WO2012123108A2 - Elektrischer steckbereich eines elektromotors - Google Patents

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WO2012123108A2
WO2012123108A2 PCT/EP2012/001128 EP2012001128W WO2012123108A2 WO 2012123108 A2 WO2012123108 A2 WO 2012123108A2 EP 2012001128 W EP2012001128 W EP 2012001128W WO 2012123108 A2 WO2012123108 A2 WO 2012123108A2
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    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
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    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the invention relates to an electric motor for driving a pump, in particular a circulation pump for heating systems, with a motor housing made of metal and a plug-in area, which has an electrical plug part with a plurality of plug contacts, in mating plug contacts of a mating plug
  • Electric motors generally have a so-called terminal box, in which the electrical connections of the windings of the stator and / or the rotor are for contacting.
  • the terminal box is on the motor housing of the stator and / or the rotor are for contacting.
  • Electric motor attached.
  • the electronics for controlling the electric motor in particular a frequency converter with his
  • the terminal box thus forms a
  • the electronics housing can reach a weight between 10 kg and 20 kg and are therefore usually screwed tightly to the electric motor housing, wherein the electrical contacting of the motor via screw terminals, which are placed in the interior of the electronics housing, where they open lid the electronics housing are accessible.
  • DE 200710022070 A1 describes an electric motor with a stator, wherein the electrical contacting of the windings of the stator takes place via a plug element fixedly connected to the stator, which is essentially connected to the stator end, i. is arranged with respect to a side facing away from the pump side of the stator to be realized centrifugal pump.
  • An attachable to the motor housing housing part comprises in its interior at least one plug for contacting the
  • the housing part is attached to the upper side of the motor housing and rests on this.
  • the drive shaft is vertical, such a connector outside the motor housing disadvantageous because the weight between 0 and 20 kg heavy electronics housing at least partially on the connector.
  • the rigidly connected to the motor housing or the stator plug member can be damaged when placing the terminal box, when the assembly of the electric motor and electronics housing is not exactly aligned but slightly angled. The plug element could break in this case.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide an electric motor for a pump with an electrical plug-in range available, which ensures a simple, safe and damage-free placement of the electronics housing on the electric motor.
  • an electric motor for driving a pump in particular a circulating pump for heating systems, proposed with a motor housing made of metal and a plug-in area having an electrical connector part with a plurality of plug contacts, which are plugged into mating plug contacts of a mating plug of an electronic housing of the electric motor, wherein the plug part floating is movably held on the motor housing.
  • the joining of the electronics housing and the electric motor can be done with a certain amount of play.
  • the electronics housing can be placed on the plug-in area of the motor housing to a slight extent askew. This facilitates on the one hand the placement, because the plug part can align with the mating plug contacts of the mating plug-in area.
  • the plug part prevents the mobility that breaks the plug part due to a mechanical stress caused by an oblique touch and / or that the plug contacts or
  • Mating plug contacts are bent. Floating within the meaning of the invention thus means that the plug parts in both the lateral direction, i. is movable in a plane sideways to a limited extent, as well as slightly about its elevation axis, i. around the normal at that level can be tilted.
  • the plug part power contacts for energizing the electric motor and signal contacts for the transmission of sensor or control signals.
  • Electric motor provided that allows the contacting of all electrical components in the electric motor, in particular the contacting of the stator and one or more sensors, such as speed sensor,
  • Temperature sensor, pressure sensor and / or vibration sensor which may be arranged inside the pump and / or the electric motor. Also, the rotor via the plug part in the case of an embodiment of the electric motor as
  • Asynchronous motor can be energized with squirrel cage. Another, separate
  • Plug-in area no longer has to be provided on the motor.
  • the motor housing may have a projecting from its outer wall collar which surrounds the plug part at a distance with play and limits its lateral movement.
  • the collar forms a wall which encloses the plug part. Due to the distance between plug part and collar, the plug part can sideways in a plane at least slightly
  • this plane is preferably parallel to the motor shaft axis. That is, when the electric motor is stopped, i. vertical motor shaft, also this plane is vertical.
  • the plug part is kept floating on the motor housing.
  • the male part may be slightly extended about a further axis, namely the in-plane normals, i. be rotated by a few degrees, in particular a maximum of 8 °. The angle of rotation depends on the distance between collar and plug part. At maximum rotation, sideways movement is no longer possible, because the plug part already abuts the inside of the collar.
  • the plug part can also be easily pivoted due to the game between collar and plug part by the normal
  • the angle of inclination of the distance between the collar and plug part depends. However, it is preferably at most 10 °, in particular between 2 ° and 8 °. Will the normal at
  • vertical electric motor is horizontal, in particular runs radially to the motor axis, inclined to the right or left, there is a slight pivoting movement of the
  • Plug parts around the vertical axis of the plug part Preferably, the distance between the collar and the plug part at the sides between 0.2 mm and 2 mm, in particular 0.2 and 1 mm.
  • the distance need not be equal to the entire circumference of the plug part. However, it should be such that it allows at least one movement of the male part within the collar by 0.5 mm to 1 mm.
  • the plug contacts of the plug part can protrude with respect to the collar. This has the advantage that the cutting planes between the plug contacts of the plug part and the mating plug contacts of the electronics housing deep in the
  • Mating plug portion of the electronics housing rests, so that a high protection against ingress of water and moisture is given at the mating area.
  • the plug part on its outer wall projecting projections, with which the plug part is held on the motor housing and / or on the collar.
  • the plug part can be at least a first tongue-shaped
  • Projection preferably two tongue-shaped first projections, which in a receiving space rests on the inside of the collar / eino.
  • the plug part is mounted at a first location on the motor housing.
