DE10205927A1 - Elektromotor - Google Patents

Abstract

Elektromotor, umfassend einen Geber und einen Lüfter, wobei ein Steckverbinder mit Überwurfmutter in eine Hülse einsteckbar ist und die Hülse mit der Überwurfmutter lösbar formschlüssig verbindbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Elektromotor.
• Antriebe, die Elektromotoren mit Geber umfassen, sind allgemein bekannt. Dabei sind elektrische Leitungen an die Geber angeschlossen zur Übertragung von Informationen über Winkellagen des Rotors, beispielsweise an einen vom Antrieb ebenfalls umfassten Umrichter.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigung, Montage, Demontage, Reparatur und Wartung des Elektromotors zu vereinfachen und die Kosten hierbei zu senken.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 und Anspruch 2 angegebenen Merkmalen gelöst.
• Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor nach Anspruch 1 sind, dass ein Steckverbinder mit Überwurfmutter in eine Hülse einsteckbar ist und die Hülse mit der Überwurfmutter lösbar formschlüssig verbindbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Hülse als Montagevorrichtung zum Verschrauben des Steckers verwendbar ist und somit Fertigung, Montage, Demontage, Reparatur und Wartung des Elektromotors vereinfacht wird und die Kosten hierbei gesenkt werden. Außerdem ist die Überwurfmutter an schwer zugänglicher Stelle vorsehbar und trotzdem mittels der Hülse drehbar für das Schrauben der Überwurfmutter.
• Wesentliche Merkmaie der Erfindung bei dem Elektromotor nach Anspruch 2 sind, dass eine Lüfterhaube den Geber und/oder den Lüfter umgibt und die elektrischen Leitungen, insbesondere vom Geber zu einem Kabel, für den Geber innerhalb einer in eine Ausnehmung in der Lüfterhaube einsteckbare Hülse vorgesehen sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Hülse eine Verletzung der Kabel an der Lüfterhaube verhindert. Außerdem wird der Luftstrom nicht gestört und/oder tritt nicht seitlich aus. Somit sind keine oder keine wesentlichen Luftstrommengenverluste vorhanden. Außerdem sind die Kabel geschützt durch die Lüfterhaube und den Luftstrom zum Gebergehäuse durchführbar. Weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass bei Fertigung, Montage, Demontage, Reparatur und Wartung die Hülse schnell und einfach montierbar oder demontierbar ist und somit die entsprechenden Zeiten reduzierbar sind. Darüber hinaus ist ein bloßes Schrauben und Stecken zur Verbindung oder Ziehen zum Lösen notwendig. Auf diese Weise sind gleichzeitig beim Schrauben, Stecken oder Ziehen elektrische Verbindungen schließbar oder trennbar, wobei hierfür entsprechende, dem Fachmann bekannte Komponenten beim Geber oder in einer Anbaudose vorsehbar sind.
• Wesentlich bei der Erfindung ist auch, dass die Ausnehmung in der Lüfterhaube sehr klein ausführbar ist und die elektrischen Kontakte zum Geber für die menschliche Hand im Inneren der Lüfterhaube sehr tief positionierbar sind. Somit ist es für einen Bediener ohne die Erfindung nur schwer oder gänzlich unmöglich, die Steckverbindung in Kontakt zu bringen; mit der Erfindung hingegen ist dies besonderes einfach, schnell und kostengünstig ausführbar.
• Bevorzugt sind Geber und Lüfter axial hinter dem Elektromotor angeordnet, also nicht abtriebsseitig. Weiter bevorzugt, ist vorteiligerweise in die Hülse ein Steckverbinder mit Überwurfmutter einsteckbar und die Hülse mit der Überwurfmutter lösbar formschlüssig verbindbar.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorteiligerweise die Hülse an ihrem umgebungsseitigen Ende mit einem Profil zur lösbaren formschlüssigen Verbindung mit einem Werkzeug, insbesondere einem industrieüblichen überall verfügbaren Sechskant, ausgeführt.
• Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Überwurfmutter mit der Anbaudose verbindbar oder lösbar verbindbar, insbesondere durch Schrauben. Dabei ist die Schraubbewegung mittels zusammenwirkender Schraubgewinde in eine lineare Bewegung, insbesondere das Einstecken zur Herstellung elektrischer Kontakte, umsetzbar.
• Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Anbaudose in das Gebergehäuse lösbar eingeschraubt. Somit sind vorteiligerweise industrieübliche Anbaudosen verwendbar.
• Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist die Hülse an ihrem motorseitigen Ende eine Öffnung mit einem Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Überwurfmutter. Somit wird beim Herausziehen des Steckverbinders zuerst mittels der Hülse der Steckverbinder herausgeschraubt. Danach wird der gesamte Steckverbinder zusammen mit dem Kabel mit Hilfe der Hülse herausgezogen. Dies ist durch den kleineren Innendurchmesser der Hülse gegenüber dem größeren Außendurchmesser der Überwurfmutter ermöglicht.
• Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Hülse derart dicht in die Ausnehmung in der Lüfterhaube einsteckbar, dass der Luftstrom im Wesentlichen nicht durch Zwischenräume zwischen Hülse und Lüfterhaube entweichen kann. Somit geht kein Luftstrom, zumindest kein wesentlicher, verloren.
• Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Elektromotor ein Servomotor ist. Somit ist vorteiligerweise auch ein Servomotor mit üblichem Geber verwendbar. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Bezugszeichenliste 1 Servomotor
  2 Lüfterhaube
  3 Hülse
  4 Anschlussvorrichtung für Servomotor
  5 Kabel
  21 Rändel
  22 Sechskantähnliches Profil
  31 Überwurfmutter
  32 Gebergehäuse
  33 Anbaudose
  34 Steckverbinder
  35 Kontaktstifte
  36 Außenschraubgewinde
  41 Innendurchmesser der motorseitigen Öffnung
  
