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Einleitung
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektromotoren. Genauer betrifft die Erfindung einen Gleichstrom-Elektromotor mit wartungsfreundlichem Zugang zu den Kohlebürsten, sowie ein Verfahren zur Wartung eines Gleichstrom-Elektromotors.
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Stand der Technik und Nachteile
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Gleichstrom-Elektromotoren sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Bei diesen elektrischen Maschinen handelt es sich um mit Gleichstrom betriebene Motoren, die einen äußeren und zumeist unbewegten Stator mit Permanentmagneten oder Wicklungen, die das so genannte Erregerfeld bereitstellen, und einen inneren, dann rotierbaren Rotor oder Anker mit einer oder mehreren Spulen aufweisen. Der Anker ist auf der Antriebsachse angeordnet und typischerweise sowohl antriebsseitig als auch am entgegen gesetzten Ende in einem Lager, welches sich in einem Lagerschild befindet, drehbar gelagert.
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Die Stromzuführung geschieht mittels eines so genannten Kommutators. Dieser umfasst „Bürsten“ genannte feststehende elektrische Kontakte. Diese Bürsten stehen schleifend mit einem Kontaktring („Kollektor“) in Verbindung, der mit dem Anker mitrotiert. Je nach Bauform des Motors werden den Standardtyp darstellende zylindrische Kollektoren und insbesondere für in Wellenrichtung kurz bauende Motoren („Scheibenläufer“) vorgesehene scheibenförmige Kollektoren unterschieden. Bei ersteren sind die Kontakte („Lamellen“) auf der zylindrischen Mantelfläche angeordnet, bei letzteren auf der Stirnfläche. Die vorliegende Erfindung betrifft lediglich Motoren des ersten Typs.
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Die Bürsten, die typischerweise aus graphithaltigem Material bestehen, unterliegen einem laufenden Verschleiß. Somit kann es nach einer gewissen Anzahl von Betriebsstunden nötig sein, die Bürsten auszutauschen. Hierzu sind verschiedene konstruktive Ansätze bekannt.
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Eine für den Austausch der Bürsten besonders günstige Lösung ist die Verwendung von sogenannten Köcher-Kohlehaltern, die im Motorgehäuse oder im Lagerschild meist radial angeordnet sind. Die Bürsten sind dabei mit einer Spiralfeder ausgerüstet und von außen in die Halter gesteckt. Die Halter können mit Schraubkappen verschlossen sein. Nachteilig ist, dass die Halter radial meist über den Motorumfang hinausstehen und damit stoßgefährdet sind. Aus diesem Grunde sind vom Anwender häufig „innenliegende“ Bürsten gefordert, wie sie beispielsweise in der Druckschrift
EP 1 696 538 A1 gezeigt sind.
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Um die Bürsten komplett im Motorinneren anzuordnen, werden üblicherweise sog. „Bürstenringe“, also Ringe aus isolierendem Material, verwendet. An diesen sind sog. Flanschhalter für die Bürsten angebracht. An den Flanschhaltern sind in aller Regel Druckfedern vorgesehen, mit denen die Bürsten an den Kollektor gepresst werden. Eine derartige Konstruktion benötigt in radialer Richtung wenig Raum, so dass die Bürsten innerhalb des Motorgehäuses Platz finden.
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Die Lagerschilde werden dann korbähnlich ausgeführt und weisen eine seitliche Zugangsmöglichkeit zu den Bürsten auf. Somit ist sowohl die Erstmontage als auch der spätere Tausch der Bürsten auf besonders einfache Weise möglich. Eine derartige Lösung ist beispielsweise aus der Druckschrift
GB 141,892 bekannt.
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Um einen solchen Motor sicher zu betreiben und ihn gleichzeitig gegen eindringenden Schmutz sowie Feuchtigkeit zu schützen, wird nach dieser Konstruktionsvariante eine Haube von hinten über den hinteren Lagerschild geschoben.
