BE1030312A1 - Strömungsmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine (1) mit wenigstens einem Gehäuse (10), mit wenigstens einem Elektromotor (3) mit einem am Gehäuse (10) feststehend angeordneten Stator (30) und mit einem gegenüber dem Stator (30) drehbeweglichen Rotor (31), mit wenigstens einer Welle (4), welche mit dem Rotor (31) feststehend verbunden ist, wobei die Welle (4) wenigstens ein Laufrad (5) aufweist, welches ausgebildet ist, durch seine Rotation einen Fluidstrom (A) zu erzeugen, und mit einer Lagerung (2), welche entlang der Rotationsachse (X) der Welle (4) zwischen dem Elektromotor (3) und dem Laufrad (5) angeordnet ist. Die Strömungsmaschine (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (31) entlang der Rotationsachse (X) um einen axialen Versatz (A) exzentrisch zum Stator (30) angeordnet ist.
Description
Beschreibung
Strömungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, ein Haushalts- oder Küchengerät mit einer derartigen Strömungsmaschine sowie einen Elektromotor für eine derartige s Strömungsmaschine.
Auf vielen technischen Gebieten ist es erforderlich, einen Fluidstrom zu erzeugen. Dies kann für Flüssigkeiten und insbesondere für Wasser oder wässerige Flüssigkeiten ebenso gelten wie für Gase und insbesondere für Luft. Hierzu können Strömungsmaschinen verwendet werden, welche üblicherweise mittels eines in einem Gehäuse rotierenden Laufrads das Fluid auf einer Ansaugseite ansaugen und an einer Druckseite wieder abgeben.
Strömungsmaschinen können je nach Ausgestaltung und Anwendungsfall beispielsweise zur
Bewegung von Luft auch als Ventilatoren, als Gebläse oder als Lüfter bezeichnet werden.
Derartige Strömungsmaschinen werden auch bei Haushalts- sowie Küchengeräten zur
Erzeugung von Fluidströmen eingesetzt. Beispielsweise werden bei einem Staubsauger ı5 Mittels eines derartigen Luftstroms Schmutzpartikel und dergleichen von einem Untergrund wie insbesondere von einem Fußboden in den Staubsauger eingesogen und durch wenigstens einen Filter hindurchgeführt. Innerhalb eines Wäschetrockners oder
Waschtrockners wird erwärmte Luft in die Trommel eingeblasen, um die dort befindliche feuchte Wäsche zu trocknen und deren Feuchtigkeit mit dem Luftstrom aus der Trommel abzuführen. Bei einem Backofen kann heiße Luft in den Garraum eingeblasen werden, um die dort befindlichen Speisen zu garen. Vergleichbar kann dies bei einem Dampfgarer mit heißer und feuchter Luft umgesetzt werden. Auch können derartige Strömungsmaschinen bei
Haushalts- sowie Küchengeräten zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstroms wie z.B. zum
Abpumpen der Waschflotte bei einer Waschmaschine verwendet werden. Das Laufrad einer derartigen Strömungsmaschine wird hierzu angetrieben und die Schaufelblätter des Laufrads sorgen aufgrund ihrer Ausgestaltung und Anordnung für die gewünschte Bewegung des
Fluids bzw. für die Erzeugung des Fluidstroms.
Als Antrieb derartiger Strömungsmaschinen werden üblicherweise Elektromotoren verwendet, welche ihre Rotationsbewegung über eine gemeinsame Welle auf das Laufrad übertragen.
Das Laufrad kann auch als Abtrieb der Strömungsmaschine bezeichnet werden.
Üblicherweise wird der Elektromotor feststehend im Gehäuse der Strömungsmaschine angeordnet und die Welle durch den Elektromotor hindurchgeführt. An einem Ende ragt die
Welle ausreichend weit über den Elektromotor hervor, so dass an diesem hervorragenden
Ende der Welle das Laufrad angeordnet wird. Dieses Ende der Welle kann auch als das dem
Elektromotor abgewandtes Wellenende bezeichnet werden. Das Laufrad wird üblicherweise ausreichend von dem Gehäuse der Strömungsmaschine umschlossen, um durch wenigstens eine Durchlassöffnung des Gehäuses auf der Ansaugseite das Fluid ansaugen und durch wenigstens eine Durchlassöffnung des Gehäuses auf der Druckseite an die Umgebung oder an eine weitere Komponente eines Geräts wie z.B. eines Haushaltsgeräts oder eines
Küchengeräts abgeben zu können.
