DE1134189B - Einrichtung zur Abfuehrung der in Elektromotoren entstehenden Verlustwaerme bei Seilwinden - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Abführung der in Elektromotoren entstehenden Verlustwärme bei Seilwinden Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Abführung der in Elektromotoren entstehenden Verlustwärme bei Seilwinden mittels eines dicht eingeschlossenen, durch einen Lüfter innerhalb der Winde im Kreislauf geführten Kühlmittels, das die Verlustwärme durch Wärmeaustausch an mit der Außenluft in Berührung stehenden Wandungsteilen der Winde abgibt.
• Es ist bekannt, bei in Hebezeugtrommeln angeordneten Elektromotoren die Kühlluft für den Motor durch den Ringraum zwischen Motorgehäuse und Trommelmantel zu führen. Hierbei ist die Kühlluft jedoch nicht einem Kreislauf unterworfen, und sie bewirkt auch keine fortlaufende Wärmeübertragung aus dem Motor in den Trommelmantel.
• Ebenso ist es bekannt, Kühlluft zur Vermeidung von Staubablagerungen im Kühlluftweg in einem geschlossenen Kreislauf zu führen. Bei dieser bekannten Einrichtung ist jedoch der Elektromotor außerhalb der Seiltrommel angeordnet.
• Die Erfindung geht davon aus, den Trommelmantel mit seinen Rillen und dem darauf befindlichen Drahtseil als gegebenes Mittel zur Ableitung der Motorverlustwärme in die umgebende Luft vorzusehen, da durch diese Art der Wärmeabgabe kein Staub oder Schmutz in das Innere des Elektromotors gelangen kann. Beim Abspulen wird das Drahtseil allseitig von kühler Außenluft umspült, so daß es hierbei die Wärme rasch abgibt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärme vom Elektromotor über den Trommelmantel nach außen abzuführen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Einrichtung der eingangs genannten Art aus. Für diese Einrichtung ist die erfindungsgemäße Ausbildung darin zu sehen, daß bei Winden mit innerhalb der Seiltrommel angeordnetem Elektromotor das vom Motor kommende Kühlmittel zur Wärmeabgabe in einem Ringraum, dessen äußere Fläche durch den als Kühlfläche wirkenden Trommelmantel gebildet ist, geführt wird, wobei der geschlossene Kreislauf durch eine Abschlußwandung des den Elektromotor aufnehmenden Raumes innerhalb der Seiltrommel gegenüber der Außenluft hergestellt wird.
• In den Zeichnungen - Abb. 1 bis 3 - sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ausbildung dargestellt.
• In der Ausführungsform nach Abb. 1 trägt die Motorwelle 1 den Motorläufer 2 und das Lüfterrad 3. Die Welle rotiert in Lagern 4 und 5 innerhalb der Motorständerwicklung 6. Diese sitzt in dem Motorgehäuse 7, welches mit einem bei Antriebsmotoren für Elektrozüge üblichen angegossenen Kragenflansch am Tragring 8 verschraubt ist. Der Tragring ist mit einem Rollenlager 9 ausgestattet, in welchem der Trommelmantel 10 rotiert. Mittels des Lüfterrades 3 wird Luft in Bewegung versetzt. Diese strömt durch Öffnungen im Kragenflansch an dem Motorgehäuse entlang, dem sie die Wärme entnimmt, wird vor dem im Trommelmantel befestigten ebenen Leitblech 11 nach außen umgelenkt und streicht innenseitig am Trommelmantel entlang, an den sie die Wärme abgibt. Die zylindrische Zwischenwand 12, die den Raum zwischen dem Trommelmantel 10 und dem Antriebsmotor unterteilt, trennt die rückströmende von der hinströmenden Luft. Weiter fließt die Luft durch äußere Öffnungen des Kragenflansches in den Raum unter- der Bremshaube 13 und wird durch die Ringkappe 14 dem Lüfterrad erneut zugeleitet.
