DE19829070A1 - Rotary machine such as pump, compressor or electric motor - Google Patents
Rotary machine such as pump, compressor or electric motorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Rotationsmaschine mit einem in einem Gehäuse gelagerter Rotor der im Oberbegriff des An spruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a rotary machine with a a housing mounted rotor which in the preamble of the An say 1 specified genus.
Rotationsmaschinen, wie Pumpen, Verdichter und insbesondere Elektromotoren, sind häufig mit einem Lüfterrad ausgestat tet, um die beim Betrieb der Maschine entstehende Wärme mit Hilfe eines Kühlluftstromes abzuführen. Derartige Lüfterrä der bestehen in der Regel aus thermoplastischen Kunststof fen. Insbesondere bei Elektromotoren für handgeführte Ar beitsgeräte werden die Lüfterräder häufig durch Verkleben mit dem Blechpaket fixiert. Dabei ist eine lediglich ra diale Abstützung des Lüfterrades vorgesehen und zur axialen Sicherung dient die Verklebung mit dem Blechpaket. Daneben sind auch auf der Ankerwelle aufgepreßte Lüfterräder be kannt.Rotary machines such as pumps, compressors and in particular Electric motors are often equipped with a fan wheel to reduce the heat generated during operation of the machine Dissipate with the help of a cooling air flow. Such ventilators usually consist of thermoplastic fen. Especially with electric motors for hand-held ar The fan wheels are often made by gluing fixed with the laminated core. One is only ra diale support of the fan wheel is provided and for axial The gluing with the laminated core serves as a safeguard. Besides are also pressed-on fan wheels on the armature shaft knows.
Die bekannten Anordnungen von Lüfterrädern sind teilweise mit hohen Herstellungskosten verbunden und teilweise nicht sicher bezüglich einer lagegenauen und dauerhaften Fixie rung. Das Kleben beispielsweise erfordert wegen der beim Aushärten entstehenden gesundheitsschädlichen Dämpfe beson dere Schutzmaßnahmen für das Montagepersonal, wofür ent sprechende Kosten aufzuwenden sind. Außerdem hat sich ge zeigt, daß durch die Kleberzuführung eine Umwucht erzeugt werden kann, die durch zusätzliches Wuchten beseitigt wer den muß. Beim Lösen von Klebeverbindungen im Betrieb der Maschine entsteht ein unruhiger Lauf, der zum vorzeitigen Verschleiß führt.The known arrangements of fan wheels are partial associated with high manufacturing costs and sometimes not sure of a precise and permanent fixie tion. For example, gluing requires because of Hardening vapors harmful to health protective measures for the assembly personnel, for which ent speaking costs are to be spent. In addition, ge shows that the adhesive feed creates a balance who can be eliminated by additional balancing that must. When loosening adhesive connections in the operation of the Machine creates a restless run that leads to premature Wear leads.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun de, eine gattungsgemäße Rotationsmaschine derart weiterzu bilden, daß das Lüfterrad auf einfache Weise zu montieren ist und dabei dessen zuverlässige Lagesicherung erreicht wird.The present invention is therefore based on the object de, a generic rotary machine in this way form that the fan wheel to assemble in a simple manner is and thereby achieved its reliable position securing becomes.
Diese Aufgabe wird durch eine Rotationsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die wesentlichen Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind darin zu sehen, daß sich das Lüfterrad besonders gut für die automatische Montage eignet, da es sich sicher greifen, ausrichten und in rich tiger Lage positionieren und fixieren läßt. Die Herstellung des Lüfterrades sowie dessen Montage sind kostengünstig.This task is performed by a rotary machine with the Features of claim 1 solved. The main advantages of the subject of the invention can be seen in that the fan wheel is particularly good for automatic assembly is suitable because it grips, aligns, and position and fix it. The production the fan wheel and its assembly are inexpensive.