Die Welle wird üblicherweise an zwei Stellen durch Lagerungen wie z.B. durch Wälzlager gegenüber dem Gehäuse um eine Längsachse der Strömungsmaschine als Rotationsachse drehbeweglich gelagert. Die beiden Lager sind üblicherweise beidseitig von dem
Elektromotor angeordnet, um einen stabilen Halt der Welle gegenüber dem Gehäuse zu erreichen. Zwischen den beiden Lagern ist der Rotor des Elektromotors an der Welle angeordnet und innerhalb des Stators des Elektromotors positioniert. Das hervorragende, dem Elektromotor abgewandte Wellenende, welches das Laufrad trägt, erstreckt sich von einem der beiden Lager von dem Rotor weg und ist ungelagert. ı5 Alternativ ist es bekannt, die Lagerung der Welle einer Strömungsmaschine zwischen dem
Laufrad und dem Rotor des Elektromotors anzuordnen. Mit anderen Worten ist nicht nur das
Laufrad sondern auch der Rotor an einem Ende der Welle, welches dem Laufrad gegenüber liegt, wie zuvor beschrieben angeordnet. Die Lagerung ist zwischenliegend angeordnet und üblicherweise z.B. als Patronenlager in sich geschlossen ausgebildet, was die Montage vereinfachen und die Toleranzen reduzieren kann, siehe z.B. EP 2 401 516 B1 und EP 3 387 741 A1.
In jedem Fall ist der Stator bzw. der Ständer des Elektromotors feststehend mit dem Gehäuse der Strömungsmaschine und der Rotor bzw. der Läufer feststehend mit der Welle verbunden, so dass der Rotor vom Stator durch elektromagnetische Wechselwirkung rotatorisch um die
Rotationsachse angetrieben werden kann, um die Welle rotieren zu lassen. Seitens des
Stators sind hierzu elektrische Leiterspulen, kurz Spulen, vorhanden, welche bestromt und als Erregerspulen bezeichnet werden können. Die Wicklungen der elektrischen Leiterspulen sind um einen Eisenkern gewickelt, welcher üblicherweise geblecht ausgeführt ist.
Entsprechend kann auch von Statorwicklungen und Statorblechen gesprochen werden. Je nach Typ des Elektromotors kann der Rotor ebenfalls Spulen mit einem Eisenkern, welcher auch als Anker bezeichnet werden kann, oder Permanentmagnete aufweisen. Die Magnete des Rotors, ob Spulen oder Permanentmagnete, sind dabei entlang der Rotationsachse zentrisch zum Eisenkern bzw. zu den Statorblechen des Stators angeordnet.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Strömungsmaschine der eingangs beschriebenen Art mit verbesserten akustischen Eigenschaften und bzw. oder mit einem verbesserten Gesamtwirkungsgrad zu schaffen. Insbesondere soll dies möglichst über die gesamte Lebensdauer erreicht werden. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten
Strömungsmaschinen geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Strömungsmaschine, durch ein Haushalts- oder Küchengerät sowie durch einen Elektromotor mit den Merkmalen der unabhängigen s Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Strömungsmaschine mit wenigstens einem
Gehäuse, mit wenigstens einem Elektromotor mit einem am Gehäuse feststehend angeordneten Stator und mit einem gegenüber dem Stator drehbeweglichen Rotor, mit wenigstens einer Welle, welche mit dem Rotor feststehend verbunden ist, wobei die Welle wenigstens ein Laufrad aufweist, welches ausgebildet ist, durch seine Rotation einen
Fluidstrom zu erzeugen, und mit einer Lagerung, welche entlang der Rotationsachse der
Welle zwischen dem Elektromotor und dem Laufrad angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor ı5 entlang der Rotationsachse um einen axialen Versatz exzentrisch zum Stator angeordnet ist.