  • the receiving space may be formed by a base which is covered or coverable towards the open end of the collar by a cover, so that the first projection or the first
  • the plug part can be used with its first projection or its first projections in the plug-in area and then held by means of the cover stationary in the receiving space.
  • the cover may for example be formed by the head of a screw which is inserted into a threaded bore of the base.
  • the projection or the projections are in this case between the base and the screw head. It is important to ensure that the screw is not tightened too far, so that the plug part is not clamped at its first projection / its first projections. This can be done, for example, that the Tapped hole in the base has a bottom at a certain depth such that the screw abuts against the ground before the screw head the
  • the base may have at least one extension on which rests the cover, in particular the screw head, wherein the height of the extension is greater than the height of the first projection, so that the plug part remains movable in the receiving space.
  • the plug part may have at least one second projection and one third projection, which are spaced apart and between which a part of the motor housing or of the collar rests with play.
  • the plug part can be loosely attached or secured at a second location on the motor housing or on the collar.
  • the second and third projection are spaced apart and between which a part of the motor housing or of the collar rests with play.
  • the second projection may be hook-shaped and engage under the motor housing.
  • a projection in particular rib-shaped, which lies between the second and third projection.
  • the plug member is held loosely movable at the second location, the distance between the second and the third projection is slightly, in particular 0.2 mm to 0.6 mm larger than the wall thickness of the motor housing or the thickness of the rib on the collar.
  • two third projections are provided, which are nose-shaped and
  • the plug part can have a base, of which the
  • Plug contacts protrude toward the open end of the collar, and whose height is at least half the height of the collar. Due to the height of the base relative to the height of the collar, the inclinability of the plug part is limited with respect to the above-mentioned normals, preferably to a maximum of 10 °.
  • the collar is made in one piece with the motor housing made of cast aluminum. This has the advantage that the collar can be made a manufacturing step with the motor housing.
  • the plug part made of glass fiber reinforced plastic, for example made of PET (polyethylene terephthalate) with 30% glass fiber content. This provides an excellent electrical
  • the plug-in area may have at least two sockets for receiving guide pins of the mating plug portion of the electronics housing, wherein the inside of the receiving means is conical.
  • the plug-in area can have a further socket in which a grounding pin of the mating plug-in area of the electronics housing in its
  • grounding of the motor housing is simultaneously effected by means of the plug-in area, so that the plug part need not have a separate grounding contact.
  • the grounding pin also serves for the mechanical guidance and alignment of the mating plug-in area relative to
  • the sockets are integrally formed with the collar and lie inside the collar, so that the plug part is arranged between the sockets.
  • the collar can have a first recess and a second recess with respect to its height in cross-section, wherein the area between the first and the second recess of a plug-in sleeve of the mating plug portion of the electronics housing form fit
  • a sealing ring Before the second recess may be arranged a sealing ring whose diameter is greater than the height of the second recess.
  • Plug-in sleeve thus encloses the plug-in area of the electric motor completely sealed.
  • Fig. 1 Electric motor with plug-in area in plan view
  • Fig. 2 Section of an axial section through electric motor with plug-in area
  • Fig. 3 plug part in a perspective view from above
  • Fig. 4 plug part in a perspective view from below
  • Fig. 5 longitudinal section through the plug-in area of the electric motor with mounted
  • Figure 1 shows an electric motor 1 according to the invention in plan view of the
  • the electric motor 1 has a motor housing 2 made of metal and is placed vertically to drive a pump, not shown, so that its motor shaft 24 is vertical. On the circular cylindrical motor housing 2 off
  • Cast aluminum are arranged on four sides in the longitudinal direction parallel cooling fins 22, which are covered by cooling air, which is generated by a ventilation wheel 23 at the upper end of the motor shaft 24.
  • the motor housing 2 is surrounded by an outer housing, not shown, through which a flow channel for the cooling air is formed.
  • the plug-in region 3 is arranged on one of the four outer sides of the motor housing 2 between the cooling ribs 22. He has an electrical connector part 4
  • Plug contacts forms six power contacts 5, which for energizing the
  • Windings U1, V1 and W1 serve. Further power contacts 5 can be connected in order to supply additional windings (U1) *, (V1) * and (W1) * with power if required.
  • a second group of plug contacts is formed by eight signal contacts 6 for the transmission of measurement signals from sensors which are located inside the sensor
  • Electric motor 1 or the pump are arranged. Even with the signal contacts 6, it is not necessary that all of the existing plug contacts mandatory are interconnected. Rather, this can be done according to needs, whether and how many sensors are arranged in the electric motor, for example, temperature sensors and / or pressure sensors for the pumped medium.
  • the plug part 4 is floatingly held on the motor housing 2. It can thus be turned to the sides, i. slightly in a plane until it encounters a boundary. Furthermore, it is rotatable about a normal to this plane by a few degrees and may be slightly, i.e. be tilted by a few degrees, said normal is tilted to one side.
  • the plug part 4 on one side two adjacent, tongue-like projections 8 which are at least partially under a screw head 11. At the tongue-like projections 8 opposite side of the male part 4 are two
  • the plug-in region 3 further has a collar 7, which is integrally formed on the motor housing 2 and projects from its outer wall.
  • the collar 7 surrounds the
  • Plug part 4 at a distance and limits its lateral movement in the plane, i. in two directions of movement, namely with respect to a vertical motor axis horizontally and vertically.
  • the distance between the collar 7 and the plug part 4 on the parallel sides is about 0.5 mm, so that a total lateral movement of the plug part 4 of about 1 mm is possible.
  • the plug-in area 3 also has two guide bushes 17 for receiving
  • Mating plug portion 30 of the electronics housing 28 rests in the assembled state of the electronics housing 28.
