DE10150347A1

DE10150347A1 - Schwerer Lüfter für Drehstrommotore in Anlagen zur Personenbeförderung

Info

Publication number: DE10150347A1
Application number: DE2001150347
Authority: DE
Inventors: Andreas Treugut
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-04-17

Abstract

Es wird ein schwerer Lüfter für Drehstrommotore in Anlagen zur Personenbeförderung, insbesondere in Fahrtreppen und Fahrsteigen, beschrieben. DOLLAR A Die Lüfterflügel (3) des schweren Lüfters (2) sind zwischen einer inneren Nabe (4) und einem äußeren Ring (5) fest eingebunden. Der äußere Ring (5) ist in seiner Außenkontur (6) einer serienmäßigen Lüfterhaube (7) angepasst. Seine Wanddicke läuft in Richtung Motor (9) dünnwandig aus und in Gegenrichtung derart dickwandig, daß er ein erhebliches, zusätzliches Massenträgheitsmoment aufweist. DOLLAR A Sind noch größere Massenträgheitsmomente erforderlich, dann wird dem äußeren Ring (5) ein zusätzlicher Adapterring (14, 16) fest angefügt, der einerseits mit größerem Durchmesser der Kontur größerer serienmäßiger Lüfterhauben (11) angepaßt ist oder andererseits sich in Achsrichtung der Motorwelle (1) erstreckt. Der schwere Lüfter kann sich ohne oder mit einem Adapterring sowohl unter einer serienmäßigen Lüfterhaube (7, 11) befinden als auch ohne Lüfterhaube installiert sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen schweren Lüfter für Drehstrommotore in Anlagen zur Personenbeförderung, insbesondere für Antriebseinheiten in Fahrtreppen und Fahrsteigen. Die Antriebseinheiten bestehen dabei in der Regel aus einer Kombination von Motor, Bremse und Untersetzungsgetriebe. Zur Kühlung des Motors ist meistens auf der dem Abtrieb abgewandten Seite (B-seitig) ein konstant mitdrehender Lüfter unter einer angepaßten Lüfterhaube angebracht. Die Lüfterhaube dient der günstigen Luftführung vom Innenbereich der Lüfterflügel zu den Kühlrippen des Motors. Im Innenbereich über dem Lüfter ist die Lüfterhaube für den Luftdurchlaß und für den Berührschutz mit einem Lüftungsgitter versehen.
Für Anlagen dieser Art ist im Notfall eine möglichst schonende Abbremsung vorzusehen, unabhängig davon, ob sie mit wenigen Personen gering oder mit vielen Personen hoch ausgelastet sind.
Üblicherweise wird dies dadurch erreicht, daß an der schnellen Motorwelle oder der mit ihr gekuppelten Eingangswelle in das Getriebe zusätzliche schwere Schwungmassen angebracht werden.
Eine vorteilhafte Variante des Einbringens der Schwungmassen ist die Aufteilung auf beide Seiten des Motors. Die beiderseitige Anordnung der Massen führt im Betrieb zu einer vorteilhaften Stabilisierung der Motorwelle und zu einer günstigen Aufteilung der unvermeidlich vorhandenen restlichen Unwucht in den rotierenden Massen. Abtriebsseitig (A-seitig) kann die Schwungmasse in die üblicherweise verwendete mitdrehende Trommel einer Backenbremse eingebracht sein. Auf der anderen Motorseite (B-seitig) kann ein kleinerer Teil der Schwungmasse durch einen schweren Lüfter eingebracht sein.
Hierfür werden anstatt der üblichen Lüfter aus Kunststoff oder Aluminium gleichartige Bauformen aus Grauguß als schwere Lüfter angeboten. Der Gewinn an zusätzlichem Massenträgheitsmoment ist jedoch unbefriedigend gering.
