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Die
Erfindung betrifft einen schnelllaufenden Elektromotor, bspw. für Haushaltsgeräte, insbesondere
für einen
Staubsauger, mit einem eine Motorwelle aufweisenden Rotor und einem
Stator, mit einem Lageraufnahmeteil, in welchem die Motorwelle gelagert
ist, wobei an der Motorwelle ein Ventilator angeflanscht ist zur
Kühlung
des Motors, wobei weiter der Rotor und der Stator in einem Motorgehäuse aufgenommen
sind und die Kühlluft
zumindest teilweise außerhalb
des Motorgehäuses
entlangströmt, wobei
der außerhalb
des Motorgehäuses
entlangströmenden
Kühlluft
ein schraubenlinienförmiger Verlauf
aufgeprägt
ist, und der Motor mit dem Motorgehäuse in einem Aufnahmegehäuse angeordnet
ist.
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Elektromotoren
der in Rede stehenden Art sind bekannt. Diese dienen bspw. als Motorgebläseeinheiten
bei Staubsaugern, insbesondere Haushalts-Staubsaugern, wobei der Großteil der über den Ventilator
angesaugten Luft radial außen über das Motorgehäuse zur
Kühlung
des Elektromotors geführt
wird. Diesbezüglich
wird auf die
EP 0 896
759 B1 verwiesen. Aus dieser Patentschrift ist eine Konstruktion
mit einem Stützkorb
bekannt, welcher das Motorgehäuse
umgebend der außerhalb
des Motorgehäuses
entlangströmenden
Kühlluft
einen schraubenlinienförmigen
Verlauf aufprägt.
Der Stützkorb
ist weiter umhüllt
von einem Absorptionsmaterial, bspw. in Form einer Schaumstofflage.
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Im
Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine
technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Elektromotor
der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich der Schalldämpfung weiter
zu verbessern, dies unter Berücksichtigung
einer gegebenenfalls weiteren Verbesserung der Motorkühlung.
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Diese
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei
darauf abgestellt ist, dass in dem Aufnahmegehäuse ein in Bezug auf die Motorwelle
radialer Luftaustritt ausgebildet ist und dass ein Schalldämmmaterial
in dem Aufnahmegehäuse
aufgenommen ist, wobei das Schalldämmmaterial von der austretenden
Luft durchsetzt ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine verbesserte
Schallabsorption erreicht. Die kühle
Luft wird hierbei in bekannter Weise axial mittels des Ventilators
angesogen und hiernach unter Aufprägung eines schraubenlinienförmigen Verlaufs
um das Motorgehäuse
geführt.
Der Austritt der Kühlluft
aus dem dem Elektromotor mitsamt dem Motorgehäuse aufnehmenden geräteseitigen
Aufnahmegehäuse
erfolgt nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt auf der axial
gegenüberliegenden Seite,
sondern vielmehr radial, so weiter insbesondere etwa mittig der
axialen Erstreckung des Elektromotors bzw. des Motorgehäuses. Entsprechend
liegt der Luftaustritt annähernd
angepasst an dem schraubenlinienartigen Verlaufsweg der Kühlluft.
Diese wird entsprechend der Schraubenlinienform schräg zum Lufteintritt
in Richtung auf den Luftaustritt geführt. Diese schräg gerichtete
Anströmung
des Luftaustritts ermöglicht
eine strömungsgünstige Anströmung eines
hiernach gegebenenfalls geschalteten Filters. Weiter ist durch den
schraubenlinien Verlauf der Kühlluft
eine verbesserte Motorkühlung
erreicht. Das Motorgehäuse
ist zudem von einem in dem Aufnahmegehäuse aufgenommenen Schalldämmmaterialumfasst,
so insbesondere unter radialer Beabstandung zu dem Motorgehäuse, in
welchem hierdurch geschaffenen Ringraum der schraubenlinienförmige Verlauf
der Kühlluft
ausgeprägt
ist. Das Schalldämmmaterial
bietet gute Absorptionseigenschaften. Im Bereich des Luftaustritts
wird das Schalldämmmaterial
von der austretenden Luft durchsetzt, so weiter aufgrund des schraubenlinienförmigen Verlaufs
der Kühlluft
unter schräg
gerichteter Anströmung.
Entsprechend durchsetzt die Kühlluft
das Schalldämmmaterial
im Bereich des Luftaustritts bevorzugt in einem spitzen Winkel zu
einer Sekante.
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Die
Gegenstände
der weiteren Ansprüche sind
nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber
auch in ihrer unabhängigen
Formulierung von Bedeutung sein.
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So
erweist es sich weiter als vorteilhaft, dass das Schalldämmmaterial
ein Weich-Schaumstoff ist, so weiter bspw. ein Polyurethan-Schaumstoff.