In bevorzugter Weise betrifft die Erfindung Elektromotoren mit einem Anker, wobei der Anker als erstes Bauteil zur axialen Abstützung des Lüfterrades ein Blechpaket mit einer Ankerwicklung und als zweites Bauteil zur axialen Abstüt zung einen Kollektor umfaßt. Das Lüfterrad besitzt einen Schaufelring mit im wesentlichen radial verlaufenden Schau feln, wobei auf jeweils einer Seite des Schaufelringes die Mittel zur axialen Abstützung gegen das Blechpaket bzw. den Kollektor vorgesehen sind.The invention preferably relates to electric motors with an anchor, the anchor being the first component for axial support of the fan wheel a laminated core with a Armature winding and as a second component for axial support tion includes a collector. The fan wheel has one Bucket ring with a substantially radial view feln, with the on each side of the blade ring Means for axial support against the laminated core or the Collector are provided.
Um für die Montage auf einfache Weise eine temporäre Auf weitung der Abstützmittel, die am zweiten Bauteil angrei fen, zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß zur Abstützung des Lüfterrades mehrere über den Kreisumfang angeordnete und vorzugsweise an dem Schaufelring angeformte Arme vorge sehen sind, die an ihrem radial inneren Ende eine axiale Anschlagfläche aufweisen. Die Arme sind in ihrer Längser streckung S-förmig geschwungen und bilden dadurch Federn, die bei Erreichen der vorgesehenen Position des Lüfterrades selbsttätig die Fixierung vornehmen. Damit ohne zusätzli chen Arbeitsgang eine automatische radiale Fixierung er folgt, ist es zweckmäßig, daß die Arme an ihrem radial in neren Ende einen axialen Abschnitt aufweisen, der sich auf der Umfangsfläche des zweiten Bauteils, insbesondere des Kollektors, abstützt. Die axiale Anschlagfläche des Lüfter rades, bezogen auf den Kollektor, ist an einer Rastnase des jeweiligen Armes ausgebildet, wodurch eine selbsttätige Verrastung an dem Kollektor erfolgt. Um die Montage des Lüfterrades auf dem Anker zu erleichtern, ist es vorteil haft, daß die Arme auf der Seite ihrer radial inneren En den, die in Montagerichtung dem Kollektor zugewandt ist, eine das Einführen des Kollektors erleichternde Kontur auf weisen. Eine solche Kontur kann beispielsweise eine Ein führschräge oder eine entsprechende gekrümmte Fläche sein.In order to easily mount a temporary on for assembly widening of the support means that rub against the second component fen to achieve, it is appropriate that for support the fan wheel several arranged over the circumference and preferably pre-formed on the blade ring arms are seen, the axial at its radially inner end Have stop surface. The arms are longer stretching S-shaped, forming springs, when the intended position of the fan wheel is reached carry out the fixation automatically. So without additional automatic radial fixation follows, it is appropriate that the arms at their radially in Neren End have an axial portion that is on the peripheral surface of the second component, in particular the Collector. The axial stop surface of the fan rades, based on the collector, is on a catch of the each arm formed, which makes an automatic Locked on the collector. To assemble the To facilitate the fan wheel on the armature, it is advantageous holds that the arms on the side of their radially inner en the one that faces the collector in the mounting direction, a contour that facilitates the insertion of the collector point. Such a contour can be an on, for example bevel or a corresponding curved surface.
