DE2011159B2 - Luftfilter fuer eine durchzugsbelueftete elektrische maschine - Google Patents

Description

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Die I rfuulimg bezieht sich auf einen Luftfilter für eine duRli/tigslvlüfkte elektrische Maschine, insbesondert fur einen auf einem Fahrzeug angeordneten Wechselstromgenerator kleiner Leistung, bestehend aus einem Filtereinsatz, der aus einem oder mehreren ^p>5 in einem Halter befestigten Filterelementen besteht. welcher Halter an einer mit der Maschine fest in Vcrbindung stehenden Halterung eingesetzt und befestigt ist.

Es ist bekannt, daß stromerzeugende elektrische Maschinen, um ordnungsgemäß arbeiten zu können, cine Kühlung ihrer wichtigsten Bauteile, insbesondere dcr Spulen, benötigen. Die Kühlung wird im allgemeincn durch Ventilation von den bewegten Teilen eier elektrischen Maschine aufgebracht. Insbesondere 6gbei Wechselstramgeneratoren kleiner Leistung, wie sie beispielsweise in Fahrzeugen benutzt werden, wird die- teaötißle Ventilation mit einer am Ende der (jeneratorwelle angebrachten Scliejbe erzeugt, die YentilatorfJijgel trögt. Ferner wird dafür gesorgt, daß im Ventilattonsluftkreis ein mit Kühlrippen ausgestattetes Gelmuse angeordnet ist, in dessen Innerm die Gleichrichterelemente untergebracht sind, die den vom Wechselstromgenerator gelieferten Wechselstrom in einen Gleichstrom umformen.

Bei den bekannten Maschinen lagert sich häufig auf den verschiedenen gekühlten Elementen und insbesondere auf den Dioden der Gleichrichterbaugruppe von der Kühlluft mitgeführter Staub ab. Die Staubschicht kann sich so stark auswirken, daß die Funktion der Maschine infolge zunehmender Verschmutzung funktionswesentlicher Teile des WechselStromgenerators nicht mehr gewährleistet ist.

Es sind Luftfilter bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 935 584), die aus einzelnen in einem Halter zusammengefaßten Filterelementen bestehen ur.d die an einer an der elektrischen Maschine vorgesehenen Halterung, an der der Halter befestigt ist, montiert sind. Hierbei besteht keine Sicherheit gegen fehlerhafte Anwendung oder gegen Mißbrauch. Es wird nicht verhindert, daß die Maschine ohne Filtereinsatz betrieben werden kann.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (deutsehe Patentschrift 430 930), die dazu dient, die einen luftkanal durchströmende Luft zu filtern, ist zur Sicherstellung der Verwendung eines ordnungsgemäßen Filters vorgesehen, daß ein betriebswidriger Zustand selbsttätig zur Anzeige gebracht wird und daß gleichzeitig eine Schließung des Luft- oder Gaskanals zwangläufig bewirkt wird. Eine Anzeige allem zwingt den Benutzer bekanntermaßen jedoch nicht, einen Filter einzusetzen. Dies trifft gerade dann zu. wenn der Benutzer den Filter absichtlich herausgenommen hat und die Maschine ohne Filtereinsatz betreibt, weil er beispielsweise keinen passenden neuen Einsatz /ur Verfügung hat. Bei der bekannten Vorrichtung wird eine Schließung des Luft- oder Ciaskanals bewirkt, wenn die Maschine ohne Filter betrieben wird. Wenn der Bclüftungskanal geschlossen wird, die Maschine aber weiterläuft, so können dadurch erhebliche Schäden verursacht werden. Gerade die Schließung des Luftkanals in dem Fall, daß ein ordnungsgemäßer Filtereinsatz nicht vorhanden ist. ohne Abschaltung der Maschine, führt unweigerlich zu (Überlastungen und Zerstörungen.

