DE2102679C2

DE2102679C2 - Elektro-Kleinmotor für einen Lüfter

Info

Publication number: DE2102679C2
Application number: DE2102679A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: Papst Motoren & Co Kg 7742 St Georgen GmbH; Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1971-01-21
Filing date: 1971-01-21
Publication date: 1982-12-30
Also published as: DE2102679A1; US3786290A; FR2122458A1; FR2122458B1

Description

Ein solcher Motor 1st aus der US-PS 32 29 897 bei einem Lüfter bekannt, bei dem als Grundplatte an das Lagerrohr eine Scheibe angeschweißt 1st, die Gewindebohrungen aufweist und über welche das Lüftergehäuse mittels Schrauben den Motor mit dem Laufrad haltert.

Es 1st aus der DE-OS 15 63 081 bekannt, das Lagerrohr mit einer Motorhalterung fest zu verbinden, indem diese Motorhalterung auf das Lagerrohr aufgepreßt oder durch Materialverformung mit diesem verbunden ist. Die Motorhalterung weist dabei eine zur Motorwelle senkrechte Grundplatte auf, über die der Motor mittels Schrauben montiert wird.

Auch ist bekannt, an das Lagerrohr eine Grundplatte im Druckgußverfahren anzugießen oder Grundplatte und Lagerrohr als einstückiges Druckgußteil auszubilden und den Motor mittels Schrauben geräteseitig zu befestigen.

Allen diesen Lösungen Ist gemeinsam, daß senkrecht zur Motorwelle eine Grundplatte als Teil des Motors vorhanden ist, die in fester Verbindung mit dem Lagerrohr steht und daß über die Grundplatte die Befestigung des Motors mit dem Gerätechassis oder mit dem Lüftergehäuse erfolgt. Dabei stellt diese Motorbefestigung mittels einer Grundplatte einen nicht unbedeutenden, insbesondere fertigungstechnischen Mehraufwand dar und vergrößert im allgemeinen die axiale Länge des Motors.

In der DE-PS 9 30 764 wird In Fig. 10 eine fliegende Lagerung eines drehzahlabhängigen Stromerzeugers (Gebers) gezeigt, dessen Rotor mit Hilfe einer Brücke

40 über Befestigungslöcher an die Stirnseite z. B. einer entsprechend dicken Antriebswelle angeschraubt 1st. Die Brücke weist in der Mitte eine Bohrung auf, durch welche die Welle des Gebers hindurchragt, die an ihrem Ende offensichtlich mit einem Außengewinde versehen und durch eine Mutter starr mit der Brücke verbunden ist. Die Brücke mit dem Geberrotor läuft um, während das Gebergehäuse durch die Haltewirkung des Kabels an der Drehbewegung nicht teilnimmt.

Im Unterschied zum Erfindungsgegenstand ist hier die durch eine Koaxialschraube mit Gegenmutter vorgesehene drehfeste Anordnung eines anzuflanschenden Rotationsteiles für eine kinematische Umkehrung untauglich, denn das Gebergehäuse 1st lediglich über ein ortsfestes Kabel gehaltert. Aber selbst bei Durchführbarkelt dieser Umkehrung würde die dann vorliegende Anordnung nicht ohne zusätzliche Befestigungsmittel möglich sein.

Aus der FR-PS 1314 985 1st die Befestigung eines Außenläufermotors an einer Platte mittels eines koaxlalen Außengewindes am Lagerrohr und zweier Muttern bekannt; dabei 1st nachteilig, daß das Lagerrohr durch die Platte ragt und die zwei Muttern keinen einfachen Aufbau und keine gut durchführbare Montage des Motors ermöglichen.

Die DE-PS 4 32 164 zeigt die Lagerung eines Rotors über axial beidseitig vom Rotor angeordnete Lager, bei dem ein den Motor allseitig umschließendes, dünnwandiges Gehäuse die beiden Lager räumlich einander zuord-

net und jedes Lager separat ober ein koaxiales Innenbzw. Außengewinde mittels einer Schraube bzw. Mutter mit dem Gehäuse verbunden 1st.

Diese Lösung zeigt zwar Lager, die an eine einen Motor umschließende Gehäusewand durch getrennte koaxiale Gewinde befestigt sind, nicht aber einen Motor, der über ein die gesamte Lagerung umschließendes Lagerrohr an einer Platte als einer Flanschplatte befestigt ist.

