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Aufzugsmotor mit Fremdbelüftung und Sicherheitseinrichtungen gegen
unzulässig hohe Erwärmungen.
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Gegenstand der Erfindung ist die besondere Ausbildung eines Aufzugsmotors
mit Fremdbelüftung und Sicherheitseinrichtungen, die bei unzulässig hohen Erwärmungen
den Motor vor Schaden bewahren sollen.
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Aufzugsmotoren unterliegen, je nachdem, wo sie eingebaut sind, mehr
oder weniger stark wechselnden Beanspruchungen. Gewöhnlich werden diese Motoren
zu bestimmten Tageszeiten stärker beansprucht, was eine zum Teil recht erhebliche
Erwärmung des Motors zur Folge hat, so dass er für diese Fälle mit einer Fremdbelüftung
ausgerüstet werden muss, um Kühlluft durch den Motor zu drücken.
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Die üblicherweise verwendeten Gebläse, die die Kühlluft entweder durch
den Motor saugen oder durch ihn hindurch drücken, sind bei den bekannten und gebräuchlichen
Aufzugsmotoren an bzw. auf dem Motorengehäuse befestigt, wodurch die derart aufgebauten
Motoren, da
die Gebläse die Höhe des Motors nahezu verdoppeln, verhältnismässig
viel Platz beanspruchen, der aber zumeist auf Grund der örtlichen Verhältnisse in
den Motorenräumen über den Aufzugsschächten nur in beschränktem Maße vorhanden ist.
So ist es bisher stets notwendig gewesen, dass man sich immer nach dem vorhandenen
Platz richtete und das Fremdbelüftungsaggregat stets dort anbaute, wo es der Platz
in der Motorenkammer zuließ, d. h., dass das Fremdbelüftungsaggregat einmal links
oder einmal rechts oder seitlich am Motor sitzen musste, um den Motor in einer kleinen
Kammer überhaupt unterbringen zu können.
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Es sind mithin Aufzugsmotoren mit Fremdbelüftungen bereits in einer
solchen Ausführungsform bekannt, dass ein Schild des Motors nach oben geöffnet ist
und einen Flansch trägt, auf dem das vertikal angeordnete Ventilatorgehäuse, an
das der Antriebsmotor angeflanscht, befestigt ist. Die durch den Ventilator aus
dem Raum angesaugte Luft wird zunächst in den Innenraum des Schildes und von dort
durch den Motor hindurchgedrückt, um aus Öffnungen im gegenüberliegenden Schild
auszutreten.
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Bei einer anderen Ausführungsform ist das Belüftungsaggregat mit vertikal
angeordneter Welle auf den Motor aufgeschraubt. Es saugt die Kühlluft aus dem Raum
durch Öffnungen in den Schilden durch den Motor hindurch an, und drückt diese Luft
dann durch einen Kanal wieder ins Freie bzw. direkt in den Raum. Hierbei ist der
Antriebsmotor für das Luftgebläse auf dessen, über dem Motor horizontal angeordneten
Gehäuse angeflanscht, wodurch gleichfalls eine grosse Bauhöhe entsteht.
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Bei den bekannten Motoren ist es bisher üblich, dass die Fremdbelüftung
mit Einschalten des Aufzugsmotors ebenfalls,
eingeschaltet wird,
oder, dass die Fremdbelüftung durch einen Thermostaten gesteuert, dann eingeschaltet
wird, wenn ein bestimmter Erwärmungsgrad erreicht ist.
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Hierzu bedient man sich eines Thermostaten, dessen Fühlerkopf in der
Motorwicklung eingelagert ist.
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Die Schaltung des Belüftungsaggregates erfolgt in der Regel indirekt
über einen Schützen, der durch den Thermostaten gesteuert wird.-Da die Thermostaten
jedoch mitunter nicht einwandfrei arbeiten, treten Störungen auf, zu deren Behebung
der Motor auseinandergenommen werden muss, insbesondere, um den Fühlerkopf des Thermostaten
auszubauen und einen neuen in die Wicklung einzubringen. Eine derartige Instandsetzung
ist aber verhältnismässig umständlich, zeitraubend und kostspielig. Nachteilig ist
fernerhin die bisher übliche Schaltung des Kühlgebläsemotors, bei der der Steuerstrom
des Thermostaten zuerst einen dreipoligen Schützen in Tätigkeit setzt und dieser
dann seinerseit den Antriebsmotor der Fremdbelüftung ein-und ausschaltet. Bei einer
derartigen Schaltungsanordnung sind verhältnismässig viel Glieder vorhanden, die
einzeln oder insgesamt oft nur auf Grund geringfügiger Ursachen Anlaß zu Störungen
geben können, deren Auswirkung u. U. die Zerstörung, oder günstigstenfalls ein Ausfall
des Aufzugsmotors ist.