Aufgabe der Erfindung ist es. einen Luftfilter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Benutzer gezwungen ist. eine Auswechselung oder Frneuerung des Filtereinsatzes vorzunehmen, wenn der alte Filtereinsatz verbraucht ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäiA dadurch gelöst. dal.* der in die Halterung eingesetzte Filtereinsatz einen elektrischen KontiiKt schließ!, der in einem funktionswesentli η Stromkreis der Maschine angeordnet ist, und dal ic Halterung und der Halter des Filtereinsatzes dcr.irt aufgebaut sind, daß der in die Halterung mit dem Halter eingesetzte Filtereinsatz nur in zerstörtem Zustand wieder entfernbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und An-Ordnung des Luftfilters ist dafür gesorgt, daß der Benutzer zwangläufig dazu angehalten wird, die Masdiine stets mit ordnungsgemäßem Filter zu betreiben. Wird der Filtereinsatz herausgenommen, so ist es Weder möglich, denselben Filtereinsatz noch einmal zu verwenden, noch kann die Maschine völlig ahne Filtereinsatz betrieben werden. Aus diesem Grunde

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ist schon allein durch die Konstruktionsprinzipien In dem kreisförmigen Sitz der Halterung 10 ist der

dafür gesorgt, daß die Maschine stets mit Filter be- Halter H für den Luftfilter !untergebracht, der den

trieben wird und ein Einsatz gebrauchter Filter nicht Staub aus dem Strom der Kühlluft, die den Gene-

möglich ist, rator durch die öffnungen S und 9 durchströmt,

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist 5 zurückhalten soll. Der Halter Il hat die Form eines

vorgesehen, daß an dem Halter federnde Einhänge- ringförmigen Kranzes, an dem der ihn umgebende

schellen befestigt sind, die zahnartige Vofsprünge Kragen Uff befestigt ist. Er besitzt ferner eine zy-

aufweisen, welche Teile der Halterung an von außen Hndrische Seitenwand U b. Die Seitenwand 11 b trägt

nicht zugänglicher Stelle hintergreifen. Der Filter- in gleichmäßigen Abständen, also jeweils um 90°

einsatz kann dabei ohne Mühe von außen her in die io versetzt, vier Einhängeschellen 12, die parallel zur

Halterung eingesetzt, werden, wo er sich einrastend Achse des Halters 11 verlaufen. Diese Einhänge-

festhält. Das Herausziehen ist jedoch infolge der schellen sind an ihren dem Kragen Ho abgewandten

zahnartigen Vorsprünge nur unter Verformung des Enden jeweils mit einem zahnartigen Vorsprung 13

Filtereinsatzes möglich. Die Verformung wiederum versehen. Sie sind untereinander paarweise durch ein

kann nur unter Zerstörung des Filters vorgenommen 15 Kreuz 14 aus elastischem Kunststoff verbunden. Der

werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß ein Halter 11 und die Einhängeschellen 12 bestehen

einmal eingesetzter Filter nicht nach dem Heraus- ebenfalls aus elastischem Kunststoff. An einer Stelle

nehmen noch einmal eingesetzt wird. des Kragens 11 a ist eine Ausneb >;ung IS angebracht,

Die zahnartigen Vorsprünge der Einhärneschdlen in die eine Kontaktschelle 16 aus Kupfer eingesetzt

sind vorteilhaft untereinander durch ein Kreuz aus 20 ist. Die Kontaktschelle 16 verläuft außerhalb des

elastischem Kunststoff verbunden. Das Kreuz ver- Bereichs ihrer Befestigung an dem Kragen IIn im

hindert eine gegenseitige Verschiebung des Filter- wesentlichen parallel zur Achse des Halters 11. Bei

einsatzes und sorgt für eine genaue Festlegung, ist ihrer Montage richtet man den Halter 11 relativ zur

aber andererseits elastisch genug, um sich zur Her- Halterung 10 so aus, daß die Kontaktschelle 16 sich

ausnähme des Filtereinsatzes zu verformen. 25 gegenüber den an dem Generator angebrachten Kon-