Mit anderen Worten ist der Rotor entlang der Rotationsachse nicht wie bisher bekannt zentrisch bzw. konzentrisch zum Stator angeordnet, d.h. Rotor und Stator sind entlang der
Rotationsachse nicht wie bisher bekannt symmetrisch um eine gemeinsame Mitte angeordnet, sonders es liegt entlang der Rotationsachse ein axialer Versatz in einem vorbestimmten, d.h. festgelegten, Maße vor. Der axiale Versatz kann auch als
Außenmittigkeit bezeichnet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass mittels des axialen
Versatzes entlang der Rotationsachse in die eine oder in die andere Richtung das akustische
Verhalten des Elektromotors und damit auch der Strömungsmaschine als Ganzes positiv beeinflusst werden kann. Dabei stehen sowohl die Richtung des axialen Versatzes entlang der Rotationsachse als auch das Maß des axialen Versatzes entlang der Rotationsachse als
Gestaltungsspielraum zur Verfügung. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch auch der
Wirkungsgrad des Elektromotors und damit auch der Strömungsmaschine als Ganzes erhöht werden. In jedem Fall kann dies langanhaltend erreicht werden, da der axiale Versatz entlang der Rotationsachse konstruktiv umgesetzt werden und sich somit auch über die gesamte
Lebensdauer des Elektromotors bzw. der Strömungsmaschine nicht bzw. höchstens unwesentlich verändern kann. Dies gilt jeweils ebenso für ein Haushalts- bzw. Küchengerät mit einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Rotor entlang der Rotationsachse um einen axialen Versatz zum Laufrad hin exzentrisch zum Stator angeordnet. Dies kann eine
Möglichkeit zur Umsetzung des axialen Versatzes bei der erfindungsgemäßen
Strömungsmaschine darstellen.
Dies kann dahingehend vorteilhaft sein, dass dadurch, dass der Magnet des Rotors, d.h. dessen Spulen oder Permanentmagnete, entlang der Rotationsachse in Richtung des s Laufrads versetzt auf der Welle angeordnet sind, eine zusätzliche Kraft in dieselbe Richtung wie die Wirkrichtung von Verbindungsmitteln wie beispielsweise Schrauben bewirkt werden kann, welche den Elektromotor am Gehäuse halten kann. Wenn der Magnet des Rotors nämlich, wie bisher bekannt, zentrisch bzw. konzentrisch zum Stator angeordnet wird, kann es aufgrund von Toleranzen zu Kräften in Wirkrichtung der Verbindungsmittel bzw. der
Schrauben kommen, oder aber auch in die entgegengesetzte Richtung. In letzterem Fall könnte z.B. vergleichsweise häufig sogenannter „Passungsrost“ entstehen, weshalb üblicherweise der Stator des Elektromotors am Gehäuse festgeklebt wird, um den „Passungsrost“ zu vermeiden. Dieser undefinierte Zustand, d.h. ein axiales Wandern des
Magneten des Rotors entlang der Rotationsachse in die eine oder andere Richtung im permanenten Wechsel, könnte ferner zu einem Lösen der Verbindungselemente bzw. der
Schraubverbindungen führen.