Alternativ kommen Vlieswerkstoffe als Schalldämmmaterial zum Einsatz. Im
Falle eines Schalldämmmaterials in
Form eines Schaumstoffes wird weiter bevorzugt ein offenporiger
Schaumstoff verwendet. Als besonders vorteilhaft erweist sich eine
Ausgestaltung, bei welcher jedenfalls im Austrittsbereich radial
gerichtete Durchgangsöffnungen
in dem Schaumstoff ausgebildet sind. Es ist eine Lochgitterstruktur
geschaffen, bei welcher die zumindest in Überdeckung zum Luftaustritt
des Aufnahmegehäuses
angeordneten Durchgangsöffnungen
jeweils einen runden oder rechteckigen bzw. dreieckigen Grundriss
aufweisen. Durch diese Lochgitterstruktur werden eine Vielzahl von
Dämpfern
in Art von Rohrschalldämpfern
aufgebaut, welche eine weitere Verbesserung der Absorptionseigenschaften
erbringen. Das Verhältnis
von Lochdurchmesser und radialer Stärke des Schaumstoffes bzw.
des Vlieswerkstoffes beträgt
etwa 0,5 bis 2,5, bevorzugt 0,8 bis 2,0, weiter bevorzugt etwa 1,2 bis
1,7. In Strömungsrichtung
wird zufolge dieser Ausgestaltung hinter dem lochgitterartigen Durchtritt des
Schalldämmmaterials
ein relativ gleichmäßiges Strömungsprofil
erreicht. Dies weiter dadurch, dass das Dämpfungsmaterial, nämlich der
Schaumstoff oder Vlieswerkstoff generell luftdurchlässig ist
und so große
Geschwindigkeitsgradienten vermieden werden, die sonst zu einer
Geräuscherhöhung wiederum führen würden.
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Zur
Ausbildung des schraubenlinienförmigen Verlaufs
der Kühlluft
ist ein Leitteil vorgesehen. Dies ist außen auf dem Motorgehäuse aufgebracht,
so weiter in einem bevorzugten Ringspaltbereich zwischen Motorgehäuse und
Schalldämmmaterial.
Dieses Leitteil umgibt das Motorgehäuse weiter bevorzugt nur teilweise,
jedenfalls aber im Bereich des radialen Luftaustritts, demzufolge
das Leitteil zugleich ein Kurzschlusshindernis zwischen Lufteintritt
und radialem Luftaustritt darstellt, sofern die Luftführung in einem
Ringspalt zwischen Leitteil und Motorgehäuse erfolgt. Jedenfalls wird
mittels dieses Leitteiles die bevorzugt axial angesogene Kühlluft schraubenlinienförmig umgelenkt,
zur großflächigen Kühlung des Motorgehäuses. Zudem
ist durch diese Aufprägung auch
eine ausreichende Kühlung
eines dem Lufteinlass abgewandten Rotorlagers erreicht, auch wenn dieses
nicht in der direkten Durchströmungslinie
der Kühlluft
liegt, so wie es bspw. bei einer reinen axialen Kühlluftdurchführung der
Fall ist. Das Leitteil ist weiter so gebildet, dass die mittels
des Leitteiles radial innen schraubenlinienförmig abgelenkte Kühlluft in zumindest
annähernd
gleicher Schraubenlinienausrichtung auch den Umfangsabschnitt des
Motorgehäuses
umströmt,
der nicht von dem Leitteil umfasst ist, welche Kühlluft abschließend radial
außen
das Leitteil umströmend über die
rückwärtig des
Leitteils ausgebildete Luftaustrittsöffnung des Aufnahmegehäuses ausgeblasen
wird. In einfachster Weise kann das Leitteil ein Kunststoffteil
sein, so bspw. ein Hartkunststoffteil wie entsprechend der Ausgestaltung des
Aufnahmegehäuses.
Um jedoch die gewünschten
Schalldämmeigenschaften
weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass das Leitteil aus
einem Weichkunststoff wie etwa Weich-PVC besteht. Hierdurch ist
ein insbesondere biegeweiches Leitteil geschaffen, welches neben
den erwähnten
Eigenschaften zur Aufprägung
des schraubenlinienförmigen Verlaufs
der Kühlluft
erhöhte
Dämpfungseigenschaften,
insbesondere hinsichtlich der Körperschallübertragung
von Motorgehäuse
auf das Aufnahmegehäuse,
besitzt. Entsprechend kann das Leitteil zufolge dieser Ausgestaltung
zugleich als Körperschallentkoppler
zwischen Motorgehäuse
und Aufnahmegehäuse
genutzt werden. Das Leitteil kann das Motorgehäuse über mehr als 90° umgeben,
so bspw. über 100
oder 120°.
Bevorzugt wird diesbezüglich
eine Ausgestaltung, bei welcher das Leitteil das Motorgehäuse über die
Hälfte
seines Umfangs umgibt, so entsprechend über etwa 180°. Es stellt
sich zufolge dieser Ausgestaltung ein spiralförmig gestalteter Halbkonus
ein.
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Das
Leitteil bildet einen sich in Strömungsrichtung vergrößernden,
in Umfangsrichtung des Motorgehäuses
verlaufenden Luftweg, zufolge dessen eine ausreichende Kühlung des
Motorgehäuses
erreicht ist. Des Weiteren kann das Leitteil mit dem Motorgehäuse verbunden
sein, so bspw. mittels einer Formschlussverbindung. So ist insbesondere
eine Festlegung in Umfangsrichtung vorgesehen. Dies bevorzugt gebläseseitig,
wozu bspw. der dem Gebläse
zugewandte Umfangs-Randabschnitt des Leitteils in einen Ringspalt
zwischen einem den Ventilator überfangenden
Gebläsedeckel
und einer Motorbrücke
eintaucht. Durch Verkrimpen des Gebläsedeckels mit der Motorbrücke ist
eine werkzeuglos nicht lösbare
Formschlussverbindung von Leitteil und Motorgehäuse erreicht. Darüber hinaus
ist auch eine gewisse Abdichtung erreicht.
