CH462309A - Durchzugsbelüftete elektrische Kommutatormaschine, insbesondere selbstlüftender Bahnmotor - Google Patents

Description

      Durchzugsbelüftete    elektrische     Kommutatormaschine,        insbesondere        selbstlüftender    Bahnmotor    Bei     durchzugsbelüfteten    elektrischen     Kommutator-          maschinen    und insbesondere bei selbstlüftenden Bahn  motoren wird     im    allgemeinen auf der Antriebsseite ein       Radialrad    als Sauglüfter angeordnet, das die Luft durch  das Maschineninnere zieht. Dabei kommt die Förder  wirkung des     Radialrades    voll zur Geltung.

   Ausserdem  wird dem thermisch hochbelasteten     Kommutator    bei  dieser Anordnung stets frische     Kühlluft    zugeführt. Saug  belüftung hat aber den Nachteil, dass im Maschinenge  häuse Unterdruck entsteht, so dass durch unvermeid  liche     Undichtigkeiten    Staub und Wasser ins Maschinen  innere eindringen können.  



  Es wäre daher vorteilhaft, statt dessen Druckbelüf  tung vorzusehen, um durch den in der Maschine herr  schenden     überdruck    das Eindringen von Fremdkörpern  zu verhindern. Bei Druckbelüftung mit einem     Radialrad     auf der Welle ergibt sich jedoch die     Schwierigkeit,    dass  die Luft hinter dem     Lüfterrad    nach der Maschinenmitte  hin umgelenkt werden muss, um die heissen Teile,, wie  z. B. den     Kommutator,    zu erreichen. Diese Umlenkung  kostet aber Druckenergie, und die geförderte     Kühlluft-          menge    wird dadurch stark herabgesetzt.  



  Ausserdem besteht bei     durchzugsbelüfteten    Maschi  nen die Aufgabe, die     Kühlluft    vor dem Eintritt in die  Maschine zu säubern, was insbesondere bei Verkehrs  motoren grosse Schwierigkeiten bereitet, wenn diese       unlterc        Odem        Wagenkasten,    also     räumlich    beengt, in sehr  staubiger und von     Spritzwassser    durchsetzter Umgebung  laufen müssen.  



  Durch die Erfindung werden die geschilderten  Schwierigkeiten bei einer     durchzugsbelüfteten    elektri  schen     Kommutatormaschine    vermieden. Gemäss der Er  findung ist auf der     Kommutatorseite    der Maschine ein       Radiallüfter    angeordnet, dessen Flügel am äusseren  Ende     rinnenförmige    Staubtaschen tragen, die in eine  feststehende, vor dem Lüfter liegende, ringförmige  Staubkammer führen, und hinter dem Lüfter vor einer       Umlenkblende    sind angenähert parallel zur     Lüfterebene     verlaufende Gitter angeordnet.

   Diese hinter dem Lüfter  verlaufenden Gitter vermindern den bei der Umlenkung    der Kühlluft nach innen auftretenden drosselnden Ro  tationseffekt, so dass dieser zusätzliche     Druckverlust          vernachlässigbar    wird.  



  Es wird also durch den Drucklüfter etwa die gleiche       Kühlluftmenge    gefördert, wie sie ein auf der anderen       Maschinenseihe        engeordneter,        gleich        ausgebildeter    Saug  lüfter fördern würde. Gegenüber einer Saugbelüftung  besteht aber der Vorteil, dass im     Maschineninneren    stets  ein Überdruck herrscht, der das Eindringen von Wasser  und Staub erschwert, und dass die     Kühlluft    vor Eintritt  in das Maschineninnere sich reinigen lässt.  



  Das     Radialrad    als     Drucklüfter    bietet nämlich den  Vorteil, dass das     Lüfterrad    selbst zur     Abscheidung    von  Staub und Tropfen herangezogen werden kann. Deswe  gen sind die     Lüfterflügel    am äusseren Ende mit rinnen  förmigen Staubtaschen ausgerüstet, die in eine festste  hende, ringförmige Staubkammer ragen. Die     rinnenför-          migen    Taschen fangen den unter Ausnutzung der Zen  trifugal- und     Coriolisbeschleunigung    abgeschiedenen  Staub auf und führen ihn in die Staubkammer, aus der  er entfernt werden kann.

   Auf dieser Wirkungsweise       beruhende    Einrichtungen sind als stationäre     Entstau-          bungsanlagen    bekannt.     (Baer     Ein neues     Entstaubungs-          Verfahren ,    Bericht des Fachausschusses für Staub  technik, Heft 4, 1952).  



  Es ist besonders zweckmässig, in radialer Richtung       geTadverlaufende        Lüfter±lügel    zu verwenden, die     auf        bei-          .den    Seiten     symmetrische        Staubtaschen        tragen.        Dadurch     ,erfolgt die     Staubahscheidung        völlig        unabhängig    von     der     Drehrichtung des     Lüfterrades,    was insbesondere bei  Bahnmotoren wichtig ist.  



  Die zur Abschwächung der Rotationsströmung bei  der     Kühlluftumlenkung    verwendeten Gitter sollen in  axialer     Richtung    eine gewisse Breite haben, damit sie auf  die durchströmende Luft eine     Richtwirkung    ausüben  können, jedoch ist die     erforderliche    Minimalbreite     ver-          hältnismässig    gering. Es ist zweckmässig, das Verhältnis  der Ausdehnung in axialer Richtung zur Maschinenweite  des Gitters mit etwa 0,25 zu bemessen. Man kann die  Gitter aus einzelnen, sich überkreuzenden und in der           Durchlassriehtung    des Gitters hochkant     gestellten    Blech  streifen aufbauen.