  
• Die Erfindung wird nun anhand von einer Abbildung näher erläutert:
• In der Fig. 1 ist ein Servomotor 1 mit einer einen Lüfter und einen Geber umgebenden Lüfterhaube 2 gezeigt. Die Lüfterhaube 2 weist eine Ausnehmung auf, in die die Hülse 3 einsteckbar ist. Die Hülse 3 ist derart dicht in die Ausnehmung einsteckbar, dass der Luftstrom nicht durch Zwischenräume an der Hülse 3 entweichen kann.
• Die Anschlussvorrichtung 4 zur Versorgung des Servomotors 1 ist am Servomotorgehäuse vorgesehen. Die elektrischen Anschlüsse des Gebers erfolgen mittels elektrischer Kabel 5, die innerhalb der Hülse 3 geführt sind.
• Bei der Montage wird zuerst die Lüfterhaube 2 auf den Lüfter und Geber montiert und danach die Hülse 3 in die entsprechende Ausnehmung eingesteckt. An ihrem umgebungsseitigen Ende weist die Hülse 3 ein außensechskant-ähnliches Profil auf. Dabei ist an jeder Kante eine ergonomische konkave Krümmung ausgeführt, um eine besonders gut angepasste Verbindung mit der menschlichen Hand zu ermöglichen. Außerdem sind die Hülse 3 und alle anderen Komponenten derart dimensioniert und ausgeführt, dass das für das Schrauben notwendige Drehmoment mit der bloßen Hand von einem Bediener aufbringbar ist. Auf diese Weise ist die Hülse 3 mit der bloßen Hand in einfacher Weise und mit wenig Drehmomentaufwand durch den Bediener einschraubbar.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Hülse 3 ebenso einfach ist mit der bloßen Hand, also ohne Werkzeug, demontierbar, wenn die Lüfterhaube 2 abgeschraubt werden muss, beispielsweise zur Reparatur, Wartung oder dergleichen.
• Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist auch ein entsprechendes Werkzeug, beispielsweise einem Außensechskant, verwendbar. In diesem Fall ist es vorteilhaft, statt des außensechskant-ähnlichen Profils ein Außensechskant-Profil vorzusehen.
• Wesentlich ist bei der Erfindung, dass die Hülse 3 die Montage und Demontage sehr vereinfacht. Für eine von außen praktisch unzugängliche Überwurfmutter der Steckverbindung wird ein einfaches Herstellen und Lösen der Steckverbindung ermöglicht, sogar ohne Einsatz eines Werkzeuges, also mit der bloßen Hand. Die Ausnehmung in der Lüfterhaube zum Durchlass der Hülse 3 ist derart ausgeführt, dass der zwischen Hülse 3 und Lüfterhaube 2 vorhandene Schlitz sehr klein ist. Auf diese Weise werden die Luftstromverluste minimal gehalten und trotzdem ein einfaches Montieren und Demontieren ermöglicht. Darüber hinaus ist auch die Arbeitssicherheit erhöht.
• Die Ausnehmung in der Lüfterhaube 2 ist derart klein und die Anbaudose 33 liegt derart tief, dass es ohne die erfindungsgemäße Hülse 3 für einen Bediener nur schwer oder gänzlich unmöglich ist, die Steckverbindung in Kontakt zu bringen.
• Daher wird bei der Erfindung der industrieübliche Steckverbinder 34 mit Überwurfmutter 31 und Kabel 5 in die umgebungsseitige Öffnung der Hülse 3 gesteckt. Danach wird die gesamte Hülse 3 zusammen mit den genannten Teilen in die Ausnehmung der Lüfterhaube 2 auf die innerhalb der Lüfterhaube 2 liegende Anbaudose 33 gesteckt. Auf diese Weise wird die Überwurfmutter 31 des industrieüblichen Steckverbinders 34 mittels der Hülse 3 einschraubbar, obwohl die Überwurfmutter 31 für die menschliche Hand oder ein industrieübliches Standard-Werkzeug nicht oder nur schwer zugänglich ist.
• In der Fig. 2 ist die Hülse 3 genauer gezeigt. Sie weist als Innenverzahnung ausgeführte Rändel 21 auf zum Einstecken und zur formschlüssigen Verbindung mit einem entsprechend geformten Teil. Dazu ist die Geometrie der Rändelung an die Geometrie der Überwurfmutter 31 angepasst. Das sechskantähnliche Profil 22 ermöglicht das beschriebene Schrauben sogar ohne Werkzeug, also mit der bloßen Hand.
• In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Zusammenbauzeichnung gezeigt, bei der die Hülse 3 auf eine Überwurfmutter 31 des Kontaktstifte 35 aufweisenden Steckverbinders 34 aufgesteckt ist, wobei die Überwurfmutter 31 die entsprechend der Rändel 21 der Hülse 3 an ihrer Außenseite Zahnlücken aufweist zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung mit den Rändeln 21 der Hülse 3.