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Der
Motor weist an seinem dem Ventilator gegenüberliegenden Ende ein die Motorwelle
lagerndes Motorlager auf. Dieses ist von einem, Strömungswege
ausbildenden Lagerdämpfungsteil überfangen.
Letzteres dient zur Entkopplung des Motorlagers zum Aufnahmegehäuse und
somit zur Reduzierung der Körperschallübertragung.
Dies wird weiter dadurch verbessert, dass das Lagerdämpfungsteil aus
einem Weichkunststoff wie etwa Weich-PVC besteht. Zur Kühlung des
umfassten Motorlagers sind in dem Lagerdämpfungsteil ein oder mehrere
Strömungswege
radial auf das Motorlager gerichtet ausgebildet. So sind bspw. vier
gleichmäßig über den Umfang
verteilt angeordnete luftdurchströmte Bereiche vorgesehen. Möglich sind
auch deren zwei oder sechs oder acht Strömungswege. Über diese wird die das Motorgehäuse spiralförmig umströmende Kühlluft bzw.
ein Teil derselben dem Motorlager zugeführt. Das Lagerdämpfungsteil
ist axial auf einem das Motorlager umgebenden Motorgehäusebereich
abgestützt,
so insbesondere über
zwischen den radialen Strömungswegen
belassenen Stützabschnitten.
Bevorzugt werden diese im unmittelbaren Umgebungsbereich des Motorlagers
vorgesehenen Stützbereiche
mit Vorspannung montiert. Des Weiteren weist das Lagerdämpfungsteil
eine in Radialrichtung abgestufte Stützfläche auf, wobei eine zweite
Stufe erst bei er höhter
Belastung in Wirkung tritt, so bspw. bei einem Sturz. Das Lagerdämpfungsteil
ist mittels einer Formschlussverbindung zum Motorgehäuse festgelegt,
so weiter positionsrichtig montiert. Hierzu ist eine entsprechende
Positionierungshilfe vorgesehen. So kann ein von dem Lagerdämpfungsteil
abragender Zapfen vorgesehen sein, der in eine entsprechende Motorgehäuseöffnung eintritt.
Auch die Anordnung des Motorgehäuses
in dem Aufnahmegehäuse
ist lagerorientiert vorzunehmen, wozu das Lagerdämpfungsteil genutzt wird. Neben
der positionsgenauen Anordnung des Lagerdämpfungsteils an dem Motorgehäuse ist
weiter an dem Lagerdämpfungsteil
ein Orientierungsvorsprung vorgesehen, der zum orientierungsrichtigen
Einbau in das Aufnahmegehäuse
mit einer entsprechenden Orientierungsaufnahme zusammenwirkt. Zufolge
dieser Ausgestaltung ist eine eindeutige, positionsgenaue Anordnung
des gesamten Motorgehäuses
mit dem Lagerdämpfungsteil
in dem Aufnahmegehäuse
sichergestellt. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft,
wenn zudem das Lagerdämpfungsteil
einstückig mit
dem Leitteil ausgebildet ist, zufolge dessen auch Letzteres hierdurch
positionsgenau den Luftaustritt des Aufnahmegehäuses überdeckend platziert ist. Auch
ergeben sich durch die einstückige
Ausge-staltung herstellungstechnische Vorteile.
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Durch
den spiralförmigen
Halbkonus des Leitteiles wird die Kühlluft entsprechend dem Konuswinkel
schräg
zur Gebläseseite
durch die Ausblasöffnung
des Aufnahmegehäuses
geführt.
Die Ausblasöffnung
weist hierbei einen größeren Querschnitt
auf als die motorseitigen Öffnungen
des Ventilators, über welche
die Kühlluft
axial angesogen wird. So entspricht die Fläche der Ausblasöffnung etwa
einem 1,5 bis 3-fachen, bevorzugt etwa einem 2-fachen der Einlassöffnungsfläche. Die
Ausblasöffnung
ist zudem bevorzugt außenseitig
des Aufnahmegehäuses durch
einen Ausblasfilter überdeckt.
Hierbei handelt es sich bevorzugt um einen Feinstpartikelfilter.