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Der Nachteil dieser Lösung liegt einerseits darin, dass die hierfür benötigten Lagerschilde komplex geformt sind, so dass die Herstellung der Lagerschilde entweder lange Zerspanungszeiten, oder hohe Formwerkzeugkosten mit sich bringt. Auch die zugehörigen Hauben sind nur mit Formwerkzeugen (z.B. Guss- oder Druckgusswerkzeugen) wirtschaftlich herzustellen. Aufgrund der hohen Kosten für derartige Werkzeuge eignet sich die beschriebene Lösung nur im Rahmen großer Stückzahlen. Zudem lassen sich die Hauben meist nicht besonders gut abdichten, so dass sich diese Bauform nicht gut zur Herstellung komplett dichter Motoren (z.B. Schutzart IP 67) eignet.
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Ein besonders einfacher Motoraufbau mit innenliegenden Bürsten sieht als Gehäuse ein glattes Stahl- oder Aluminiumrohr vor; die Lagerschilde werden dann flach (z.B. als im Wesentlichen ebene Drehteile) ausgeführt. Dieser Aufbau ist besonders kostengünstig und lässt sich sehr leicht abdichten, sofern ein Wasser- oder Staubschutz notwendig ist. Somit eignet sich diese Bauform auch für die wirtschaftliche Fertigung geringer und geringster Stückzahlen. Nachteilig ist, dass zum Tausch der Bürsten der Motor komplett zerlegt werden muss. Insbesondere muss er dabei auch von seiner Last (Getriebe, Pumpe, ...) demontiert werden.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden beispielsweise im Bereich der Kohlebürsten seitliche, verschließbare Öffnungen vorgesehen, durch welche die Bürsten in ihrem Verschleißzustand beobachtet und ggf. auch getauscht werden können. Zudem erlauben derartige Öffnungen auch, die Bürsten z.B. durch Lösen des o.g. Rückhalters in ihre Arbeitsstellung zu bringen. Somit ist für den Tausch der Bürsten lediglich der rückseitige Lagerschild zu demontieren; der übrige Motor kann zusammengebaut und an seiner Last montiert bleiben.
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Die Herstellung seitlicher Öffnungen mit planer Auflagefläche für ein Verschlussmittel in dem glatten, runden Rohr des Motorgehäuses erfolgt durch Bohren und Ansenken, oder durch Einfräsen und somit zeitaufwändig. Das Verschlussmittel, beispielsweise eine Kappe oder Klappe, benötigt in der Regel ein Spritzgusswerkzeug zur wirtschaftlichen Herstellung. Sollen Motoren in hoher Schutzart erhalten werden, hat sich zudem herausgestellt, dass ein sicheres Abdichten derartiger Verschlussmittel nicht einfach ist.
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Wird auf die seitlichen Zugänge verzichtet, erhält man zwar einen einfachen und kostengünstigen Motor, jedoch ist dann eine Wartung der Bürsten ohne Zerlegen des Motors nicht mehr möglich.
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Ein weiterer Nachteil tritt bereits bei der Erstmontage eines Elektromotors auf. Die zwecks sicherer Kontaktierung des Kollektors typischerweise federbelasteten Bürsten ragen vor der Montage des Ankers in dessen Bauraum, genauer: in den Bauraum des Kollektors, hinein. Wird der Anker nun koaxial in den Stator eingeführt, müssen die Bürsten zunächst aus diesem Bauraum gedrängt werden. Dies kann ad hoc, also unmittelbar vor dem Einsetzen des Ankers erfolgen, oder es werden mechanische Rückhalter eingesetzt. Diese halten die Bürsten zunächst dauerhaft in einer Montageposition und werden erst nach dem Einsetzen des Ankers gelöst. Die nunmehr freigegebenen Bürsten bewegen sich in Richtung der Rotationsachse bis zum Kollektor vor und nehmen ihre Betriebsposition ein.
