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Die Erfindung bezieht sich auf einen handgeführten
Hochdruckreiniger mit einem in einem Gerätegehäuse vorgesehenen
Elektromotor, der auf seiner Ankerwelle ein Lüfterrad trägt und der
zum Antrieb einer Pumpe dient, deren Eingang mit einer Quelle für
Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser verbindbar ist und
deren Ausgang mit einer Abgabedüse verbunden bzw. verbindbar ist,
und mit mindestens einem Griffbereich zum Halten des
Hochdruckreinigers im Betrieb.
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Ein bekannter Hochdruckreiniger dieser Art (Deutsches
Gebrauchsmuster Nr. 87 13 954) hat ein Gerätegehäuse mit einem
Pistolenhandgriff, und der Elektromotor, der eine im Gerätegehäuse
angeordnete Axialkolbenpumpe antreibt, ist in einem nach hinten
vorstehenden Bereich des Gerätegehäuses angeordnet.
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Ein Problem bei diesem bekannten handgeführten Hochdruckreiniger
besteht darin, daß der Elektromotor wasserdicht gekapselt sein
muß, da mit dem handgeführten Hochdruckreiniger in feuchter
Umgebung gearbeitet wird und es insbesondere immer möglich ist,
daß der Benutzer das Handgerät entweder auf einer nassen
Oberfläche ablegt bzw. es in einen nassen Bereich fallen läßt
oder aber in einer Umgebung gearbeitet wird, in der
Reinigungsflüssigkeit
auch in dem Bereich des hinteren Teils des
Gerätegehäuses versprüht wird. Wenn der Elektromotor wasserdicht
gekapselt wird, ist es jedoch schwierig, ihn im Betrieb
ausreichend zu kühlen.
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Es ist zwar bei stationär zu betreibenden Hochdruckreinigern
bereits bekannt (EP 0 177 925), das Motorgehäuse doppelwandig
auszubilden und durch den so erhaltenen Ringraum, der
gegebenenfalls durch eine wendelförmige Trennwand unterteilt ist, kaltes
Reinigungsfluid zu führen, um auf diese Weise eine Kühlung des
Elektromotors zu bewirken. Mit dieser Kühlung läßt sich jedoch
nur verhältnismäßig wenig Wärme abführen, weil lediglich die
Innenfläche des Motorgehäuses zum Wärmeübergang zur Verfügung
steht, an der über einen großen axialen Bereich die Statorbleche
des Motors anliegen, während sich die sich erwärmenden Wicklungen
in deutlichem Abstand von der Gehäusewandung befinden. Aus diesem
Grund ist eine derartige Kühlung nur für solche Elektromotoren
geeignet, die im Verhältnis zu ihren Abmessungen wenig Wärme
erzeugen, etwa Induktionsmotoren, d.h. Elektromotoren, die
bezogen auf die von ihnen erzeugte Leistung verhältnismäßig groß
sind. Solche Motoren sind jedoch für den Einsatz in handgeführten
Hochdruckreinigern ungeeignet, da sich zu große Abmessungen und
ein zu hohes Gewicht ergeben würde.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen handgeführten
Hochdruckreiniger zu schaffen, der einen kompakten und leichten Aufbau
hat.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Hochdruckreiniger mit einem in
einem Gerätegehäuse vorgesehenen Elektromotor und einem auf
seiner Ankerwelle vorgesehenen Lüfterrad, wobei der Elektromotor
zum Antrieb einer Pumpe dient, deren Eingang mit einer Quelle für
Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser verbindbar ist und
deren Ausgang mit einer Spritzdüse verbunden bzw. verbindbar ist,
und ferner mit mindestens einem Griffbereich zum Halten des
Hochdruckreinigers im Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektromotor ein Universalmotor ist, der zusammen mit dem
Lüfterrad in einer luft- und wasserdicht abgedichteten
Motorkammer des Gerätegehäuses sitzt, und daß in der Motorkammer ein von
Reinigungsflüssigkeit zu durchströmender Radiator oder Kühler zum
Kühlen der vom Lüfterrad umgewälzten Luft vorgesehen ist.