Als Mittel zur Abstützung gegen das Blechpaket ist zweck mäßigerweise ein an dem Schaufelring angeformter und sich in axialer Richtung erstreckender Abstützring vorgesehen. Dieser Abstützring befindet sich in der Nähe der radial in neren Enden der auf dieser Seite des Schaufelringes ange ordneten Schaufeln, wobei die axiale Länge des Abstützrin ges vorzugsweise doppelt so groß ist wie die Schaufelbreite der benachbarten Schaufeln. Es ist nicht erforderlich, daß die gesamte Stirnfläche des Abstützringes an dem Blechpaket anliegt, es sind vielmehr mehrere, über den Umfang gleich mäßig verteilt angeordnete Abstützflächen vorgesehen. Die Zahl dieser Abstützflächen am Abstützring entspricht vor zugsweise der Anzahl der Arme und auch bezogen auf den Drehwinkel sollten die Abstützflächen zu den Armen ausge richtet sein. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, an dem Ab stützring mindestens einen sich in axialer Richtung er streckenden Finger anzuordnen, der in das Ende einer im Blechpaket befindlichen Wicklungsnut greift.As a means of supporting against the laminated core is useful moderately one molded onto the blade ring and itself provided in the axial direction support ring. This support ring is located near the radial in Neren ends of the on this side of the blade ring arranged blades, the axial length of the support ring is preferably twice as large as the blade width of the neighboring blades. It is not necessary that the entire end face of the support ring on the laminated core is concerned, rather there are several of the same size moderately distributed support surfaces are provided. The Number of these support surfaces on the support ring corresponds to before preferably the number of arms and also related to the Angle of rotation should extend the support surfaces to the arms be judged. In addition, it is advantageous to the Ab support ring at least one in the axial direction to arrange stretching fingers, which are in the end of an im The winding slot located in the laminated core engages.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtAn embodiment of the invention is below hand of the drawing explained in more detail. In the drawing shows
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen Anker eines Elek tromotors, Fig. Tromotors 1 an axial section through an armature of a Elek,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit II in Fig. 1, Fig. 2 is an enlarged view of the detail II in Fig. 1,
Fig. 3 und Fig. 4 perspektivische Darstellungen eines Lüfterrades,4 are perspective views of a fan wheel, Fig. 3 and Fig.
Fig. 5 eine axiale Ansicht der dem Blechpaket zugewandten Seite des Lüfterrades, Fig. 5 is an axial view of the package facing the metal sheet side of the fan wheel,
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 6 shows a section along the line VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 eine Ansicht des Lüfterrades in radialer Richtung, Fig. 7 is a view of the fan wheel in the radial direction,
Fig. 8 eine axiale Ansicht der dem Kollektor zugewandten Seite des Lüfterrades. Fig. 8 is an axial view of the side of the fan wheel facing the collector.
Die Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen Anker 1 eines Elektromotors. Der Anker 1 umfaßt eine Motorwelle 2, auf der ein Blechpaket 3 mit einer darin befindlichen Wick lung 4 angeordnet ist. Stirnseitig eines Endes der Wicklung 4 ist auf der Motorwelle 2 ein Kollektor 5 angeordnet, der aus einer auf die Motorwelle 2 aufgepreßten Kollektornabe 6 aus einem isolierenden Werkstoff und mehreren an der Man telfläche angeordneten und sich in axialer Richtung er streckenden Kollektorstegen 7 besteht. Die Kollektorstege 7 besitzen an ihrem dem Blechpaket 3 zugewandten Ende einen Kollektorhaken 8, in den Wicklungsdrähte eingelötet bzw. geschweißt sind. Fig. 1 shows an axial section through an anchor 1 of an electric motor. The armature 1 comprises a motor shaft 2 , on which a laminated core 3 with a winding 4 located therein is arranged. The end face of one end of the winding 4 is arranged a collector 5 on the motor shaft 2, the plurality of arranged and it consists of a pressed onto the motor shaft 2 Kollektornabe 6 of an insulating material and telfläche on the Man in the axial direction stretching collector bars. 7 The collector webs 7 have at their end facing the laminated core 3 a collector hook 8 , in which winding wires are soldered or welded.