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Es ist daher erforderlich, dass die Bürsten gegen Ende der Montage auch zugänglich sind. Je nach Bauform des Motors ist es daher nötig, das den Stator umschließende Gehäuse oder einen ggf. vorhandenen, das Gehäuse rückseitig (an der sog. B-Seite) abschließenden Deckel abzunehmen. Ist der Motor bereits in einer Maschine verbaut, kann sich die Demontage zwecks Zugänglichkeit schwierig gestalten (s.o.). Unter Umständen muss dazu zunächst der Motor aus der Maschine ausgebaut werden, was mit längeren Stillstandszeiten und somit Kosten verbunden ist.
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Andere Lösungen verwenden von der Rückseite des Motors zugängliche Zugangsöffnungen. In der Druckschrift
US 4,639,629 , die jedoch einen Scheibenläufer mit aus axialer Richtung leicht zugänglichen Lamellen betrifft, werden gebogene Kanäle als Zugangsöffnungen vorgeschlagen. Aus der einen Motor mit zylindrischem Kollektor betreffenden Druckschrift
WO 2004/036722 A1 sind schräg verlaufende Zugangsöffnungen bekannt, deren Schaffung jedoch ebenfalls aufwändig ist. Zudem werden hierfür jeweils speziell geformte Kohlebürsten benötigt, deren wirtschaftliche Fertigung ebenfalls nur in großen Stückzahlen gegeben ist.
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Aufgabe der Erfindung und Lösung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile. Demnach soll ein mit der Erfindung ausgestatteter Elektromotor mit zylindrischem Kommutator einfach montierbar und für die Verwendung eines flachen Lagerschildes geeignet sein. Der Lagerschild selber soll auch in geringen Stückzahlen wirtschaftlich fertigbar sein. Die Bürsten des Motors sollen mit geringstem Aufwand zumindest einsehbar, und vorzugsweise auch austauschbar sein, und der Motor soll ferner auf einfache Weise auch in einer hohen Schutzart bereitstellbar sein.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum vereinfachten Montieren eines Gleichstrom-Elektromotors mit zylindrischem Kommutator und flachem Lagerschild.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum vereinfachten Warten der Bürsten eines Gleichstrom-Elektromotors mit zylindrischem Kommutator und flachem Lagerschild.
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Die Aufgabe wird durch einen Lagerschild gemäß Anspruch 1, einen Elektromotor mit Lagerschild gemäß Anspruch 5, ein Verfahren zum vereinfachten Montieren eines Gleichstrom-Elektromotors gemäß Anspruch 6, sowie ein Verfahren zum vereinfachten Warten der Bürsten eines Gleichstrom-Elektromotors gemäß Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
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Beschreibung
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Nachfolgend wird zunächst die Erfindung beschrieben. Im Anschluss erfolgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinzunahme der Figuren.
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Die Erfindung betrifft zunächst einen Lagerschild für einen Gleichstrom-Elektromotor der oben beschrieben Art, wobei derselbe einen zylindrischen Kollektor mit auf dessen Mantelfläche angeordneten Lamellen aufweist, also keinen so genannten „Scheibenläufer“ betrifft. Der Elektromotor weist (Flansch-)Bürstenhalter mit radial zu den Lamellen ausgerichteten Bürsten auf. Diese sind ringförmig an Innenseite der Rückseite (auch B-Seite genannt), welche demnach der Antriebsseite (A-Seite) gegenüber liegt, angeordnet. Sie sind somit axial beabstandet zum Lagerschild im Inneren des Motors angeordnet. Ggf. kann noch ein Isolierring zwischen Motorgehäuse und Bürstenhaltern vorgesehen sein. Der Motor kann auch einen weiteren antriebsseitigen Lagerschild umfassen, der den Motor antriebsseitig abschließt, welcher jedoch nicht mit dem erfindungsgemäßen Lagerschild zu verwechseln ist.
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Die Bürstenhalter können im Wege der Vormontage bereits am erfindungsgemäßen Lagerschild angebracht sein.