Wird jedoch erfindungsgemäß stattdessen eine exzentrische Anordnung zwischen Rotor und
Stator derart vorgenommen, dass der Rotor gegenüber dem Stator eingerückt wird, so kann eine zusätzliche Kraft des Rotors auf den Stator entlang der Rotationsachse zum Laufrad bzw. zum Gehäuse hin erzeugt werden, dass den Stator zusätzlich am Gehäuse halten bzw. verspannen kann. Auch kann eine Bewegung des Rotors hin und her gegenüber dem Stator entlang der Rotationsachse auf diese Art und Weise vermieden werden, welche auch zu einem Lösen der Verbindungselemente bzw. Schrauben führen könnte.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Rotor entlang der Rotationsachse um einen axialen Versatz vom Laufrad weg exzentrisch zum Stator angeordnet. Dies kann eine andere Möglichkeit zur Umsetzung des axialen Versatzes bei der erfindungsgemäßen
Strömungsmaschine darstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Stator Statorbleche und
Statorwicklungen auf und der Rotor weist Spulen oder Permanentmagnete auf, wobei die
Spulen oder die Permanentmagnete des Rotors entlang der Rotationsachse um den axialen
Versatz exzentrisch zu den Statorblechen des Stators angeordnet sind. In diesem Fall kann die Welle abschnittsweise als Anker der Spulen dienen. Dies kann eine konkrete Umsetzung bei derartigen Typen von Elektromotoren ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Spulen oder die Permanentmagnete des Rotors entlang der Rotationsachse um den axialen Versatz zum Laufrad hin exzentrisch zu den Statorblechen des Stators angeordnet. Hierdurch können die entsprechenden zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile bei derartigen Typen von Elektromotoren umgesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Spulen oder die Permanentmagnete 5 des Rotors entlang der Rotationsachse um den axialen Versatz vom Laufrad weg exzentrisch zu den Statorblechen des Stators angeordnet. Hierdurch können die entsprechenden zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile bei derartigen Typen von Elektromotoren umgesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung beträgt der axiale Versatz zwischen 0,5 mm und 1,5 mm. Dies können, insbesondere bei Haushalts- und Küchengerät, geeignete bzw. vorteilhafte Maße sein, um den axialen Versatz entlang der Rotationsachse umzusetzen und hierdurch die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile zu erreichen. Insbesondere kann auf diese Art und Weise gleichzeitig die übliche Funktionsweise von Elektromotoren möglichst wenig bzw. ausreichend gering beeinflusst werden. ı5 Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist an der Welle entlang der Rotationsachse zwischen dem Rotor und der Lagerung eine Wuchtscheibe angeordnet. Dies kann es ermöglichen, im Rahmen der Montage die Welle gegenüber dem Gehäuse bzw. einem
Gehäusevorderteil auszuwuchten und somit Unwuchten der Welle gegenüber der
Rotationsachse zu reduzieren oder sogar zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Haushalts- oder Küchengerät mit einer
Strömungsmaschine wie zuvor beschrieben. Auf diese Art und Weise können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile bei einem Haushaltsgerät oder bei einem
Küchengerät umgesetzt und genutzt werden. Hierzu kommen alle Haushaltsgeräte sowie
Küchengeräte in Betracht, bei denen Fluidströme erzeugt werden müssen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Elektromotor zur Verwendung in einer
Strömungsmaschine wie zuvor beschrieben, Hierdurch kann ein erfindungsgemäß er
Elektromotor zur Verfügung gestellt werden, um eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine wie zuvor beschrieben umsetzen und dessen Eigenschaften und Vorteile nutzen zu können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und
Wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine.
Die o.g. Figur wird in zylindrischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsachse
X, welche auch als Rotationsachse X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsachse X erstreckt sich eine radiale Richtung R von der Längsachse X weg. Senkrecht zur radialen
Richtung R und um die Längsachse X herum erstreckt sich eine Umfangsrichtung (nicht bezeichnet).
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Strömungsmaschine 1. Die
Strömungsmaschine 1 dient im vorliegenden Fall der Erzeugung eines Fluidstroms (nicht dargestellt) in Form eines Luftstroms. Entsprechend kann die Strömungsmaschine 1 auch als
Gebläse 1, als Ventilator 1 oder als Lüfter 1 bezeichnet werden. Die Strömungsmaschine 1 kann jedoch sinngemäß auch zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstroms verwendet werden.
Das Gebläse 1 weist ein Gehäuse 10 auf, welches in ein Gehäusevorderteil 11 und in ein
Gehäusehinterteil 12, betrachtet entlang der Rotationsachse X in der wesentlichen
Strömungsrichtung des Luftstroms, unterteilt ist. Das Gehäusevorderteil 11 kann auch als
Leitstufen-Oberteil 11 und das Gehäusehinterteil 12 als Lagerschild 12 bezeichnet werden.
Dem Luftstrom zugewandt ist eine Gehäuseabdeckung 13 entlang der Rotationsachse X an dem Leitstufen-Oberteil 11 angeordnet, welche radial mittig eine Durchgangsöffnung (nicht bezeichnet) aufweist, durch welche hindurch der Luftstrom von dem Gebläse 1 angesogen werden kann. Die Seite des Gebläses 1, welche die Durchlassöffnung aufweist, kann daher auch als Ansaugseite des Gebläses 1 bezeichnet werden. Die Gehäuseabdeckung 13 kann auch als Ansaughaube 13 bezeichnet werden.
