DE204294C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 204294 KLASSE 21 d. GRUPPE

in FRANKFURT a. M.

Schlagwettersicher gekapselter Elektromotor. Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. März 1906 ab.

Versuche mit Schlagwettern bestätigen die Annahme, daß glühende Gase, wie solche bei Schlagwettern während und nach der Explosion auftreten, beim Durchströmen durch Metallröhren von engem Querschnitt abgekühlt und unschädlich gemacht werden. Die Rohrwandungen wirken kühlend auf die glühenden Gase ein, genau wie dieses bei einem engmaschigen Drahtgewebe (Davylampe) der Fall

ίο ist. Die Verwendung von Drahtgewebe ist jedoch nur dann angebracht, wenn keine Explosion der von ihnen eingeschlossenen Gase zu erwarten ist. Motoren mit Drahtgeweben zu umgeben ist nutzlos, ja sogar schädlich, da die in den Motor eintretenden Gase nicht von einer Flamme verzehrt werden können, denn die einströmenden Gasmengen sind hierfür zu groß, die Gase werden durch die geringste Feuererscheinung im Motor zur Ex-

ao plosion gebracht, wobei etwa angebrachte Drahtgewebe einfach weggeschleudert werden, ohne daß sie den beabsichtigten Zweck erfüllen können. Von einer wirklich schlagwettersicheren Motorkapselung kann erst dann die Rede sein, wenn die den Motor abkühlende Gaskühlvorrichtung stark genug ist, um der Explosionskraft der im Motor befindlichen Gase zu widerstehen.

Man hat bisher versucht, durch zweckentsprechende Leitvorrichtungen die im Motor notwendige Kühlluft den erwärmten Eisenbzw. Kupfermassen zuzuführen. Hierbei ist Wert darauf gelegt, durch entsprechende Formbildung den erhitzten Massen eine möglichst große Oberfläche zu geben, damit möglichst große Flächen von der einziehenden Luft bespült werden.

Keine der bisher bekannten Anordnungen erreicht die Abkühlung des Motors durch genügende Temperaturverminderung der eintretenden, zur Kühlung verwendeten Luft. Bei der vorliegenden Anordnung wird die in den Motor eintretende Luft infolge des bei großer Länge verhältnismäßig kleinen Querschnittes der Kanäle, durch welche die Luft hindurchstreichen muß, innerhalb dieser Kanäle verdünnt und dadurch beträchtlich abgekühlt. Die Temperatur der eintretenden Luft, welche mit den erwärmten Motormassen in Berührung kommt, liegt demnach unter der Eintrittstemperatur der Außenluft. Obgleich eine weit bessere Abkühlung der Motoren hiermit erreichbar ist, ist dieser Gedanke, durch Erniedrigung der Lufttemperatur eine gute Abkühlung von Motoren zu erzielen, bis jetzt vollständig unbekannt geblieben. Weiter bietet die so getroffene Motorkonstruktion nicht allein den genannten Vorteil, sondern, was die Hauptsache ist, sie verhindert überall da, wo der Motor in feuergefährlichen Gasen zur Aufstellung kommt, bei etwa eintretenden Funkenbildungen im Motor, daß die den Motor um-

gebenden Gase zur Explosion kommen. Ein solcher Motor wäre somit für den Bergbau äußerst geeignet, da derselbe in Schlagwettergruben vollkommene Sicherheit gegen Explosion bietet.

Eine die beschriebenen 'Vorteile bietende schlagwettersichere Motorkaspselung. wird nach vorliegender Erfindung dadurch erreicht, daß die beiden Stirnflächen (Deckel oder Lager-Schilde) des Motors in entsprechender Weise mit einer Anzahl Kanäle von bestimmter Länge und Querschnitt versehen werden, die zur Vermeidung der Verlängerung der Motorwelle auf der einen Motorseite in Gestalt einer -mehrgängigen Schraube in der Drehrichtung des Motors, auf der anderen Motorseite entgegengesetzt zur Drehrichtung auf den Wellenlagern aufgewickelt sind.

In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι denselben im Längsschnitt, während . Fig. 2 die Seitenansicht zeigt.

Fig. 3 zeigt die Abwicklung der auf den Wellenlagern schraubenförmig aufgewickelten Kanäle.