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Um die Motoren bei plötzlichen anormalen Beanspruchungen wie z. B.
Aussetzen einer Phase beim Anschliessen oder Nichtlösen der Bremse beim Einschalten
des Motors o. dgl. zu schützen, werden bisher nur die bereits erwähnten Thermostate
angewendet, die in die Wicklung eingelagert sind. Diese Sicherungseinrichtung hat
sich aber in der Praxis nicht bewährt, da sie zu träge arbeitet und deswegen bei
einer plötzlichen Belastung bereits inner-
halb kürzester Frist ein Verbrennen der Wicklung eintreten kann.
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Fernerhin hat sich gezeigt, dass bei den Motoren der bisher üblichen
Bauart Schwingungen im Gehäuse auftreten, die bei Aufzugsmotoren sehr unerwünscht
sind, da sie Geräusche verursachen, die mitunter-z. B. bei Aufzügen in Hotels o.
dgl.-als störend empfunden werden.
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Um die aufgezeigten Mängel der bekannten und gebräuchlichsten Aufzugsmotoren
zu vermeiden, diese erheblich zu verbessern und betriebssicherer zu machen, sollen
die Motoren gemäss der Erfindung in der nachfolgend näher beschriebenen Weise ausgebildet
sein.
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Das Fremdbelüftungsaggregat soll aus einem Gebläserad mit einem in
die Nabe eingebautem Aussenläufermotor bestehen, das beispielsweise in einem eigenen
Gehäuse untergebracht ist, welches auf oder an das entsprechend ausgebildete Motorengehäuse
angebaut wird. Dies erfolgt in der Weise, dass das Gebläserad entweder horizontal
über dem Motor oder ggf. seitlich vertikal liegt.
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Bei dieser Ausführungsform befinden sich beispielsweise an der oberen
und unteren Seite des Motorengehäuses Öffnungen für den Eintritt der Aussenluft
in den Motor bzw. für den Eintritt der Luft in das Gebläse. Die durch die untere
Öffnung angesaugte Luft umspült den Stator und wird nach Passieren des Gebläserades
in den Innenraum des einen Schildes geleitet, von wo sie durch den Rotor hindurch
in den gegenüberliegenden Schildinnenraum strömt, um durch Austrittsöffnungen ins
Freie auszutreten.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Fremdbelüftungsaggregat
innerhalb des Motorengehäuses untergebracht, das etwa quaderförmig ausgebildet
ist
und in der oberen horizontalen Fläche eine Öffnung besitzt, die durch einen Deckel,
an dem das durch einen Außenläufermotor angetriebene Gebläse zwecks einfachen Ein-und
Ausbauen befestigt ist, verschlossen wird.
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Bei dieser Ausführung haben die Bleche des Blechpaketes des Stators
eine quadratische Form mit abgeschnittenen Ecken, das von einem kastenförmigen Gehäuse
umgeben wird.
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Die Kühlluft tritt an den beiden unteren Seitenkanten des Gehäuses
in dieses ein und strömt in den Raum zwischen dem Motorblock und der Gehäusewand
zu der Ansaugöffnung in dem Zwischenboden, der in einem gewissen Abstand unterhalb
der oberen Gehäusefläche angeordnet ist.
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Zwischen der Gehäusewand und dem Zwischenboden befindet sich oberhalb
der Ansaugöffnung das Gebläse, das die angesaugte Luft in den Raum zwischen der
einen Stirnwand des Gehäuses und dem Motorenblock drückt, von wo es durch den Rotor
auf die andere Seite des Motorblocks gelangt, um dort aus Schlitzen bzw. Öffnungen
in der Stirnfläche des Gehäuses ins Freie zu treten.
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Durch diese besondere Luftführung ist es möglich, mit einer verhältnismässig
geringen Kühlluftmenge auszukommen, da die angesaugte kalte Luft zunächst an dem
Blechpaket des Stators vorbeiströmt und zuletzt, nachdem sie sich etwas erwärmt
hat, den Anker passiert. Dies ist insofern möglich, da die zulässige Höchsttemperatur
für für die Statorwicklung niedriger liegt als die zulässige Temperatur für den
Rotor., Infolgedessen kann die Luft bei Eintritt in den Rotor eine höhere Temperatur
besitzen als bei Eintritt in das Gehäuse, wodurch eine vorteilhaftere Ausnutzung
der verschiedenen Temperaturgefälle erfolgt. Diese Luftführung wird insbesondere
den Anfor-
| derungen bei einem Aufzugsmotor gerecht, da bei diesem |
| infolge des häufigen Anfahrens und Abbremsens die Haupt- |
| , |
| wärme im Anker selbst entsteht. |
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Weiterhin soll gemäss der Erfindung die elektrische Einrichtung zum
Betrieb des Antriebsmotors des Gebläses für die Fremdbelüftung derart ausgebildet
sein, dass der Motor mit zwei unterschiedlichen Drehzahlen je nach dem Grad der
Erwärmung des Motors laufen kann.