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Der erfindungsgemäße Lagerschild ist zunächst dadurch gekennzeichnet, dass er eine Lagerhalterung ebener Form hat. „Eben“ bedeutet, dass sie aus einem scheibenförmigen Halbzeug ohne (oder ohne umfangreiche) Fräsarbeiten herstellbar ist. Die Lagerhalterung dient der Aufnahme (Halterung) des Lagers für den Anker. Insofern unterscheidet sich die erfindungsgemäße ebene Lagerhalterung deutlich von den oben beschriebenen „korbförmigen“ Lagerschilden und ist dementsprechend einfach und somit kostengünstig fertigbar.
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Ferner weist die Lagerhalterung des erfindungsgemäßen Lagerschilds im Bereich der Bürsten angeordnete axiale Durchgangsbohrungen auf. Das bedeutet, dass beispielsweise bei vier am Umfang gleichverteilt angeordneten Bürsten vier Durchgangsbohrungen vorhanden sind, deren Achsen, in längsaxialer Richtung des Motors gesehen, die Bürsten schneiden, so dass diese durch die Durchgangsbohrungen hindurch sichtbar sind. Somit ist es auf einfachste Weise möglich, den Verschleißzustand der Bürsten zu kontrollieren, ohne den Motor demontieren zu müssen.
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Schließlich umfasst der erfindungsgemäße Lagerschild eine außenseitig an der Lagerhalterung angeordnete ebene Abdeckplatte, mit der die Lagerhalterung lösbar verschlossen oder verschließbar ist. Da die Abdeckplatte eben ausgestaltet ist, weist auch sie eine einfach und somit kostengünstig zu fertigende Form auf.
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Der erfindungsgemäße Lagerschild weist somit den Vorteil auf, einschließlich der zugehörigen Abdeckplatte auch in kleinsten Stückzahlen kostengünstig fertigbar zu sein. Die Bürsten des Motors sind mit geringstem Aufwand zumindest einsehbar, und vorzugsweise auch austauschbar, sofern die Durchgangsbohrungen eine entsprechende Größe aufweisen. Durch die Abdeckplatte können auch weitere Öffnungen, beispielsweise im Bereich der Welle oder der Verschraubungen, abgedeckt und ggf. dicht verschlossen werden. Zudem ist zum Verschluss nur ein einziges Teil nötig, welches zudem leichter abdichtbar ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Hauben- oder Köcherlösungen.
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Auch wenn das antriebsseitige Lager als Festlager ausgeführt ist, lässt sich der erfindungsgemäße Lagerschild einfach demontieren, um an die Bürsten zu gelangen; eine Demontage des Motors von einer Last ist somit nicht nötig.
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Nach einer Ausführungsform ist die Abdeckplatte ein lasergeschnittenes Blech oder ein Blechstanzteil. Bekanntermaßen eignen sich derartige Fertigungsverfahren zur kostengünstigen Herstellung von Bauteile auch in geringer Stückzahl.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist die Abdeckplatte ein geschnittenes oder spitzgegossenes Kunststoffteil. Aufgrund der höheren Werkzeugkosten eignen sich derartige Bauteile eher für größere Stückzahlen, wobei das Spritzgusswerkzeug aufgrund der einfachen Geometrie der Abdeckplatte im Vergleich zu einem Werkzeug zur Haubenherstellung (s.o.) signifikant günstiger ausfallen wird.
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Ggf. kann ein elastischer Kunststoff oder ein eine elastische Schicht aufweisender Kunststoffverbund gewählt werden. Somit ist ein luft- und/oder flüssigkeitsdichtes Abdecken der Außenseite des Lagerschilds ohne weitere Dichtmittel möglich.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Dichtmasse oder eine Flachdichtung zwischen Abdeckplatte und Lagerhalterung angeordnet sein.
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Vorzugsweise weist die Abdeckplatte (weitere, nicht mit den Durchgangsbohrungen zu verwechselnde) Durchgangs- oder Sackloch-Bohrungen zur Befestigung am Lagerschild auf. Durch diese Bohrungen kann eine Befestigung mittels Schrauben oder so genannten Clipverschlüssen, die auch eine Pilzform haben können, erfolgen. Die Bohrungen werden vorzugsweise bei der Fertigung der Abdeckplatte hergestellt, also ebenfalls mittels Schneiden, Stanzen oder Spritzgießen.