   Es ist aber auch ebenso möglich, als  Gitter einfach ein gelochtes Blech zu verwenden, bei  dem z. B. die Maschenweite 8 mm und die Blechdicke  sowie die     Stegbreite    je 2 mm betragen; denn die     Vermin-          derung    der Drehströmung     erfolgt    auch durch Reibung.  



  Sind für die Kühlung einmal höhere Kühlströme er  forderlich, so kann man die vorgesehene Druckbelüftung  mit einer Saugbelüftung kombinieren, indem auf der  anderen Maschinenseite noch ein zusätzlicher Sauglüfter  angeordnet wird.  



  Im folgenden sei die     Erfindung        anhand    des in den       Fig.    1 bis 3 dargestellten     Ausführungsbeispieles    näher  erläutert.     Fig.1        zeigt    einen Teil eines     Längssehnittes     durch das Gehäuse einer     durchzugsbelüfteten    elektri  schen     Kommutatormaschine.        Fig.    2 und 3 zeigen sche  matisch die Ausbildung des     Lüfterrades    und der Staub  kammer.  



  Bei einem Bahnmotor sind in dem     kommutatorsei-          tigen    Lagerschild 1     stirnseitig        Lufteintrittsöffnungen    2  angeordnet, hinter denen der auf der     Maschinenwelle     sitzende     Radiallüfter    3     liegt.    Die     Lüfterflügel    4 des Ra  diallüfters 3 sind hier fast bis zur Maschinenwelle her  untergezogen.

   Sie verlaufen in radialer     Richtung    gerad  linig (siehe     Fig.    2 bzw.) und tragen an ihrem äusseren  Ende     rlnnenförmijge        Staubtaschen    5.     Diese        Staubtaschen     5 ragen     in    die Eintrittsöffnung 7 der feststehenden     rin-          förmigen    Staubkammer 6.

   Mit der Kühlluft in den Lüf  ter eingetretene Fremdkörper, wie Staub oder Wasser  tropfen, werden unter Ausnutzung der Zentrifugal- und       Coriolisbeschleunigung    abgeschieden, dringen in die  Staubkammer 6 und lagern sich an dort angebrachten       Prallflächen    10 ab bzw. werden von der Trägerluft her  ausgetragen. Die in der     Staubkammer    6 abgelagerten  Fremdkörper können aus dem Behälter leicht     entfernt     werden.

   Soll der Motor so ausgebildet werden, dass er  auch ohne Betriebsunterbrechungen durch stehende  Wassermengen fahren     kann,    so kann die in die Staub  kammern eingedrungene Luft durch     knieförmige,    über  die Maschinenmitte reichende Kanäle nach oben abge  führt werden.  



       Hinter    dem     Radiallüfter    liegen zwei parallel zur       Lüfterebene    verlaufende Gitter 8 vor einer     Umlenk-          blende    9, die bis in die Nähe der     Kommutatoroberfläche     herabgezogen ist. Durch die     Umlenkblende    9 wird die  Richtung der aus dem     Radiallüfter    3 austretenden Kühl  luft geändert, und diese wird zu den in der Nähe der    Maschinenachse befindlichen heissen Teilen der Ma  schine, nämlich insbesondere zum     Kommutator,    gelenkt.

    Die vor der     Umlenkblende    9 liegenden Gitter 8 verhin  dern das Auftreten eines drosselnden Rotationseffektes  bei der Umlenkung der Kühlluft, so dass die Rich  tungsänderung fast verlustlos erreicht wird. Der Weg der       Kühlluft    ist in der     Fig.    1 durch helle Pfeile angedeutet,  während der Weg der Fremdkörper durch dunkle Pfeile  gekennzeichnet ist.  



  Da ein Bahnmotor in beiden Drehrichtungen arbei  ten soll, sind die     rinnenförmigen    Staubtaschen 5 sym  metrisch zu beiden Seiten der geraden     Lüfterschaufeln          angeordnet.    Die     Staubabscheidung    ist daher unabhän  gig von der Drehrichtung der Maschine.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Durehzugsbelüftete elektrische Kommutatorma- schine, insbesondere selbstbelüftender Bahnmotor, da durch gekennzeichnet, dass auf der Kommutatorseite der Maschine, hinter Lufteintrittsöffnungen (2) an der Stirnseite des Maschinengehäuses, ein Radiallüfter (3) angeordnet ist, dessen Flügel (4) am äusseren Ende rin nenförmige Staubtaschen (5) tragen, die in eine festste hende, vor dem Lüfter liegende ringförmige Staubkam mer (6) ragen und dass hinter dem Lüfter vor einer Um lenkblende (9) angenähert parallel zur Lüfterebene ver laufend, Gitter (8) angeordnet sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Kommutatormaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Lüfterflügel (4) in ra dialer Richtung gerade verlaufen und auf beiden Seiten symmetrische Staubtaschen (5) tragen. 2. Kommutatormaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in der Staubkammer (6) Prallflächen (10) angebracht sind. 3. Kommutatormaschine nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei den hinter dem Lüfter liegenden Gittern (8) das Verhältnis der Ausdehnung in axialer Richtung zur Maschenweite 0,25 ist.

   4. Kommutatormaschine nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Gitter (8) gelochte Ble che sind. 5. Kommutatormaschine nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Gitter (8) aus einzelnen, sich überkreuzenden und in der Durchlassrichtung des Gitters (8) hochkant gestellten Streifen aufgebaut sind.