• Die Überwurfmutter 31 des Steckverbinders 34 ist an diesem drehbar und weist an ihrer Innenseite ein Schraubgewinde und an ihrer Außenseite das genannte Rändel auf.
• Mittels der Hülse wird der Steckverbinder 34 beim Einschrauben mit seinen Kontaktstiften 35 in die entsprechenden Ausnehmungen der Anbaudose 33 gesteckt, die ein Außenschraubgewinde 36 aufweist. Die Überwurfmutter 31 ist mit ihrem Innenschraubgewinde auf das entsprechende Gegengewinde der Anbaudose 33 anschraubbar. Beim Schrauben werden also die Kontaktstifte 35 zum Herstellen einer guten elektrischen Verbindung in die entsprechenden Ausnehmungen der Anbaudose 33 hineingedrückt.
• Die Anbaudose 33 ist am Gebergehäuse 32 innerhalb der Lüfterhaube 2 montiert, wobei der Geber axial hinter dem Lüfter angebaut ist. Die Anbaudose 33 ist in das Gebergehäuse 32 eingeschraubt und ebenfalls hohl ausgeführt. Somit sind die elektrischen Leitungen des Kabels 5 für den Geber durch die Hülse 3 mittels des Steckverbinders 34 zur mittels Kontaktstiften 35 elektrisch verbindbaren Anbaudose 33 durchführbar.
• Die Hülse 3 überträgt das Drehmoment beim Einschrauben vom Benutzer oder seinem Werkzeug an die Überwurfmutter 31, die mittels des Schraubgewindes die Drehbewegung in eine lineare Bewegung, das Einstecken, übersetzt. Beim Herausschrauben ist die Wirkung in analoger Weise umgekehrt.
• Die Hülse 3 weist an ihrem motorseitigen Ende einen Innendurchmesser der Öffnung auf, der kleiner ist als der der Außendurchmesser der Überwurfmutter 31. Somit kann mittels Ziehen an der Hülse 3 nach Beendigung des Herausschraubens der gesamte Steckverbinder 34 mit Überwurfmutter 31 und Kontaktstiften 35 aus der Anbaudose 33 herausgezogen werden.
• Die Hülse 3 stellt also mittels des Steckverbinders 34 eine Durchführung für die elektrischen Leitungen des Kabels 5 von der Umgebung durch die Lüfterhaube 2 und durch den Luftstrom zwischen Gebergehäuse 32 und Lüfterhaube 2 dar. Sie ist derart dicht vorgesehen, dass der Luftstrom nicht an der für die Hülse 3 vorgesehenen Ausnehmung in der Lüfterhaube 2 entweichen kann, so dass die Luftmengenverluste minimiert werden und somit der Wirkungsgrad des Lüftens erhöht wird. Der Lüfter saugt die Luft nämlich B-seitig an. Daher ist im Inneren der Lüfterhaube 2 im Bereich der Hülse 3 ein Überdruck gegenüber Umgebung vorhanden. Der Schlitz zwischen Lüfterhaube 2 und Hülse 3 ist aber derart klein vorgesehen, dass keine wesentlichen Luftmengenverluste auftreten.
• In den Fig. 4a, 4b, 4c, 4d, 4e ist die Hülse 3 genauer gezeigt. Fig. 4b zeigt eine seitliche Draufsicht, Fig. 4a eine Seitenansicht im Längsschnitt der Hülse 3 gezeigt. In der Fig. 4e ist die Vorderansicht und in der Fig. 4c ist die Rückansicht gezeigt, wobei in Fig. 4d ein Ausschnitt vierfach vergrößert gezeigt ist. Dabei ist das sechskantähnliche Profil 22 zu sehen und der Rändel 21 der Hülse 3. Außerdem ist der Innendurchmesser 41 der motorseitigen Öffnung gezeigt, der groß genug ist, um die Hülse 3 auf die Anbaudose 33 aufsteckbar zu machen, aber klein genug, um den Steckverbinder 34 beim Herausziehen nicht durchrutschen zu lassen.
• In der Fig. 8 ist der Motor mit abgezogener Lüfterhaube 2 gezeigt. Somit ist nur die Anbaudose 33 vorhanden, die ein Außenschraubgewinde 36 aufweist.
• In der Fig. 7 ist bei abgezogener Lüfterhaube der Steckverbinder 34 mit Überwurfmutter 31 gezeigt.
• In der Fig. 6 ist zur besseren Übersicht bei abgezogener Lüfterhaube die Hülse 3, die in dieser Zeichnung den Steckverbinder 34 mit Überwurfmutter 31 umfasst, aufmontiert gezeigt.
• In der Fig. 5 ist die Lüfterhaube 2 und die Hülse 3 mit einem Eckschnitt durch den Zusammenbau angeschnitten gezeigt, um die Details besser und verständlicher aufzuzeigen. Dabei ist die Anbaudose 33 nur teilweise zu sehen, wobei die Kontaktstifte 35 des in der Hülse 3 steckenden Steckverbinders 34 angedeutet sind.
• Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel werden im Kabel 5 und im Steckverbinder 34 nicht nur elektrische Leitungen für den Geber geführt sondern auch andere Leitungen, wie beispielsweise elektrische Leitungen für einen Temperatursensor. Bei geberloser Ausführung sind Leitungen für weitere Komponenten verwendbar.