Der Luftstrom wird nach der Durchgangsöffnung der Ansaughaube 13 zwischen der
Ansaughaube 13 und dem Leitstufen-Oberteil 11 hindurchgeführt. Anschließend tritt der
Luftstrom durch mit Führungselementen (nicht bezeichnet) versehene Durchgangsöffnungen (nicht bezeichnet) des Leitstufen-Oberteils 11, welche auch als Leitstufen des Leitstufen-
Oberteils 11 bezeichnet werden können, durch dieses hindurch und gelangt über weitere
Führungselemente (nicht bezeichnet) des Lagerschilds 12, welche auch als Leitstufen des
Lagerschilds 12 bezeichnet werden können, in dessen Innenraum (nicht bezeichnet). Von dem Innenraum des Lagerschilds 12 bzw. des Gehäuses 10 gelangt der Luftstrom durch weitere Durchlassöffnungen (nicht bezeichnet) wieder aus dem Gehäuse 10 hinaus. Diese
Seite des Gehäuses 10 kann als Druckseite bezeichnet werden.
Im bereits beschriebenen Bereich zwischen dem Leitstufen-Oberteil 11 und der Ansaughaube 13 ist ein Laufrad 5 angeordnet, welches eine Mehrzahl von Schaufelblättern 50 aufweist.
Wird das Laufrad 5 um die Rotationsachse X des Gebläses 1, welche der Längsachse X entspricht, rotiert, so bewegen die Schaufelräder 50 Luft an der Ansaugseite in das Gebläse 1 hinein und durch das Gebläse 1 hindurch an der Druckseite wieder aus dem Gebläse 1 bzw. aus dessen Innenraum hinaus. Hierdurch wird der Luftstrom erzeugt.
Entlang der Rotationsachse X ist dem Laufrad 5 abgewandt ein Elektromotor 3 angeordnet, welches mittels Verbindungselementen 32 in Form von Schrauben 32 am Lagerschild 12 gehalten wird. Der Elektromotor 3 weist einen Stator 30 bzw. einen Ständer 30 auf, welcher eine Mehrzahl von Statorblechen 30a aufweist, welche abschnittsweise von Statorwicklungen s 30b umschlossen werden. Die Statorbleche 30a bilden gemeinsam einen Eisenkern 30a des
Stators 30. Die Statorwicklungen 30b können auch als Leiterspulen 30b oder als
Erregerspulen 30b bezeichnet werden. Der Stator 30 des Elektromotors 3 ist durch
Verschrauben feststehend an dem Lagerschild 12 angeordnet. Innerhalb des Stators 30 ist ein Rotor 31 bzw. ein Läufer 31 des Elektromotors 3 angeordnet und feststehend mit einer
Welle 4 verbunden. Der Rotor 31 des Elektromotors 3 weist eine Mehrzahl von Spulen 31a, denen der entsprechende Abschnitt der Welle 4 als Anker dient, oder eine Mehrzahl von
Permanentmagneten 31a auf. Zwischen dem Stator 30 und dem Rotor 31 bzw. zwischen der radialen Innenseite der Statorbleche 30a und der radialen Außenseite der Spulen 31a bzw. der Permanentmagnete 31a wird in der radialen Richtung R ein radialer Luftspalt (nicht bezeichnet) gebildet.