Zwischen dem Blechpaket 3, das ein erstes Bauteil des An kers 1 bildet, und dem Kollektor 5, der ein zweites Bauteil darstellt, ist ein Lüfterrad 10 angeordnet, das im wesent lichen einen Schaufelring 11 mit wicklungsseitigen Schau feln 12 und kollektorseitigen Schaufeln 13 umfaßt. Am inne ren Umfang des Schaufelringes 11 sind mehrere angeformte Arme 14 vorgesehen, die sich radial nach innen erstrecken und an ihrem inneren Ende einen axialen Abschnitt 15 auf weisen, mit dem sich die Arme 14 auf den Kollektorstegen 7 abstützen. An dem Schaufelring 11 ist außerdem ein zum Blechpaket 3 gerichteter Abstützring 16 angeformt, der das aus dem Blechpaket 3 hervorstehende Ende der Wicklung 4 ra dial umgreift und bis an die Stirnseite des Blechpaketes 3 reicht. Ebenfalls in axialer Richtung ist in demselben ra dialen Abstand ein Finger 17 ausgebildet, der in das Ende einer Wicklungsnut im Blechpaket 3 greift.Between the laminated core 3 , which forms a first component of the core 1 , and the collector 5 , which is a second component, a fan wheel 10 is arranged, which essentially includes a blade ring 11 with winding-side blades 12 and collector-side blades 13 . On the inner circumference of the blade ring 11 , a plurality of molded arms 14 are provided which extend radially inwards and have an axial section 15 at their inner end, with which the arms 14 are supported on the collector webs 7 . On the blade ring 11 is also directed towards the laminated core 3 support ring 16 which engages around the protruding from the laminated core 3 end of the winding 4 ra dial and extends to the end face of the laminated core 3 . Also in the axial direction in the same ra dialen distance, a finger 17 is formed, which engages in the end of a winding groove in the laminated core 3 .
In Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung die Einzelheit 11 aus Fig. 1 dargestellt. Es ergibt sich daraus, daß die auf der Kollektornabe 6 angeordneten Kollektorstege 7 eine ra diale Fläche 9 aufweisen, die von einer am inneren Ende des Armes 14 vorgesehenen Rastnase 18 hintergriffen wird. Auf diese Weise ergibt sich bei der Montage des Lüfterrades 10 durch Aufschieben auf den Kollektor 5 eine selbsttätige Verrastung bei Erreichen der vorbestimmten Position sowie ein radialer Sitz des axialen Abschnitts 15 auf den Kollek torstegen 7 und schließlich eine axiale Fixierung, die durch die an der radialen Führungsfläche 9 liegende Rastna se 18 gegeben ist. Zum erleichterten Einführen bzw. Auf schieben des Lüfterrades 10 auf den Kollektor 5 ist auf der Innenseite des inneren Endes der Arme 4 eine Einführkontur 19 vorgesehen, wie dies ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist.The detail 11 from FIG. 1 is shown in an enlarged representation in FIG. 2. It follows from this that the arranged on the collector hub 6 collector webs 7 have a ra diale surface 9 which is engaged by a locking lug 18 provided at the inner end of the arm 14 . This results in the assembly of the fan wheel 10 by sliding onto the collector 5, an automatic latching when reaching the predetermined position and a radial fit of the axial portion 15 on the collector gate webs 7 and finally an axial fixation, which by the radial Guide surface 9 lying Rastna se 18 is given. To facilitate insertion or pushing on the fan wheel 10 on the collector 5 , an insertion contour 19 is provided on the inside of the inner end of the arms 4 , as can also be seen in FIG. 2.
Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei perspektivische Ansichten des Lüfterrades 10, und zwar in Fig. 3 auf die dem Kollek tor zugewandte Seite und in Fig. 4 auf die dem Blechpaket zugewandte Seite gerichtet. Auf der dem Kollektor benach barten Seite des Lüfterrades 10 sind an dem Schaufelring 11 die kollektorseitigen Schaufeln 13 angeordnet, die sich im wesentlichen in radialer Richtung erstrecken und leicht ge krümmt sind. Am inneren Umfangsrand des Schaufelringes 11 sind die Arme 14 angeformt, die jeweils an ihrem radial in neren Ende in axiale Abschnitte 15 übergehen, wobei zwi schen diesen axialen Abschnitten 15 eine zentrale Öffnung 23 gebildet ist. Am radial inneren Ende der Arme 14 sind die Rastnasen 18 angeordnet. Zwischen jeweils zwei benach barten Armen 14 sind Zwischenräume 22 gebildet, wobei die Arme 14 verbindende Bögen 20 in Form von Tunnelportalen die Zwischenräume 22 überspannen. Die Wölbung der Bögen 20 ist dabei radial nach außen gerichtet. FIGS. 3 and 4 show two perspective views of the fan wheel 10, in Fig. Directed to the the collector-gate facing side and in Fig. 4 on the side facing the laminated core 3 side. On the collector neigh disclosed side of the fan wheel 10 , the collector-side blades 13 are arranged on the blade ring 11 , which extend substantially in the radial direction and are slightly curved GE. On the inner peripheral edge of the blade ring 11 , the arms 14 are integrally formed, each of which merges into axial sections 15 at its radially lower end, with a central opening 23 being formed between these axial sections 15 . The detents 18 are arranged at the radially inner end of the arms 14 . Spaces 22 are formed between each two adjacent arms 14 , the arms 14 connecting arches 20 spanning the spaces 22 in the form of tunnel portals. The curvature of the arches 20 is directed radially outwards.
Die Fig. 4 zeigt die dem Blechpaket zugewandte Stirnseite des Lüfterrades 10 mit den auf dieser Seite angeordneten Schaufeln 12. Benachbart zum radial inneren Ende dieser Schaufeln 12 ist an dem Schaufelring 11 ein Abstützring 16 angeformt, an dem in regelmäßigen Abständen stirnseitig Ab stützflächen 21 ausgebildet sind. An diesem Abstützring 16 sind in axialer Richtung verlaufende Finger 17 vorgesehen, die sich jeweils in der Mitte der Abstützflächen 21 befin den und somit jede Abstützfläche 21 in zwei Abstützflächen abschnitte unterteilen. FIG. 4 shows the side facing the plate package end face of the fan wheel 10 with spaced side blades 12. Adjacent to the radially inner end of the blades 12 a support ring 16 is integrally formed on the blade ring 11, support surfaces on the front side are formed at regular intervals from the 21st On this support ring 16 extending in the axial direction fingers 17 are provided, which are located in the middle of the support surfaces 21 and thus divide each support surface 21 into two support surface sections.
In Fig. 5 ist eine axiale Ansicht der dem Blechpaket zuge wandten Seite des Lüfterrades 10 gezeigt. Aus dieser Dar stellung wird deutlich, daß der Abstützring 16 koaxial an dem Schaufelring 11 angeordnet ist und zu den radial inne ren Enden der Schaufeln 12 einen gleichmäßigen Abstand auf weist. Über den gesamten Drehwinkel von 360° sind fünf ra dial nach innen gerichtete Arme 14 vorgesehen und ebenso weist der Abstützring 16 fünf Abstützflächen 21 mit den sich daraus axial erhebenden Fingern 17 auf. Die Abstütz flächen 21 sind bezüglich ihrer Drehwinkellage zu den Armen 14 ausgerichtet. Die Bezugszeichen stimmen für gleiche Teile mit denjenigen der bereits zuvor beschriebenen Fig. 1 bis 4 überein.In Fig. 5 an axial view of the side facing the laminated core of the fan wheel 10 is shown. From this Dar position it is clear that the support ring 16 is arranged coaxially on the blade ring 11 and has a uniform distance from the radially inner ends of the blades 12 . Over the entire angle of rotation of 360 ° five ra dial inwardly directed arms 14 are provided and the support ring 16 also has five support surfaces 21 with the axially rising fingers 17 therefrom. The support surfaces 21 are aligned with respect to their angular position to the arms 14 . The reference numerals for identical parts correspond to those of FIGS. 1 to 4 already described above .