Claims (15)

1. Elektromotor, umfassend eine mit elektrischen Leitungen verbindbare Vorrichtung und einen Lüfter, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckverbinder 34 mit Überwurfmutter 31 in eine Hülse 3 einsteckbar ist und die Hülse 3 mit der Überwurfmutter 31 lösbar formschlüssig verbindbar ist.

2. Elektromotor, umfassend eine mit elektrischen Leitungen verbindbare Vorrichtung und einen Lüfter, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Lüfterhaube 2 die Vorrichtung und/oder den Lüfter mindestens teilweise umgibt, insbesondere zur Ausführung einer Gehäusefunktion, wie mechanischer Schutz oder dergleichen,
und die elektrischen Leitungen, insbesondere von der Vorrichtung zu einem Kabel 5, für die Vorrichtung innerhalb einer in eine Ausnehmung in der Lüfterhaube 2 einsteckbare Hülse 3 vorgesehen sind.

3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Geber und/oder ein Temperatursensor ist.

4. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Geber und der Lüfter axial hinter dem Elektromotor, insbesondere B-seitig, angeordnet sind und/oder dass
der Lüfter B-seitig Luft ansaugt und im Bereich der Hülse 3 im Inneren der Lüfterhaube 2 ein Überdruck gegenüber der äußeren Umgebung der Lüfterhaube zumindest bei Betrieb des Lüfters auftritt.

5. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hülse 3 ein Steckverbinder 34 mit Überwurfmutter 31 einsteckbar ist und die Hülse 3 mit der Überwurfmutter 31 lösbar formschlüssig verbindbar ist.

6. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 3 an ihrem umgebungsseitigen Ende mit einem Profil 22 zum Herstellen einer Verbindung mit der Hand eines Bedieners, insbesondere einer einfach und schnell herstellbaren Verbindung, ausgeführt ist.

7. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil 22 mehrere ergonomisch konkav gekrümmte Kanten und/oder Bereiche aufweist.

8. Elektromotor nach mindesten einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 3 an ihrem umgebungsseitigen Ende mit einem Profil 22 zur lösbaren formschlüssigen Verbindung mit einem Werkzeug ausgeführt ist.

9. Elektromotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil 22 sechskantig oder sechskantähnlich ist.

10. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter 31 mit der Anbaudose 33 verbindbar ist oder lösbar verbindbar ist, insbesondere durch Schrauben.

11. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter 31 ein Gewinde, insbesondere Innenschraubgewinde, und die Anbaudose 33 ein entsprechend zusammenwirkendes Gewinde, insbesondere Außenschraubgewinde, aufweist.

12. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbaudose 33 in das Gebergehäuse lösbar eingeschraubt ist.

13. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 3 an ihrem motorseitigen Ende einen Innendurchmesser der Öffnung aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Überwurfmutter 31.

14. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 3 derart dicht in die Ausnehmung in der Lüfterhaube 2 einsteckbar ist, dass der Luftstrom im Wesentlichen nicht durch Zwischenräume zwischen Hülse 3 und Lüfterhaube 2 entweichen kann.

15. Elektromotor nach mindesten einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein Servomotor ist.