  • Figure 2 shows a part of the electric motor 1 in an axial section through the
  • Plug-in area 3 The plug contacts 5, 6 of the plug part 4 are opposite to the Collar 7 before. They are at a height with guide bushings 17, of which only one can be seen in FIG. Between the guide bushings 17, a base 10 is integrally formed on the motor housing 2, in which a threaded bore 14 is provided. In the threaded hole 14, a screw 25 is received. The base 10 is extended in the axial direction by a truncated projection 15 and a projection 5 opposite bank-shaped support 26. The screw 25 is screwed so far into the thread guide 14, that they on the extension 15 and the
  • the extension 15 is located between the tongue-like projections 8 and has a height which is slightly greater than the height of the tongue-like projections 8, so that the projections are movable in a receiving space, through the base 10, the screw head 11 and laterally through the Wall of the guide bushes is limited.
  • the tongue-like projections 8 is the
  • Plug part 4 held on the inside of the collar 7 on the motor housing 2.
  • FIG. 2 shows that the plug part 4 has a hook-shaped projection 12 on the opposite side.
  • This projection 12 protrudes from the plug part 4 inwardly into the electric motor 1 and has at its radial end an angled leg which extends parallel to the motor housing 2 and engages under this.
  • the hook-shaped projection 12 limits the mobility of the male part 4 to the outside, i. in the direction of the above normals.
  • the lug-shaped projections 13 rest loosely, with the result that the motor housing 2 is located between these projections 13 and
  • hook-shaped projection 12 rests.
  • the collar 7 has with respect to its height in cross-section a first recess 9 and a second recess 20.
  • a sealing ring 21 is arranged, whose diameter is greater than the height of the second recess 20.
  • Figure 5 shows how the plug-in sleeve 31 engages around the region of the collar 7 between the first and the second recess 19, 20, wherein the sealing ring 21 sealingly between the collar 7 and the plug-in sleeve 31 is located.
  • Figures 3 and 4 show that the plug part 4 in a perspective view. It has a hollow base 16, from which the plug contacts 5, 6 protrude. The base 16 has about two-thirds of the height of the collar 7, so that the pivotability of the male part along the vertical axis is limited to a few degrees.
  • reinforcing ribs 9 which extend from a side wall to the opposite side wall of the base 16 and each between two power contacts 5 different phase, as well as between the power contacts 5 and 6 signal contacts.
  • Reinforcing ribs 9 thereby form an additional insulation and prevent

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  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (1) zum Antreiben einer Pumpe, insbesondere einer Umwälzpumpe für Heizungsanlagen, mit einem Motorgehäuse (2) aus Metall und einem Steckbereich (3), der ein elektrisches Steckerteil (4) mit mehreren Steckkontakten (5, 6) aufweist, die in Gegensteckkontakte (29) eines Gegensteckbereichs (30) eines Elektronikgehäuses (28) des Elektromotors (1) steckbar sind. Das Steckerteil (4) ist schwimmend beweglich an dem Motorgehäuse (2) gehalten, so dass die Montage des Elektronikgehäuses (28) am Elektromotor (1) einfach und beschädigungsfrei möglich ist.

Description

Elektrischer Steckbereich eines Elektromotors
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor zum Antreiben einer Pumpe, insbesondere einer Umwälzpumpe für Heizungsanlagen, mit einem Motorgehäuse aus Metall und einem Steckbereich, der ein elektrisches Steckerteil mit mehreren Steckkontakten aufweist, die in Gegensteckkontakte eines Gegensteckbereichs eines
Elektronikgehäuses des Elektromotors steckbar sind.
Elektromotoren weisen in der Regel einen sogenannten Klemmenkasten auf, in dem die elektrischen Anschlüsse der Wicklungen des Stators und/ oder des Rotors zur Kontaktierung liegen. Der Klemmenkasten ist an dem Motorgehäuse des
Elektromotors befestigt. Darüber hinaus ist es bei Elektromotoren für Pumpen üblich, in den Klemmenkasten sogleich die Elektronik zur Steuerung des Elektromotors anzuordnen, insbesondere einen Frequenzumrichter mit seinen
leistungselektronischen Bauelementen. Der Klemmenkasten bildet somit ein
Elektronikgehäuse, in dem die Steuerungselektronik für den Elektromotor
untergebracht ist. Bei modernen Pumpensteuerungen sind ferner Bedienelemente am Elektronikgehäuse, und ist gegebenenfalls auch ein Display zur Anzeige pumpen- und/ oder motorspezifischer Daten und zur Einstellung des Elektromotors bzw. der Pumpe vorhanden. Aufgrund dieser umfangreichen Elektronik besitzt das Elektronikgehäuse bereits ein erhebliches Gewicht.
Zur Kühlung der Leistungshalbleiter ist es bekannt, das Elektronikgehäuse aus Metall herzustellen und die Leistungshalbleiter in wärmeleitenden Kontakt mit dem
BESTÄTIGUNGSKOPIE Gehäuse zu bringen, so dass über das Elektronikgehäuse die Wärme der Leistungshalbleiter abgeführt werden kann. Aufgrund dieser Bauart können die Elektronikgehäuse ein Gewicht zwischen 10 kg und 20 kg erreichen und sind deshalb in der Regel fest am Elektromotorgehäuse angeschraubt, wobei die elektrische Kontaktierung des Motors über Schraubklemmen erfolgt, die in den Innenraum des Elektronikgehäuse gelegt sind, wo sie bei geöffnetem Deckel des Elektronikgehäuse zugänglich sind.
Bei kleineren Elektromotoren für Pumpen geringerer Leistung sind
Steckverbindungen zwischen Motor und Elektronikgehäuse bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 200710022070 A1 einen Elektromotor mit einem Stator, wobei die elektrische Kontaktierung der Windungen des Stators über ein fest mit dem Stator verbundenes Steckerelement erfolgt, welches im Wesentlichen statorendseitig, d.h. mit Bezug auf eine zu realisierende Kreiselpumpe der Pumpenseite abgewandten Seite des Stators angeordnet ist. Ein am Motorgehäuse befestigbares Gehäuseteil umfasst in seinem Inneren wenigstens einen Stecker zur Kontaktierung des
Steckerelements. Das Gehäuseteil wird oberseitig am Motorgehäuse angesetzt und liegt auf diesem auf.
