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Schallisolierung eines von einem durchzugbelüfteten Elektromotor angetriebenen
Kleingerätes Die Erfindung bezieht sich auf die Schallisolierung eines von einem
durchzugbelüfteten Elektromotor angetriebenen Kleingerätes, z. B. einer Küchenmaschine,
einer Bohrmaschine, eines Staubsaugers od. dgl., dessen Motor von einem schallisolierenden
Gehäuse umgeben ist, durch das mit einem auf der Motorwelle angeordneten Gebläse
Luft zur Kühlung des Motors gefördert wird.
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Mit Elektromotoren angetriebene Kleingeräte, wie Handwerkszeuge, Küchenmaschinen,
Büromaschinen, zahnärztliche Bohrmaschinen usw., werden in der Regel mit hochtourigen
Kollektormotoren angetrieben. In diesen Motoren entstehen durch die Lager und insbesondere
die Kohlebürsten sehr hohe mechanische Geräusche. Hierzu kommt die Geräuschbildung
durch die Verformung der Rotoren und Statoren infolge der sich periodisch stark
ändernden elektromagnetischen Kräfte und schließlich die Geräusche, die durch die
Kühlgebläse erzeugt werden. Um diese Motoren leicht und dadurch handlich und billig
auszubilden, wählt man in der Regel eine hohe spezifische elektrische Strombelastung
der Wicklung und eine hohe magnetische Flußdichte in den Eisenteilen des Motors
und verhindert eine Übererwärmung durch eine hohe Luftgeschwindigkeit der Kühlluft.
Derartige Motoren weisen deshalb Motor und Gebläse umgebende Gehäuse auf, die Ein-
und Austrittsöffnungen für die Kühlluft besitzen. Durch diese Öffnungen dringen
die oben aufgeführten Geräusche nach außen.
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Die hohe Geräuschbildung solcher durch Kollektormotoren betriebener
Geräte ist ein entscheidender Nachteil. Zwar sind zahnärztliche Bohrmaschinen und
Büromaschinen bekannt, deren Geräuschbildung gering ist. Diese Antriebsvorrichtungen
aber besitzen sehr starkwandige, vollkommen geschlossene Gehäuse, die keinerlei
Durchbrüche aufweisen, so daß die Verlustwärme nur über die Gehäuseoberfläche abgegeben
werden kann. Damit ist die Kühlung durch Frischluft ausgeschlossen. Diese Motoren
müssen wesentlich größer gebaut werden als frischluftgekühlte Motoren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Motor- und Gebläsegeräusche
eines elektrisch angetriebenen Kleingeräts, insbesondere für Haushaltszwecke, so
weit zu dämpfen, daß die starke Geräuschbelästigung, die für bisher bekannte Kleingeräte
charakteristisch ist, beseitigt wird. Dabei ist zu fordern, daß die Verringerung
des Geräusches ohne einen Mehraufwand der durch den Motor aufzubringenden Leistung
erhalten wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Dämpfung des Motor- und
Gebläsegeräusches sowohl der Zuluftraum als auch der Abluftraum durch geradlinig
verlaufende Kanäle, die einen geringen Strömungswiderstand bilden, wesentlich verlängert
sind, daß die Kanäle sich in den zur Bedienung und/oder zum Gebrauch des Gerätes
vorgesehenen Einrichtungen, z. B. nach bekannter Weise in dem Griff oder den Griffen,
der Bodenplatte od. dgl. befinden und daß die Kanäle in bekannter Weise schallisoliert
sind.
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Die Erfindung wird demnach in der Kombination folgender vier Merkmale
gesehen: a) Der Elektromotor ist in einem schallisolierten Gehäuse angeordnet; b)
der Zuluftraum und der Abluftraum in dem Gehäuse sind durch schallschluckende Kanäle
verlängert; c) die Kanalwände sind schallisoliert, und d) zur Erzielung eines geringen
Strömungswiderstandes sind die Kanäle als geradlinig verlaufende Kanäle in die Griffe
oder Platte oder dergleichen Teile, die das Gerät aufweist, verlegt.
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Diese Merkmale, von denen die ersten drei für sich allein bekannt
sind, bilden eine Kombination, deren Wirkung das Geräuschverhalten der genannten
mit Elektromotoren angetriebenen Geräte erheblich verbessert, ohne daß Leistungsverminderungen
in Kauf genommen oder zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden müssen. Diese
vorteilhafte Wirkung wird nur durch das Zusammenwirken der genannten Merkmale erhalten.
