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Dokumentenidentifikation DE10142730A1 30.04.2003
Titel Elektromotor mit axialer Hilfsbewegung
Anmelder Hilti AG, Schaan, LI
Erfinder Bongers-Ambrosius, Hans-Werner, 81477 München, DE;
Echtler, Karl, 82178 Puchheim, DE;
Krebs, Stephan, 86899 Landsberg, DE;
Wissmach, Walter, 80637 München, DE
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 31.08.2001
DE-Aktenzeichen 10142730
Offenlegungstag 30.04.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.2003
IPC-Hauptklasse H02K 7/10
Zusammenfassung Ein Elektromotor (1) mit einem zu einem Stator (2) in eine Arbeitsstellung (X) axial begrenzt beweglichen Rotor (3) und mit axial längs ineinander einführbaren, kompakten Blechpaketen (4a, 4b) des Stators (2) und des Rotors (3), wobei längs innerhalb der einander zugeordneten Zylindermantelflächen (5a, 5b) der jeweiligen kompakten Blechpakete (4a, 4b), in Arbeitsstellung (X) einander längs zugeordnete, magnetisch isolierende Ausnehmungen (6) vorhanden sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einer axialen Hilfsbewegung des Rotors relativ zum Stator zur Betätigung einer baulich vereinigten Wirkeinheit wie eine Bremse oder Kupplung, vorzugsweise als elektromechanische Sicherheitskupplung innerhalb eines Handwerkzeuggerätes.

Nach der EP 666148 weist ein drehendes Handwerkzeuggerät mit einer Sicherheitsschaltung eine elektromechanische Sicherheitskupplung zur schnellen Trennung der Rotorwelle vom Getriebe auf.

Nach der DE 35 05 613 ist in einem Werkzeuggerät eine bauliche Vereinigung eines mit üblichen axial längs ineinander einführbaren, kompakten Blechpaketen für den Stator und den Rotor bestückten Elektromotors mit einem gegen eine Feder axial versetzbaren Rotor bekannt, welcher eine Bremse steuert. Die nur an den beidseitigen Längskanten der Blechpakete über Reluktanzkräfte erwirkte gesamte Axialkraft ist relativ schwach.

Die EP 035731 B1 erzeugt mit einem speziellen mikrocontrollergesteuerten SR-Motor (Switched Reluctance) mit mehreren ineinandergeschachtelten kreisringförmigen Rotorscheiben und Statorscheiben simultan eine drehende und schlagende Bewegung für ein Bohrwerkzeug. Übliche technologisch einfach montierbare Elektromotoren, welche Statoren und Rotoren mit axial längs ineinander einführbaren, kompakten Blechpaketen aufweisen, sind bei dieser Speziallösung nicht verwendbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung eines Elektromotors mit zur Steuerung einer baulich vereinigten Wirkeinheit über eine axiale Hilfsbewegung hinreichender Axialkraft unter Verwendung üblicher axial längs ineinander einführbarer, kompakter Blechpakete für den Stator und den Rotor.

Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im wesentlichen weist ein Elektromotor mit einem zu einem Stator in eine Arbeitsstellung axial begrenzt beweglichen Rotor und mit axial längs ineinander einführbaren, kompakten Blechpaketen des Stators und des Rotors längs innerhalb der einander zugeordneten Zylindermantelflächen der jeweiligen kompakten Blechpakte, in Arbeitsstellung einander längs zugeordnete, magnetisch isolierende Ausnehmungen auf.

Durch die an den in Arbeitsstellung einander längs zugeordneten Kanten der längs innerhalb der einander zugeordneten Zylindermantelflächen magnetisch isolierenden Ausnehmungen in den jeweiligen Blechpaketen durch die Divergenz des magnetischen Feldes auftretenden zusätzlichen Reluktanzkräfte ist bezüglich eines üblichen kompakten Blechpaketes ohne diese Ausnehmungen die Axialkraft betragsmässig stärker. Somit ist insbesondere für die Steuerung einer Sicherheitskupplung über die axiale Hilfsbewegung des Elektromotors in Handwerkzeugmaschinen eine zur Überwindung einer, zum schnellen Öffnen der Sicherheitskupplung verwendeten, Feder notwendige Axialkraft in Arbeitsstellung aufbringbar.

Vorteilhaft sind die magnetisch isolierenden Ausnehmungen bis zu den Zylindermantelflächen mit einem nichtferromagnetischen Material ausgefüllt, weiter vorteilhaft mit Kunststoff ausgegossen, wodurch sich ein mechanisch steifer, kompakter Körper ausbildet.

Vorteilhaft sind die magnetisch isolierenden Ausnehmungen in den Zylindermantelflächen kreisringförmig ausgebildet, wodurch diese rotationssymmetrisch ausgebildet und durch Ausdrehen aus einem üblichen kompakten Blechpaket technologisch einfach herstellbar sind.

Weiter vorteilhaft ist der Rotor des Elektromotors axial mit einer Sicherheitskupplungs- Bremskombination baulich vereinigt, welche sich weiter vorteilhaft in einem Handwerkzeuggerät befindet.

Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit einer Darstellung als Elektromotor mit axialer Hilfsbewegung.

Nach der Darstellung weist ein Elektromotor 1 mit einem zu einem Stator 2 in eine Arbeitsstellung X axial begrenzt beweglichen Rotor 3 und mit axial längs ineinander einführbaren, kompakten Blechpaketen 4a, 4b des Stators 2 und des Rotors 3 längs innerhalb der benachbart einander zugeordneten Zylindermantelflächen 5a, 5b der jeweiligen kompakten Blechpakete 4a, 4b zwei, in Arbeitsstellung X einander längs zugeordnete, mit einem Kunstharz ausgefüllte, kreisringförmig ausgebildete Ausnehmungen 6 auf. Der Rotor 3 des Elektromotors 1 ist axial mit einer Sicherheitskupplung 7 und einer Bremse 8 baulich vereinigt, welche sich in einem Handwerkzeuggerät 9 befindet.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektromotor mit einem zu einem Stator (2) in eine Arbeitsstellung (X) axial begrenzt beweglichen Rotor (3) und mit axial längs ineinander einführbaren, kompakten Blechpaketen (4a, 4b) des Stators (2) und des Rotors (3), dadurch gekennzeichnet, dass längs innerhalb der einander zugeordneten Zylindermantelflächen (5a, 5b) der jeweiligen kompakten Blechpakete (4a, 4b), in Arbeitsstellung (X) einander längs zugeordnete, magnetisch isolierende Ausnehmungen (6) vorhanden sind.
  2. 2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisch isolierenden Ausnehmungen (6) bis zu den Zylindermantelflächen (5a, 5b) mit einem nichtferromagnetischen Material ausgefüllt sind.
  3. 3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisch isolierenden Ausnehmungen (6) in den Zylindermantelflächen (5a, 5b) kreisringförmig ausgebildet sind.
  4. 4. Elektromotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) axial mit einer Sicherheitskupplungs-Bremskombination (7, 8) baulich vereinigt ist, welche sich optional in einem Handwerkzeuggerät (9) befindet.






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