Das Laufrad 5 ist feststehend an einem dem Laufrad 5 zugewandten bzw. dem Elektromotor 3 abgewandten Ende (nicht bezeichnet) der Welle 4 angeordnet. Die Welle 4 erstreckt sich entlang der Rotationsachse X durch das Gehäuse 10 hindurch. Auch ist der Rotor 31 des
Elektromotors 3 bzw. dessen Spulen 31a bzw. Permanentmagnete 31a feststehend an einem dem Elektromotor 3 zugewandten bzw. dem Laufrad 5 abgewandten Ende (nicht bezeichnet) der Welle 4 angeordnet. Gleichzeitig ist die Welle 4 über eine Lagerung 2 drehbeweglich mit dem Gehäuse 10 derart verbunden, dass die radial äußeren Lagerelemente der Lagerung 2 feststehend von dem Lagerschild 12 gehalten werden. Hierzu ist das Lagerschild 12 beispielsweise als SpritzguBteil ausgebildet und von radial außen auf die Lagerung 2 aufgespritzt, alternativ kann das Lagerschild 12 mit der Lagerung 2 aber auch durch beispielsweise Kleben verbunden sein. Auf diese Art und Weise kann die Welle 4 gegenüber dem Gehäuse 10 mittels des Elektromotors 3 rotiert werden. Diese Rotation kann auf das
Laufrad 5 übertragen werden.
In den Innenraum des Lagerschilds 12 bzw. des Gehäuses 11 radial nach außen hineinragend weist der Bereich des Lagerschilds 12, welcher die Lagerung 2 umschließt, eine
Mehrzahl von Kühlrippen (nicht bezeichnet) auf, welche sich sowohl radial als auch länglich in der Richtung der Rotationsachse X erstrecken und in der Umfangsrichtung U zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Kühlrippen sind einstückig mit dem Lagerschild 12 ausgebildet und dienen dazu, Wärme von der Lagerung 2, welche dort durch Reibung im
Betrieb entstehen kann, an den Luftstrom abzugeben.
Die Lagerung 2, welche auch als Rotorlagerung 2 bezeichnet werden kann, besteht im betrachteten Ausführungsbeispiel auf zwei Lagern 21, 22 in Form von zwei Rillenkugellagern 21, 22, welche entlang der Rotationsachse X zueinander beabstandet radial innenseitig mittels der entsprechenden Lagerelemente (nicht bezeichnet) feststehend, z.B. durch s Verpressen, Kleben oder Schrumpfen, auf der Welle 4 und radial außenseitig mittels der entsprechenden Lagerelemente (nicht bezeichnet) durch zum Beispiel Kleben oder
Spritzgießen mit dem Lagerschild 12 verbunden sind. Radial zwischen den jeweiligen
Lagerelementen der beiden Rillenkugellager 21, 22 ist jeweils eine Mehrzahl von
Wälzkörpern in Form von Kugeln (nicht bezeichnet) angeordnet, welche die 100 Drehbeweglichkeit der Welle 4 gegenüber dem Gehäuse 10 ermöglichen. Alternativ kann die
Lagerung 2 auch mittels eines Patronenlagers 2 umgesetzt werden.
Entlang der Rotationsachse X ist zwischen dem Rotor 31 und der Lagerung 2 eine
Wuchtscheide 40 auf der Welle 4 angeordnet, welche dem Auswuchten dient.
Erfindungsgemäß sind die Spulen 31a bzw. die Permanentmagnete 31a des Rotors 31 ı5 entlang der Rotationsachse X um einen axialen Versatz A zum Laufrad 5 hin exzentrisch zu den Statorblechen 30a des Stators 30 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Spulen 31a bzw. die Permanentmagnete 31a des Rotors 31 entlang der Rotationsachse X näher als bisher bekannt auf der Welle 4 zum Laufrad 5 hin angeordnet, so dass die Spulen 31a bzw. die Permanentmagnete 31a des Rotors 31 entlang der Rotationsachse X gegenüber den 20 Statorblechen 30a des Stators 30 eingerückt sind. Hierdurch wird eine zentrische bzw. konzentrische Anordnung der Spulen 31a bzw. der Permanentmagnete 31a des Rotors 31 entlang der Rotationsachse X gegenüber den Statorblechen 30a des Stators 30 vermieden.
Dies kann das akustische Verhalten und denn Gesamtwirkungsgrad der erfindungsgemäßen
Strömungsmaschine 1 verbessern sowie dessen Lebensdauer erhöhen. 25 Durch den axialen Versatz A der Spulen 31a bzw. der Permanentmagnete 31a des Rotors 31 entlang der Rotationsachse X gegenüber den Statorblechen 30a des Stators 30 zum Laufrad hin wird auch eine Kraft auf den Stator 3 ausgeübt, welche den Stator 3 zum Lagerschild 12 hin zieht und somit die Haltekräfte der Schrauben 32 unterstützt.
