DE2011159C

DE2011159C - Air filter for a ventilated electrical machine

Info

Publication number: DE2011159C
Authority: DE
Inventors: Serge Paris. HOIf 29-02 Thomas
Original assignee: S:A. pour Equipement Electrique des Vehicules S.E.V. Marchai; S.E.V. Alternateurs, Issy-Ies-Moulineaux (Frankreich)
Publication date: 1972-11-09

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen 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.The invention relates to an air filter for a ventilated electrical machine, in particular for a low-power alternator mounted on a vehicle, consisting of from a filter insert, which consists of one or more filter elements fastened in a holder, which holder is inserted and fastened to a holder that is firmly connected to the machine is.

Es ist bekannt, daß stromerzeugende elektrische Maschinen, um ordnungsgemäß arbeiten zu können, eine Kühlung ihrer wichtigsten Bauteile, insbesondere der Spulen, benötigen. Die Kühlung wird im allgemeinen durch Ventilation von den bewegten Teilen der elektrischen Maschine aufgebracht. Insbesondere bei Weehselstroingencriüoren kleiner Leistung, wie sie beispielsweise in Fahrzeugen benutzt werden, wird die benötigte Ventilation mit einer am F.nde der Generatorwelle angebrachten Scheibe erzeugt, die Ventilatorflügel trägt. Ferner wird dafür gesorgt, daß im Ventilationsluftkreis ein mit Kühlrippen ausgestattetes Gehäuse angeordnet ist, in dessen Innerm die Gleichrichterelemente untergebracht sind, die den vom Wechselstromgenerator gelieferten Wechselstrom in einen Gleichstrom umformen.It is known that electricity-generating electrical machines, in order to be able to work properly, require cooling of their most important components, especially the coils. The cooling is generally applied by ventilation from the moving parts of the electrical machine. In particular with Weehselstroingencriüoren small power, like For example, if they are used in vehicles, the required ventilation is provided with an at the end of the Generator shaft attached disc is generated, which carries fan blades. It is also ensured that a housing equipped with cooling fins is arranged in the ventilation air circuit, in the interior of which the rectifier elements are accommodated, which the alternating current supplied by the alternator transform into a direct current.

Bei den bekannten Maschinen lagert s;ch 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.In the known machines, there is often storage on the various cooled elements and in particular on the diodes of the rectifier assembly dust entrained by the cooling air. The dust layer can have such a strong effect that the Function of the machine as a result of increasing contamination of functionally essential parts of the alternator is no longer guaranteed.

Es sind Luftfilter bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 935 584), die aus einzelnen in eLiem Halter zusammengefaßten Filterelementen bestehen und 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.There are known air filters (German utility model 1 935 584), which are made of individual in eLiem holder summarized filter elements exist and provided on one of the electrical machine Bracket to which the holder is attached are mounted. There is no security against faulty Application or against abuse. It does not prevent the machine from being operated without a filter insert can be.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (deutsche 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 allein 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 zur Verfügung hat. Bei der bekannten Vorrichtung wird eine Schließung des Luft- oder Gaskanals bewirkt, wenn die Maschine ohne Filter betrieben wird. Wenn der Belüftungskanal geschlossen wird, die Maschine aber weiterläuft, so können dadurch erhebliche Schaden 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.In another known device (German Patent 430 930), which is used to the one Filtering air flowing through the air duct is to ensure the use of a proper Filters provided that an inoperative state is automatically displayed and that at the same time a closure of the air or gas duct is inevitably effected. An ad however, it is known that alone does not force the user to employ a filter. This is exactly what happens then too, if the user has intentionally removed the filter and the machine without the filter insert operates because, for example, he has no suitable new assignment available. With the well-known Device closes the air or gas duct if the machine is without a filter is operated. If the ventilation duct is closed, but the machine continues to run, so can this will cause considerable damage. Just the closure of the air duct in the case that a proper filter insert is not available without switching off the machine inevitably to overloads and destruction.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftfilter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Benutzer gezwungen ist, eine Auswechselung oder Erneuerung des Filtereinsatzes vorzunehmen, wenn der alte Filtereinsatz verbraucht ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in die Halterung eingesetzte Filtereinsatz einen elektrischen Kontakt schließt, der in einem funktionswesentlichen Stromkreis der Maschine angeordnet ist, und daß die Halterung und der Halter des Filtereinsatzes derart aufgebaut sind, daß der in die Halterung mit dem Halter eingesetzte Filtereinsatz nur in zerstörtem Zustand wieder entfernbar ist.The object of the invention is to provide an air filter of the type mentioned at the outset in which the user is forced to replace or renew the filter element when the old filter element is used up. This object is achieved in that the in the Bracket inserted filter insert closes an electrical contact, which in a functionally essential Circuit of the machine is arranged, and that the holder and the holder of the filter insert such are constructed that the filter insert inserted into the holder with the holder only in destroyed State can be removed again.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Luftfilters ist dafür gesorgt, daß der Benutzer zwangläufig dazu angehalten wird, die Maschine 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 ohne Filtereinsatz betrieben werden. Aus diesem GrundeThe inventive design and arrangement of the air filter ensures that the user it is inevitable that the machine is always operated with the correct filter. If the filter insert is removed, it is not possible to use the same filter insert again The machine can still be operated completely without a filter insert. For this reason