Bei stehenden Elektromotoren, d.h. Elektromotoren, dessen Antriebswelle senkrecht liegt, ist eine derartige Steckverbindung außen am Motorgehäuse nachteilig, da das zwischen 0 und 20 kg schwere Elektronikgehäuse zumindest teilweise auf der Steckverbindung lastet. Zudem kann das starr mit dem Motorgehäuse oder dem Stator verbundene Steckerelement beim aufsetzten des Klemmenkasten beschädigt werden, wenn das Zusammenfügen von Elektromotor und Elektronikgehäuse nicht exakt ausgerichtet sondern leicht winklig erfolgt. Das Steckerelement könnte in diesem Fall brechen.
Des Weiteren ist das exakte Ausrichten des Elektronikgehäuses zum Elektromotor, respektive zu seinem Steckbereich nicht nur aufgrund des Gewichts schwierig, da der Steckbereich hinter dem Elektronikgehäuse liegt und daher für den Monteur nicht einsehbar ist. Er kann nur erahnen, wo der Steckbereich des Elektromotors und der entsprechende Gegensteckbereich des Elektronikgehäuses liegen, um diese zusammenzufügen. Der Fügeschritt muss milimetergenau erfolgen und ist daher aufwändig. Zudem muss die Fertigung der einzelnen Teile sehr präzise zueinander erfolgen, damit das Zusammenfügen von Elektromotor und Elektronikgehäuse einfach und schnell möglich ist. Dies verteuert jedoch die Herstellung.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor für eine Pumpe mit einem elektrischen Steckbereich zur Verfügung zu stellen, der ein einfaches, sicheres und beschädigungsfreies Aufsetzen des Elektronikgehäuse auf den Elektromotor gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein Elektromotor zum Antreiben einer Pumpe, insbesondere einer Umwälzpumpe für Heizungsanlagen, mit einem Motorgehäuse aus Metall und einem Steckbereich vorgeschlagen, der ein elektrisches Steckerteil mit mehreren Steckkontakten aufweist, die in Gegensteckkontakte eines Gegensteckbereichs eines Elektronikgehäuses des Elektromotors steckbar sind, wobei das Steckerteil schwimmend beweglich an dem Motorgehäuse gehalten ist.
Durch die schwimmende Beweglichkeit des Steckerteils am Motorgehäuse kann das Zusammenfügen von Elektronikgehäuse und Elektromotors mit einem gewissen Spiel erfolgen. Dies bedeutet, dass das Elektronikgehäuse in geringem Maße schief auf den Steckbereich des Motorgehäuses aufgesetzt werden kann. Dies erleichtert zum einen das Aufsetzen, weil sich das Steckerteil zu den Gegensteckkontakten des Gegensteckbereichs ausrichten kann. Zum anderen verhindert die Beweglichkeit, dass das Steckerteil aufgrund einer durch ein schiefes Aufsetzen verursachten mechanischen Belastung bricht und/ oder dass die Steckkontakte oder
Gegensteckkontakte verbogen werden. Schwimmend im Sinne der Erfindung bedeutet somit, dass das Steckerteile in sowohl in lateraler Richtung, d.h. in einer Ebene seitwärts in begrenztem Maße beweglich ist, als auch geringfügig um seine Höhenachse, d.h. um die Normale auf besagter Ebene gekippt werden kann.
In einer erfindungsgemäßen Ausbildung kann das Steckerteil Leistungskontakte zur Bestromung des Elektromotors und Signalkontakte zur Übertragung von Sensor- oder Steuersignalen aufweisen. Hierdurch wird ein kompaktes Steckerteil am
Elektromotor bereitgestellt, dass die Kontaktierung aller elektrischen Komponenten im Elektromotor ermöglicht, insbesondere die Kontaktierung des Stators und von einem oder mehrerer Sensoren, wie beispielsweise Drehzahlsensor,
Temperatursensor, Drucksensor und/ oder Vibrationssensor, die im Inneren der Pumpe und/ oder des Elektromotors angeordnet sein können. Auch kann der Rotor über das Steckerteil im Falle einer Ausführung des Elektromotors als
Asynchronmotors mit Käfigläufer bestromt werden. Ein weiterer, separater
Steckbereich muss am Motor nicht mehr vorgesehen werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann das Motorgehäuse einen von seiner Außenwand abstehenden Kragen aufweisen, der das Steckerteil in einem Abstand mit Spiel umgibt und dessen laterale Bewegung begrenzt. Der Kragen bildet eine Wand, die das Steckerteil einfasst. Durch den Abstand zwischen Steckerteil und Kragen kann das Steckerteil seitwärts in einer Ebene zumindest geringfügig
verschoben werden. Bezogen auf die Motowelle liegt diese Ebene vorzugsweise parallel zur Motorwellenachse. D.h., dass bei stehendem Elektromotor, d.h. vertikal stehender Motorwelle, auch diese Ebene vertikal liegt. Durch das Spiel zwischen Steckerteil und Kragen wird das Steckerteil schwimmend an dem Motorgehäuse gehalten. Ferner kann das Steckerteil aufgrund seines Abstands zum Kragen um eine weitere Achse, nämlich die Normale auf der Ebene geringfügig, d.h. um wenige Grad, insbesondere maximal 8° gedreht werden. Der Drehwinkel ist abhängig von dem Abstand zwischen Kragen und Steckerteil. Bei maximaler Drehung ist keine Seitwärtsbewegung mehr möglich, weil das Steckerteil bereits innenseitig an den Kragen anstößt. Schließlich kann das Steckerteil aufgrund des Spiels zwischen Kragen und Steckerteil auch leicht geschwenkt werden, indem die Normale
geringfügig zu einer Seite geneigt wird. Auch hier ist der Neigungswinkel von dem Abstand zwischen Kragen und Steckerteil abhängig. Er beträgt jedoch vorzugsweise maximal 10°, insbesondere zwischen 2° und 8°. Wird die Normale, die bei
stehendem Elektromotor horizontal liegt, insbesondere radial zur Motorachse verläuft, nach rechts oder links geneigt, erfolgt eine leichte Schwenkbewegung des
Steckerteils um die vertikale Achse des Steckerteils. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen dem Kragen und dem Steckerteil an den Seiten zwischen 0,2 mm und 2 mm, insbesondere 0,2 und 1 mm. Der Abstand muss nicht um den gesamten Umfang des Steckerteils gleich sein. Er sollte jedoch so bemessen sein, dass er zumindest eine Bewegung des Steckerteils innerhalb des Kragens um 0,5 mm bis 1 mm ermöglicht.