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Außerdem kann die Abdeckplatte Aussparungen für elektrische Anschlüsse, Verschraubungen, angebaute Geber oder ein zweites Wellenende aufweisen, sofern dies nötig ist. Die Abdeckplatte kann vorgeprägte Vertiefungen aufweisen, so dass aus einem Abdeckplatten-Halbzeug manuell auf einfache Weise gerade solche Abdeckplatten erhalten werden, wie sie beispielsweise im Rahmen einer bestimmten Motorserie geringer Stückzahl benötigt werden. Auf diese Weise können die Kosten weiter gesenkt werden.
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Die Erfindung betrifft auch einen Gleichstrom-Elektromotor, welcher zur einfachen Montage und/oder Wartung der Bürsten einen Lagerschild gemäß obiger Beschreibung aufweist. Demnach ist der erfindungsgemäße Motor dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerschild eine Lagerhalterung ebener Form hat, die im Bereich der Bürsten angeordnete axiale Durchgangsbohrungen aufweist, und die mittels einer außenseitig angeordneten ebenen Abdeckplatte lösbar verschlossen ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich der Ausführungsform und Vorteile wird auf die obenstehenden Ausführungen verwiesen. Insbesondere sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein Motor der erfindungsgemäßen Art gerade bei kleinen Stückzahlen im Vergleich zu Motoren mit korbähnlich ausgestalteten Lagerschilden kostengünstiger gefertigt werden kann, und zwar unter Beibehaltung der einfachen Wartbarkeit der Bürsten.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum vereinfachten Montieren eines Gleichstrom-Elektromotors der oben genannten Art, also eines Motors mit Lagerschilden, Anker mit auf der Mantelfläche seines zylindrischen Kollektors angeordneten Lamellen, Gehäuse und radial zu den Lamellen auszurichtenden Bürsten.
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Demnach wird zunächst der Anker, ggf. zusammen mit einem antriebsseitigen Lagerschild, in ein mit Permanentmagneten ausgestattetes Gehäuse eingebracht. Anders ausgedrückt, der Lagerschild kann bereits mit dem Gehäuse verbunden sein, so dass der Anker in den Schild und somit das Gehäuse eingebracht wird, oder Anker und Schild sind verbunden und werden gemeinsam in das Gehäuse eingeführt.
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Anschließend werden die Bürsten zusammen mit den sie lagernden Bürstenhaltern in das Gehäuse eingesetzt. Die Bürsten befinden sich dabei vorzugsweise in einer Montageposition, d.h., sie ragen noch nicht in den Bauraum des Ankers, insbesondere des Kollektors, hinein. Andernfalls müssen die Bürsten vorübergehend in die Montageposition verbracht werden, was manuell oder mittels geeigneter Schrägen am Anker geschehen kann.
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Gleichzeitig mit den Bürsten oder anschließend wird dann eine der Antriebsseite gegenüber liegende, ebene Lagerhalterung auf das Gehäuse aufgesetzt. Hier handelt es sich um die Hauptkomponente des erfindungsgemäßen, oben beschriebenen Lagerschilds. Diese kann zusammen mit den Bürsten, oder getrennt von ihnen, dann im Anschluss an deren Einbau, auf das Gehäuse aufgesetzt werden, dessen rückseitigen Abschluss sie bildet.
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Schließlich werden von außen durch in dieser Lagerhalterung im Bereich der Bürsten angeordnete axiale Durchgangsbohrungen hindurch die zunächst in der Montageposition z.B. mittels Rückhaltern gehaltenen Bürsten freigegeben. Somit werden die Bürsten erst freigegeben, wenn der Motor bereits vollständig montiert (zusammengesetzt) ist. Es ist zudem möglich, den zunächst noch rückseitig offenen Motor antriebsseitig an einer Last zu befestigen, beispielsweise mittels antriebsseitig angreifender Befestigungsmittel (stirnseitige Bolzen etc.), und erst dann die rückseitige Lagerhalterung zu montieren. Die antriebsseitig angreifenden Befestigungsmittel sind dann nicht mehr zugänglich. Umgekehrt kann ein derartiger Motor gewartet werden, ohne ihn von einer Last demontieren zu müssen, da alleine durch Abnehmen der rückseitigen Lagerhalterung eine Wartung möglich ist.