Dabei ist auch nachteilig, daß die beiden Lager des Motors mit ihren Lagerbohrungen zueinander schlecht fluchten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Elektromotor der eingangs beschriebenen Art eine Bauweise zu erzielen die sich durch wirtschaftliche Herstellung, einfachen Aufbau bei ausreichender Festigkeit und gut durchführbare Montage sehr kleiner Antriebsmotoren, insbesondere im Bereich bis 50 Watt, auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Al gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Vorteilhaft kann ein solcher Motor mit einem die Lüf-, terflügel tragenden Rotor versehen sein, der innerhalb eines rahmenartigen Lüftergehäuses angeordnet ist und bei dem die Platte Teil einer zentral über Speichen gehalterten Flanschplatte des Lüftergehäuses ist, das als ein Kunststoffteil im Bereich der Flanschplatte ein Einlegeteil höherer mechanischer Festigkeit aufweist.

Zur fertigungstechnischen Vereinfachung ist der kleinste Durchmesser des Innengewindes im Lagerrohr gleich oder größer als der Lager-Außendurchmesser, und auf das Lagerrohr ist ein zweites Rohr aufgepreßt, das das Lagerrohr mechanisch verstärkt und als axialer Anschlag dient, während das Lagerrohr als radiale Fixierung an der Flanschplatte ausgebildet Ist. Hierdurch wird es möglich, die zur Lagerung der Rotorachse dienenden Lager bei der Montage des Lüfters beidseitig von außer her in das Rohr einzuführen oder einzubringen.

Im Nachstehenden wird die Erfindung In Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren mit weiter vorteilhaften Ausgestaltungen beschrieben.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren in gleicher Welse bezeichnet.

Es zeigt

F1 g. 1 einen als Lüfter ausgebildeten erfindungsgemäßen Motor mit Außenläufer, stirnseitig gesehen,

Flg. 2 den erfindungsgemäßen Lüfter nach Fig. 1 in Seltenansicht,

Flg. 3 den In Flg. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Lüfter in vergrößertem Maßstab, teilweise geschnitten,

Fig. 4 ein konstruktives Detail in vergrößertem Maßstab,

F1 g. 5 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lüfters Im Längsschnitt mit Innenläufer,

FI g. 6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors, mit Käfigrotor.

Der in den Flg. 1 bis 4 dargestellte Lüfter besteht im wesentlichen, aus einem ringförmigen Gehäuse 1 mit Speichen 2, die eine Flanschplatte 3 tragen, an der das den Außenläufermotor 4 tragende Lagerrohr 5, welches nahe dem Ende mit einem Innengewinde 39 versehen Ist, mittels einer Schraube 6 befestigt Ist, deren Schraubengewinde 38 in dieses Innengewinde 39 des Lagerrohrs 5 paßt. Der Stator des Außenläufermotors mit dem zugehörigen Blechpaket 7 wird von dem Lagerrohr 5 getragen. Dieses enthält die beiden Lager 9 und 10, in denen die Rotorwelle 11 des Rotors 14 gelagert 1st. Diese Rotorwelle 11 1st durch aufgeklemmte Sicherungsringe 12 gegen unzulässige axiale Verschiebung gesichert. Der im wesentlichen glockenförmige Rotor 14 ist außen mit einem aus Kunststoff bestehenden Lüfterrad 15 umgeben, welcher Lüfterflügel 15' trägt. Lüfterrad 15 und Lüfterflügel 15' werden in einem Arbeitsgang durch Umspritzen des glockenförmigen Rotors 14 hergestellt.

Bei Speisung des Außenläufermotors 4 über die Zuleitung 16 saugen die rotierenden Lüfterflügel 15' Luft in Richtung der Pfeile 17 an und blasen sie im wesentlichen

It axial aus (Pfeil 19). Das ringförmige Gehäuse 1 ist an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit vorspringenden Laschen 20 versehen, welche Öffnungen 21 haben, um das Lüftergehäuse mittels nicht dargestellter Schrauben an der Wand 22 eines elektrischen Gerätes oder dergleichen zu befestigen.

Zwecks Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist das das Blechpaket 7 tragende Lagerrohr 5 an der der Schraube 6 zugewendeten Seite von einem mit leichtem Preßsitz aufgepreßten, äußeren, zweiten Rohr 25 umgeben, welches durch die Schraube 6 beim Anziehen dieser Schraube gegen die in der Flanschplatte 3 eingelassene, aus einem Material hoher mechanischer Festigkeit bestehende Platte 26 gepreßt wird.
Die Stirnseite des Lagerrohrs 5 ragt über die Stirnseite des äußeren zweiten Rohres 25 in axialer Richtung ohne Anschlag in die im Durchmesser für leichtes Spiel zum Einschieben nur wenig größere Öffnung 47 der Platte 26 vor. So wird der Außenläufermotor 4 mit dem aufgesetzten Lüfterrad 15 im Lüftergehäuse zentriert. Die Genauigkeit des äußeren Rohres 25 bestimmt den Sitz des Lagerrohres 5 und des Motors 4 an der Flanschplatte 3.

