DE1966228C3

DE1966228C3 - Safety device for an electric fan. Eliminated from: 1935322

Info

Publication number: DE1966228C3
Application number: DE19691966228
Authority: DE
Inventors: Atsushi Nishinomiya Sumitani; Ichiro Neyagawa Watanabe
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1969-07-11
Filing date: 1969-07-11
Publication date: 1974-09-26
Also published as: DE1966228A1; DE1966228B2

Description

5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den axial verschiebbaren Teuen ein-r als Hülse und einer als in der Hülse versüitebb rer Kern ausgebildet ist, der einen radialen Stift (247, 257, 288) aufweist, der einen Schrägschlitz (246, 255, 287) der Hülse durchsetzt.5. Safety device according to claim 3 or 4, characterized in that one of the axially displaceable Teuen a-r is designed as a sleeve and one as in the sleeve versüitebb rer core having a radial pin (247, 257, 288), the one Inclined slot (246, 255, 287) penetrates the sleeve.

teile insbesondere menscnUcnsr Körper-Sb das laufende Flügelradespecially share human body sb the running impeller

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für einen elektrischen Ventilator mit einem von einem Wechselstrommotor getriebenen Flügelrad, das von einem Schutzkorb umgeben ist.The invention relates to a safety device for an electric fan with a An impeller driven by an AC motor, which is surrounded by a protective cage.

Bei üblichen Ventilatoren für den Hausgebrauch ist als Sicherung gegen Berührung im allgemeinen nur der Schutzkorb vorgesehen. Trotz der Verwendung eines solchen Schutzkorbes ereignen sich jedoch viele Unfälle beispielsweise dadurch, daß Kinder mit den Fingern in das umlaufende Flügelrad geraten oder daß durch unsachgemäße Handhabung Werkzeuge od. dgl. in die Umlaufbahn des Flügelrades gehalten werden. Die Sicherung durch den Schutzkorb genügt offenbar nicht. Trotzdem ist noch kein unfallsicherer Ventilator bekanntgeworden.In the case of conventional fans for domestic use, it is generally used as a safeguard against contact only the protective cage provided. However, despite the use of such a protective cage many accidents, for example, when children get their fingers into the rotating impeller or that by improper handling tools or the like. In the orbit of the impeller being held. Obviously, securing with the protective cage is not sufficient. Nevertheless is still no accident-proof fan has become known.

Es sind zwar Berührungsschutz-Vorrichtungen an Maschinen im allgemeinen, insbesondere an Pressen bekannt (britische Patentschrift 913 718), bei denen ein Anlaufen der Maschine dann verhindert ist, wenn sich ein leitender Körper, beispielsweise die Hand eines Arbeiters, in einem Gefahrenbereich an der Maschine befindet. Solche Sicherheitsvorrichtungen sind jedoch auf Ventilatoren nicht übertragbar, da es bei diesen darauf ankommt, bei der Annäherung von ist es deshalb, eine Sicherheilvorrichtung der eingangs genannten Art zu Sen? beider das umlaufende Flügelrad be, Berührung oder Annäherung von Fremdkörpern ««besondere menschUcber Körperteile an den Scbutzkorb, rasch stillgesetzt wird.There are contact protection devices on machines in general, especially on presses known (British patent specification 913 718), in which the machine is prevented from starting when a conductive body, for example the hand of a worker, is in a hazardous area on the Machine is located. However, such safety devices are not transferrable to fans, as there are what matters when approaching it is therefore a safety device of the type mentioned at the beginning? both the rotating impeller be, touch or approach of foreign bodies «« special human body parts to the protective basket, is quickly stopped.

DieseAufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelös? daß mif dem Flügelrad umlaufende T*!e und eine nicht rotierende Bremsscheibe relativ zueinander axial verschieblieh angeordnet sind und bei Berührung oder Annäherung von Fremdkörpern, insbesondere menschlicher Körperteile an den Schutzkorb, aneinander anliegen. Selbsttätig wird hier eine wirkungsvolle Abbremsung des Flügelrades durch eine stillstehende Bremsscheibe erzielt, auf die mit dem Flügelrad umlaufende TeUe bei Annäherung von Fremdkörpern an den Schutzkorb aufge.^n werden Das kann durch eine herkömmliche elektromagnetische Fühlsteuerung geschehen. Die relative axiale Verschieblichkeit der als Bremse wirkenden Teile ermöglicht eine Konstruktion, die raumsparend ist, schon bei kleinen Bewegungsamplituden eine Unterbrechung bzw. Einleitung der Bremswirkung erbringt und somit zuverlässig gesteuert werden kann. Es handelt sich also um eine einfache, raumsparende und billige Konstruktion, die automatisch bei einem Eindringen von Fremdkörpern in einen gefährlichen Bereich, eine kräftige Abbremsung des Flügelrades erzielt und damit, wenn der Fremdkörper bis in die Umlaufbahn des Flügelrades vorgedrungen ist, dieses ber-its angehalten hat. Die Unfallgefahr ist damit wirkungsvoll ausgeschaltet und die Sicherheit bei derartigen elek rischen Ventilatoren für den Hnusgebrauch erheblich angehoben.According to the invention, this task is thereby achieved? that with the impeller rotating T *! e and a non-rotating brake disc are arranged to be axially displaceable relative to one another and upon contact or approach of foreign bodies, in particular human body parts on the protective cage, rest against each other. An effective one becomes automatic here Braking of the impeller achieved by a stationary brake disc on which the Impeller rotating TeUe when approaching Foreign bodies on the protective cage. ^ N This can be done using a conventional electromagnetic sensing control. The relative axial Movability of the parts acting as a brake enables a construction that is space-saving, an interruption even with small movement amplitudes or initiation of the braking effect and can thus be reliably controlled. It So it is a simple, space-saving and cheap construction that automatically works with a Penetration of foreign bodies into a dangerous area, strong braking of the impeller achieved and thus when the foreign body up into the Orbit of the impeller has advanced, this ber-its has stopped. The risk of accident is thus effectively switched off and the safety of such electrical fans for Hnusgebrauch increased significantly.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigtIn the drawing, the invention is illustrated by way of example, namely shows

Fig 1 einen Schnitt durch einen mit einer Ausführungsform der Sicherheitsvorrichtung ausgerüsteten elektrischen Ventilator beim Anlaufen des Flügelrades, 1 shows a section through one with an embodiment an electric fan equipped with a safety device when the impeller starts up,

F i g. 2 einen F i g. 1 entsprechenden Schnitt beimF i g. 2 a fig. 1 corresponding cut at

Bremsen sowie .Brakes as well.

Fig. 3, 4 und5, 6 und 7, 8 jeweils den Fig. 1 bzw. 2 entsprechende Schnitte durch andere Ausführungsformen. . .Figures 3, 4 and 5, 6 and 7, 8 correspond to Figures 1, respectively or 2 corresponding sections through other embodiments. . .

F i g. 1 und 2 zeigen den Motor eines elektrischen Ventilators in einem Motorgehäuse 240, in dem innen an seiner vorderen Endwand eine Bremsscheibe 241 fest angebracht ist. Im Motorgehäuse 240 ist weiter ein Stator 242 befestigt, der einen Rotor umgreift, der auf einer Schiebehülse 244 sitzt, die ihrerseits auf der Motorwelle 245 angeordnet ist. Die Motorwelle 245 trägt überdies ein in der Figur nicht dargestelltes Flügelrad des Ventilators, das von einem als elektrischer Fühler wirkenden Schutzkorb umgeben ist. An der Motorwelle 245 ist weiter ein einen Schrägschlitz 246 der Schiebehülse 244 durchsetzende Stift 247 auf die in der Figur gezeigte Weise vorgesehen. Auf der Motorwelle 245 sitzt eine Feder 248, deren eines Ende sich am Motorgehäuse abstützt, während ihr anderes Ende an der hinteren Endfläche des Rotors 243 anliegt.F i g. 1 and 2 show the motor of an electric fan in a motor housing 240 in which a brake disc 241 is fixedly attached to the inside of its front end wall. In the motor housing 240 , a stator 242 is also fastened, which surrounds a rotor which is seated on a sliding sleeve 244 , which in turn is arranged on the motor shaft 245 . The motor shaft 245 also carries an impeller of the fan, not shown in the figure, which is surrounded by a protective cage acting as an electrical sensor. On the motor shaft 245 , a pin 247 penetrating an inclined slot 246 of the sliding sleeve 244 is provided in the manner shown in the figure. A spring 248 is seated on the motor shaft 245 , one end of which is supported on the motor housing, while its other end is in contact with the rear end face of the rotor 243 .

Wird bei der beschriebenen Anordnung der Motor durch die Funktion eines durch eine Berührung oder kapazitive Beeinflussung des Schutzkorbes angesteu-In the described arrangement, the motor is operated by a touch or capacitive influencing of the protective cage controlled