Die Steckkontakte des Steckerteils können gegenüber dem Kragen vorstehen. Dies hat den Vorteil, dass die Schnitteben zwischen den Steckkontakten des Steckerteils und den Gegensteckkontakten des Elektronikgehäuses tief in dem
Gegensteckbereich des Elektronikgehäuses einliegt, so dass ein hoher Schutz gegen eindringendes Wasser und Feuchtigkeit am Steckbereich gegeben ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steckerteil an seiner Außenwand abstehende Vorsprünge auf, mit denen das Steckerteil am Motorgehäuse und/ oder am Kragen gehalten ist.
Vorzugsweise kann das Steckerteil zumindest einen ersten zungenförmigen
Vorsprung, vorzugsweise zwei zungenförmige erste Vorsprünge aufweisen, der/ die in einem Aufnahmeraum an der Innenseite des Kragens einliegt/ einliegen. Über den ersten Vorsprung bzw. die ersten Vorsprünge, ist das Steckerteil an einer ersten Stelle am Motorgehäuse gelagert. Der Aufnahmeraum kann durch einen Sockel gebildet sein, der zum offenen Ende des Kragens hin durch eine Abdeckung abgedeckt oder abdeckbar ist, so dass der erste Vorsprung oder die ersten
Vorsprünge, zwischen dem Sockel und der Abdeckung liegt bzw. liegen. In dieser Ausführungsvariante kann das Steckerteil mit seinem ersten Vorsprung bzw. seinen ersten Vorsprüngen in den Steckbereich eingesetzt und anschließend mittels der Abdeckung ortsfest in dem Aufnahmeraum gehalten werden.
Die Abdeckung kann beispielsweise durch den Kopf einer Schraube gebildet sein, die in eine Gewindebohrung des Sockels eingesetzt ist. Der Vorsprung oder die Vorsprünge liegen in diesen Fall zwischen dem Sockel und dem Schraubenkopf. Dabei ist darauf zu achten, dass die Schraube nicht zu weit angezogen wird, so dass das Steckerteil an seinem ersten Vorsprung/ seinen ersten Vorsprüngen nicht festgeklemmt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Gewindebohrung im Sockel einen Boden in einer bestimmten Tiefe derart aufweist, dass die Schraube gegen den Boden stößt, bevor der Schraubenkopf die
Vorsprünge festklemmt. Alternativ oder in Kombination kann der Sockel zumindest einen Fortsatz aufweisen, auf dem die Abdeckung, insbesondere der Schraubenkopf aufliegt, wobei die Höhe des Fortsatzes größer als die Höhe des ersten Vorsprungs ist, damit das Steckerteil in dem Aufnahmeraum beweglich bleibt.
Zusätzlich oder alternativ zu dem genannten ersten Vorsprung kann das Steckerteil zumindest einen zweiten Vorsprung und einen dritten Vorsprung aufweisen, die sich in einem Abstand gegenüberstehen und zwischen denen ein Teil des Motorgehäuses oder des Kragen mit Spiel einliegt. Mittels des zweiten und des Dritten Vorsprungs kann das Steckerteil an einer zweiten Stelle am Motorgehäuse oder am Kragen lose befestigt werden bzw. befestigt sein. Vorzugsweise sind der zweite und dritte
Vorsprung auf der dem ersten Vorsprung gegenüberliegenden Seite des Steckerteils angeordnet, so dass das Steckerteil an zwei gegenüberliegenden Stellen am
Motorgehäuse stabil gehalten ist.
Beispielsweise kann der zweite Vorsprung hakenförmig sein und das Motorgehäuse untergreifen. Alternativ kann an der Innenwand des Kragens ein Vorsprung, insbesondere rippenförmig angeformt sein, der zwischen dem zweiten und dritten Vorsprung liegt. Damit das Steckerteil an der zweiten Stelle lose beweglich gehalten ist, ist der Abstand zwischen dem zweiten und dem dritten Vorsprung geringfügig, insbesondere 0,2 mm bis 0,6 mm größer als die Wandstärke des Motorgehäuses oder die Dicke der Rippe am Kragen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei dritte Vorsprünge vorgesehen, die nasenförmig ausgebildet sind und
symmetrisch zum zweiten Vorsprung oder nebeneinander liegen.