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Um die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, wird
daher ein Hochdruckreiniger der eingangs erwähnten Art derart
ausgebildet, daß als Elektromotor ein Universalmotor eingesetzt
wird, der sich zusammen mit dem Lüfterrad in einer luft- und
wasserdicht abgedichteten Motorkammer des Gerätegehäuses
befindet, und daß sich in der Motorkammer ein Radiator oder
Kühler befindet, durch den zum Kühlen der vom Lüfterrad
umgewälzten Luft der Reinigungsflüssigkeit fließt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Hochdruckreiniger wird ein
Universalmotor eingesetzt, der bekanntlich bei kompaktem Aufbau eine hohe
Antriebsleistung erzeugt, jedoch infolge dessen auch stark
erwärmt wird und somit eine wirksame Kühlung benötigt. Dieser
Universalmotor ist einschließlich des auf seiner Ankerwelle
sitzenden Lüfterrades zusammen mit einem von
Reinigungsflüssigkeit durchströmten Radiator oder Kühler luft- und wasserdicht im
Gerätegehäuse untergebracht, so daß der Hochdruckreiniger in
feuchter Umgebung eingesetzt werden kann, ohne daß sich Gefahren
für den Benutzer ergeben oder Schäden am Motor infolge der
feuchten Umgebung zu befürchten wären.
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Wie bereits erwähnt, ergibt sich im Betrieb des Universalmotors
eine erhebliche Wärmeentwicklung, und die Wärme wird in üblicher
Weise durch einen vom Lüfterrad umgewälzten, durch den Motor und
direkt über die erwärmten Wicklungen geleiteten Luftstrom vom
Motor abgeführt, verbleibt jedoch in der abgedichteten
Motorkammer und wird in dieser über den von Reinigungsflüssigkeit
durchströmten Radiator oder Kühler geführt, so daß sich ein
wirksamer Wärmeübergang auf die Reinigungsflüssigkeit und damit
eine wirksame Abkühlung der umgewälzten Lüft ergibt.
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Vorzugsweise ist der Radiator oder Kühler die einzige Verbindung
zwischen der Quelle für Reinigungsflüssigkeit und dem Eingang der
Pumpe, so daß die gesamte durch die Abgabedüse unter hohen Druck
auszutragende Reinigungsflüssigkeit durch den Radiator oder
Kühler strömt, wodurch der Wärmeübergang von der umgewälzten Luft
auf den Kühler verbessert wird.
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Der Radiator oder Kühler liegt vorzugsweise im Störmungsweg der
umgewälzten Luft zwischen Lüfterrad und dem dem Lüfterrad
abgewandten Ende des Elektromotors, so daß die vom Lüfterrad
angesaugte Luft über den Radiator oder Kühler geführt wird und
dann am dem Lüfterrad gegenüberliegenden Ende des Elektromotors
wieder in diesen eingesaugt wird.
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Um die Wirkung des Radiators oder Kühlers weiter zu verbessern,
kann dieser mit Kühlrippen versehen sein, die zusammen mit
Wandabschnitten der Motorkammer Strömungswege für die umgewälzte
Luft bilden. Dadurch wird die Luft über einen langen Strömungsweg
in Berührung mit der Oberfläche des Radiators oder Kühlers
gehalten, um dann gut gekühlt wieder in den Universalmotor
einzutreten.
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Damit der Benutzer den Hochdruckreiniger im Betrieb leicht halten
und ausrichten kann, kann am hinteren Ende des Gerätegehäuses ein
als Griffbereich dienender Spatengriff ausgebildet sein.
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Das Pumpengehäuse kann klemmend sowie axial unverlagerbar und
unverdrehbar in einem Ende des Gerätegehäuses gehalten sein, so
daß es teilweise aus dem Gerätegehäuse vorsteht und an ihm die
Abgabedüse befestigt werden kann.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein
Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.
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Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen
handgeführten Hochdruckreiniger.
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Figur 2 zeigt in einer Explosionsdarstellung wesentliche Teile
des Hochdruckreinigers aus Figur 1, wobei die
Abgabedüse und ihre Verbindungen weggelassen sind.
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Figur 3 zeigt in perspektivischer Darstellung die in Figur 2
zwischen den beiden Gehäusehalbschalen liegenden
Bauteile im in die eine Gehäuseschale eingesetzten
Zustand.
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Figur 4 zeigt eine Prinzipdarstellung eines handgeführten
Hochdruckreinigers zur Erläuterung von dessen
Funktionsweise.
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Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte handgeführte
Hochdruckreiniger ist, wie Figur 1 zu entnehmen ist, ein Gerät, das vom
Benutzer im Betrieb zu halten ist und das entsprechend einem
tragbaren Elektrowerkzeug, etwa einem Bohrhammer vom Benutzer
gehandhabt und in die Arbeitsstellung gebracht wird.