ist schon allein durch die Konstruktionsprinzipien dafür gesorgt, daß die Maschine stets mit Filter betrieben wird und ein Einsatz gebrauchter Filter nicht möglich ist.the construction principles alone ensure that the machine is always operated with a filter and it is not possible to use used filters.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß an dem Halter federnde Einhängeschellen befestigt sind, die zahnartige Vorspränge aufweisen, welche Teile der Halterung an von außen nicht zugänglicher Stelle hintergreifen. Der Filtereinsatz kann dabei ohne Mühe von außen her in die Halterung eingesetzt werden, wo er sich einrastend festhält. Das Herausziehen ist jedoch infolge der zahnartigen Vorsprünge nur unter Verformung des Filtereinsatzes möglich. Die Verformung wiederum kann nur unter Zerstörung des Filters vorgenommen werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß ein einmal eingesetzter Filter nicht nach dem Herausnehmen noch einmal eingesetzt wird.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that resilient suspension clamps on the holder are attached, which have tooth-like projections, which parts of the bracket on from the outside Reach behind inaccessible place. The filter insert can easily be inserted from the outside into the Bracket can be used where it is held in place. However, the pulling out is due to the Tooth-like projections only possible with deformation of the filter insert. The deformation, in turn can only be done by destroying the filter. This ensures that a Once the filter has been inserted, it is not reinserted after it has been removed.

Die zahnartigen Vorsprünge der Einhängeschellen sind vorteilhaft untereinander durch ein Kre'iz aus elastischem Kunststoff verbunden. Das Kreuz verhindert eine gegenseitige Verschiebung des Filtereinsatzes und sorgt für eine genaue Festlegung, ist aber andererseits elastisch genug, um sich zur Herausnahme des Filtereinsatzes zu verformen.The tooth-like projections of the suspension clamps are advantageously defined by a circle elastic plastic connected. The cross prevents mutual displacement of the filter insert and ensures a precise fixation, but is on the other hand elastic enough to be removed deform the filter element.

Die Konstruktion des Filters erlaubt gute Wartungsmöglichkeiten durch regelmäßiges Auswechseln des Filters, indem an einer dem Innern des Generators zugewandten Stelle eine Information angebracht werden kann, die das Datum der letzten Auswechselung wiedergibt. An einem der Filterelemente, insbesondere an demjenigen, das der Außenseite der elektrischen Maschine zugewandt ist, können Anzeigezonen vorgesehen sein, die farbig sind und an denen der Benutzer auf einfache Weise den Zustand des Filters erkennen kann. Er kann also feststellen, ob der Filter unverzüglich ausgewechselt werden muß odei nicht.The design of the filter allows good maintenance options through regular replacement of the filter by attaching information to a point facing the inside of the generator which shows the date of the last substitution. On one of the filter elements, in particular on the one facing the outside of the electrical machine, display zones can be used be provided, which are colored and on which the user can easily identify the state of the filter. He can therefore determine whether the filter should be replaced immediately doesn't have to.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the figures using an exemplary embodiment explained in more detail.