erten Steuerkreises ausgeschaltet, so wird der seine Drehzahl vermindernde Rotor 243 unter Wirkung der Feder 248 U. der Figur nach links gedrückt, bis er in die Stellung gemäß Fig.2 gelangt, in der mit dem Rotor 243 umlaufende Teile an der Brems- § scheibe 241 anliegen, so daß der Rotor 243 rasch abgebremst wird. Andererseits neigt das auf die Motorwelle 245 aufgekeilte Flügelrad dazu, seine Drehung auf Grund seiner Trägheit fortzusetzen. Daher bewegt sich der Stift 247, der ebenfalls auf der Motorwelle 245 befestigt ist, im Schrägschlitz 246 in der Lage gemäß Fig.2, wodurch der Rotor 243 noch stärker auf die Bremsscheibe 241 gezogen und damit auch das Flügelrad schnell angehalten wird.Erten control circuit is turned off, its speed-reducing the rotor 243 is pressed under the action of spring 248 U. left of the figure, until it reaches the position shown in Figure 2, in the disc rotates with the rotor 243 parts of the braking § 241 rest, so that the rotor 243 is braked quickly. On the other hand, the impeller keyed to the motor shaft 245 tends to continue rotating due to its inertia. Therefore, the pin 247 which is also mounted on the motor shaft 245 moves in the oblique slot 246 in the position shown in Figure 2, whereby the rotor 243 drawn even more strongly to the brake disc 241 and therefore the impeller is stopped quickly.

F i g, 3 zeigt eine andere Ausfübrungsform, bei der das Motorgehäuse 250 auf seiner vorderen Außenwand eine Bremsscheibe 253 trägt, die am Motorgehäuse 250 befestigt ist. Das Motorgehäuse 250 weist innen einen Stator 252 auf, der einen Rotor 253 umgreift. !Dieser sitzt wieder auf einer Schiebehülse 254 ao mit Schrägschlitz 255, der von einem an der Motorwelle 2:56 befestigten Stift 257 durchsetzt ist. Ein Flügelrad 258 ist starr mit dem Ende d jr MotorwelleFIG. 3 shows another embodiment in which the motor housing 250 carries a brake disk 253 on its front outer wall, which is fastened to the motor housing 250. The inside of the motor housing 250 has a stator 252 which surrounds a rotor 253 . This sits again on a sliding sleeve 254 ao with an inclined slot 255 through which a pin 257 attached to the motor shaft 2:56 passes. An impeller 258 is rigid with the end of the motor shaft

256 verbunden und von einem Schutzknrb 259 umgeben. *5 256 connected and surrounded by a protective ring 259 . * 5

Wenn durch eine kapazitive Veränderung am Schutzkorb 259 und eine davon abgeleitete Umschaltung der Motorspeisung auf Gleichstrom der Rotor 253 einer Gleichstrombremsung unterworfen wird, neigt das Flügelrad 258 infolge seiner Trägheit zunächst dazu, seine Drehung fortzusetzen. Der Stift If the rotor 253 is subjected to direct current braking due to a capacitive change in the protective cage 259 and a derived switchover of the motor supply to direct current, the impeller 258 initially tends to continue rotating due to its inertia. The pencil

257 auf der Motorwelle 256 gleitet dadurch innerhalb des Schrägschlitzes 255 bis zum Anschlag in der in F i g. 4 gezeigten Stellung, wodurch das Flügelrad axial nach hinten gezogen wird und mit einer Stirnfläche seiner Nabe an der Bremsscheibe 251 zur Anlage kommt. Dadurch wird das Flügelrad stark abgebremst und schnell angehalten. 257 on the motor shaft 256 slides within the inclined slot 255 up to the stop in the FIG. 4, whereby the impeller is pulled axially backwards and comes to rest with one end face of its hub on the brake disc 251. As a result, the impeller is strongly braked and stopped quickly.

F i g. *> zeigt eine Ausführungsform, bei der wieder im Motorgehäuse 260 ein Stator 261 bisfestigt ist, der einen Rotor 262 umgreift, der auf einer Motorwelle 263 sitzt, mit deren Ende ein Flügelrad 264 starr verbunden ist. Das Motorgehäuse 260 weist in seiner Vordeiwand eine Bohrung 265 auf. Weiter ist auf der Motorwelle 263 gegenüber der hinteren Stirnfläche der Nabe des Flügelrades 264 ein Tragelement 266 mit einer mittigen Befestigungsbohrung 267 und einer Vielzahl von radialen Armen befestigt Das Trageleroent 266 trägt eine Bremsscheibe 268 an den äußeren Enden seiner radialen Arme. Im Inneren des Motorgehäuses 260 ist ein Elektromagnet 269 vorgesehen, der elektrisch parallel zum Motor geschaltet ist und einen Stift 270 betätigt, der sich durch die Bohrung 265 im Motorgehäuse 260 nach außen erstreckt und mit dem Tragelement 266 verbundin Lt F i g. *> shows an embodiment in which a stator 261 is again firmly fixed in the motor housing 260, which stator engages around a rotor 262 which is seated on a motor shaft 263 , to the end of which an impeller 264 is rigidly connected. The motor housing 260 has a bore 265 in its front wall. Furthermore, on the motor shaft 263 opposite the rear end face of the hub of the impeller 264, a support element 266 with a central mounting hole 267 and a plurality of radial arms is attached. The support element 266 carries a brake disk 268 at the outer ends of its radial arms. In the interior of the motor housing 260, an electromagnet 269 is provided which is electrically connected in parallel to the motor and actuates a pin 270 which extends outward through the bore 265 in the motor housing 260 and is connected to the support element 266