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Der Hochdruckreiniger hat ein aus zwei entlang einer Mittelebene
getrennten Halbschalen 40, 41 bestehendes Gerätegehäuse, in dem
in noch zu beschreibender Weise ein Universalmotor und ein
Radiator oder Kühler untergebracht sind. Im Gerätegehäuse ist
eine Motorkammer 44 gebildet, die in der Halbschale 41 durch
Wände 45, 46, 47 und 48 und in der Halbschale 40 durch
entsprechende, nicht dargestellte Wände begrenzt wird und die
gegebenenfalls durch Zwischenschaltung einer umlaufenden Dichtung
im montierten Zustand, d.h. wenn die beiden Halbschalen 40 und
41 in üblicher Weise mittels Schrauben miteinander verbunden
sind, luft- und wasserdicht gegenüber der Umgebung abgedichtet
ist.
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Im hinteren Bereich des Gerätegehäuses sind in den Halbschalen
40, 41 Grifföffnungen 42, 43 ausgebildet, die im montierten
Zustand der Gehäusehälften 40, 41 einen sogenannten Spatengriff
bilden. In die Öffnung des Spatengriffes erstreckt sich das auf
einem Stift 12 schwenkbar gelagerte und gegen den Druck einer
Feder 13 in den Griffbereich des Gerätegehäuses hineindrückbare
Betätigungselement 11 für einen Ein/Aus-Schalter 9 und kann
infolge Federdrucks über einen axial verlagerbaren Stößel 15 in
den eingeschalteten Zustand gebracht werden und gelangt bei
Freigabe des Betätigungselementes 11 selbstätig in den
ausgeschalteten Zustand. Der Schalter 9 ist über ein nach außen
geführtes Kabel 10 an eine übliche Steckdose anschließbar.
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Der Schalter 9 ist ferner über Anschlußleitungen 8 mit dem
Universalmotor 1 verbunden, der ein den Stator teilweise
umgebendes Motorgehäuse 2 aufweist, in dem in üblicher Weise ein
Anker gelagert ist, der an dem in den Figuren 2 und 3 rechten
Endbereich 3 einen Kommutator trägt, der mit nicht dargestellten
Kohlebürsten in Eingriff steht. Am dem Ende 3 abgewandten Ende
sitzt auf der Ankerwelle 4 ein übliches Lüfterrad 5. Auf dem dem
Lüfterrad 5 benachbarten Ende der Ankerwelle 4 ist ein Zahnrad
7 unverdrehbar befestigt, das mittels einer Mutter 6 axial
unverlagerbar auf der Ankerwelle 4 gehalten ist.
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Das Zahnrad 7 steht über einem Zahnriemen 16 in Eingriff mit
einem Zahnrad 17, dessen Durchmesser deutlich größer ist als der
Durchmesser des Zahnrades 7 und das unverdrehbar auf der
Pumpenwelle 24 einer Axialkolbenpumpe 20 sitzt, wie sie
beispielsweise in der EP 0 177 925 gezeigt ist. Die Pumpe 20 hat
einen ringförmigen Gehäuseabschnitt 21, an den sich nach vorn ein
zylinderförmiger Abschnitt 22 kleineren Durchmessers anschließt,
während zwischen dem freien Ende der Pumpenwelle 24 und dem
ringförmigen Abschnitt 21 der Pumpeneingang 23 vorgesehen ist.
Koaxial zur Pumpenwelle 24 erstreckt sich nach vorn aus dem
Gehäuseabschnitt 22 ein rohrförmiger Stutzen 25 mit Außengewinde,
auf dem mittels einer Überwurfmutter 61 eine Spritzlanze in Form
eines Rohres 60 mit am vorderen Ende vorgesehener Spritzdüse 62
befestigt werden kann.
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An den Pumpeneingang 23 ist in üblicher Weise ein Rohr 32
angeschlossen, das mit einem Radiator oder Kühler 30 verbunden
ist. An dem dem Anschluß für das Rohr 32 abgewandten Ende des
Kühlers 30 ist ein Rohrstutzen 31 befestigt, dessen freies Ende
über eine schematisch angedeutete Kupplung, etwa eine
Bajonettkupplung an eine Quelle für Reinigungsflüssigkeit angeschlossen
werden kann, wobei als Reinigungsflüssigkeit üblicherweise Wasser
eingesetzt wird.
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Wie insbesondere in Figur 3 zu erkennen ist, sind der
Universalmotor 1 und der Kühler 30 beide in die Motorkammer 44 eingesetzt.