Das in seinen Abmessungen äußerst gedrungene Motorgehäuse α (Fig. 1) nimmt den ruhenden Feldmagneten k nebst seinen Erregerspulen auf. Innerhalb der letzteren kreist der Läufer oder Anker i. Der Luftabstand zwischen dem Läufer und dem ruhenden Magneten beträgt nur zwei Millimeter. Das Motorgehäuse α ist beiderseits derart abgeschlossen, daß die zur Motorkühlung dienende Luft nur in bestimmten Massen und nur an bestimmten Stellen ein- und austreten kann. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Motorgehäuse α auf beiden Seiten durch Deckel b geschlossen. Diese Deckel, welche gleichzeitig die Wellenlager c tragen, sind nicht voll ausgeführt, sondern ein jeder derselben ist mit mehreren rechteckig gestalteten Kanälen d, e, f, g versehen, welche so übereinander liegen, daß die Wandung des einen Kanals vorteilhaft gleichzeitig die Wandung für den darüberliegenden bildet, und zwar umgeben diese Kanäle das Wellenlager ringförmig nach Art einer mehrgängigen Schraube. Die Ein- und Austrittsöffnungen eines jeden Kanals sind unter sich derart verschoben, daß, wie die Draufsicht auf den Deckel (Fig. 2) zeigt, die Kanalöffnungen radial sternförmig gerichtet sind. Um die Anordnung der Kanäle deutlich vor Augen zu führen, ist in Fig. 3 eine Teilabwicklung des Deckels veranschaulicht.

Die Kanalanordnung ist weiter derart gewählt, daß in einem Deckel die Kanäle nach Art einer mehrgängigen Schraube links gewunden, bei dem gegenüberliegenden Deckel hingegen nach rechts gewunden sind. Damit wird erreicht, daß die durch den erstgenannten Deckel eintretenden Luftströme die in den Kanälen angenommene Laufrichtung, welche der Drehrichtung des Läufers oder Ankers entspricht, nicht zu ändern brauchen. Der Austritt erfolgt demnach in derselben Stromrichtung durch die Kanäle des gegenüberliegenden Deckels. Die auf der einen Motorseite saugende Wirkung des Ankers i, die durch Aufsetzen eines Flügelrades h weiter vergrößert werden kann, wird, da die Luft durch die verhältnismäßig engen Kanäle von geringer Querschnittsgröße nicht rasch genug einströmen kann, die Eintrittsspiralen mithin gegenüber der Saugwirkung einen Widerstand bilden, zwischen Deckel und Läufer einen luftverdünnten Raum erzeugen, in welchem die einströmende Luft zur Ausdehnung und Abkühlung gelangt. Durch die auf der gegenüberliegenden Seite drückende Wirkung des Ankers oder Flügelrades wird die Luft durch die Kanäle des Deckels auf der anderen Motorseite gepreßt, so daß auch hier die langen Austrittsspiralen von geringer Querschnittsgröße gegenüber der Druckwirkung einen Widerstand bilden.

Die sich im Motor erwärmende Luft erfährt in den engen Wandungen des letztgenannten •Deckels Pressung und kühlt sich nach Verlassen der Kanäle dieses Deckels in der äußeren Atmosphäre durch plötzliche Ausdehnung wieder ab. Ein gleiches tritt ein, wenn etwa in den Motor eintretende explodierende Gase durch Funkenbildung im Motor zur Explosion gelangen. Durch zweckentsprechende Zerlegung des im Motor etwa unvermeidlichen größeren Hohlraumes kann die Kraft der explodierenden Gase ziemlich niedrig gehalten werden. In den durch Unterteilung entstandenen kleinen Kammern angesammelte Gase werden dann nur nacheinander zur Entzündung gelangen, ähnlich wie dies im Bergbau selbst zu beobachten ist, -wo bei Schlagwettern, welche in in Reihe liegenden Kluften auftreten, durch die Stichflamme brennender Gase der ersten Kluft die Gase der jeweilig nächstgelegenen Kluft zur Explosion gebracht werden.

In dem Motor etwa zur Explosion kommende Gase müssen durch die verhältnismäßig langen Kanäle von geringer Querschnittsgröße der Deckel α und b nach außen strömen. Sie werden sich an den Wandungen der Kanäle abkühlen und hierdurch schon unschädlich werden. Eine noch weitere Abkühlung wird jedoch beim Verlassen der Kanäle eintreten. Durch die plötzliche Ausdehnung in der atmosphärischen Luft wird eine weitere Temperaturerniedrigung der Gase eintreten. Eine Entzündung der den Motor umgebenden Gase dürfte mithin ausgeschlossen sein.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:
   ι. Schlagwettersicher gekapselter Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Lagerschilde in Richtung der Achse übereinander gelagerte Kanäle von vorteilhaft rechteckigem, in radialer Richtung sich vorzugsweise ausdehnendem Querschnitt nach Art einer mehrgängigen Schraube auf die Wellenlager aufgewickelt sind, zum Zwecke, die den Motor durchströmenden Gase durch Räume möglichst großer abkühlender Oberflächen zu führen, die durch ihre gedrungene Anordnung hinreichend Widerstand gegen Zertrümmerung bei etwaigen Explosionen aus dem Motor austretender Gase bieten.
2. 2. Ausführt ngsform der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lagerschilde durchsetzenden Kanäle auf beiden Motorseiten entgegengesetzt zueinander auf die Wellenlager aufgewickelt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.