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In einem weiteren Schritt kann im Anschluss an das Verschließen des Motors mit der Lagerhalterung eine die Durchgangsbohrungen abdichtende Abdeckplatte auf der Außenseite der Lagerhalterung angebracht werden. Somit ist ein luft- und/oder flüssigkeitsdichter Motor, also ein Motor einer hohen Schutzart, bereitgestellt.
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Im Übrigen wird auf die obenstehenden Ausführungen zur Abdeckplatte verwiesen.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum vereinfachten Warten der Bürsten eines Gleichstrom-Elektromotors mit auf der Mantelfläche seines zylindrischen Kollektors angeordneten Lamellen und radial zu den Lamellen ausgerichteten Bürsten, wobei die Bürsten von außen durch axiale Durchgangsbohrungen, welche in einer der Antriebsseite gegenüber liegenden, ebenen Lagerhalterung im Bereich der Bürsten angeordnet sind, sichtbar sind. Anders ausgedrückt, zur Wartung der Bürsten, jedenfalls zur Sichtprüfung, ist es nicht nötig, die Lagerhalterung zu demontieren, sondern lediglich die Abdeckplatte, sofern vorhanden. Durch die Durchgangsbohrungen hindurch sind die Bürsten sichtbar, so dass auch eine häufige Kontrolle derselben ohne weiteren Aufwand möglich ist, was die Sicherheit im Betrieb erhöht und die Wartungskosten reduzieren hilft.
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Vorzugsweise sind die Bürsten durch die Durchgangsbohrungen auch zugänglich und können durch diese hindurch aus den Bürstenhaltern herausgenommen und/oder in diese eingesetzt werden. Nach dieser Ausführungsform ist demnach nicht nur eine Prüfung, sondern auch ein einfacher Austausch der Bürsten ermöglicht.
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Optional wird zuvor noch eine die Durchgangsbohrungen abdichtende Abdeckplatte von der Außenseite der Lagerhalterung entfernt, und/oder sie wird anschließend (wieder) auf der Außenseite der Lagerhalterung angebracht. Es ist klar, dass dieser Schritt nur dann durchzuführen ist, wenn eine entsprechende Dichtigkeit erwünscht und die Abdeckplatte auch vorhanden ist.
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Die Erfindung löst demnach die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme. Ein mit der Erfindung ausgestatteter Elektromotor ist auch in geringen Stückzahlen wirtschaftlich fertigbar, wobei die Bürsten des Motors mit geringstem Aufwand zumindest einsehbar, und optional auch austauschbar sind, und der Motor ist ferner auf einfache Weise auch in einer hohen Schutzart bereitstellbar.
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Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum vereinfachten Montieren eines Gleichstrom-Elektromotors, sowie ein Verfahren zum vereinfachten Warten der Bürsten eines Gleichstrom-Elektromotors bereit.
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Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren beispielhaft beschrieben.
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1 zeigt eine erste perspektivische Ansicht auf die Rückseite eines erfindungsgemäßen Gleichstrom-Elektromotors.
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2 zeigt eine erste perspektivische Ansicht auf die Antriebsseite eines erfindungsgemäßen Gleichstrom-Elektromotors.
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In den beiden 1 und 2 ist beispielhaft eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichstrom-Elektromotors dargestellt. Das äußere Gehäuse, welches ein einfacher, rohrförmiger Zylinder ist, ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Zudem handelt es sich bei den Figuren um Explosionsdarstellungen. Identische Bauelemente sind nicht durchgehend mit Bezugszeichen versehen.