Erfindungsgemäß kann das Steckerteil einen Sockel aufweisen, von dem die
Steckkontakte zum offenen Ende des Kragens hin abstehen, und dessen Höhe mindestens der Hälfte der Höhe des Kragens beträgt. Durch die Höhe des Sockels gegenüber der Höhe des Kragens wird die Neigbarkeit des Steckerteils bezüglich der o.g. Normalen begrenzt, vorzugsweise auf maximal 10°. Vorzugsweise ist der Kragen einstückig mit dem Motorgehäuse aus Aluminiumguss hergestellt. Dies hat den Vorteil, dass der Kragen ist einem Herstellungsschritt mit dem Motorgehäuse hergestellt werden kann. Ferner kann das Steckerteil aus glasfaserverstärktem Kunststoff, beispielsweise aus PET (Polyethylenterephthalat) mit 30% Glasfaseranteil bestehen. Dies bietet eine hervorragende elektrische
Isolation und Festigkeit.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung einer der vorgenannten
Ausführungsbeispiele kann der Steckbereich zumindest zwei Buchsen zur Aufnahme von Führungszapfen des Gegensteckbereichs des Elektronikgehäuses aufweisen, wobei die Innenseite der Aufnahmemittel konisch ist. Die Buchsen und die
Führungszapfen dienen der Feinführung bzw. dem Ausrichten des
Gegensteckbereichs relativ zum Steckbereich des Elektromotors.
Des Weiteren kann der Steckbereich eine weitere Buchse aufweisen, in der ein Erdungsstift des Gegensteckbereichs des Elektronikgehäuses in seinem
aufgesetzten Zustand einliegt. Damit wird mittels des Steckbereichs gleichzeitig eine Erdung des Motorgehäuses bewirkt, so dass das Steckerteil keinen gesonderten Erdungskontakt aufweisen braucht. Gleichzeitig dient auch der Erdungsstift der mechanischen Führung und Ausrichtung des Gegensteckbereich relativ zum
Steckbereich. Für eine effektive Ausrichtung ist die weitere Buchse für den
Erdungsstift bevorzugt auf der den beiden Buchsen für die Führungszapfen
gegenüberliegenden Seite des Steckbereichs angeordnet. Vorzugsweise sind die Buchsen einteilig mit dem Kragen ausgebildet und liegen innenseitig des Kragens, so dass das Steckerteil zwischen den Buchsen angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann der Kragen bezüglich seiner Höhe im Querschnitt einen ersten Rücksprung und einen zweiten Rücksprung aufweisen, wobei der Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Rücksprung von einer Steckmuffe des Gegensteckbereichs des Elektronikgehäuses formschlüssig
umgriffen wird. Vor dem zweiten Rücksprung kann ein Dichtungsring angeordnet sein, dessen Durchmesser größer als die Höhe des zweiten Rücksprungs ist. Die
Steckmuffe umschließt folglich den Steckbereich des Elektromotors vollständig dichtend. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Figuren erläutert. Gleiche Bezugsziffern bedeuten dabei gleiche Komponenten. Es zeigen:
Fig. 1 : Elektromotor mit Steckbereich in Draufsicht
Fig. 2: Ausschnitt eines Axialschnitts durch Elektromotor mit Steckbereich Fig. 3: Steckerteil in perspektivischer Ansicht von oben
Fig. 4: Steckerteil in perspektivischer Ansicht von unten
Fig. 5: Längsschnitt durch den Steckbereich des Elektromotors mit montiertem
Elektronikgehäuse
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektromotor 1 in Draufsicht auf den
Steckbereich 3. Der Elektromotor 1 weist ein Motorgehäuse 2 aus Metall auf und wird zum Antrieb einer nicht dargestellten Pumpe senkrecht aufgestellt, so dass seine Motorwelle 24 vertikal steht. An dem kreiszylindrischen Motorgehäuse 2 aus
Aluminiumguss sind an vier Seiten in Längsrichtung parallele Kühlrippen 22 angeordnet, die von Kühlluft überströmt werden, die von einem Lüftungsrad 23 am oberen Ende der Motorwelle 24 erzeugt wird. Das Motorgehäuse 2 wird von einem nicht dargestellten Außengehäuse umgeben, durch das ein Strömungskanal für die Kühlluft gebildet wird.
Der Steckbereich 3 ist an einer der vier Außenseite des Motorgehäuses 2 zwischen den Kühlrippen 22 angeordnet. Er weist ein elektrisches Steckerteil 4 aus
glasfaserverstärktem Kunststoff (PET) mit mehreren Steckkontakten 5, 6 auf, die in Gegensteckkontakte 29 eines Gegensteckbereichs 30 eines Elektronikgehäuses 28 (siehe Figur 5) des Elektromotors 1 steckbar sind. Eine erste Gruppe von
Steckkontakten bildet sechs Leistungskontakte 5, die zur Bestromung der
Wicklungen U1 , V1 und W1 dienen. Weitere Leistungskontakte 5 können verschaltet sein, um weitere Wicklungen (U1 )*, (V1 )* und (W1 )* im Bedarfsfall mit Strom zu versorgen. Eine zweite Gruppe von Steckkontakten wird von acht Signalkontakte 6 zur Übertragung von Messsignalen von Sensoren gebildet, die innerhalb des
Elektromotors 1 oder der Pumpe angeordnet sind. Auch bei den Signalkontakten 6 ist es nicht erforderlich, dass zwingend alle der vorhandenen Steckkontakte verschaltet sind. Dies kann vielmehr bedarfsgerecht danach erfolgen, ob und wie viele Sensoren im Elektromotor angeordnet sind, beispielweise Temperatursensoren und/ oder Drucksensoren für das geförderte Medium.