Dieser ist in einem kastenförmigen
Bereich, die Ausblasöffnung
umgebend außenseitig
des Aufnahmegehäuses
angeordnet. Die Anströmfläche des
Ausblasfilters und somit auch bevorzugt die Grundfläche des den
Filter aufnehmenden kastenförmigen
Bereichs kann aufgrund der vorteilhaft schrägen Anströmung um den Faktor 1,5 bis
3 größer als
die Ausblasöffnung
ausgeführt
sein. Dies weiter bevorzugt unter Beabstandung des Ausblasfilters
zur Ausblasöffnung,
welcher Abstand weiter bevorzugt etwa dem 0,015 bis 0,1-fachen des
Filterumfangs entspricht. So ist weiter vorgesehen, dass der Ausblasfilter
mittels Stützen
von der Ausblasöffnung
distanziert ist. Diese Stützen
sind rippenartig ausgebildet und weiter bevorzugt einstückig zusammen
mit dem Aufnahmegehäuse
gefertigt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine gleichmäßige und
verlustarme Anströmung
für den
Ausblasfilter erreicht. Diese Art der Gestaltung hat weiter den
Vorteil, dass zum einen die direkte Schallabstrahlung des den Ventilator überdeckenden Gebläsedeckels
zum Ausblasfilter vermieden wird und zum anderen durch den Querschnittssprung
von der Ausblasöffnung
auf die Filterquerschnittsfläche ein
einfacher aber wirksamer Expansionsschalldämpfer aufgebaut wird.
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Durch
Einlegen eines weiteren Schaumstoff- oder Vlieszuschnittes zwischen
Stützrippen
und Ausblasfilter wird die Schalldämpfung nochmals bei mäßig reduziertem
Volumenstrom gesteigert.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich
ein Ausführungsbeispiel
darstellt, näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 einen
zusammen mit einem Motorgehäuse
in einem geräteseitigen
Aufnahmegehäuse aufgenommenen
Elektromotor in einer Längsschnittdarstellung;
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2 den
Schnitt gemäß der Linie
II-II in 1;
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3 den
Schnitt gemäß der Linie
III-III in 1;
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4 eine
geschnittene Darstellung des vergrößerten Bereichs IV in 3;
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5 die
vergrößerte Darstellung
des Bereichs V in 1;
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6 den
Elektromotor in perspektivischer Einzeldarstellung mit an diesem
festgelegten Leitteil;
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7 das
Leitteil in einer perspektivischen Einzeldarstellung;
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8 eine
Draufsicht auf das Leitteil mit Blick auf die Innenwandung desselben;
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9 eine
Seitenansicht gegen das Leitteil;
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10 in
perspektivischer Einzeldarstellung ein in das Aufnahmegehäuse einzulegendes
Schalldämmmaterial;
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11 in
Draufsicht das Aufnahmegehäuse mit
eingesetztem Schalldämmmaterial
mit Blick in den den Elektromotor samt Leitteil aufnehmenden Aufnahmeraum;
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12 eine
Seitenansicht gegen das Aufnahmegehäuse gemäß dem Pfeil XII in 11 mit Blick
auf einen Ausblasfilter-Aufnahmeabschnitt.
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Dargestellt
und beschrieben ist zunächst
mit Bezug zu 1 eine Motor-Gebläse-Einheit 1,
welche sich im Wesentlichen aus einem schnelllaufenden Elektromotor 2 mit
einem Rotor 3 und einem Stator 4 sowie einem auf
einer Motorwelle 5 befestigten Ventilator 6 zusammensetzt.
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Die
Motorwelle 5 ist einerends in einem Motorgehäuse 7 und
andernends im Bereich eines Lageraufnahmeteiles 8 in Rotorwellenkugellagern 9 und 10 gelagert.
An den dem Motorgehäuse 7 abgewandten
Endbereich ist der Ventilator 6 drehfest mit der Rotorwelle 5 verbunden.
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Das
Motorgehäuse 7 ist
auf der dem Ventilator 6 gegenüberliegenden Seite des brückenartigen Lageraufnahmeteils 8,
Rotor 3 und Stator 4 umfassend angeordnet und
weist einen im Wesentlichen zylindrischen Bereich 11 auf,
welcher – bezogen
auf den Einbauzustand – kollektorseitig
in einen kegelstumpfartigen Abschnitt 12 übergeht.
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Im
Bereich der Kegelstumpfspitze ist eine topfartige Aufnahme 13 für das Motorlager 10 ausgebildet.
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Der
kegelstumpfartige Abschnitt 12 ist von zwei symmetrisch
zueinander angeordneten abgeflachten Abschnitten 14 unterbrochen.
Letztere erstrecken sich etwa vom Fußbereich der topfartigen Aufnahme 13 über den
kegelstumpfartigen Abschnitt 12 bis in den zylindrischen
Bereich 11 hinein.
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Das
Motorgehäuse 7 weist
zugeordnet dem Kollektor 15 vier über den Umfang verteilt angeordnete
Kühlluftöffnungen 16 auf,
wobei zwei sich diametral gegenüberliegende
Kühlluftöffnungen 16 im zylindrischen
Bereich 11 in Rotorwellenrichtung vor Übergang in den kegelstumpfartigen
Abschnitt 12 angeordnet sind. Die weiteren Kühlluftöffnungen 16 sind
jeweils einem abgeflachten Abschnitt 14 zugeordnet.
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Diese
in den abgeflachten Abschnitten 14 vorgesehenen Kühlluftöffnungen 16 gehen
jeweils in eine Halterungsausnehmung für ein Aufnahmegehäuse 17 für Kohlebürsten 18 über.