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Der gezeigte Elektromotor 2 weist an seinem antriebsseitigen Ende A („A-Seite“) einen ersten antriebsseitigen Lagerschild 10 auf, aus welchem die Antriebswelle (ohne Bezugszeichen) herausragt (s. 2). Im Lagerschild 10 befindet sich ein Lager für die Antriebswelle, welche mit dem Anker eine bauliche Einheit bildet. Um die Spulen des Ankers 8 herum sind an der Innenseite des Gehäuses Permanentmagnete 11 gruppiert. Der zylindrische Kollektor 9 weist auf seiner Mantelfläche angeordnete Lamellen (nicht einzeln dargestellt) auf, mit parallel zur Rotationsachse verlaufenden Trennspalten (nicht gezeigt).
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Axial in Richtung der Rückseite B gesehen schließt sich dann ein Isolierring 11 an, auf welchem mehrere Bürstenhalter mit radial zu den Lamellen ausgerichteten Bürsten 3 angebracht sind. Diese stehen im Betrieb schleifend mit dem Kollektor 9 des Ankers 8 in elektrischem und mechanischem Kontakt.
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Die Rückseite des Elektromotors 2 wird durch den erfindungsgemäßen Lagerschild 1 gebildet. Dieser umfasst als Hauptkomponente eine der Lagerung der Antriebswelle des Ankers 8 dienende, im wesentlichen ebene, aus einem rundscheibenförmigen Halbzeug herstellbare Lagerhalterung 1’. Diese weist im Bereich der Bürsten 3 angeordnete axiale Durchgangsbohrungen 4 auf. Sie kann auch an anderen Stellen positionierte weitere Durchgangsbohrungen 4’, beispielsweise zur Stromdurchführung, aufweisen.
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Außerdem umfasst der Lagerschild 1 eine außenseitig an der Lagerhalterung 1’ angeordnete ebene Abdeckplatte 5, mittels welcher die Lagerhalterung 1’ lösbar verschlossen ist. Die Abdeckplatte 5 kann aus einem Blech- oder Kunststoffmaterial bestehen und daher kostengünstig gefertigt sein. Sie weist in der gezeigten Ausführungsform eine Aussparung 7 für den Anschluss der Stromdurchführung, sowie Bohrungen 6 zu ihrer Befestigung an der Lagerhalterung 1’ auf.
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Während sich die Bürsten 3 zur Montage in einer Montageposition befinden, in welcher sie nicht in den Bauraum des Kollektors 9 des Ankers 8 hineinragen, können – nach erfolgter Montage der Lagerhalterung 1’ – von außen, durch die in der Lagerhalterung 1’ im Bereich der Bürsten 3 angeordneten axialen Durchgangsbohrungen 4 hindurch, die Bürsten 3 freigegeben werden. Somit ist eine einfache Freigabe der Bürsten 3 auch nach vollständiger Montage des Elektromotors 2 möglich.
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Im Anschluss wird eine die Durchgangsbohrungen 4 abdichtende Abdeckplatte 5 auf der Außenseite der Lagerhalterung 1’ angebracht.
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Zum Prüfen und ggf. Austauschen der Bürsten 3 sind diese von außen durch die axialen Durchgangsbohrungen 4 hindurch sichtbar. Eine Demontage ist nicht nötig. Bei ausreichender Dimensionierung der Durchgangsbohrungen 4 können die Bürsten 3 auch durch diese hindurch ausgetauscht werden, ohne die Lagerhalterung 1’ entfernen zu müssen. Ggf. ist lediglich die Abdeckplatte 5 vorübergehend zu entfernen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerschild
- 1’
- Lagerhalterung
- 2
- Gleichstrom-Elektromotor, Elektromotor
- 3
- Bürsten
- 4
- Durchgangsbohrungen
- 4’
- weitere Durchgangsbohrungen
- 5
- Abdeckplatte
- 6
- Bohrung
- 7
- Aussparung
- 8
- Anker
- 9
- Kollektor
- 10
- antriebsseitiger Lagerschild
- 11
- Permanentmagnet
- 12
- Isolierring
- A
- Antriebsseite
- B
- Rückseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1696538 A1 [0005]
- GB 141892 [0007]
- US 4639629 [0016]
- WO 2004/036722 A1 [0016]