Die Konstruktion des Filters erlaubt gute War- takten 25 befindet. Einer dieser beiden Kontakte 25 tungsmöglichkeiten durch regelmäßiges Auswechseln ist mit einem Ende der Erregerwicklung des Generades Filters, indem an einer dem Innern des Genera- tors verbunden. Bei dem Einführen der Kontakttors zugewandten Stelle eine Information angebracht schelle 16 zwischen die Kontakte 25 werden die Konwerden kanr. die das Datum der letzten Auswechse- 30 takte elektrisch miteinander verbunden, und das lung wiedergibt. An einem der Filterelemente, insbe- entsprechende Wicklungsende der Erregerwicklung sondere an demjenigen, das der Außenseite der wird an Masse gelegt Durch eine an der Halterung elektrischen Maschine zugewandt ist, können An- und an dem Filter angebrachte Markierung ist es zeigezonen vorgesehen sein, die farbig sind und an möglich, den Filter auf der Halterung in der richtigen denen der Benutzer auf einfache Weise den Zustand 35 Weise auszurichten, um die Kontaktteile!!e 16 und des Filters erkennen kann. Er kann also feststellen, die Kontakte 25 in die richtige Position zu bringen, ob der Filter unverzüglich ausgewechselt werden Oberhalb des Halters 11 sind die Filterelemente muß oder nicht. angeordnet. Diese bestehen aus zwei Filterelementen

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug- 17, 18 in Form von Sieben, zwischen denen ein Zvvi-

nahme auf die Figuren an einem Ausführungsbeispiel 40 schenring 19. dessen Mitte durch ein Filterelement

näher erläutert. 20 in Form einer Faserschicht abgefüllt ist. einge-

F i g. 1 zeigt einen Axialschnitt durch einen in der schlossen ist. Es können beispielsweise metallische.

erfindt:ngsgemäßen Weise mit einem Filter ausge- synthetische oder organische Fasern verwendet

statteten Generator: werden. Die Filterelemente 17, 18 und 20 haben im

F i g. 2 zeigt ein Explosionsbild der verschiedenen 45 zusammengebauten Zustand in ihrem Mittelbereich

Bauteile des gemäß F i g. 1 verwandten Filters und jeweils eine Ausnehmung 17 a, 18 α und 20 ct. Durch

F i g. 3 zeigt eine Ansicht des zusammengebauten diese Ausnehmungen ist eine Zugschelle 21 aus

Filters voni Innern des Generators aus. festem Material geführt, an deren einem Ende eine

Mit 1 ist ein Generator nach der Erfindung im zu- Scheibe 22 mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen saminengebauten Zustand bezeichnet. Der Generator 5° angeordnet ist. die sich an dem Filterelement 18 abbesitzt eine Welle 2. einen Rotor 3 und eine Vcnti- sliitzt. Die Zug'chelle 21 besitzt an ihrem anderen latorscheibe 4. die auf dem Ende der Welle 2 montiert F'ndc ein Zugloch 23. Die Filterelemente 17. 18 und ist. Die Scheibe trägt auf der dem Generator 1 züge- 20 werden durch den Überwurfring 24 auf dem wandten Seite Ventilatorflügcl 5. die die Kühlluft in Halter 11 befestigt. Der Überwurfring 24 bedeckt Jen Richtung der eingezeichneten Pfeile nach lußcn 55 Seilcnbcieich der Filterelemente, des Zwischenringes treiben. Mit 6 ist ein mit Kühlrippen versehenes 19 und des Halters 11. Er ist durch Unlergrcifcn Bauelement bezeichnet, das im Innern des Generator- seiner Seitenwand unter den Kragen 11a befestigt,
gehäuses untergebracht ist und in dem die Gleich- Wem die verschiedenen Bauteile des Filters mon fichter7 meeordnet sind. Diese Gleichrichter dienen tiert sind, d.h., wenn die Filterelemente zwischen dazu, den \om Generator gelieferten Wechselstrom 6o dem ÜberwurfrLig24 und dem Halter 11 befestig in Gleichstrom umzuformen. An den Außenflächen sind, wird der Filter in den Sitz im Mittelbereich dedes Gene,itiirs 1 sind öffnungen 8 und 9 angebracht, Halterung 10 des Generators eingesetzt. Es genüg' um die /nt- Funktion erforderliche Belüftung zu er- hierzu, den Filter kräftig in den hierfür vorgesehener möplichi D An derjenigen Seite, die der Ventilator- Sitz einzudrücken, so daß die zahnartigen Vor scheibe 4 iheewandt ist. ist eine Halterung 10 auge- 65 Sprünge 13 der Einhängesclielleii 12 den Rand des ai bracht. \;\ deren Mitte sich ein kreisförmiger Sitz der Halterung 10 vorgesehenen Sitzes hintergreifci befindet, ikssen Ebene schräg zur Welle 2 des Ge- und mit ihm einen Verschluß bilden,
norator«! 1 verläuft. Wenn der Benutzer den Filter aus seinem Gene·

