DE3717180C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit angebautem Tachogenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Motoren dieser Art werden in unterschiedlichen Baugrößen für eine Vielzahl von Anwendungsfällen benötigt, die eine Drehzahlregelung des Motors erfordern. Der Einsatz erfolgt dabei häufig unter Bedingungen, die eine staub- und/oder flüssigkeitsgeschützte Kapselung des Motors notwendig machen. Die Anordnung des Tachogenerators innerhalb der Kapselung solcher Motoren ist vielfach aus Raumgründen nicht möglich oder erfordert die Ausbildung eines besonderen, aufwendig herzustellenden Motorgehäuses mit entsprechend größerem Volumen. Dies ist besonders in solchen Fällen nachteilig, in denen Motoren einer bestimmten Bauart sowohl mit als auch ohne Tachogenerator hergestellt werden.

Durch das DE-GM 70 40 666 ist ein Kleinmotor mit einem Tachogenerator bekannt, dessen Ständer aus einer Wicklung, einem einstückigen Weicheisenring und einer Abdeckkappe besteht. Diese Kappe überdeckt den Tachogenerator nur teilweise unter Freilassung größerer Zwischenräume. Ein verschließbares Gehäuse ist hier nicht vorhanden, und eine flüssigkeitsdichte Abdeckung des Tachogenerators ist weder durch die Kappe selbst noch an deren Stoßstelle mit dem Lagerschild gegeben.

Aus der DE-OS 21 47 982 ist es bekannt, einen Außenläufermotor mit einem Tachogenerator zu versehen, indem dessen feststehender Flansch mit dem Gehäuse des Tachogenerators verbunden oder einstückig mit ihm ausgeführt ist. Eine solche Bauweise erfordert eine spezielle Ausbildung des Motorflansches insofern, als entweder ein dosenförmiges Gehäuseteil oder besondere Befestigungselemente für eine nicht näher beschriebene Ummantelung des Tachogenerators vorgesehen werden müssen. Die Ausbildung des Gehäusedeckels als billiges Stanzteil ist nicht dazu geeignet, ohne weitere Hilfsmittel bzw. Arbeitsgänge eine flüssigkeitsdichte Abdeckung zu erzielen. Die Durchführungen im Lagerschild für Vorsprünge oder dergleichen des Tachogehäuses sind schon auf Grund ihrer Material- und Bearbeitungstoleranzen nicht ohne Anwendung zusätzlicher Hilfsmittel flüssigkeitsdicht. Im Ganzen betrachtet wird dem Fachmann durch diese Entgegenhaltung zwar der Hinweis gegeben, das Tachogehäuse in den Flansch eines Außenläufermotors zu integrieren, jedoch ist die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe mit den dort aufgezeigten Mitteln nicht lösbar.

Im DE-GM 19 62 986 ist eine Möglichkeit aufgezeigt, die Gehäuseschalen eines Kleinmotors mittels einer Rasthakenverbindung aneinander zu befestigen. Diese Druckschrift gibt jedoch keinen Hinweis darauf, wie bei einer solchen Verbindung ein Toleranzausgleich der Gehäuseabmessungen und/oder eine flüssigkeitsdichte Verbindung beider Gehäuseteile miteinander erzielbar ist.

Durch das DE-GM 17 51 717, von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 ausgegangen ist, ist ein auf das B-seitige Wellenende eines Elektromotors aufgesetzter Tachogenerator dargestellt und beschrieben, der von einem abgedichteten Gehäuse umgeben ist. Dieses Gehäuse besteht aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Einzelteilen, deren Herstellung und Montage einen unvertretbar großen Fertigungsaufwand verursacht. Ein Hinweis auf die Entwicklung eines Gehäuses ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Elektromotoren üblicher Bauart mit einem Tachogenerator auszurüsten, ohne das üblicherweise verwendete Gehäuse oder den Lagerschild des Elektromotors wesentlich verändern und ohne die bauartgemäße Schutzart des betreffenden Motortyps, insbesondere dem Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit, einschränken zu müssen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst, während in den Ansprüchen 2 bis 9 besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß es nunmehr auf einfachste Weise möglich ist, Elektromotoren aller Art mit Tachogeneratoren auszu­ rüsten, ohne grundlegende Änderungen am Motoraufbau vornehmen zu müssen. Das Prinzip der vorgeschlagenen Lösung ist bei Motoren aller einschlägigen Baugrößen anwendbar. Die zur Abdeckung des Tachogenerators erforderlichen Bauteile sind problemlos und preisgünstig herstellbar, die dazu erforderliche Spritzgußform ist aufgrund der formgerechten Konstruktion des Gehäuses einfach aufgebaut. Die Einhaltung der erforderlichen Motorschutzart wird in vorteilhafter Weise ohne zusätzlichen Aufwand durch die Formgestaltung des Gehäuses erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die im Schnitt dargestellte Anordnung eines am Lagerschild be­ festigten, die Tachospule aufnehmenden Gehäuses und

Fig. 2 das im Schnitt dargestellte Gehäuse mit zugehöriger Verschluß­ kappe.