Der Universalmotor 1 wird durch halbkreisförmige Ausschnitte 49
aufweisende Wandabschnitte der Halbschalen in der Motorkammer 44
in seiner Lage positioniert, und seine Ankerwelle 4 stützt sich
mit einem nicht dargestellten Lager in einer Aussparung 50 in der
Wand 47 der Motorkammer 44 ausgebildeten Öffnung ab, die nach
außen mittels eines O-Ringes 51 abgedichtet ist. Die
Verbindungsleitungen 8 zwischen Schalter 9 und Universalmotor 1 sind
durch die Wand 46 der Motorkammer 44 geführt, und der Schalter
9 befindet sich in einer oberhalb der Motorkammer 44 im aus den
Halbschalen 40 und 41 bestehenden Gerätegehäuse ausgebildeten
Schalterkammer, deren untere Wand die Wand 46 ist. Der
Betätigungsstößel 15 und das Anschlußkabel 10 sind durch Dichtungen aus
dieser Schalterkammer herausgeführt.
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Unterhalb des Universalmotors 1 befindet sich in der Motorkammer
44 der Kühler 30. Der Kühler 30 ist so groß gewählt, daß er
zusammen mit den an ihm ausgebildeten Kühlrippen 33 im
wesentlichen den gesamten freien Raum der Motorkammer 44 unterhalb des
Universalmotors 1 ausfüllt und daß zwischen den Kühlrippen 33
seitlich durch die Wandungen der Halbschalen 40, 41 begrenzte
Luftführkanäle gebildet sind. Die Eingangsleitung 31 des Kühlers
30 ist durch eine Öffnung 52 in der Wand 45 der Motorkammer 44
herausgeführt und mittels eines O-Ringes 53 gegenüber der
Motorkammerwand abgedichtet. Die am freien Ende dieser
Eingangsleitung 31 ausgebildete Kupplung zur Verbindung mit einem
Wasserschlauch o.ä. befindet sich in einer vom Gerätegehäuse
ausgebildeten, nach unten offenen Aussparung und ist daher für
den Benutzer zugänglich.
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Die Ausgangsleitung 32 des Kühlers 30 ist durch eine Aussparung
54 in der Wand 47 der Motorkammer 44 geführt und gegenüber der
Motorkammerwandung mittels eines O-Ringes 55 abgedichtet.
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Auf diese Weise führen zwar in die Motorkammer 44 elektrische
Verbindungsleitungen 8 und die Eingangsleitung 31 des Kühlers 30
hinein und aus ihr erstreckt sich die Ankerwelle 40 des
Universalmotors 1 und die Ausgangsleitung 32 des Kühlers 30 heraus.
Trotzdem ist die Motorkammer 44 hermetisch gegen die Umgebung
abgedichtet, also luft- und wasserdicht verschlossen.
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In dem montierten Zustand gemäß Figur 3 befindet sich das auf der
Ankerwelle 4 sitzende Zahnrad 7 außerhalb der Motorkammer 44 in
einer vorderen Kammer des aus den Halbschalen 40 und 41
gebildeten Gerätegehäuses, die als Getriebekammer bezeichnet werden
kann. In diese Getriebekammer erstreckt sich das hintere Ende der
Pumpe 20, die durch zwei halbschalenförmige Abschnitte 56, 57 in
den Gehäusehalbschalen 40 und 41, die den zylindrischen
Gehäusebereich 22 der Pumpe 20 umgreifen, klemmend im Getriebegehäuse
gehalten wird. Der ringförmige Abschnitt 21 des Pumpengehäuses
und die sich von ihm nach vorn erstreckenden Rippen liegen
zwischen den inneren Enden der halbschalenförmigen Abschnitte 56
und 57 und Stützvorsprüngen 58, so daß die Pumpe 20 gegen axiale
Verlagerungen gesichert ist. Außerdem ruht das Pumpengehäuse mit
seinem inneren Ende in einer von Gehäusevorsprüngen 59 gebildeten
Aussparung, und zwischen den Gehäusevorsprüngen 58 und 59
gebildete, nicht bezeichnete Ansätze in den Gehäusehalbschalen
sichern das Pumpengehäuse durch Eingriff mit entsprechenden
axparallel verlaufenden Vorsprüngen am Pumpengehäuse gegen
Verdrehung.