Wird die Speisung des Motors bei Annäherung eines Fremdkörpers oder menschlicher Körperteile an den Schutzkorb unterbrochen, so wird der dem Motor parallelgeschaltete Elektromagnet 269 entregt und damit der Stift 270 losgelassen. Der Stift 270 wird damit das Tragelement 266 und mit diesem die Bremsscheibe 268 auf das Flügelrad zu bewegen, bis die Bremsscheibe 268 und die hintere Stirnfläche der Nabe des Flügelrades 264 aneinander anliegen, wie das F i g. 6 zeigt Durch die dabei auftretende Bremskraft werden Flügelrad 264 und Rotor 266 rasch angehalten. If the supply of the motor is interrupted when a foreign body or human body parts approach the protective cage, the electromagnet 269 connected in parallel to the motor is de-energized and the pin 270 is released. The pin 270 is used to move the support element 266 and with it the brake disc 268 onto the impeller until the brake disc 268 and the rear face of the hub of the impeller 264 rest against one another, as shown in FIG. 6 shows the impeller 264 and rotor 266 are quickly stopped by the braking force that occurs.

F i g. 7 zeigt eine Ausfülvamgsform mit Motorgehäuse 280, an dessen Vorderwa»id außen eine Bremsscheibe 281 der in der Figur gezeigten Art befestigt ist. Im Motorgehäuse 280 ist ^in Starter 282 vorgesehen, der einen Rotor 283 umgreift, der seinerseits auf einer Motorwelle 284 sitzt, auf deren vorderes Ende ein Flügelrad 285 aufgesetzt ist. Ein Ansatz 286 der Nabe des Flügelrades 285 weist einen Schrägschlitz 287 auf, den ein Stift 288 durchsetzt, der an der Motorwelle 284 befestigt ist.F i g. 7 shows an embodiment with a motor housing 280, on the front wall of which a brake disk 281 of the type shown in the figure is fastened on the outside. In the motor housing 280 there is a starter 282 which engages around a rotor 283 which in turn sits on a motor shaft 284 , on the front end of which an impeller 285 is placed. A shoulder 286 of the hub of the impeller 285 has an inclined slot 287 through which a pin 288 which is fastened to the motor shaft 284 passes through.

Wird nun bei Annäherung von Fremdkörpern oder menschlichen Körperteilen an den Schutzkorb um das Flügelrad 285 durch eine Steuerschaltung Gleichstrom in den Motor eingespeist und damit der Rotor 283 einer Gleichstrombremsung unterworfen, so wird das Flügelrad 285 auf Grund seiner Trägheit dazu neigen, seine Drehung fortzusetzen. Infolgedessen verursacht der Stift 288 auf der Motorwelle 284, daß sich das Flügelrad 285 axial nach hinten bewegt, so daß die Stirnfläche seiner Nabe an der Bremsscheibe 281 anliegt, wie das die F i g. 8 zeigt. Das Flügelrad 285 wird dabei rasch durch die Bremskraft angehalten, die sich zwischen Jen Berührungsflächen der Nabe des Flügelrades und der Bremsscheibe 281 entwickelt.If, when foreign bodies or human body parts approach the protective cage around the impeller 285, direct current is fed into the motor by a control circuit and the rotor 283 is thus subjected to DC braking, the impeller 285 will tend to continue rotating due to its inertia. As a result, the pin 288 on the motor shaft 284 causes the impeller 285 to move axially rearward so that the face of its hub rests against the brake disc 281 , as shown in FIG. 8 shows. The impeller 285 is quickly stopped by the braking force that develops between the contact surfaces of the hub of the impeller and the brake disc 281 .

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Safety device for an electrical Fan with an impeller driven by an AC motor, which is driven by a Scbutz basket is surrounded, characterized in that with the impeller (258, 264, 285) rotating parts and a non-rotating brake disc (241, 251, 268, 281) relative to one another are axially displaceable and when touching or approaching foreign bodies, in particular human body parts rest against the protective cage (259).

2. Safety device according to claim 1, characterized in that the brake disc (268) axially opposite an end face of the hub of the impeller (264) on the motor shaft (263) is arranged displaceably.

3. Safety device according to claim 1, characterized in that the hub of the impeller (258, 285) is arranged axially displaceably on the motor shaft (256, 284) with respect to a stationary brake disc (251, 281).

4. Safety device according to claim 1, characterized in that the rotor (243) of the electric drive motor deb. Fan on the motor shaft (245) relative to a stationary brake disc (241) is arranged axially displaceable.