Auch wird hierdurch vermieden, dass es aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen entlang der Rotationsachse X zu Bewegungen hin und her zwischen Rotor 31 und Stator 30 kommen kann, welche sich schwächend auf die Verbindungen der Schrauben 32 auswirken könnten.
Bezugszeichenliste (Bestandteil der Beschreibung)
A axialer Versatz
R radiale Richtung
X Längsachse; Rotationsachse 1 Strömungsmaschine; Gebläse; Ventilator; Lüfter
Gehäuse 11 Gehäusevorderteil; Leitstufen-Oberteil 0 12 Gehäusehinterteil; Lagerschild 13 Gehäuseabdeckung; Ansaughaube 2 Lagerung; Rotorlagerung; Patronenlager 21 erstes Lager 22 zweites Lager 3 Elektromotor 30 Stator bzw. Ständer des Elektromotors 3 30a Statorbleche; Eisenkern 30b Statorwicklungen; Leiterspulen; Erregerspulen 31 Rotor bzw. Läufer des Elektromotors 3 31a Spulen; Permanentmagnete 32 Verbindungselemente; Schrauben 4 Welle 40 Wuchtscheibe 5 Laufrad 50 Schaufelblätter
Claims (10)
1. Strömungsmaschine (1) mit wenigstens einem Gehäuse (10), mit wenigstens einem Elektromotor (3) mit einem am Gehäuse (10) feststehend angeordneten Stator (30) und mit einem gegenüber dem Stator (30) drehbeweglichen Rotor (31), mit wenigstens einer Welle (4), welche mit dem Rotor (31) feststehend verbunden ist, wobei die Welle (4) wenigstens ein Laufrad (5) aufweist, welches ausgebildet ist, durch seine Rotation einen Fluidstrom (A) zu erzeugen, und mit einer Lagerung (2), welche entlang der Rotationsachse (X) der Welle (4) zwischen dem Elektromotor (3) und dem Laufrad (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (31) entlang der Rotationsachse (X) um einen axialen Versatz (A) exzentrisch zum Stator (30) angeordnet ist.
2. Strômungsmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei der Rotor (31) entlang der Rotationsachse (X) um einen axialen Versatz (A) zum Laufrad (5) hin exzentrisch zum Stator (30) angeordnet ist.
3. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei der Rotor (31) entlang der Rotationsachse (X) um einen axialen Versatz (A) vom Laufrad (5) weg exzentrisch zum Stator (30) angeordnet ist.
4. Strömungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Stator (30) Statorbleche (30a) und Statorwicklungen (30b) aufweist und wobei der Rotor (31) Spulen (31a) oder Permanentmagnete (31a) aufweist, wobei die Spulen (31a) oder die Permanentmagnete (31a) des Rotors (31) entlang der Rotationsachse (X) um den axialen Versatz (A) exzentrisch zu den Statorblechen (30a) des Stators (30) angeordnet sind.
5. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 4, wobei die Spulen (31a) oder die Permanentmagnete (31a) des Rotors (31) entlang der Rotationsachse (X) um den axialen Versatz (A) zum Laufrad (5) hin exzentrisch zu den Statorblechen (30a) des Stators (30) angeordnet sind.
6. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 4, die Spulen (31a) oder die Permanentmagnete (31a) des Rotors (31) entlang der Rotationsachse (X) um den axialen Versatz (A) vom Laufrad (5) weg exzentrisch zu den Statorblechen (30a) des Stators (30) angeordnet sind.
7. Strömungsmaschine (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der axiale Versatz (A) zwischen 0,5 mm und 1,5 mm beträgt.
8. Strömungsmaschine (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (4) entlang der Rotationsachse (X) zwischen dem Rotor (31) und der Lagerung (2) eine Wuchtscheibe (40) angeordnet ist.
9. Haushalts- oder Küchengerät mit einer Strömungsmaschine (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Elektromotor (3) zur Verwendung in einer Strömungsmaschine (1) nach einem der Ansprüchen 1 bis 8,
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| FG | Patent granted |
Effective date: 20231002 |