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Bei einer weiteren bekannten Einrichtung sind die Ab- und Zuluftkanäle
für die Kühlung des Motors serpentinenartig ausgebildet (schweizerische Patentschrift
167 282). Bei dieser bekannten Ausführungsform wird der Strömungswiderstand in den
Kanälen
so stark erhöht, daß stärkere Gebläse und dadurch stärkere
Geräuscherzeuger verwendet werden müssen. Außerdem wird durch die Umlenkungen der
Kühlluft in den Kanälen ebenfalls ein Geräusch erzeugt. Weiter ist ein Gerät zum
Polieren von Automobilen bekannt, bei dem die Zuführung der Kühlluft für den Motor
durch einen der beiden Handgriffe dieses Gerätes erfolgt (USA.-Patentschrift 1834
059). Bei diesem Gerät dringt die Kühlluft aus den Gehäuseöffnungen aus, so daß
die dem Gerät anhaftenden Geräusche ungedämpft nach außen dringen.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die erfindungsgemäße
Kombination zur schallisolierenden Kühlung von Elektrokleingeräten mit einem sogenannten
Querstromgebläse auszurüsten. Da solche Gebläse die Luft in ihrem Inneren nahezu
reibungsfrei umlenken, lassen sich die durch die Gehäuseteile gegebenen geometrischen
Anordnungen in vielen Fällen sehr günstig für die Unterbringung der geradlinig verlaufenden
Kanäle ausnützen.
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An Hand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
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F i g. 1 zeigt eine Küchenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schallisolierung
im Schnitt; F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig.1; F i g.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Küchenmaschine im Schnitt; F i g. 4 zeigt
einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig.3; F i g. 5 zeigt eine Antriebsvorrichtung
für eine Küchenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schallisolierung, die in einen
Küchentisch eingelassen werden kann, im Schnitt; F i g. 6 zeigt eine Draufsicht
auf die in F i g. 5 dargestellte Anordnung; F i g. 7 zeigt einen Schnitt längs der
Linie VII-V II in F i g. 5; F i g. 8 zeigt die Schallisolierung nach der Erfindung
in einer Handrührvorrichtung; F i g. 9 zeigt einen Schnitt längs der Linie IX-IX
in F i g. 8; F i g. 10 zeigt einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig.8; F i g.
11 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Schallisolierung in einer Handbohrmaschine,
wobei diese Handbohrmaschine im Schnitt dargestellt ist; F i g. 12 zeigt eine Draufsicht
auf die in F i g. 11 dargestellte Handbohrmaschine, wobei der Griff auf der linken
Seite und das Gebläse im Schnitt dargestellt sind: F i g. 13 zeigt einen vergrößerten
Ausschnitt aus F i g. 11.
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In den F i g. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer
Küchenmaschine dargestellt. Der Elektromotor 1 und das quer durchströmte Gebläse
2 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 3 untergebracht, welches Eintrittsöffnungen
4 und Austrittsöffnungen 5 für die Kühlluft aufweist. Das Gehäuse 3 ist gegen die
Gerätewandung 6 körperschallisoliert gelagert mittels Ringen 7 bzw. 8 aus gummielastischem
Material. Die körperschallisolierte Lagerung kann natürlich auch in anderer, an
sich bekannter Weise vorgenommen werden. Der zwischen Gehäuse 3 und Wandung 6 gebildete
Raum ist als Resonator für die durchströmende Luft ausgebildet. An die Eintrittsöffnung
dieses Resonators schließt ein Eintrittsluftkana110 an, an die Austrittsöffnung
5 des Gehäuses 3 schließt ein Austrittsluftkanal 11 an. Beide Luftkanäle 10 bzw.
11 sind mit schallschluckendem Material 12 ausgekleidet.
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In den F i g. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung
gezeigt. Der Elektromotor 13 und das querdurchströmte Gebläse 14 sind in einem.
gemeinsamen Gehäuse 15 angeordnet. Die Eintrittsöffnungen 16, 17 und 18 für
die Kühlluft sind hier iri Form von Düsen ausgebildet, welche die Kühlluft bevorzugt
auf diejenigen Teile des Motors blasen, welche besonders heiß werden. Das Gehäuse
15 ist in der Gerätewandung 19 mittels Ringen 20 bzw. 21
aus
gummielastischem Material körperschalfisoliert gelagert. An die Eintrittsöffnung
22 des zwischen Gehäuse 15 und Wandung 19 gebildeten Raumes schließt ein Eintrittsluftkana123
an. Ebenso schließt an die Austrittsöffnung 24 des Gehäuses 15 ein Austrittsluftkana125
an. Die beiden Luftkanäle besitzen eine gemeinsame Wandung 26, welche aus einer
dünnen, weichen Kunststoffolie besteht. Über beiden Ltiftkanälen sind Resonatoren
27 bzw. 28 verschiedener Größe angeordnet, deren vielfache, halsförmige öffnungen
29 verschiedene Tiefe besitzen. Diese Anordnung gestattet die Filterung eines breiten
Schallfrequenzbandes aus der die Luftkanäle durchströmenden Luft.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den F i g. 5, 6 und 7 dargestellt.
Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für eine Küchenmaschine ist mit einem
Flansch 30 in die Platte 31 eines Arbeitstisches eingehängt. Ein Elektromotor 32
betreibt mittels Antriebswelle 33 und Keilriemen 34 die Antriebswellen 35 für Küchengeräte.
Ein quer durchströmtes Gebläse 36 fördert Kühlluft durch den Eintrittsluftkana137,
durch die Eintrittsöffnung 38 des Motor und Gebläse umschließenden Gehäuses 39,
durch Motor 32, Gebläseläufer 36, Austrittsöffnung 40 des Gehäuses 39 und Austrittsluftkanal
41. Zwischen Eintrittsluftkanal 37 und Austrittsluftkanal41 sind zwei Resonatoren
42 und 43 angeordnet, welche gegen die Austrittskanäle Öffnungen 44 bzw. 45 besitzen.
Zur Verhinderung eines Druckausgleiches zwischen Eintrittsluftkanal und Austrittsluftkanal
sind diese Öffnungen 44
bzw. 45 mit Folien 46 bzw.
47 gegen die Luftkanäle abgedeckt. Die Wände der Resonatoren bestehen aus
schallschluckendem Material. Durch diese Anordnung wird eine Schallabsorption sowohl
im Eintrittsluftkanal als auch im Austrittsluftkanal durch die gleichen Resonatoren
ermöglicht. Die Folien 46 bzw. 47
verhindern darüber hinaus eine Verschmutzung
des Resonatorinneren.
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In den F i g. 8, 9 und 10 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
gezeigt, das als Handrührgerät mit einem Elektromotor 64, einem quer durchströmten
Gebläse 65, einem diese beiden umschließenden Gehäuse 66 und Eintrittsöffnungen
67 sowie Austrittsöffnungen 68 für die Kühlluft ausgebildet ist. Der an die Eintrittsöffnungen
67 anschließende Eintrittsluftkanal69 und der an die Austrittsöffnungen 68 anschließende
Austrittsluftkanal 70 sind in den Handgriff 71 des Gerätes gelegt. Sie sind voneinander
durch eine Trennwand 72 geschieden. Auch in diesem Ausführungsbeispiel betreibt
der Motor über Abtriebswelle, Schnecke und Zahnräder die Antriebswellen für Rührwerke.
wie beim vorigen Ausführungsbeispiel beschrieben.
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In den F i g. 11, 12 und 13 ist eine Handbohrmaschine mit einer erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung dargestellt. Ein Elektromotor 120 und ein
quer
durchströmtes Gebläse 121 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 122 angeordnet, welches
Eintrittsöffnung 123 und Austrittsöffnung 124 für die Kühlluft besitzt. Das Gehäuse
122 wird mittels Ringen 125 bzw. 126 aus gummielastischem Material an der Gerätewandung
127 körperschallisoliert gelagert. In den Handgriffen 128 bzw. 129 sind Eintrittsluftkana1130
bzw. Austrittsluftkana1131 angeordnet. Diese beiden Luftkanäle sind als Schallschluckkanäle
ausgebildet. Ihre Wände weisen eine Vielzahl von Löchern 131 a auf, wobei zwischen
den Wandungen der Handgriffe 128 bzw. 129 und den Luftkanälen 130 bzw.
131 schallschluckendes Material 132 angeordnet ist. Die Abtriebswelle 133
des Motors führt zum Getriebe des Gerätes. Die inneren Enden der Handgriffe 128
bzw. 129 tragen Schlitze 134. Um diese Enden sind Ringe 135 mit gleichartigen Schlitzen
136 angeordnet. In Normalstellung treffen die Schlitze 134 auf Wandteile der Ringe
135 und die Schlitze 136 auf Wandteile der Handgriffe 128 bzw. 129. Am Gehäuse
122 sind Bimetallstreifen 137 befestigt, welche über Stifte 138 mit den Ringen 135
starr verbunden sind. Die Stifte 138 sind dabei durch Schlitze 139 in der Gerätewandung
127 geführt. Bei Verbiegung der Bimetallstreifen infolge Erwärmung über eine vorgegebene
Temperatur werden die Ringe 135 um die Handgriffe 128 bzw. 129 gedreht, so daß die
Schlitze 134 mit den Schlitzen 136 zur Deckung kommen. Der Lufteintritt in das Gerät
und der Luftaustritt aus dem Gerät erfolgen dann durch die Schlitze 134 und 136
mit geringem Luftwiderstand. Dabei wird der Leistungsbedarf des Motors für die Belüftung
erniedrigt, jedoch steigt das Geräusch an.