In der Fig. 1 ist in einem schematisch dargestellten Lagerschild 1 eines Elektromotors dessen Motorwelle 2 mittels des Lagers 3 gelagert. Die Motor­ welle ragt durch eine Ausnehmung 4 des Lagerschildes 1 nach außen und kann dort mit einem Absatz 5 versehen sein. Der Drehzahlgeber 6 des Tachogenera­ tors ist beispielsweise als ringförmiger, auf seinen Umfang mehrfach unter­ schiedlich polarisierter Permanentmagnet ausgebildet, der auf dem Wellen­ absatz 5 befestigt ist. Er befindet sich somit zentrisch im Innenraum der Spule 7, die im Gehäuse 8 angeordnet ist. Je nach Beschaffenheit bzw. mechanischer Festigkeit der Spule 7 ist diese entweder im Gehäuse direkt befestigt oder aber, bei ausreichender innerer Festigkeit, lediglich in das Gehäuse 8 eingelegt.

Das in der Fig. 2 dargestellte Gehäuse 8 ist im wesentlichen als zylin­ drisches, topfförmiges Bauteil ausgebildet, dessen Boden 9 zentrisch eine Durchlaßöffnung 10 für die Motorwelle 2 aufweist. In der Durchlaßöffnung 10 ist ein zylindrischer, in Motorachsrichtung vorspringender Ansatz 11 ange­ ordnet. Der Ansatz 11 besitzt einen solchen Außendurchmesser, daß er in die Ausnehmung 4 des Lagerschildes 1 nahezu spielfrei einsteckbar ist. Vorzugs­ weise ist der Ansatz 11 in mehrere Einzelabschnitte unterteilt, die - be­ zogen auf seinen Kreisumfang - unterschiedliche Länge besitzen können. Ein Teil dieser Einzelabschnitte trägt an seinem freien Ende Rasthaken 12. Der ringförmige Boden 9 ist zum Inneren des Gehäuses 8 hin eingezogen ausge­ bildet und besitzt Durchbrüche 13 jeweils in Höhe der Rasthaken 12, um das Einbringen der zugeordneten Formkernzüge in Gehäuseachsrichtung zu er­ reichen und um damit ausschließlich in dieser Richtung zu betätigende Kern­ züge für die zur Herstellung des Gehäuses 8 benötigte Spritzgußform zu er­ halten.

Das freie Ende des Gehäuses 8 ist mittels der Verschlußkappe 14 staub- und/oder flüssigkeitsdicht abdeckbar, denn der zylindrische Rand 15 über­ greift das offene Ende des Gehäuses 8, welches eine Hohlkehle 16 besitzt, die mit dem Wulst 17 der Verschlußkappe 14 eine formschlüssige, selbst­ haltende Verbindung bildet.

Das Gehäuse 8 einschließlich der Verschlußkappe 14 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt, der eine ausreichende Elastizität besitzt, um die einzelnen Bauteile lediglich durch Formschluß oder Verrastung aus­ reichend fest und sicher miteinander verbinden zu können.

Die Montage der Anordnung erfolgt in der Weise, daß zuerst das Gehäuse 8 in die Ausnehmung 4 eingesetzt wird. Durch Druck auf den Boden 9 verklinken sich die Rasthaken 12 - wie aus Fig. 1 ersichtlich - hinter der Ausnehmung 4. Die eingezogene Form des Bodens 9 vergrößert die vorhandene materialbedingte Federwirkung noch und bewirkt einerseits die feste, ggf. flüssigkeits- bzw. staubdichte Anlage des Außenrandes des Gehäuses 8 am Lagerschild 1 und dient andererseits aufgrund des vergrößerten Federweges zum Ausgleich der Toleranzen der einzelnen Bauteile. In vorteilhafter Weise kann der Außenrand des Ge­ häuses 8 noch zusätzlich mit einer weichelastischen Schicht versehen sein, um eine sichere Abdichtung auch bei größeren Unebenheiten eines gegossenen Lagerschildes zu erreichen. In das somit befestigte Gehäuse 8 wird die Spule 7 eingelegt und, falls notwendig, beispielsweise mittels eines Klebers befestigt. Die Anschlußleitung 18 wird durch eine zum freien Ende des Gehäuses 8 hin offene Ausnehmung 19 herausgeführt. Danach wird die Verschlußkappe 14 auf das Gehäuse 8 aufgedrückt, wobei der Wulst 17 in die Hohlkehle 16 einrastet und dabei eine Dichtung bildet. Ein ringförmiger Vorsprung 20 auf der Innenseite der Verschlußkappe 14 drückt direkt auf die Spule 7 und hält diese in ihrer Lage relativ zum Drehzahlgeber 6 fest.