Alternativ kann die Schwungmasse Bestandteil eines zusätzlichen mitlaufenden Handrades sein. Hier wird das notwendige Massenträgheitsmoment der Schwungmasse besonders günstig eingebracht, weil in dieser Position für das Handrad meistens der Freiraum für einen größeren Durchmesser vorhanden ist. Jedoch besteht der Nachteil in einer oft störenden, erweiterten Baulänge im B-seitigen Bereich des Motors durch das zusätzliche Handrad.
Mit einer bekannt gewordenen neuartigen Ausführung wird dieser Nachteil beseitigt, indem das schwere Handrad mit großem Durchmesser den Längenbauraum eines B-seitig angeordneten erforderlichen Motorlüfters einnimmt, wobei im Innenbereich des Handrades Lüfterflügel eingegossen sind. Die bisher durch eine Lüfterhaube erzielte günstige Luftführung zu den Kühlrippen des Motors wird hier durch eine äußere, am Motor angegossene ringförmige Manschette erreicht, die zum drehenden Handrad hin eine überlappende berührungslose Absperrung erzielt. Als Schutz, entsprechend dem stehenden Lüftungsgitter der Lüfterhauben, ist ein mitdrehendes Lüftungsgitter über den eingegossenen Lüfterflügeln angebracht.
Diese elegante Lösung für eine Verkürzung der Baulänge hat für Zulieferer der Antriebseinheit den Nachteil, daß hiermit Forderungen von Kunden nach einem ausreichenden Berührungsschutz für das mitdrehende Handrad nicht erfüllt sind. Außerdem müssen für häufig erforderliche Anpassungen der Schwungmassen an die Leistungsfähigkeit der Anlage für jede Motorgröße mehrere gegossene Durchmesservarianten vorgehalten werden. Darüber hinaus wird wegen des Aufwandes für den zusätzlichen Berührungsschutz und wegen weiterer Sicherheitsvorkehrungen häufig auf ein mitlaufendes Handrad seitens der Kunden verzichtet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für das zusätzliche erforderliche Massenträgheitsmoment eine günstige Massenverteilung beiderseits des Motors zu finden, die eine nachteilige Erweiterung der Baulänge vermeidet und gleichermaßen den Forderungen vieler Kunden nach ausreichendem Berührungsschutz gerecht wird.
Darüber hinaus sollen die Anforderungen an unterschiedliche Größen der Schwungmassen kostengünstig erfüllt werden. Nach Abnahme der Lüfterhaube sollte ein schwerer Lüfter auch als Handrad genutzt werden können.
Diese Aufgabenstellungen werden erfindungsgemäß mit einem schweren Lüfter nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß bei gefordertem Berührungsschutz unter einer kostengünstigen serienmäßigen Lüfterhaube Freiraum für zusätzliche Schwungmasse mit wirkungsvollem Massenträgheitsmoment an einem schweren Lüfter genutzt werden kann. Sie geht weiterhin von der Erkenntnis aus, dass bei noch größerem Bedarf an Schwungmasse der erforderliche Freiraum mit Hilfe einer kostengünstigen serienmäßigen Lüfterhaube von einem Motor größerer Bauform zur Verfügung steht und daß ein erfindungsgemäßer schwerer Lüfter derart gestaltet ist, daß er nach Abnahme der Haube im Notfall auch als Handrad genutzt werden kann oder mit geeignetem eigenem Berührschutz auch ohne Lüfterhaube eingesetzt werden kann, wenn dies kundenseitig zulässig ist.
Die erfindungsgemäße Ausführung eines schweren Lüfters (2) nach Anspruch 1 hat den Vorteil, daß für die gängigsten Leistungsvarianten mit den größten Stückzahlen eine ausreichende zusätzliche Schwungmasse unter einer serienmäßigen Lüfterhaube eingebracht ist ohne zusätzlichen Bedarf an Bauraum, durch die folgende Kombination von Merkmalen:

a) die Lüfterflügel (3) sind zwischen einer inneren Nabe (4) und einem äußeren Ring (5) fest eingebunden;
b) der äußere Ring (5) ist in seiner Außenkontur (6) der Form einer serienmäßigen Lüfterhaube (7) mit einem geringem Abstand zur Haubenkontur angepaßt;
c) der äußere Ring (5) läuft in Richtung der Kühlrippen (8) des Motors (9) dünnwandig aus;
d) der äußere Ring (5) läuft in der Gegenrichtung, den Kühlrippen abgewandt, derart dickwandig aus, daß er ein erhebliches zusätzliches Massenträgheitsmoment aufweist.

Dabei können der äußere Ring (5), die Lüfterflügel (3) und die innere Nabe (4) gemeinsam einteilig gefertigt, beispielsweise eine gegossene Ausführung aufweisen oder in beliebiger Werkstoffkombination einteilig oder als einzelne Teile gefertigt und fest verbunden zusammengefügt sein.
Bei größerem Bedarf an Motorleistung und damit auch an Schwungmasse, wird entweder der äußere Ring (5), in einer erweiterten Außenkontur (10) der Form einer serienmäßigen größeren Lüfterhaube (11) eines Motors größerer Bauform angepaßt oder ein zusätzlicher Adapterring (14) mit größerem Massenträgheitsmoment wird fest verbunden auf den äußeren Ring (5) aufgefügt.
Die größere Lüfterhaube wird dabei über Zwischenstücke (12) am kleineren Motor (9) befestigt. Der Einsatz einer serienmäßigen Lüfterhaube wie sie normalerweise für einen größeren Motor verwendet wird, ist für diesen Fall eine vorteilhafte, kostengünstige Lösung.
Der zusätzliche Adapterring (14, 16) kann dabei sowohl mit größerem Durchmesser als auch mit größerer Bauhöhe ausgeführt werden. Letzteres ist von Vorteil, wenn nur begrenzte Freiräume für den Durchmesser vorgegeben sind.
Letztlich kann der schwere Lüfter auch ohne Lüfterhaube eingesetzt werden. In diesem Fall bewirkt eine Manschette (17) daß die Kühlluft ohne größere Verluste von den Lüfterflügeln (3) zu den Kühlrippen (8) des Motors (9) geführt wird.
Erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 1 bis 3 dargestellt.
Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen schweren Lüfter (2) in zwei Ausführungsformen unter der zugehörigen Lüfterhaube (7) eines Motors (9) mit den Kühlrippen (8). Auf der rechten Seite ist eine einteilige Form von Lüfterflügeln (3), innerer Nabe (4) und äußerem Ring (5) als gegessener Ausführung des Lüfters (2) dargestellt. Die linke Seite zeigt eine Kombination einzeln gefertigter Bauteile von Lüfterflügeln (3), innerer Nabe (4.1) und äußerem Ring (5.1). Die Außenkonturen (6) des äußeren Ringes (5) sind der Kontur der Lüfterhaube (7) angepaßt und weisen einen geringen Abstand A zur Lüfterhaube auf.
In Fig. 2 ist der Einsatz einer größeren Schwungmasse dargestellt. Die linke Seite zeigt einen äußeren Ring (5.2) mit erweiterter, angepaßter Außenkontur (10) unter einer serienmäßigen Lüfterhaube (11) von einem ansonsten größeren Motor. Die rechte Seite zeigt einen zusätzlichen Adapterring (14) mit angepaßter Außenkontur (15), aufgesetzt auf Zentriersitze (13) am äußeren Ring (5). Die größere Lüfterhaube (11) ist über Zwischenstücke (12) am Motor (9) befestigt. Eine Manschette (17), die die motorseitige Kante (18) des äußeren Ringes (5) überdeckt, bewirkt eine weitgehend verlustfreie Luftführung.
Fig. 3 zeigt den Einsatz des schweren Lüfters ohne Lüfterhaube. Hierbei wird wie bei der Verwendung einer größeren Lüfterhaube ebenfalls eine Manschette (17) zur Luftführung eingesetzt.
Für die Verwendung des schweren Lüfters als Handrad ist als Berührungsschutz über den Lüfterflügeln ein mitdrehendes Lüftungsgitter (19) eingebracht. Ergänzend zu Fig. 2 ist auf der rechten Seite ein zusätzlicher langer Adapterring (16) dargestellt, der ungefähr den Durchmesser des Motors aufweist.
Im Rahmen der Erfindung sind auch noch andere Ausführungsformen des schweren Lüfters möglich, die den in den Ansprüchen offenbarten Merkmalen entsprechen. So kann der äußere Ring (5) oder der Adapterring (14) durch eine entsprechende Werkstoffkombination eine schwingungsgedämpfte Ausführung aufweisen. Zusätzlich kann der Adapterring als Ringscheibe gestaltet sein, mit einem griffgünstigem Wulst, entsprechend üblich verwendeter Handräder. Bezugszeichenliste 1 Motorwelle
2 Lüfter
3 Lüfterflügel
3.1 Lüfterflügel als einzelnes Bauteil
4 innere Nabe
4.1 innere Nabe als einzelnes Bauteil
5 äußerer Ring
5.1 äußerer Ring als einzelnes Bauteil
5.2 äußerer Ring mit erweiterter Außenkontur (6)
6 Außenkontur (von 5)
7 Lüfterhaube
8 Kühlrippen des Motors
9 Motor
10 erweiterte Außenkontur (von 5)
11 größere Lüfterhaube
12 Zwischenstücke
13 Zentriersitze
14 Adapterring
15 Außenkontur (von 14)
16 langer Adapterring
17 Manschette
18 motorseitige Kante (von 5)
19 Lüftungsgitter