• Die Abb. 1 zeigt nur diejenigen Teile der Winde, welche für die erfindungsgemäße Ausbildung wichtig sind; weggelassen sind unter anderem die unter der Haube 13 befindlichen Bremsorgane, ferner der zweite Tragring, die zweite Trommellagerung und das Zahnrädergetriebe, welches die Antriebsleistung von der Motorwelle 1 zum Trommelmantel 10 und somit zur Seiltrommel leitet. Geschnitten gezeichnet sind einige Windungen des Lastseiles 15 auf der Trommel, weil sie für die Weiterleitung der Abwärme auch von Bedeutung sind. Es ist ebenfalls möglich, der Luft den umgekehrten Weg vorzuschreiben, z. B. das Lüfterräd 3 außerhalb der Ringkappe 14 anzubringen, so daß die Luft zuerst von der Oberfläche des Motorgehäuses 7 weggesaugt und dann vom Lüfterrad 3 in den vom TrommelmanteI 10 und der Zwischenwand 12 gebildeten Raum gedrückt wird.
• Baulich einfacher und in der Kühlleistung zuverlässiger läßt sich die Erfindung verwirklichen, wenn die Trennung der rückströmenden von der hinströmenden Luft nicht von der zylindrischen Zwischenwand 12 gemäß Abb. 1, sondern unmittelbar von dem Motorgehäuse bewerkstelligt wird. Voraussetzung hierfür ist eine im übrigen bereits bekannte Motorgehäusebauart, bei der die Ständerbleche nicht die ganze Innenseite des Motorgehäuses berühren, sondern nur an beispielsweise vier Punkten des Umfanges in Innenleisten des Motorgehäuses gehalten und sonst von demselben durch Kanäle getrennt sind. Eine solche Ausführung der Erfindung ist in den Abb. 2 und 3 in zwei Schnitten gezeigt, und zwar für den Fäll der bei Hebezeugen häufigen Verwendung eines Verschiebeankermotors, bei welchem das Lüfterrad in an sich bekannter Weise mit der Innenscheibe einer Konusbremse baulich vereinigt ist. Aus diesem Grunde ist es notwendig, in Abb. 2 und 3 die Bremsvorrichtung mit darzustellen.
• Der auf der Motorwelle 21 befestigte Läufer 22 des Motors weist eine konische Form auf. Das auf derselben Welle sitzende Lüfterrad 23 ist gleichzeitig als konische Bremsscheibe ausgebildet, die mit der Welle und dem Läufer zusammen unter der Spannung der Feder 38 steht und gegen die Gegenscheibe 39 gedrückt wird. Der durch die Ständerwicklung 26 fließende Motorstrom löst durch seine Magnetwirkung die konische Bremsscheibe von der Gegenscheibe unter Überwindung der Federkraft.
• Die Bleche der Ständerwicklung 26 legen sich mit ihrem äußeren Umfang an die am Gehäusemantel 27 des Motors angegossenen Innenleisten 127 an. Hierdurch entstehen mit Luft (oder einem anderen Kühlmittel) gefüllte Bogenringräume, aus denen das Lüfterrad 23 die Luft durch das bremsseitige Motorlagerschild 34 hindurch absaugt, welches nicht nur das Lager 25 für die Welle 21 trägt, sondern auch durch seine einer Ringkappe ähnliche Form eine luftleitende Funktion ausübt, entsprechend der Ringkappe 14 der Abb. 1. Am anderen Ende ist die Welle 21 in einem vom Motorgehäuse 27 gebildeten Lager 24 getragen, welches an dieser Stelle über einen Flansch 36 und ein Lager 37 auch die Seiltrommel 30 trägt. Nicht eingezeichnet sind der linke Tragring und das Zahnradgetriebe zwischen Motorwelle und Seiltrommel. Der rechte Tragring 28 trägt, entsprechend der Abb. 1, über das Lager 29 die Seiltrommel 30. Am Tragring 28 ist auch die zu einem haubenförmigen Körper ausgebildete Gegenscheibe 39 angeflanscht, mit der der Gehäusemantel 27 des Motors und das bremsseitige Motorlagerschild 34 über Schraubenspindeln 40 (nur eine von sechs Stück gezeichnet) Verbunden sind. Einige Seillagen auf der Trommel sind mit 35 bezeichnet.