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Das
Motorgehäuse 7 weist
endseitig, d. h. an dem freien Endbereich des zylindrischen Abschnittes 11,
einen nach außen
abragenden, umlaufenden Kragen 19 auf.
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Das
Motorgehäuse 7 ist
an dem brückenartigen
Lageraufnahmeteil 8 befestigt, wozu das Motorgehäuse 7 endseitig,
d. h. dem Kragen 19 zugeordnet, vier gleichmäßig über den
Umfang verteilte Befestigungsstege 20 aufweist. Diese erstrecken
sich quer zur Ausrichtung des gesamten Motorgehäuses. Die Befestigungsstege 20 sind
im Querschnitt annähernd
U-förmig,
wobei die entsprechend abgewinkelten Begrenzungswände 21, 22 bei
unterschiedlicher Höhenerstreckung
zunächst
zur Erhöhung
der Steifigkeit dienen (vgl. 4). Die
schenkellängeren
Begrenzungswände 21 dienen
im Betrieb der Motor-Gebläse-Einheit 1 als
Leitbleche, welche eine n Winkel von ca. 45° zur durch den Kragen 19 aufgespannten Fläche einschließen.
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Der
umlaufende Kragen 19 wird durch die abgewinkelten Begrenzungswände 21 und 22 der Befestigungsstege 20 derart
unterbrochen, dass die Begrenzungswände 21, 22 in
den eigentlichen zylindrischen Bereich 11 des Motorgehäuses 7 einlaufen.
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Das
Lageraufnahmeteil 8 setzt sich im Wesentlichen zusammen
aus einem radial äußeren Ringbereich 23 und
vier gleichmäßig über den
Umfang verteilten Stegen 24, die die Verbindung zwischen
dem Ringbereich 23 und einer zentralen Lagerstelle 25 herstellen.
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Die
Befestigung des Motorgehäuses 7 an dem
Lageraufnahmeteil 8 erfolgt im Bereich der Befestigungsstege 20,
die sich auf einer Oberseite des Ringbereiches 23 des Lageraufnahmeteils 8,
in Überdeckung
zu den Stegen 24 abstützen.
Die Befestigung erfolgt bevorzugt durch materialeigene Vernietung.
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Zwischen
der Außenwandung
des Motorgehäuses 7 und
dem umlaufenden Ringbereich 23 des Lageraufnahmeteils 8 bildet
sich eine Auslassöffnung 26 aus.
Diese ist segmentiert durch die sich im Wesentlichen radial erstreckenden
Befestigungsstege 24 des Motorgehäuses 7. Hieraus ergeben
sich Auslassöfnungssegmente,
welche im Grundriss kreisringabschnittförmig ausgebildet sind.
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Zwischen
dem auf der Rotorwelle 5 befestigten Ventilator 6 und
dem Lageraufnahmeteil 8 ist an Letzterem drehfest ein Diffusor 27 befestigt.
Dieser erstreckt sich quer zur Rotorwelle 5 und weist auf
der dem Motorraum abgewandten Seite Diffusorleitelemente 28 und
auf der dem Motorraum zugewandten Seite Rückführschaufeln 29 auf.
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Diffursor 27 und
Ventilator 6 sind zusammen von einem Gebläsetopf 30 überdeckt,
welcher randaußenseitig
am Ringbereich 23 des Lageraufnahmeteiles 8 befestigt
ist, so bspw. durch Verkrimpung.
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Im
Betriebszustand wird über
den Ventilator 6 Luft axial, eine zentrale Gehäusetopföffnung 31 durchsetzend
angesogen und hiernach geteilt derart, dass die Motorkühlluft teilweise
das Motorgehäuse 7 durchströmt und teilweise
außen
an dem Motorgehäuse 7 nach
Durchtritt durch die Auslassöffnung 26 entlanggeführt wird.
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Die
so sich zusammensetzende Motor-Gebläse-Einheit 1 sitzt
in einem Aufnahmegehäuse 32 ein.
Dieses ist bspw. integriert in einem Staubsaugergehäuse. Das
Aufnahmegehäuse 32 ist
des Weiteren als Kunststoffspritzteil gefertigt und weist im Wesentlichen
eine topfförmige
Gestalt mit kreisrundem Querschnitt auf.
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Der
Topföffnung 33 des
Aufnahmegehäuses 32 gegenüberliegend
ist auf dem Topfboden 34 ein in den Aufnahmeraum 35 einragender
Dom 36 ausgeformt. Dieser weist einen tropfenförmigen Grundriss auf
mit einem aus einem kreisrunden Grundrissabschnitt herauswachsenden
Spitzenabschnitt 71 (vgl. 11). Diese
tropfenförmige
Domplatte 37 ist umfasst von einer einteilig mit dem Dom 36 gefertigten Wandung 38,
die weiter über
den Umfang betrachtet partiell in, in Erstreckungsrichtung der Symmetrieachse
des Aufnahmeraumes 35 ausgerichtete Wandungsabschnitte 39 übergeht.
Entsprechend stellen sich zwischen den Wandungsabschnitten 39 in
Umfangsrichtung betrachtet Freischnitte ein.