Das Steckerteil 4 ist schwimmend beweglich an dem Motorgehäuse 2 gehalten. Es kann folglich zu den Seiten, d.h. in einer Ebene geringfügig verschoben werden, bis es an eine Begrenzung stößt. Des Weiteren ist es um eine Normale zu dieser Ebene um wenige Grad drehbar und kann geringfügig, d.h. um wenige Grad gekippt werden, wobei besagte Normale zu einer Seite geneigt wird. Hierzu weist das Steckerteil 4 an einer Seite zwei nebeneinander liegende, zungenartige Vorsprünge 8 auf, die zumindest teilweise unter einem Schraubenkopf 11 liegen. An der den zungenartigen Vorsprüngen 8 gegenüberliegenden Seite des Steckerteils 4 sind zwei
nebeneinander liegende, nasenförmige Vorsprüngen 13 angeformt, die lose an dem Motorgehäuse 2 anliegen.
Der Steckbereich 3 weist ferner einen Kragen 7 auf, der an dem Motorgehäuse 2 angeformt ist und von dessen Außenwand absteht. Der Kragen 7 umgibt das
Steckerteil 4 in einem Abstand und begrenzt dessen laterale Bewegung in der Ebene, d.h. in zwei Bewegungsrichtungen, nämlich bezogen auf eine vertikal stehende Motorachse horizontal und vertikal. Der Abstand zwischen dem Kragen 7 und dem Steckerteil 4 an den parallelen Seiten beträgt etwa 0,5 mm, so dass eine laterale Gesamtbewegung des Steckerteils 4 von etwa 1mm möglich ist.
Der Steckbereich 3 weist zudem zwei Führungsbuchsen 17 zur Aufnahme von
Führungszapfen 27 des Gegensteckbereichs 30 des Elektronikgehäuses 28 auf, wobei die Innenseite der Führungsbuchsen 17 konisch ist, siehe Figur 5. Der Kragen 7 geht einstückig in die Wänd der Führungsbuchsen 17 über und bildet jeweils einen Teil dieser Wände. Außerdem weist der Steckbereich 3 eine Erdungsbuchse 8 in Gestalt eines Sacklochs auf, in der ein nicht dargestellter Erdungsstift des
Gegensteckbereichs 30 des Elektronikgehäuses 28 im montierten Zustand des Elektronikgehäuses 28 einliegt.
Figur 2 zeigt einen Teil des Elektromotors 1 in einem Axialschnitt durch den
Steckbereich 3. Die Steckkontakte 5, 6 des Steckerteils 4 stehen gegenüber dem Kragen 7 vor. Sie liegen auf einer Höhe mit Führungsbuchsen 17, von denen in Figur 2 nur eine zu sehen ist. Zwischen den Führungsbuchsen 17 ist ein Sockel 10 an dem Motorgehäuse 2 angeformt, in dem eine Gewindebohrung 14 vorgesehen ist. In der Gewindebohrung 14 ist eine Schraube 25 aufgenommen. Der Sockel 10 ist in axialer Richtung durch einen stumpfförmigen Fortsatz 15 und eine diesem Fortsatz 5 gegenüberliegende bankförmige Auflage 26 erweitert. Die Schraube 25 ist so weit in die Gewindeborhung 14 eingeschraubt, dass sie auf dem Fortsatz 15 und der
Auflage 26 aufliegt. Der Fortsatz 15 liegt zwischen den zungenartige Vorsprünge 8 ein und besitzt ein Höhe, die geringfügig größer ist als die Höhe der zungenartige Vorsprünge 8, so dass die Vorsprünge beweglich in einem Aufnahmeraum liegen, der durch den Sockel 10, den Schraubenkopf 11 und seitlich durch die Wandung der Führungsbuchsen begrenzt ist. Über die zungenartige Vorsprünge 8 ist das
Steckerteil 4 an der Innenseite des Kragens 7 am Motorgehäuse 2 gehalten.
Des Weiteren zeigt Figur 2, dass das Steckerteil 4 auf der gegenüberliegenden Seite einen hakenförmigen Vorsprung 12 besitzt. Dieser Vorsprung 12 steht von dem Steckerteil 4 nach innen in den Elektromotor 1 vor und besitzt an seinem radialen Ende einen abgewinkelten Schenkel, der parallel zum Motorgehäuse 2 verläuft und dieses untergreift. Der hakenförmige Vorsprung 12 begrenzt die Bewegbarkeit des Steckerteils 4 nach außen, d.h. in Richtung der oben genannten Normalen. Außen am Motorgehäuse 2 liegen des Weiteren lose die nasenförmigen Vorsprünge 13 an, so dass das Motorgehäuse 2 zwischen diesen Vorsprüngen 13 und dem
hakenförmigen Vorsprung 12 einliegt.
Der Kragen 7 besitzt bezüglich seiner Höhe im Querschnitt einen ersten Rücksprung 9 und einen zweiten Rücksprung 20. Der Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Rücksprung 19, 20 wird im montierten Zustand des Elektronikgehäuses (Fig. 5) von einer Steckmuffe 31 formschlüssig umgriffen. Vor dem zweiten Rücksprung 20 ist ein Dichtungsring 21 angeordnet, dessen Durchmesser größer als die Höhe des zweiten Rücksprungs 20 ist. Figur 5 zeigt, wie die Steckmuffe 31 den Bereich des Kragens 7 zwischen dem ersten und dem zweiten Rücksprung 19, 20 umgreift, wobei der Dichtungsring 21 dichtend zwischen dem Kragen 7 und der Steckmuffe 31 liegt. Figuren 3 und 4 zeigen das das Steckerteil 4 in perspektivischer Ansicht. Es weist einen hohlen Sockel 16 auf, von dem die Steckkontakte 5, 6 abstehen. Der Sockel 16 besitzt etwa zwei Drittel der Höhe des Kragens 7, so dass die Verschwenkbarkeit des Steckerteils entlang der vertikalen Achse auf wenige Grad beschränkt ist.