fatöf herausnehmen will,- Sd zieht er aiii der Zugsehelle' 21, indem er beispielsweise ein Werkzeug dUfcti das Zugloch 23 hindüfchsteekL Die Scheibe 22 stützt sich fiitri an den Fiitefetefrienferi iÖj 20 ttnti 17 in deren Mitfeibefeteh äby Verursacht eine Deformation ilrid bewirkt schließlich} daß die Filterelemente" durch den ÜbefwUrfririg24 hindurch hefäiisgezOgeii werden, Die einmal auf diese Weise herausgezogenen Filtefelemente sind verbogen und können nicht wieder eingesetzt werden. Der Benutzer zieht danach das Kreuz 14 nach außerii Hierdurch verbiegen sich die Einhängesciielien J2 zur Mitte des Halters Il hin und die zahnartigeri VorspfiSnge 13 klinken aus. Der Halter Il ist nun von der Halterung iO gelöst und kann zugleich in'it def Kiöfifaktseiieile' iß₍ did den etektriseheri Kontakt zwischen:· den Körifäkte'ri 25 her·* gestellt hat,- lieTaitsge^ogen wefdefi;

ßcr Benutzer setzt nun einen neuen Filter eiiij wenn der Generator nicht funktioniert, da ein Ende der Erregerwicklung nicht mit der Fahrzeugmasse' verbunden ist, wenn die Kontaktschelle 16 fehlt.

Die Forni der 'Filterelemente' kann vdii der beschriebenen Kreisfönfi abweichen"« Und der Filter braucht auch nicht an der Stirnseite des Generators angebracht zu sein. Er kann vielmehr auch an der Seitenwand befestigt werden. Des weiteren kann die Richtung der Fiitefachse nach den Erfordernissen des KühlluftkreisASs des Generators gewählt Werden,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

2 O IO Patentansprüche;

1. Luftfilter für eine durchzugsbelüftete elektrische Maschine, insbesondere für einen auf einem Fahrzeug angeordneten Wechselstromgenerator kleiner Leistung, bestehend aus einem Filtereinsatz, der aus einem oder mehreren in einem Halter befestigten Filterelementen besteht, welcher Halter an einer mit der Maschine fest in Verbindung stehenden Halterung eingesetzt und befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Halterung (10) eingesetzte Filtereinsatz einen elektrischen Kontakt schließt, der in einem funktionswesentlichen Stromkreis der Maschine angeordnet ist, und daß die Halterung (10) und der Hall er (11) des Filtereinsatzes derart aufgebaut sind, daß der in die Halterung mit dem Halter eingesetzte Filtereinsatz nur in zerstörtem Zustand wieder entfernbar ist.

2. Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halter (11) federnde Einhängeschellen (12) befestigt sind, die zahnartige Vorsprünge (13) aufweisen, welche Teile der Halterung (10) an von außen nicht zuganglicher Stelle hintergreifen.

3. Luftfilter nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die zahnartigen Vorsprünge (13) der Einhängeschellen (12) -intereinander durch ein Kreuz (14) au<, elastischem Kunststoff \erbunden sind.

4. Luftfilter nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rand des Halters (11) parallel zur Achse der Filterelemente mindestens eine Kontaktschelle (16) angebracht ist, die beim Einsetzen des I iltereinsat/cs zwischen zwei mit der Maschine verbundene Kontakte (25) einführbar ist und dice galvanisch verbindet.

5. I .lifttilter nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichne!, daß bei einem elektrischen (iencrator mit einer Erregerwicklung die Erreger-Wicklung des Generators (1) durch die Kontakte (2S) und die in diese eingeführte Kontaktschelle

(16) mit dem Masscpntential verbindbar ist.