F i g. 1 zeigt einen Axialschr.itt durch einen in der erfindungsgemäßen Weise mit einem Filter ausgestalteten Generator;F i g. 1 shows an axial step through a filter configured in the manner according to the invention Generator;

F i g. 2 zeigt ein Explosionsbild der verschiedenen Bauteile des gemäß F i g. 1 verwandten Filters undF i g. 2 shows an exploded view of the various components of the according to FIG. 1 related filter and

F i g. 3 zeigt eine Ansicht des zusammengebauten Filters vom Innern des Generators aus.F i g. Figure 3 shows a view of the assembled filter from inside the generator.

Mit I ist ein Generator nach der Erfindung im zusammengebauten Zustand bezeichnet. Der Generator besitzt eine Welle 2, einen Rotor 3 und eine Ventilatorscheibe 4, die auf dem Ende der Welle 2 montiert ist. Die Scheibe trägt auf der dem Generator 1 zugewandten Seite Ventilatorflügel 5, die die Kühlluft in Richtung der eingezeichneten Pfeile nach außen treiben. Mit 6 ist ein mit Kühlrippen versehenes Bauelement bezeichnet, das im Innern des Generatorgehäuses untergebracht ist und in dem die Gleichrichter 7 angeordnet sind. Diese Gleichrichter dienen dazu, den vom Generator gelieferten Wechselstrom in Gleichstrom umzuformen. An den Außenflächen des Generators I sind öffnungen 8 und 9 angebracht, um die zur Funktion erforderliche Belüftung zu ermöglichen. An derjenigen Seite, die der Venlilalorsdieibe 4 abgewaiult ist, ist eine Halterung 10 angebracht, in deren MiM". sich ein kreisförmiger Sitz befindet, dessen lilxr.e schräg zur Welle 2 des Generators I verläuft.I denotes a generator according to the invention in the assembled state. The generator has a shaft 2, a rotor 3 and a fan disc 4 mounted on the end of the shaft 2 is. On the side facing the generator 1, the disk carries fan blades 5, which draw the cooling air in Drive outwards in the direction of the arrows. With 6 is provided with cooling fins Designated component that is housed inside the generator housing and in which the rectifier 7 are arranged. These rectifiers are used to convert the alternating current supplied by the generator to convert into direct current. Openings 8 and 9 are made on the outer surfaces of the generator I, to enable the ventilation required for function. On the side that the Venlilalorsdieibe 4 is removed, a bracket 10 is attached, in their MiM ". there is a circular seat whose lilxr.e is at an angle to shaft 2 of the generator I runs.

In dsm kreisförmigen Sitz der Halterung 10 ist der Halterll für den Luftfilter untergebracht, der den Staub aus dem Strom der Kühlluft, die den Generator durch die öffnungen 8 und 9 durchströmt, zurückhalten soll. Der Halter 11 hat die Form eines ringförmigen Kranzes, an dem der ihn umgebende· Kragen 11 α befestigt ist. Er besitzt ferner eine zylindrische Seitenwand 116. Die Seitenwand Hb trägt in gleichmäßigen Abständen, also jeweils um 90°The holder for the air filter, which is intended to hold back the dust from the flow of cooling air that flows through the generator through the openings 8 and 9, is accommodated in the circular seat of the holder 10. The holder 11 has the form of an annular rim on which the surrounding him · collar 11 is fixed α. It also has a cylindrical side wall 116. The side wall Hb carries at regular intervals, that is to say in each case by 90 °