Claims

1. Schwerer Lüfter für Drehstrommotore in Anlagen zur Personenbeförderung, insbesondere für Antriebseinheiten in Fahrtreppen und Fahrsteigen, wobei mit der Motorwelle (1) der Lüfter (2) des Motors fest verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Kombination von Merkmalen:

a) die Lüfterflügel (3) sind zwischen einer inneren Nabe (4) und einem äußeren Ring (5) fest eingebunden;

b) der äußere Ring (5) ist in seiner Außenkontur (6) der Form einer serienmäßigen Lüfterhaube (7) mit einem geringem Abstand zur Haubenkontur angepaßt;

c) der äußere Ring (5) läuft in Richtung der Kühlrippen (8) des Motors (9) dünnwandig aus;

d) der äußere Ring (5) läuft in der Gegenrichtung, den Kühlrippen abgewandt, derart dickwandig aus, daß er ein erhebliches zusätzliches Massenträgheitsmoment aufweist.

2. Schwerer Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (5), die Lüfterflügel (3) und die innere Nabe (4) gemeinsam einteilig gefertigt, beispielsweise gegossen sind.

3. Schwerer Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (5.1), die Lüfterflügel (3.1) und die innere Nabe (4.1) in beliebiger Werkstoffkombination einteilig oder als einzelne Teile gefertigt und fest verbunden zusammengefügt sind.

4. Schwerer Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (5.2), in einer erweiterten Außenkontur (10) der Form einer serienmäßigen größeren Lüfterhaube (11) eines Motors größerer Bauform angepaßt ist und die größere Lüfterhaube über Zwischenstücke (12) am kleineren Motor (9) befestigt ist.

5. Schwerer Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (5) in seiner Außenkontur (6) Zentriersitze (13) aufweist und darauf ein zusätzlicher Adapterring (14) mit größerem Massenträgheitsmoment fest verbunden aufgefügt ist.

6. Schwerer Lüfter nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (14) in seiner Außenkontur (15) der Form einer serienmäßigen größeren Lüfterhaube (11) eines Motors größerer Bauform angepaßt ist.

7. Schwerer Lüfter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser von Adapterring und Motor ungefähr gleich groß sind und sich die zusätzliche Masse als langer Adapterring (16) hauptsächlich in Achsrichtung erstreckt.

8. Schwerer Lüfter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (9) lüfterseitig mit einer Manschette (17) versehen ist, die in geringen Abstand zum äußeren Ring (5) des Lüfters, dessen motorseitige Kante (18) außen überdeckt.

9. Schwerer Lüfter nach Anspruch 1, 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem äußeren Ring (5.2) fest verbundenes Lüftungsgitter (19) die innenliegenden Lüfterflügel (3) überdeckt.