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In
dem durch die Wandung 38 begrenzten Raum liegt ein aus
einem Weichkunststoff wie Weich-PVC hergestelltes Lagerdämpfungsteil 40 ein. Dieses
ist grundrissmäßig an die
Tropfenform des Doms 36 angepasst, zufolge dessen eine
positionsgenaue Ausrichtung sichergestellt ist. Hierzu ist dieses
mit einem dem Spitzenabschnitt 71 des Doms 36 angepassten
Orientierungsvorsprung 70 versehen.
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Die
in Achsrichtung gemessene Stärke
des Lagerdämpfungsteils 40 entspricht
im Wesentlichen der axialen Höhe
der Wandung 38 im Bereich der verlängerten Wandungsabschnitte 39.
In radialer Zuordnung zu den zwischen den domseitigen Wandungsabschnitten 39 belassenen
Freischnitten ist auch das Lagerdämpfungsteil 40 mit
Strömungswege 41 bildenden
Freiräumen
versehen, die im zentralen Bereich des Lagerdämpfungsteils 40 in
einem im Grundriss kreisförmigen
Aufnahmeabschnitt 42 münden.
Zwischen den Strömungswegen 41 verbleiben entsprechend
im Grundriss kreisringsegmentartige Lagerblöcke.
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Die
Grundfläche
des Lagerdämpfungsteils 40 im
Bereich der Strömungswege 41 und
des zentralen Aufnahmeabschnitts 42 verläuft etwa
auf Höhe der
freien Randkante der höhenreduzierten
Wandung 38 des Doms 36, zufolge dessen die Strömungswege 41 nach
radial außen
in den Aufnahmeraum 35 münden.
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Die
der Domplatte 37 zugewandte Unterseite des Lagerdämpfungsteils 40 erstreckt
sich quer zur Rotationsachse des Aufnahmeraumes 35. Die
dieser Fläche
gegenüberliegenden
Deckenabschnitte der sich zwischen den Strömungswegen 41 ausformenden
Lagerblöcke 43 verlaufen
in einem Querschnitt betrachtet dachförmig; steigen entsprechend
von radial außen
nach radial innen leicht an, dies unter Einschluss eines Winkels
von etwa 5°.
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Der
dem zentralen Aufnahmeabschnitt 42 zugewandte Randabschnitt
der Lagerblöcke 43 ist mit
einem über
die zugewandte, dachförmig
ansteigende Lagerdecke in Axialrichtung hinausragenden, im Grundriss
kreislinienabschnittförmigen
Zentriervorsprung 44 versehen. Es ergibt sich hieraus im
radial inneren Bereich eines jeden Lagerblocks 43 eine stufenartige
Stützfläche 45,
welche in Axialrichtung betrachtet höher angeordnet ist als eine
im radial äußeren Bereich
eines jeden Lagerblocks 43 vorgesehene Stützfläche 46.
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Das
Lagerdämpfungsteil 40 dient
zur dämpfenden
Lagerung und Halterung der motorgehäuseseitigen Aufnahme 13 für das Motorlager 10.
Der zentrale Aufnahmeabschnitt 42 ist durchmessermäßig angepasst
an den Außendurchmesser
der Aufnahme 13. Die Zentriervorsprünge 44 tauchen in
eine fußseitig
der Aufnahme 13 vorgesehene Ringnut 47 des Motorgehäuses 7 ein.
Die zu den Zentriervorsprüngen 44 benachbarten
inneren Stützflächen 45 stützen radial
außerhalb
der Aufnahme 13 die Motor-Gebläse-Einheit 1 über das
Motorgehäuse 7 ab.
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Die
motorgehäuseseitige
Aufnahme 13 für das
Motorlager 10 ist in Rotationsachserstreckungsrichtung
betrachtet mit einer geringeren Tiefe gewählt als das entsprechende Tiefenmaß des zentralen
Aufnahmeabschnitts 42 in dem Lagerdämpfungsteil 40.
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Im üblichen
Betriebszustand erfolgt zufolge dieser Ausgestaltung eine Abstützung der
Einheit 1 über
die inneren Stützflächen 45.
Erst bei außergewöhnlicher
Belastung, so bspw. bei einem Sturz setzen die äußeren Stützflächen 46 auf dem Motorgehäuse 7 auf,
so insbesondere im Bereich des Kegelstumpfabschnittes 12.
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Das
Lagerdämpfungsteil 40 besitzt
des Weiteren einen, deckenseitig eines Lagerblockes 43 angeordneten
Orientierungszapfen 48. Dieser tritt in eine entsprechende
Bohrung 49 im Bereich eines Kegelstumpfabschnittes 12 des
Motorgehäuses 7 ein. Zufolge
dessen ist die gesamte Motor-Gebläse-Einheit 1 bzw.
der Elektromotor 2 über
diese Formschlussverbindung mittels des Orientierungszapfens 48 und über die
im Grundriss tropfenförmige
Formschlussverbindung zwischen Lagerdämpfungsteil 40 und
Dom 36 zu dem Aufnahmegehäuse 32 orientierungsrichtig
positioniert. Zudem ist hierdurch auch eine Verdrehsicherung gegeben.
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Über die
radial sich nach außen
in den Aufnahmeraum 35 öffnenden
Strömungswege 41 ist eine
ausreichende Kühlung
des in der motorgehäuseseitigen
Aufnahme 13 gehalterten Motorlagers 10 erreicht.
