DE102005012022A1

DE102005012022A1 - Verfahren für eine neuartige gezielt wirksame Kühlung von elektromotorisch angetriebenen Außenvibratoren

Info

Publication number: DE102005012022A1
Application number: DE102005012022A
Authority: DE
Inventors: Harald Winkler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-21

Abstract

Verfahren zur wirksamen Kühlung von Außenvibratoren, dadurch gekennzeichnet, das durch systematisch in das Motorengehäuse oder in ein das Motorengehäuse umgebendes zusätzliches Gehäuse (Kühlmantelgehäuse 2) eingebrachte Hohlräume oder Kanäle (Kühlmittelkanal 3) ein Volumenstrom, bestehend aus Flüssigkeiten (z.B Öl/Thermoöl, Wasser, Kühlflüssigkeit usw.); bzw. Gasen (Luft usw.); bzw. Druckgasen (Druckluft usw.) eingeleitet und möglichst dicht an den Wärmequellen vorbeigeführt wird, um die schädlichen Wärmemengen aufzunehmen und dann den Außenvibrator wieder zu verlassen.

Description

Außenvibratoren finden in der Technik mannigfaltige Anwendungen, z. B. als Vibrationserzeuger für Steinfertigungsmaschinen aller Art, Sortiersiebe, Betonverdichtungsmaschinen, Bodenverdichtungsmaschinen usw. Oftmals sind Außenvibratoren in Maschinenanlagen eingebaut und können aufgrund ihrer hohen abgegebenen Vibrationsleistungen die max. zulässigen Temperaturen durch Eigenwärmeentwicklung oder Fremdwärmebelastung nicht einhalten.
Außenvibratoren sind in der Regel Elektromotoren mit auf beiden Wellenenden befestigten unsymmetrischen Massen. Diese Massen entwickeln Zentripetal- bzw. Zentrifugalkräfte wenn die Motoren diese in Drehungen versetzen, wodurch im Ergebnis Vibration erzeugt wird.
Die zur Zeit bekannten elektromotorisch angetriebenen Außenvibratoren werden in der Regel durch ihre eigene Wärmeabstrahlung gekühlt oder durch auf die Außenvibratoren gerichtete Luftstrahlung zusätzlich gekühlt. Die Wirksamkeit dieser beiden vorgenannten Kühlverfahren ist jedoch besonders bei in engen Räumen eingebauten Außenvibratoren sehr gering, wodurch die Vibratoren oftmals die zulässigen max. Temperaturen überschreiten. Infolge dessen weisen die Außenvibratoren sehr hohen Verschleiß auf, bzw. durch Schäden an den Wellenlagern oder Schäden an den elektrischen Teilen (Wicklungen) treten Defekte auf.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Wärmebelastung der Außenvibratoren durch eine wirksame, gezielte Wärmeableitung innerhalb der max. zulässigen Temperaturwerte zu halten und dadurch Schäden an den Außenvibratoren zu vermeiden bzw. zu vermindern.

Gezielte Volumenströme, die auf die Wärmequellen (Motorenwicklungen, Motorengehäuse) gerichtet werden und aus Flüssigkeiten oder Gasen bzw. Druckgasen bestehen, können die schädlichen Wärmemengen sehr viel besser aufnehmen und gezielter ableiten, als es bislang durch Wärmeabstrahlung oder diffuse Luftströme (externe Gebläse o.ä.) möglich war.

Die durch mit dieser Erfindung mögliche gezielte Wärmeableitung erlaubt die Einhaltung der max. zulässigen Temperaturen der Außenvibratoren. Infolge dessen wird die Standzeit der Außenvibratoren erheblich vergrößert. Ausserdem wird die Wirtschaftlichkeit der mit diesen Außenvibratoren betriebenen Anlagen deutlich verbessert.

Es sollte dabei beachtet werden, dass häufig der wesentliche Kostenfaktor nicht allein in der Neuanschaffung eines Außenvibrators liegt, sondern vielmehr in der Ausfallzeit der mit den herkömmlich bekannten Außenvibratoren betriebenen Anlagen.

Zudem ist es möglich, die abgeleitete schädliche Wärmeenergie anderenorts positiv zu nutzen.