Das äußere Rohr 25 von gegebenenfalls höherer Festigkeit versteift auch das weichere Lagerrohr 5, vor allem im Bereich seines Innengewindes 39.

Das Lagerrohr 5 und das äußere Rohr 25 sind glatte, durchgehende Rohre mit konstantem Innen- und Außendurchmesser, von der Stange geschnitten und notfalls stirnseitig angedreht. So können für das äußere zweite Rohr 25 kurze Stücke von z. B. nahtlos gezogenem Präzisionsstahlrohr verwendet werden, welche durch einfachste Bearbeitung eine genau senkrecht zur zentralen Achse stehende Stirnfläche erhalten, der Anlagefiäche des Motors an der Flanschplatte 3, während für das längere, mit Innengewinde 39 versehene Lagerrohr 5 ein weicheres Material verwendet wird.

Da bei einem sehr kleinen Motor möglichst viel Kupfer bei relativ vielen Windungen In die Nut eingebracht werden soll und die Nut damit also auch eine möglichst große radiale Tiefe (die in Flg. 3 gestrichelt im Blechpaket 7 angedeutet ist) haben sollte, muß der Außendurchmesser des Lagerrohres 5, insbesondere bei dem Innenstator eines Außenläufermotors, möglichst klein sein, damit sich eine genügende Jochstärke h, ergibt. Andererseits muß Platz für die großvolumigen Lager 9 und 10 vorhanden sein, um einen wartungsfreien Lauf über mehrere tausend Betriebsstunden zu gewährleisten. Auch von da her sollte der Innendurchmesser des Lagerrohres 5 möglichst groß sein. Diese beiden Forderungen verlangen ein dünnwandiges Lagerrohr 5 im Bereich des Blechpakets 7, während das Lagerrohr 5 im Bereich seines Innengewindes 39 dann eine Verstärkung braucht.

Durch die oben geschilderte, erfindungsgemäße, vorteilhafte Anordnung wird ein teures Drehteil durch zwei einfache, als Halbzeug beziehbare Teile ersetzt. Die Ersparnis beträgt mindestens etwa Vj.

In die nicht abgesetzte durchgehende Innenbchrung des Lagerrohres 5 müssen die Lager 9,10 von beiden Selten einsetzbar sein, ohne daß dieselben oder das Gewinde

beschädigt werden. Um das bei dem erfindungsgemäß gestalteten Lagerrohr bei geringer Wandstärke des Rohres zu realisieren, muß ein besonderes Gewinde angewendet werden, z. B. ein Feingewinde.

Der Kopf der Schraube 6 trägt auf der der Platte 26 zugewandten Seite einen vorspringenden scharfen Wulst 27, wie aus Flg.4 deutlich erkennbar 1st. Beim Einschrauben der Schraube 6, wobei das Gewinde 38 in das Innengewinde 39 des Lagerrohres 5, das hler nicht dargestellt ist, greift, wird der vorspringende scharfe Wulst 27 fest gegen die Platte 26 oder eine unterlegte, In der Figur ebenfalls nicht dargestellte Dichtungsscheibe gepreßt und dadurch das Lagersystem nach außen hinreichend gut abgedichtet.

Eine andere Möglichkeit der Abdichtung und auch Rüttelsicherung der Schraube 6 besteht darin, das Gewinde 38 der Schraube 6 vor dem Einschrauben mit einem flüssigen, vorzugsweise anärob aushärtenden Dichtungsmittel zu benetzen.

Um den Stator gegen radiales Verdrehen beim Anziehen der Schraube 6 zu sichern, ist an der Innenseite der Flanschplatte 3 eine Nase 29 angeordnet, die In eine Ausnehmung des äußeren Rohres 25 hineinragt.

Um die axiale Baulänge der Motoranordnung zu verkürzen, besitzt der Schaft der Schraube 6 eine axial angeordnete Vertiefung, in welche das Ende der Rotorwelle hineinragt. In der Vertiefung ist eine Platte 30 befestigt, die aus einem Kunststoff besteht, welcher sogenannte Notlaufeigenschaften hat. Unterhalb der Platte 30 kann, wie in den F i g. 4 und 6 dargestellt, eine elastische, poröse Scheibe 31 angeordnet sein, die z. B. aus Filz besteht, der mit einem Schmiermittel getränkt 1st.