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Im montierten Zustand der Pumpe 20 verläuft die Pumpenwelle 24
parallel zur Ankerwelle 4, und das auf der Pumpenwelle 24
sitzende Zahnrad 17 befindet sich in fluchtender Lage mit dem
Zahnrad 7 der Ankerwelle 4 oberhalb von diesem. Die beiden
Zahnräder sind, wie in Figur 3 zu erkennen ist, durch einen
endlosen Zahnriemen 16 gekoppelt, so daß die Pumpe 20 bei Drehung
der Ankerwelle 4 entsprechend angetrieben wird.
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Die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen handgeführten
Hochdruckreinigers wird zur Vereinfachung anhand der
schematischen Darstellung gemäß Figur 4 beschrieben, in der für gleiche
oder entsprechende Teile wie in den Figuren 1 bis 3 gleiche,
jedoch zusätzlich mit ' gekennzeichnete Bezugszeichen verwendet
sind. Diese Teile werden nicht noch einmal beschrieben.
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Zur Inbetriebnahme wird die Eingangsleitung 31' des Kühlers 30'
mit einem Wasseranschluß o.ä. verbunden und der am freien Ende
des Anschlußkabels 10' sitzende Stecker in die Steckdose des
normalen Stromnetzes gesteckt. Wird in dieser betriebsbereiten
Stellung das Schalterbetätigungselement 11' verschwenkt und so
der Schalter 9' in die Ein-Stellung gebracht, so wird der
Universalmotor an Spannung gelegt und sein Anker dreht sich. Die
sich dadurch drehende Ankerwelle 4', die mit dem auf der
Pumpenwelle 24' sitzenden Zahnrad 17' in Antriebsverbindung
steht, treibt die Pumpe 20' an, so daß von der Anschlußleitung
31' über den Kühler 30' und die Leitung 32' am Pumpeneingang 23'
anstehendes Wasser unter hohem Druck, etwa einem Druck von 70 bar
bis 100 bar aus dem Pumpenausgang 25 herausgepreßt und damit aus
der Spritzdüse 62 gemäß Figur 1 ausgetragen wird.
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Bei Drehung der Ankerwelle 4' dreht sich auch das in der
Motorkammer 44' befindliche Lüfterrad 5' des Universalmotors und
wälzt in der angedeuteten Weise Luft um, wobei das Lüfterrad 5'
in diesem Fall Luft von rechts nach links (Figur 4) durch den
Universalmotor saugt, die die Betriebswärme des Universalmotors
durch direkte Berührung mit den Wicklungen abführt. Die so
erwärmte, durch dunkle Pfeile gekennzeichnete Luft wird über den
Lüfter 30' und dessen in Figur 4 nicht dargestellte Kühlrippen
33 geleitet. Da durch den Kühler 30' die gesamte
Reinigungsflüssigkeit von der Quelle für Reinigungsflüssigkeit zur Pumpe 20'
strömt und diese Reinigungsflüssigkeit, verglichen zu der vom
Universalmotor erwärmten Luft kalt ist, gibt die Luft in
erheblichem Umfang Wärme an den Kühler 30' ab, und diese Wärme
wird durch die Reinigungsflüssigkeit abgeführt. Die dadurch
abgekühlte Luft, die durch Pfeile ohne Schwärzung gekennzeichnet
ist, wird in der dargestellten Weise vom Lüfter 5' wieder durch
den Universalmotor gesaugt und so zur Kühlung verwendet.
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Wie zu erkennen ist, ergibt sich in der hermetisch
abgeschlossenen Motorkammer 44' eine Luftumwälzung, so daß Luft, die Wärme
aus dem Universalmotor abgeführt hat, über den Kühler 30' strömt
und dort ihre Wärme an die durchströmende Reinigungsflüssigkeit
abgibt, so daß sie wiederum zu Kühlzwecken zur Verfügung steht.
Somit erfolgt, wie insbesondere Figur 3 zu entnehmen ist, durch
die Kühlrippen 33 des Kühlers 30 eine solche Luftführung, daß die
vom Lüfterrad 5 geförderte Warmluft am dem Lüfterrad 5
benachbarten Ende des Kühlers 30 zwischen die Kühlrippen 33 eintritt und
dann entlang einer festgelegten Bahn über die Kühlrippen 33 in
Richtung auf das andere Ende des Kühlers 30 strömt. An diesem
Ende tritt die nunmehr abgekühlte Luft aus und befindet sich am
dem Lüfterrad 5 gegenüberliegenden Ende des Universalmotors 1,
so daß sie dort infolge der Saugwirkung des Lüfterrades 5 wieder
in den Universalmotor 1 eintritt.