Innenseitig des Sockels 6 sind Verstärkungsrippen 9 angeordnet, die sich von einer Seitenwand zu der gegenüberliegenden Seitenwand des Sockels 16 erstrecken und jeweils zwischen zwei Leistungskontakten 5 unterschiedlicher Phase, sowie zwischen den Leistungskontakten 5 und Signalkontakten 6 liegen. Die
Verstärkungsrippen 9 bilden dadurch zusätzlich eine Isolation und verhindern
Kriechströme zwischen den Kontakten 5, 6.
Bezugszeichenliste:
1 Elektromotor
2 Motorgehäuse
3 Steckbereich
4 Steckerteil
5 Leistungskontakte
6 Signalkontakte
7 Kragen
8 Zungenförmiger Vorsprung
9 Verstärkungsrippen
10 Sockel
11 Abdeckung/ Schraubenkopf
12 Hakenförmiger Vorsprung
13 Nasenförmiger Vorsprung
14 Gewindeborhung
15 Fortsatz
16 Sockel des Steckerteils
Führungsbuchse
18 Erdungsbuchse
19 Erster Rücksprung
20 Zweiter Rücksprung
21 Dichtungsring Kühlrippen
Lüfterrad
Motorwelle
Schraube
Bankförmige Auflage Führungszapfen Elektronikgehäuse Gegensteckkontakte Gegensteckbereich Steckmuffe

Claims

Ansprüche
1. Elektromotor (1 ) zum Antreiben einer Pumpe, insbesondere einer
Umwälzpumpe für Heizungsanlagen, mit einem Motorgehäuse (2) aus Metall und einem Steckbereich (3), der ein elektrisches Steckerteil (4) mit mehreren Steckkontakten (5, 6) aufweist, die in Gegensteckkontakte (29) eines
Gegensteckbereichs (30) eines Elektronikgehäuses (28) des Elektromotors ( 1 ) steckbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (4)
schwimmend beweglich an dem Motorgehäuse (2) gehalten ist.
2. Elektromotor nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass das
Steckerteil (4) Leistungskontakte (5) zur Bestromung des Elektromotors (1 ) und Signalkontakte (6) zur Übertragung von Sensor- oder Steuersignalen aufweist.
3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Motorgehäuse (2) einen von seiner Außenwand abstehenden Kragen (7) aufweist, der das Steckerteil (4) in einem Abstand mit Spiel umgibt und dessen laterale Bewegung begrenzt.
4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Kragen (7) und dem Steckerteil (4) an den Seiten zwischen 0,2 mm und 1 mm beträgt.
5. Elektromotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontakte (5, 6) des Steckerteils (4) gegenüber dem Kragen (7) vorstehen.
6. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Steckerteil (4) an seiner Außenwand abstehende Vorsprünge (8, 12, 13) aufweist, mit denen das Steckerteil (4) am
Motorgehäuse (2) und/ oder am Kragen (7) gehalten ist.
7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (4) zumindest einen ersten zungenförmigen Vorsprung (8), vorzugsweise zwei zungenförmige erste Vorsprünge (8) aufweist, der/ die in einem Aufnahmeraum an der Innenseite des Kragens (7) einliegt/ einliegen.
8. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Aufnahmeraum durch einen Sockel (10) gebildet ist, der zum offenen Ende des Kragens (7) hin zumindest teilweise durch eine Abdeckung (1 ) abgedeckt oder abdeckbar ist, so dass der erste Vorsprung (8), zwischen dem Sockel ( 0) und der Abdeckung (1 ) liegt.
9. Elektromotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abdeckung (11 ) durch den Kopf einer Schraube gebildet ist, die in eine Gewindebohrung ( 4) des Sockels (10) eingesetzt ist.
10. Elektromotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Sockel (10) zumindest einen Fortsatz (15) aufweist, auf dem die Abdeckung
(11 ) aufliegt, wobei die Höhe des Fortsatzes (15) größer als die Höhe des ersten Vorsprungs (8) ist. 1. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Steckerteil (4) zumindest einen zweiten Vorsprung
(12) und einen dritten Vorsprung (13) aufweist, die sich in einem Abstand gegenüberstehen und zwischen denen ein Teil des Motorgehäuses (2) oder des Kragens (7) mit Spiel einliegt.
12. Elektromotor nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und der dritte Vorsprung (12, 13) gegenüber dem ersten Vorsprung (8) am Steckerteil (4) angeordnet ist.
13. Elektromotor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorsprung (12) hakenförmig ist und das Motorgehäuse (2) untergreift.
14. Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (4) einen Sockel (16) aufweist, von dem die
Steckkontakte (5, 6) zum offenen Ende des Kragens (7) hin abstehen, und dessen Höhe mindestens die Hälfte der Höhe des Kragens (7) beträgt.
15. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (7) einstückig mit dem Motorgehäuse (2) insbesondere aus Aluminiumguss hergestellt ist.
16. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Steckbereich (3) zumindest zwei
Führungsbuchsen (17) zur Aufnahme von Führungszapfen (27) des
Gegensteckbereichs (30) des Elektronikgehäuses (28) aufweist, wobei die Innenseite der Führungsbuchsen (17) konisch ist.
17. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Steckbereich (3) eine Erdungsbuchse (18) aufweist, in der ein Erdungsstift des Gegensteckbereichs (30) des
Elektronikgehäuses (28) einliegt.
18. Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (7) bezüglich seiner Höhe im Querschnitt einen ersten Rücksprung (19) und einen zweiten Rücksprung (20) aufweist, wobei der Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Rücksprung (19, 20) von einer Steckmuffe (31 ) des Gegensteckbereichs (30) des Elektronikgehäuses (28) formschlüssig umgriffen wird.
19. Elektromotor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem zweiten Rücksprung (20) ein Dichtungsring (21 ) angeordnet ist, dessen Durchmesser größer als die Höhe des zweiten Rücksprungs (20) ist.
20. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Steckerteil (4) aus glasfaserverstärktem
Kunststoff besteht.
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