Die Erfindung 1st sinngemäß auch auf Innenläufer-Motoren anwendbar, wie aus der In Flg. 5 dargestellten Ausführungsform hervorgeht. Der Stator mit dem zugehörigen Blechpaket T ist mittels In der Figur nicht dargestellter, In den Wickelkopflücken angeordneter Schrauben an nach innen ragenden Vorsprüngen des kragenförmigen Teiles 33 der Flanschplatte 3 befestigt. Dieses Detail ist, da für die Erfindung nicht wesentlich, In der

ίο Figur nicht dargestellt. Der Rotor weist einen sogenannten Kurzschlußkäfig 34 auf, welcher über eine eingegossene Buchse 35 mit der Rotorwelle 11 verbunden 1st. Der Lüfterflügel 15" Ist an dem glockenförmigen Teil 36 des Rotors befestigt, welcher mittels der Schraube 37 am Ring des Kurzschlußkäfigs 34 des Rotors befestigt 1st. Die Befestigung des die Lager 9 und 10 umgebenden Lagerrohrs 5 an der Flanschpiatte 3 bzw. der darin eingegossenen Platte 26 erfolgt sinngemäß in der gleichen Weise wie bereits In Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Fig. 6 zeigt die erfindungsgemäße Befestigung eines Außenläufermotors 40 mit Kurzschlußkäfig an dem Chassis 41 eines elektrischen Gerätes. Der Käfigrotor neigt leichter zu axialen Störschwingungen als der Rohrläufer, deshalb ist die zur Befestigung dienende Schraube 6 hier gemäß F i g. 4 ausgeführt, da diese Ausführung für eine diesbezüglich anspruchsvollere Antriebslösung dient. Die Kurzschlußringe 42, 43 sind einstückig mit den Radlalstreben 44 an der Stirnseite des Rotorgehäuses und mit dem die Buchse 35' umgebenden Gehäuseteil 46 gegossen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrokleinmotor für einen Lüfter, mit dessen Rotor die Schaufeln des Lüfterrades drehfest verbunden sind, der an nur einer senkrecht zur Motorwelle angeordneten, als Flansch ausgebildeten Platte befestigt ist und wobei ein die Lager des Motors umschließendes, zur Motorwelle koaxiales Lagerrohr, welches allein wenigstens den Rotor und das Lüfterrad trägt, mit der Platte fest verbunden ist, indem Schraubmittel die Platte durchsetzen und am Lagerrohr befestigt sind, wobei mit dem Lagerrohr verbundene Teile an einer Fläche der Platte und die Köpfe der Schraubmittel auf der anderen Fläche der Platte unter Druck anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3, 41) von einer zentralen Schraube (6) durchsetzt ist, die koaxial in das Lagerrohr (5) greift und wob-si das Lagerrohr (5) in seinem der Flanschplatte zugewendeten Ende mit einem Innengewinde (39) zur Aufnahme der Schraube (6) versehen ist.

2. Elektrokleinmotor, insbesondere Außenläufermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) aus Kunststoff besteht und sie im mittleren Teil eine Platte (26) von höherer mechanischer Festigkeit mit einer Öffnung (47) für die Schraube (6) enthält.

3. Elektrokleinmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (26) höherer Festigkeit eine Stahlplatte 1st.

4. Elektrokleinmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerrohr (5) an seinem mit dem Innengewinde (39) versehenen Ende von einem zweiten Rohr (25) mit leichtem Preßsitz umschlossen ist, wobei die Stirnfläche des inneren Lagerrohrs (5) über die Stirnfläche des äußeren zweiten Rohres (25) axial ohne Anschlag In die im Durchmesser nur wenig größere Öffnung (47) der Platte (26) hineinragt (Fig. 3 und 6).

5. Elektrokleinmotor nach Anspruch 1, dadu.-ch gekennzeichnet, daß der Schaft der Schraube (6) mit einer axial angeordneten Vertiefung versehen ist, in welche das Ende der Rotorwelle (11) hineinragt.

6. Elektrokleinmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vertiefung der Schraube (6) eine Platte (30) aus einem Notlaufeigenschaften besitzenden Kunststoff befestigt ist, welche das axiale Spiel der Rotorwelle (11) einseitig begrenzt.

7. Elektrokleinmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Grunde der Vertiefung eine elastische, poröse, mii Schmierstoff getränkte Scheibe (31) und darüber die Platte (30) angeordnet ist, gegen die die abgerundete Rotorwelle (11) anläuft.

8. Elektrokleinmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückfläche des Kopfes der Schraube (6) mit einem vorspringenden scharfen Wulst (27) versehen ist, der Im Zusammenwirken mit der Platte (26) in eingeschraubtem Zustand der Schraube (6) das Lagersystem nach außen hin abdichtet (Fig. 4).

9. Elektrokleinmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand der Öffnung (47) eine Nase (29) angeordnet 1st, die in eine Ausnehmung des äußeren, zweiten Rohres (25) hineinragt.

10. Elektrokleinmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innengewinde (39) des Lagerrohres (5) und dem Gewinde (38) der Schraube (6) vor dem Festziehen derselben ein Dichtmittel eingebracht ist.