• Die aus den Ringräumen zwischen Ständerwicklung 26 und Gehäusemantel 27 dem Lüfterrad 23 zuströmende Luft (oder ein anderes Kühlungsmittel) entzieht dem Motor seine Verlustwärme. Diese wird durch das Lüfterrad in den Ringraum zwischen dem bremsseitigen Lagerschild 34 und der Gegenscheibe 39 geblasen und gibt einen Teil ihrer Wärme an die Gegenscheibe ab.
• Dann strömt die Luft durch die im Flanschteil des Lagerschildes 34 vorgesehenen Schlitze in den Ringraum zwischen Gehäusemantel 27 und Seiltrommel 30 und gibt ihre Restwärme an den Trommelmantel ab. Die Schraubenspindeln 40 und die dieselben tragenden Augen des Gehäusemantels 27 und des Flansches 36 sind von so geringem Querschnitt, daß sie der strömenden Luft nur einen geringen Widerstand bieten.
• Ein scheibenförmiger Steg, mit dem die Seiltrommel 30 sich auf das Lager 37 abstützt, wirkt -umlenkend auf den Luftstrom. Die Luft tritt durch die hintereinanderliegenden Öffnungen des Flansches 36 und des Gehäusemantels 27 in das Innere des Gehäusemantels ein und erreicht somit wieder die von der Ständerwicklung 26 und dem Gehäusemantel 27 gebildeten Ringräume. Somit ist der Kreislauf des Kühlmittels (Luft) geschlossen. Wie aus der Abb. 2 ersichtlich, werden alle elektrischen Teile des Motors, besonders aber die Ständerwicklung, von der Luft umströmt, wodurch eine ausgiebige Wärmeabfuhr gewährleistet ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Abführung der in Elektromotoren entstehenden Verlustwärme bei Seilwinden mittels eines dicht eingeschlossenen, durch einen Lüfter innerhalb der Winde im Kreislauf geführten Kühlmittels, das die Verlustwärme durch Wärmeaustausch an mit der Außenluft in Berührung stehenden Wandungsteilen der Winde abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Winden mit innerhalb der Seiltrommel (30) angeordnetem Elektromotor das vom Motor kommende Kühlmittel zur Wärmeabgabe in einem Ringraum, dessen äußere Fläche durch den als Kühlfläche wirkenden Trommelmantel (10) gebildet ist, geführt wird, wobei der geschlossene Kreislauf durch eine Abschlußwandung (11) des den Elektromotor aufnehmenden Raumes innerhalb der Seiltrommel (30) gegenüber der Außenluft hergestellt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum zwischen dem Elektromotor und dem Trommelmantel (10) durch eine oder mehrere ringförmige Zwischenwände (12) in zwei Kammern oder zwei Gruppen von Kammern unterteilt ist, von denen die eine oder die eine Gruppe über ihr eines Ende mit der Austrittsseite, die andere oder die andere Gruppe über ihr eines Ende mit der Saugseite eines Lüfterrades (3, 23) in Verbindung steht, das in einem nach außen abgedichteten Raum eingeschlossen ist. und die jeweils anderen Enden der Kammern miteinander in Verbindung stehen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 unter Verwendung eines Motors, dessen Ständerbleche die Innenseite des Motorgehäuses über winkelversetzte Leisten berühren, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (27) des Motorgehäuses selbst als beidseitig vom Kühlmittel bestrichene unterteilende Trennwand dient und die Kanäle, welche von Innenleisten (127), dem Gehäusemantel (27) und der Ständerwicklung (26) eingeschlossen sind, die eine Gruppe von mit einer Seite des Lüfterrädes (23) in Verbindung stehenden Kammern bilden.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lüfterseitige Motorlagerschild (34) als Leitorgan für das Kühlmittel ausgebildet ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Schiebeankermotors (21, 22, 26) das Lüfterrad (23) eine Abschlußwand des genannten Raumes bildet und als federbelastete Bremsscheibe zur Wechselwirkung mit einer feststehenden Gegenscheibe (39) ausgebildet ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine scheibenförmige Wand, mit der sich die Seiltrommel (30) auf ihr Lager (37) abstützt, als Umlenkorgan für das Kühlmittel an der dem Lüfterrad (23) gegenüberliegenden Stirnseite dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 886 373, 602 397; französische Patentschrift Nr. 790 394.