Diese luftdurchströmten
Bereiche sind in Achsrichtung so hoch gestaltet, dass die Luft quer
zur Motorachse über
die Lagerstelle strömen
kann, um so eine optimale Kühlung
zu erreichen.
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Wie
erwähnt
wird die Luft über
den Ventilator 6 axial angesaugt und nach Durchtritt durch
den Diffusor 27 durch die segmentierte Auslassöffnung 26, zumindest
teilweise, außerhalb
des Motorgehäuses 7 an
diesem entlang geführt.
Hierzu wird der aus der Auslassöffnung 26 austretenden
Kühlluft
ein schraubenlinienförmiger
Verlauf aufgeprägt,
wozu ein aus einem Weichkunststoff, wie bspw. Weich-PVC bestehendes
Leitteil 50 dient. Dieses entsprechend biegeweich ausgebildete
Leitteil 50 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einstückig
mit dem Lagerdämpfungsteil 40 ausgebildet;
ist über
eine schmale Fahne 51 an diesem angebunden.
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Das
Leitteil 50 umfasst das Motorgehäuse 7 radial außen und
umgibt dieses über
etwa die Hälfte des
Motorgehäuseumfangs.
Entsprechend erstreckt sich das Leitteil 50 im Grundriss
etwa über
180°.
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Das
Leitteil 50 ist im Wesentlichen als spiralförmiger Konus
gebildet mit einem im Einbauzustand der Auslassöffnung 26 zugeordneten
Einlassabschnitt 52 und einem im Bereich des entgegengesetzten
Umfangsendes ausgebildeten Auslassabschnitt 53.
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Durch
die einteilige Anbindung an das Lagerdämpfungsteil 40 ist
auch die Orientierung des Leitteils 50 zum Elektromotor 2 bzw.
zum Motor-Gebläse-Einheit 1 eindeutig.
So ist der Einlassabschnitt 52 der leitteilartigen Begrenzungswand 21 eines
motorgehäuseseitigen
Befestigungssteges 20 zugeordnet, wobei weiter ein dem
Leitteilabschnitt des Befestigungssteges 20 angepasster
Leitteilwandungsabschnitt strömungsabgewandt
nahezu vollflächig
auf der zugeordneten Begrenzungswand 21 aufliegt. Entsprechend
wird die über
das zugeordnete Auslassöffnungssegment
austretende Kühlluftmenge über den
Einlassabschnitt 52 dem Leitteil 50 zugeführt.
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Das
Leitteil 50 ist nach radial innen formangepasst an die
Außenkontur
des Motorgehäuses 7. Entsprechend
liegt das Leitteil 50 wandungsaußenseitig dichtungsartig an
dem Motorgehäuse 7 an.
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Radial
außen
weist das Leitteil 50 einen den Ringbereich 23 des
Lageraufnahmeteiles 8 etwa über den halben Umfang umfassenden
Festlegungsabschnitt 54 auf. Dieser ist im Querschnitt
etwa lippenförmig
gewählt,
dies bei im Wesentlichen koaxialer Ausrichtung zur Rotationsachse.
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Der
Festlegungsabschnitt 54 ist zwischen dem Ringbereich 23 und
dem aufgesetzten Gebläsetopf 30 positioniert
und im Zuge der Gebläsetopfbefestigung
durch Verkrimpung festgelegt. Zufolge dessen ist der durch das Leitteil 50 abgeschirmte
Strömungsraum
sowohl nach radial innen durch Anlage an dem Motorgehäuse 7 als
auch nach radial außen durch
formschlüssige
Festlegung des entsprechenden Abschnittes abgeschirmt.
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Die
in Achsrichtung betrachtete Höhe
des durch das Leitteil 50 abgeschirmten Raumes beträgt unmittelbar
im Bereich des Einlassabschnittes 52 etwa dem 0,25 bis
0,5-fachen der entsprechenden Höhe
im Bereich des Auslassabschnittes 53. Der abgeschirmte
Raum erweitert sich hierbei spiralförmig, wobei weiter im Bereich
des Auslassabschnittes 53 eine Höhe erreicht wird, die etwa
dem 0,75-fachen der
Motorgehäusehöhe – in Axialrichtung
gemessen – entspricht.
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Durch
den spiralförmigen
Halbkonus des Leitteils 50 wird die Luft entsprechend dem
Konuswinkel schräg
zur Gebläseseite
um das Motorgehäuse 7 geführt. Die
außerhalb
des durch das Leitteil 50 beeinflussten Bereiches aus den
Segmenten der Auslassöffnung 26 in
den Aufnahmeraum 35 eintretende Kühlluft wird durch die im Auslassabschnitt 53 mit
Drall austretende Luft mitgerissen und so der gewünschte schraubenlinienförmige Verlauf
aufgeprägt.
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Die
Anordnung des Leitteils 50 ist weiter so gewählt, dass
dieses den Bereich des Luftaustritts aus dem Aufnahmegehäuse 32 überdeckt.