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Die Drehzahlregulierung des Gebläsemotors kann in verschiedener Weise
erfolgen. So beispielsweise durch Regelung des Ständewiderstandes durch Vorschalten
eines Widerstandes, wodurch der Schlupf so weit geändert wird, wie es erforderlich
ist, damit der Motor mit der zweiten, gegenüber der normalen Drehzahl verringerten
Drehzahl läuft.
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Weiterhin ist es möglich, den Drehstrommotor in Sternschaltung mit
zwei Phasen zu speisen, wobei der Motor an eine Phase fest angeschlossen ist, während
der Anschluss an die zweite Phase über einen Kontakt des Thermostaten geht. Bei
Einschaltung dieses Kontaktes , erhalten zwei Phasen des Drehstrommotors die volle
Spannung ; die dritte Phase wird über einen Kondensator mit dem gleichen Kontakt
eingeschaltet. Um den Motor mit voller Drehzahl laufen zu lassen, erhält die dritte
Phase volle Spannung. Zur Vereinfachung des Kontaktsystems könnte bei 3-phasigem
Lauf der Kondensator eingeschaltet bleiben, der normalerweise ausgeschaltet würde.
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Auch ist es möglich, die Drehzahlregelung des Motors mit zwei 3-poligen
Thermostaten durchzuführen, die jeweils eine Sternschaltung vornehmen, so dass zur
Erzielung eines Laufs mit kleiner Drehzahl Widerstände eingeschaltet werden. Beim
Lauf in der grossen Drehzahl sind diese Widerstände ausgeschaltet.
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Schliesslich ist es auch noch möglich, den Motor mit zwei Wicklungen,
jede für eine der unterschiedlichen
Drehzahlen, ausrüsten. Diese
Schaltung ist jedoch verhältnismässig kompliziert, so dass den vorerwähnten der
Vorzug zu geben wäre.
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Der Gebläsemotor wird von einem 3-stufig arbeitenden Thermostaten
gesteuert, der bei mässiger Erwärmung den Motor mit der kleinen, geräuscharmen Drehzahl
vorzugsweise direkt ein-und ihn bei höheren Temperaturen auf die höhere Drehzahl
umschaltet. Ein dritter Kontakt des Thermostaten schaltet den Steuerstrom des Hauptschützes
für den Fall, dass infolge zu starker Belastung die Temperatur des Motors einen
unzulässig hohen Wert angenommen hat, so dass dann die gesamte Anlage vorübergehend
stillgelegt ist.
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Die quadratische Form der Statorbleche gemäss der Erfindung bedingt
einen wesentlichen Vorteil. Durch sie werden, wie Versuche bewiesen haben, Gehäuseschwingungen
stark gedämpft, so dass derartig aufgebaute Motoren erheblich geräuschärmer laufen.
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Um aber den Motor auch bei ganz plötzlich auftretenden starken Erwärmungen
vor Zerstörung zu schützen, soll gemäss der Erfindung unabhängig von dem Thermostaten
noch eine weitere Sicherungseinrichtung vorgesehen sein, die nicht die Trägheit
der thermostatischen Sicherungseinrichtung besitzt. Diese soll aus einem mechanischen
Kontrollreläis, das über den Hauptschütz den Hauptstromkreis unterbrechen kann,
sowie einem elektrischen Sicherungsglied, das die Stärke des Hauptstromes überwacht,
bestehen. Das mechanische Kontrollrelais steht mit der Welle des Motors in Verbindung
und soll den Hauptstromkreis dann unterbrechen, wenn z. B. infolge Nichtlösens der
Bremse beim Einschalten des Motors der Anker nach wenigen Sekunden sich noch nicht
zu drehen begonnen hat.
In den Figuren 1 bis X ist der Gegenstand
der Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Motors mit auf das Motorgehäuse
aufgesetztem Fremdbelüftungs-
Fig. einen Querschnitt durch den Motor gemäss Fig. 1.
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Fig. 3 einen Motor mit seitlich angebautem Belüftungs-
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Motor mit quaderförmigem Gehäuse, in das das
Belüftungsaggre-
Fig. 5 einen Querschnitt durch den in Fig. 4 dargestellten Motor.