xo versetzt, vier Einhängeschellen 12, die parallel zur Achse des Halters 11 verlaufen. Diess Einhängeschellen sind an ihren dem Kragen Il α abgewandten Enden jeweils mit einem zahnartigen Vorsprung 13 versehen. Sie sind untereinander paarweise durch einxo offset, four suspension clamps 12, which run parallel to the axis of the holder 11. These suspension clamps are each provided with a tooth-like projection 13 at their ends facing away from the collar II α. They are in pairs through one another

is Kreuz 14 aus elastischem Kunststoff verbunden. Der Halter 11 und die Einhängeschellen 12 bestehen ebenfalls aus elastischem Kunststoff. An einer Stelle des Kragens Ii a ist eitle Ausnehmung 15 angebracht, in die eine Kontaktstelle 16 .,us Kupfer eingesetztis cross 14 connected from elastic plastic. the Holder 11 and the suspension clamps 12 are also made of elastic plastic. At one point of the collar Ii a void recess 15 is attached, into which a contact point 16., us copper inserted

ao ist. Die Kontaktschelle 16 vetiänft außerhalb des Bereichs ihrer Befestigung an dem Kragen 11 α im wesentlichen parallel zur Achse des Halters 11. Bei ihrer Montage richtet man den Halter 11 relativ zur Ha'.:erung 10 so aus, daß die Kontaktschelle 16 sichao is. The contact clip 16 vetiänft outside the area of its attachment to the collar 11 α substantially parallel to the axis of the holder 11. In its assembly is directed to the holder 11 relative to the Ha '. Augmentation of 10 so that the contact clip 16,

»5 gegenüber den an dem Generator angebrachten Kontakten 25 befindet. Einer dieser beiden Kontakte 25 ist mit einem Ende der Erregerwicklung des Generators verbunden. Bei dem Einführen der Kontaktschelle 16 zwischen die Kontakte 25 werden die Kontakte elektrisch miteinander verbunden, und das entsprechende Wicklungsende der Erregerwicklung wird an Masse gelegt. Durch eine an der Halterung und an dem Filter angebrachte Markierung ist es möglich, den Filter auf der Halterung in der richtigen»5 opposite the contacts attached to the generator 25 is located. One of these two contacts 25 is connected to one end of the field winding of the generator connected. When the contact clip 16 is inserted between the contacts 25, the contacts electrically connected to each other, and the corresponding winding end of the excitation winding is placed on earth. With a mark on the bracket and on the filter, it is possible to put the filter on the bracket in the right place

Weise auszurichten, um die Kontaktstelle 16 und die Kontakte 25 in die richtige Position zu bringen.Way to align the pad 16 and contacts 25 in the correct position.

Oberhalb des Halters Il sind die FilterelementeThe filter elements are located above the holder II

angeordnet. Diese bestehen aus zwei Filterelementenarranged. These consist of two filter elements

17,18 in Form von Sieben, zwischen denen ein Zwischenring 19, dessen Mitte durch ein Filterelement 20 in Form einer Faserschicht ausgefüllt ist, eingeschlossen ist. Es können beispielsweise metallische, synthetische oder organische Fasern verwendet werden. Die Filterelemente 17,18 und 20 haben im zusammengebauten Zustand in ihrem Mittelbereich jeweils eine Ausnehmung 17 α, 18 α und 20 α. Durch diese Ausnehmungen ist eine Zugschelle 21 aus festem Material geführt, an deren einem Ende eine Scheibe 22 mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen17,18 in the form of seven, between which an intermediate ring 19, the center of which is filled in by a filter element 20 in the form of a fiber layer is. For example, metallic, synthetic or organic fibers can be used will. The filter elements 17, 18 and 20 have in the assembled state in their central area each have a recess 17 α, 18 α and 20 α. A tension clamp 21 is made through these recesses out of solid material, at one end of which has a disc 22 with relatively small dimensions

angeordnet ist, die sich an dem Filterelement 18 abs.ützt. Die Zugschelle 21 besitzt an ihrem anderen Ende ein Zugloch 23. Die Filterelemente 17,18 und 20 werden durch den Überwurtring 24 auf dem Halter 11 befestigt. Der Überwurfring 24 bedeckt denis arranged, which is supported on the filter element 18. The tension clamp 21 has a tension hole 23 at its other end. The filter elements 17, 18 and 20 are fastened to the holder 11 by the coupling ring 24. The coupling ring 24 covers the