Die Fig. 6 zeigt einen axialen Schnitt durch das Lüfterrad 10 entlang der Linie VI-VI in Fig. 5. Aus dieser Darstel lung wird deutlich, daß sich auf einer Seite der durch den Schaufelring 11 gebildeten Radialebene die Schaufeln 12 und auf der anderen Seite des Schaufelringes 11 die Schaufeln 13 befinden. Die an dem Schaufelring 11 angeformten Arme 14 erstrecken sich im wesentlichen radial nach innen und teil weise in axialer Richtung, wobei das radial innere Ende der Arme 14 in einen axialen Abschnitt 15 übergeht. In der obe ren Hälfte der Fig. 6 verläuft die Schnittebene durch den tunnelartigen Bogen 20. Auf der Seite des Schaufelringes 11, auf der sich die Schaufeln 12 befinden, ist an dem Schaufelring 11 der Abstützring 16 angeformt, wobei dessen axiale Erstreckung etwa doppelt so groß ist wie die Breite der Schaufeln 12. An der Stirnseite des Abstützringes 16 stehen geringfügig die Anschlagflächen 21 hervor, die von den sich in diesem Bereich befindlichen Fingern 17 deutlich überragt werden. Das Lüfterrad 10 besteht, wie die Schnitt darstellung in Fig. 6 deutlich macht, aus einem einstückig gespritzten Kunststoffteil, so daß bei der Montage ledig lich ein einziges Bauteil zu handhaben und zu fixieren ist. Fig. 6 shows an axial section through the fan wheel 10 along the line VI-VI in Fig. 5. From this presen- tation it is clear that on one side of the radial plane formed by the blade ring 11 , the blades 12 and on the other side of the blade ring 11 are the blades 13 . The arms 14 formed on the blade ring 11 extend essentially radially inwards and partially in the axial direction, the radially inner end of the arms 14 merging into an axial section 15 . In the upper half of FIG. 6, the section plane runs through the tunnel-like arch 20 . On the side of the blade ring 11 on which the vanes are 12, the support ring 16 is formed to the blade ring 11, wherein the axial extension is approximately twice as large as the width of the blades 12th On the end face of the support ring 16 , the stop surfaces 21 protrude slightly, which are clearly surmounted by the fingers 17 located in this area. The fan wheel 10 , as the section in Fig. 6 clearly shows, from a one-piece injection molded plastic part, so that only a single component to handle and fix during assembly.
Die Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Lüfterrades 10 in radia ler Richtung, das heißt auf die äußere Umfangsfläche des Schaufelringes 11 mit den Schaufeln 12 und 13. Fig. 7 shows a view of the fan wheel 10 in radia ler direction, that is, on the outer peripheral surface of the blade ring 11 with the blades 12 and 13.
Die Fig. 8 zeigt eine Ansicht in axialer Richtung auf das Lüfterrad 10, und zwar auf die Seite des Schaufelringes 11 mit den zum Kollektor gerichteten Schaufeln 13. Im übrigen stimmen die in den Fig. 7 und 8 eingetragenen Bezugszei chen für gleiche Teile mit denjenigen der zuvor beschriebe nen Figuren überein, so daß zur Vermeidung von Wiederholun gen auf die zugehörige Beschreibung verwiesen wird. Fig. 8 shows a view in the axial direction to the fan wheel 10, on the side of the blade ring 11 with the blades 13 directed towards the collector. Otherwise, the reference characters entered in FIGS . 7 and 8 coincide for the same parts with those of the previously described figures so that, in order to avoid repetitions, reference is made to the associated description.
Claims (16)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: A & M ELECTRIC TOOLS GMBH, 71364 WINNENDEN, DE |
|
8131 | Rejection |