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Fig. 6 bis 8 zeigen verschiedene Schaltungsskizzen für die unterschiedliche
Regelung der Antriebsmotoren der Gebläse für die Fremdbelüftung.
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Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, ist das Belüftungsaggregat
1 in dem Deckel 2 untergebracht und an diesem befestigt. Das Motorgehäuse 3 ist
an seinen beiden Seiten hochgezogen, so dass auf der oberen Fläche 4 der Deckel
2 mit seinem Flansch 5 aufliegt. Der Dekkel 2 greift einerseits über das Gehäuse
3 hinaus und überdeckt die obere Öffnung 6 des in gleicher Weise wie das Gehäuse
3 hochgezogenen Schildes 7. Im unteren Teil des Gehäuses 3 sind Öffnungen 8 für
den Eintritt der Kühlluft angeordnet...
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Zwischen der Gehäusewand 3 und dem Stator 9 befindet sich ein ringförmiger
Zwischenraum 10, durch den die Kühlluft zu der Ansaugöffnung 11 in der oberen Fläche
4 des Gehäuses 3 strömt. Das Gebläse 1 drückt die angesaugte Luft durch den Deckelraum
12 in den Innenraum des Schildes 7, von wo sie durch den Rotor 13 in den
Innenraum
des Schildes 14 strömt, um aus dessen Öffnungen 15 ins Freie auszutreten.
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Fig. 3 lässt eine etwas andere Ausführungsform des Motors bei ansonst
grundsätzlich gleichem Aufbau erkennen.
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Hierbei ist der das Gebläse 16 enthaltende Deckel 17 seitlich an dem
Motorengehäuse 18 angebracht. Die Lufteintrittsöffnungen befinden sich-an der dem
Gebläse 16 gegenüberliegenden Seite 20.
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Bei dem in den Figuren 4 und 5 dargestellten Motor ist das Gehäuse
21 quaderförmig ausgebildet. Im oberen Teil des Gehäuses 21 befindet sich parallel
zur Gehäusewand 22 eine Zwischenwand 23, zwischen denen das Gebläse 24 angeordnet
ist. Dieses ist mit seinem Stator an der Platte 25 befestigt, die die Öffnung 26
verschliesst, die dem einfachen Ausbau des Gebläses 24 dient.
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Der Zwischenraum 27 zwischen den Wänden 22 und 23 steht mit dem Raum
28 zwischen der Stirnwand 29 und dem Motorblock in Verbindung.
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Die Lufteintrittsöffnungen 30 befinden sich an den unteren Kanten
31 der Seitenwände 32 des Gehäuses 21.
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Zwischen den Seitenwänden 32 und dem Motorblock sind Zwischenräume
33, durch die die angesaugte Luft hindurchströmt, um durch die Öffnung 34 in der
Zwischenwand 23 in das Gebläse 24 einzutreten. Nach Passieren der Räume 27 und 28
strömt die Kühlluft durch die Hohlräume 35 des Ankers 36 in den Raum 37 zwischen
dem anderen Schild 38 und dem Motorblock, um schliesslich durch die Öffnungen 39
im Schild 38 ins Freie zu treten.
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Die Räume 28 bzw. 37 sind von den Räumen 33 durch Abdeckbleche 40
getrennt, um eine einwandfreie Luftführung zu gewährleisten.
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Die Steuerung des Gebläsemotors erfolgt über den leicht auswechselbaren
Stabthermostaten 41, der auf dem Blechpaket
liegend, bei mässiger
Erwärmung den Motor mit der niedrigen Drehzahl laufen lässt, bei stärkerer Erwärmung
dagegen mit der höheren Drehzahl.
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Die erfindungsgemässen Aufzugsmotoren zeichnen sich durch zahlreiche
Vorteile aus. Sie sind besonders geräuscharm, was einmal von der Ausbildung der
Statorbleche abhängt, zum anderen der Betriebsweise des Kühlluftgebläses, das mit
zwei verschiedenen Drehzahlen läuft, zu verdanken ist.
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Ein weiterer beachtlicher Vorteil ist die absolute Sicherheit des
Motors bei anormaler Beanspruchung bzw. unzulässiger hoher Erwärmung. Fernerhin
ist noch als sehr wesentlich der einfache und zweckmässige Aufbau sowie in dem besonderen
Falle die zweckmässig glatte Form des Motorgehäuses zu erwähnen, wodurch die Bauhöhe
des Motors klein gehalten wird und die Herstellungskosten gegenüber den bekannten
Motoren erheblich gesenkt werden können.
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Die neuartige Luftführung ermöglicht die Verwendung eines kleineren
Kühlluftgebläses, so dass auch der Motor rationeller arbeitet.