Hierdurch und durch den vorgesehenen, die leitteilartige Begrenzungswand 21 des
einlassab schnittseitigen Segments der Auslassöffnung 26 abdeckenden
Einlassabschnitt 52 ist einem strömungsmäßigen Kurzschluss entgegengewirkt.
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Die
schraubenlinienförmig
verlaufende Kühlluft
wird auch radial außen
entlang des Leitteiles 50 geführt, dies in einem Spaltbereich
zwischen Leitteil 50 und der Innenwandung des Aufnahmegehäuses 32.
Auch in diesem äußeren Bereich
wird über
das Leitteil 50 der Kühlluft
der gewünschte
Verlauf aufgeprägt,
wozu wandungsaußenseitig
des Leitteils 50 schraubenlinienförmig verlaufende, im Wesentlichen in
Radialrichtung nach außen
abragende Drallstege 55 angeformt sind.
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Der
Luft-Austrittsbereich 56 ist etwa mittig der Höhe des in
dem Aufnahmegehäuse 32 aufgenommenen
Elektromotors 2 bzw. der Motor-Gebläse-Einheit 1 vorgesehen,
dies durch Anordnung einer radial ausgerichteten, die Topfwandung
des Aufnahmegehäuses 32 durchsetzenden
Ausblasöffnung 57. Entsprechend
erfolgt bei axialer Ansaugung eine radiale Ausblasung.
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Die
Ausblasöffnung 57 ist
gitterartig ausgeformt. An diese schließt sich außenwandig ein Aufnahmeabschnitt 58 für einen
schematisch dargestellten Ausblasfilter 59 an.
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Durch
die schräg
gerichtete Anströmung
zufolge des schraubenlinienförmigen
Verlaufs der Kühlluft
ist eine strömungsgünstige Anströmung des
Ausblasfilters 59 ermöglicht.
Die Anströmfläche des
Ausblasfilters 59 ist aufgrund der vorteilhaft schrägen Anströmung in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa
um den Faktor 2,5 größer als
die Ausblasöffnung 57 ausgeführt, dies
bei einem Abstand a zwischen Ausblasöffnung 57 und zugewandter
Filterfläche
des Ausblasfilters 59, der etwa dem 0,1-fachen des Filterumfangs
entspricht.
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Dieser
Abstand a ist realisiert durch Anordnung von Stützrippen 60. Diese
sind als eine Vielzahl von Einzelstegen ausgeführt, zufolge dessen eine gleichmäßige und
verlustarme Anströmung
des Ausblasfilters 59 erreicht ist. Durch den Querschnittssprung
von Ausblasöffnung 57 zur
Filterquerschnittsfläche
ist ein einfacher aber wirksamer Expansionsschalldämpfer aufgebaut.
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Durch
Einlegen eines Schaumstoff- oder Vlieszuschnittes zwischen Stützrippen 60 und
Ausblasfilter 59 kann die Schalldämpfung weiter erhöht werden.
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Zur
weiteren Steigerung der Schalldämpfungseigenschaften
ist innenwandig des Aufnahmegehäuses 32 ein
Schalldämmmaterial 61 in
Form eines offenporigen Weich-Schaumstoffs vorgesehen. Dieses kleidet
die Innenwandung des Aufnahmegehäuses 32 ausgehend
vom Aufnahmeboden 34 bis in den Bereich des motorseitigen
Lageraufnahmeteiles 8 aus.
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Im
Bereich der der Aufnahmeöffnung 33 zugewandten
freien Randkante 62 ist angepasst an die Positionierung
des Leitteils 50 eine sich entsprechend dem Leitteil 50 über etwa
180° erstreckende abgesenkte
Stufe 63 ausgeformt. Auf dieser stützt sich ein nach außen weisender
Radialkragen 64 des Leitteiles 50 ab.
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Zufolge
dieser Anordnung ist die gesamte Motor-Gebläse-Einheit 1 in Zusammenwirkung
mit dem anderendig vorgesehenen Lagerdämpfungsteil 40 zu
dem Aufnahmegehäuse 32 körperschallentkoppelt
gehaltert.
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Das
vorgesehene Schaumstoffmaterial 61 bietet neben dem biegeweichen
Leitteil 50 eine erhöhte
Schalldämmung,
welche noch dadurch erhöht wird,
dass der die Ausblasöffnung 57 des
Aufnahmegehäuses 32 überdeckende
Schaumstoffabschnitt eine Lochgitterstruktur aufweist. Diese ist
erreicht durch die Anordnung einer Vielzahl von in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
im Grundriss kreisförmigen
Löchern 65.
Das Verhältnis
von Durchmesser eines Loches 65 zur Schaumstoffdicke beträgt in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
etwa 0,8.
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Die
Vielzahl von Löchern 65 wirken
in Art von Rohrschalldämpfern.
In Strömungsrichtung
hinter dem so gebildeten Lochgitter wird ein relativ gleichmäßiges Strömungsprofil
erreicht, da das Dämpfungsmaterial
als solches luftdurchlässig
ist und so große
Geschwindigkeitsgradienten vermieden werden.
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Alternativ
zu dem vorgeschlagenen Lochgitter kann das Schaumstoffmaterial 61 auch
im Bereich der Auslassöffnung 57 vollständig ausgespart
sein.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.