Bei einer weichen Ummantelung der Anschlußleitung 18 und paßgenauer Aus­ bildung der Ausnehmung 19 entspricht ein derart konzipiertes Gehäuse den Anforderungen für die Schutzart IP 42.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise das Gehäuse als glatter Hohlzylinder ausgebildet sein, der an seinem motorseitigen Ende Befestigungsmittel trägt. Weiterhin kann das B-seitige Wellenende des Elektromotors auch durch die Verschlußkappe hindurchgeführt werden, beispielsweise um einen aufgesetzten Lüfter anzu­ treiben. In diesem Fall ist in der Verschlußkappe eine Durchführungsöffnung vorgesehen, deren Durchmesser etwa gleich dem der Welle ist. Dadurch wird die Welle abstandsfrei vom elastischen Werkstoff der Verschlußkappe um­ griffen, so daß eine Dichtung entsteht, die auch beim Betrieb des Elektromotors erhalten bleibt. Ein Gehäuse der beschriebenen Art kann in vorteilhafter Weise auch bei Elektromotoren Verwendung finden, deren Lagerschilde Luft­ durchtrittsöffnungen besitzen, da diese aufgrund der Befestigung des Gehäuses in der Kugellagernabe nicht verdeckt werden.

Claims (9)

1. Elektromotor mit einem außerhalb des Motorgehäuses am Lagerschild angeordneten Tachogenerator, dessen Rotor als auf der verlängerten Motorwelle angeordneter, mit dieser umlaufender, ringförmiger Permanentmagnet ausgebildet ist, der eine ihn umgebende Spule beaufschlagt, die in einem am Lagerschild befestigten, topfförmigen und auf seiner offenen Seite mittels einer Verschlußkappe verschließbaren Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Spule (7) aufnehmende Gehäuse (8) in Form eines einstückigen Topfes ausgebildet ist, welcher lagerschildseitig einen ringförmigen, materialelastischen, zum Topfinneren hin eingezogenen Boden (9) besitzt, der eine in Montageachsrichtung wirkende Zugfeder bildet,
daß am Innenrand des ringförmigen Bodens (9) mehrere einstückig mit ihm ausgebildete Rasthaken (12) angeordnet sind, die die Wellenbohrung des Lagerschildes (1) durchgreifen und auf deren Innenseite axialspielfrei verklinkbar sind, so daß der Außenrand des Bodens (9) dicht am Lagerschild (1) anliegt und
daß die lagerschildabseitige, offene Seite des topfförmigen Gehäuses (8) durch eine durch elastischen Formschluß selbsthaltende Verschlußkappe (14) dicht verschlossen ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasthaken (12) die Ausnehmung (4) der im Lagerschild (1) angeordneten Kugellageraufnahme an deren Innenwandung hintergreifen.

3. Elektromotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am ringförmigen Boden (9) des Gehäuses (8) ein zylindrischer, in die Ausnehmung (4) einsteckbarer Ansatz (11) angeordnet ist, der in mehrere Vorsprünge unterteilt ist, von denen einige an ihren freien Enden mit Rasthaken (12) versehen sind.

4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (14) einen formelastischen, vorzugsweise ringförmigen Vorsprung (20) in Motorachsrichtung aufweist, der an der Spule (7) anliegt.

5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) eine durch die Verschlußkappe (14) teilweise abdeckbare Durchführungsöffnung (19) für die Anschlußleitung (18) aufweist.

6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist.

7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden aus seiner Außenseite mit weichelastischen Dichtungsmaterial beschichtet ist.

8. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (14) und das am Lagerschild (1) bzw. am Motorgehäuse anliegende Gehäuseende jeweils eine den Anforderungen der Schutzart IP 42 genügende Abdichtung bilden.

9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (14) eine Wellendurchführung besitzt, die das herausgeführte Wellenende abdichtend umschließt.