ein Kondensatoranschluß 14′ zunächst erfaßt und bei weiterem Eindrücken des Feldsteckers 15 in die Lagerbrücke 1 dadurch fest­ geklemmt werden, daß der zweite Teil 22 des Messer­ kontakts 20 etwas gegenüber dem Schaft 18 hochgebogen wird.

In einer anderen Ausführung ist es auch möglich, die dem Schaft 18 zugewandte Kante des zweiten Teils 23 des Messerkontakts 20 etwas anzuschärfen, so daß sie die Isolation der Kondensatoranschlüsse 14′ durch­ trennt und eine Abisolierung vor der Montage nicht vorgenommen zu werden braucht.

Claims (3)

1. Feldstecker für einen Elektromotor mit Stator (2), Rotor (3) sowie mit Feldwicklungen (9), wobei der Feldstecker (15) einen flachen, länglichen Schaft (18) aufweist, der an einem Ende Kabelanschluß­ mittel besitzt und am anderen Ende mit einer Kontaktzunge (19) zum Einstecken in Feldwicklungs­ klemmen (17) des Stators (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelanschlußmittel spaten­ artige Steckfahnen (16, 16′) zum Aufstecken von Kabelschuhen sind, und daß zusätzlich zu den Steckfahnen (16, 16′) Klemmschrauben (23) für das Festklemmen von nicht mit Kabelschuhen versehenen Anschlußkabeln vorgesehen sind.

2. Feldstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmschraube (23) mit selbstschnei­ dendem Gewinde in einen Gewindestutzen (24) ein­ geschraubt ist.

3. Feldstecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gewindestutzen (24) aus dem Schaft (18) herausgestanzt und aufgebördelt ist.