Durch systematisch in das Motorengehäuse eingebrachte Hohlräume oder Kanäle (Kühlmittelkanal 3) wird der Volumenstrom, bestehend aus Flüssigkeiten (z.B. Öl/Thermoöl, Wasser, Kühlflüssigkeit usw.); bzw. Gasen (Luft usw.); bzw. Druckgasen (Druckluft usw.) eingeleitet und möglichst dicht an den Wärmequellen vorbeigeführt, um dort die schädlichen Wärmemengen aufzunehmen und dann den Außenvibrator wieder zu verlassen.

Ähnlich wie bei Verbrennungsmotoren üblich wird das Motorengehäuse des Außenvibrators 1 selbst konstruktiv so gestaltet, dass die v.g. Hohlräume bzw. Kanäle (Kühlmittelkanal 3) in dem Gehäuse direkt eingebracht werden.

Aus Wirtschaftlichkeitsgründen wird es in der Regel jedoch so gestaltet, dass ein zusätzliches Gehäuse (Kühlmantelgehäuse 2), welches das eigentliche Motorengehäuse des Außenvibrators 1 ganz oder teilweise ummantelt, die notwendigen Hohlräume bzw. Kanäle (Kühlmittelkanal 3) beinhaltet, durch das Kühlmedium (v.g. Gase oder Flüssigkeiten) geleitet wird.

Das Zusatzgehäuse kann z. B. aus einem Kunststoff (besonders vorteilhaft ist wärmeleitfähiger Vergusskunststoff) hergestellt werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1: Die Schnittdarstellung A-B, welcher den Kühlmittelkanal 3 in der Kühlmittelzulaufseite des Vibrators darstellt.
2: Die Schnittdarstellung E-E, einen mittleren Querschnitt durch den Vibrator, wobei der Läufer nicht gezeigt ist.
3: Die Schnittdarstellung C-D, welche den Kühlmittelkanal 3 an der Kühlmittelablaufseite darstellt.

Claims

Verfahren zur wirksamen Kühlung von Außenvibratoren, dadurch gekennzeichnet, das durch systematisch in das Motorengehäuse oder in ein das Motorengehäuse umgebendes zusätzliches Gehäuse (Kühlmantelgehäuse 2) eingebrachte Hohlräume oder Kanäle (Kühlmittelkanal 3) ein Volumenstrom, bestehend aus Flüssigkeiten (z.B Öl/Thermoöl, Wasser, Kühlflüssigkeit usw.); bzw. Gasen (Luft usw.); bzw. Druckgasen (Druckluft usw.) eingeleitet und möglichst dicht an den Wärmequellen vorbeigeführt wird, um die schädlichen Wärmemengen aufzunehmen und dann den Außenvibrator wieder zu verlassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Gehäuse (Kühlmantelgehäuse 2) um den Außenvibrator 1 entweder aus wärmeleitfähigem Kunststoff beschaffen ist, ein zusätzliches Gehäuse aus Metall den Außenvibrator umgibt, Kühlschlangen um den Außenvibrator gewickelt sind oder diese Kühlschlangen zusätzlich mit Kunststoff vergossen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Volumenströme durch den Kühlmittelkanal 3 zielgerichtet auf die Wärmequelle einwirken, die Wärme aufnehmen und dann abführen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme gezielt von dem Außenvibrator abgeführt wird und dieser dadurch die max. Temperatur nicht überschreitet. Diese Erfindung ist ein Verfahren zur wirksamen Kühlung von Außenvibratoren. Hierfür werden in das Motorengehäuse oder in ein das Motorengehäuse umgebendes zusätzliches Gehäuse aus wärmeleitfähigem Vergusskunststoff systematisch Hohlräume oder Kanäle eingebracht. Durch diese Hohlräume oder Kanäl fließt ein Volumenstrom. Dieser Volumenstrom kann aus Flüssigkeiten, Gasen oder Druckgasen bestehen. Dieser Volumenstrom wird nun gezielt so dicht wie möglich an der Wärmequelle vorbeigeführt. Beim Passieren der Wärmequelle wird die schädliche Wärmemenge durch den Volumenstrom aufgenommen und aus dem Außenvibrator herausgeleitet. Dieses führt zu einer Verbesserung der Standzeiten der Außenvibratoren, da durch die verminderte Erwärmung die Bauteile des Außenvibrators nicht mehr in der bekannten Form geschädigt werden. Die abgeführte Wärme kann anderen Bereichen zugeführt werden und bringt so einen zusätzlichen Nutzen.