Seitenbereich der Filterelemente, des Zwischenringes 19 und des Halters 11. Er ist durch Untergreifen seiner Seitenwand unter den Kragen 11 α befestigt.Side area of the filter elements, the intermediate ring 19 and the holder 11. It is attached by reaching under its side wall under the collar 11 α.

Wenn die verschiedenen Bauteile des Filters montiert sind, d. h., wenn die Filterelemente zwischen dem Überwurfring 24 und dem Halter 11 befestigt sind, wird der Filter in den Sitz im MiUclbereicli der Halterung 10 Jcs Generators eingesetzt. Es genügt hierzu, den Filter kräftig in den hierfür vorgesehenen Sitz einzudrücken, so daß die zahnartigen Vorsprüngc 13 der Eu&ängcschcllcn 12 den Rand lies an der Halterung 10 vorgesehenen Sitzes hintergrcifcn und mit ihm einen Verschluß bilden.When the various components of the filter are assembled, i. i.e. when the filter elements are between the coupling ring 24 and the holder 11 attached are, the filter is in the seat in the shared area Bracket 10 Jcs generator used. It is sufficient for this purpose, forcefully press the filter into the seat provided for this purpose, so that the tooth-like projectionsc 13 of the Eu & angcschcllcn 12 read the edge the holder 10 provided seat behind and form a seal with him.

Wenn der Benutzer den Filter aus seinem Ciene-When the user removes the filter from his service

2 Oil 1592 Oil 159

rator herausnehmen will, so zieht er an dcrZugschellc 21, indem er beispielsweise ein Werkzeug durch das Zugloch 23 hindurchsteckt. Die Scheibe 22 stützt sich nun an den Filterelementen 18, 20 und 17 in deren Mittclbcrcich ab, verursacht eine Deformation und bewirkt schließlich, daß die Filterelemente durch den Überwurfring 24 hindurch herausgezogen werden. Die einmal auf diese Weise herausgezogenen Filterelemente sind verbogen und können nicht wieder eingesetzt werden. Der Benutzer zieht danach das Kreuz 14 nach außen. Hierdurch verbiegen sich die IZinliängcschcllcn 12 zur Mitte des Halters 11 hin und die zahnartigen Vorsprünge 13 klinken aus. Der Haltcrll ist nun von der Halterung 10 gelöst undrator wants to take out, he pulls on the pull bell 21, for example by inserting a tool through the pulling hole 23. The disc 22 is supported now on the filter elements 18, 20 and 17 in their center, causing a deformation and finally causes the filter elements to be pulled out through the coupling ring 24. The filter elements that have been pulled out in this way are bent and cannot be re-used can be used. The user then pulls the cross 14 outwards. This bends the IZinliängcschcllcn 12 towards the center of the holder 11 and the tooth-like projections 13 notch. the Haltcrll is now released from the holder 10 and

kann zugleich mit der Kontaktstelle 16, die den elektrischen Kontakt zwischen den Kontakte" 25 hergestellt hat, herausgezogen werden.can at the same time with the contact point 16, which the electrical contact between the contacts "25 has been made, must be pulled out.

Der Benutzer setzt nun einen neuen Filter ein, S wenn der Generator nicht funktioniert, da ein Ende der Erregerwicklung nicht mit der Fahrzcugmassc verbunden ist, wenn die Kontaktstelle 16 fehlt.The user now uses a new filter, S if the generator does not work, there is an end the excitation winding is not connected to the Fahrzcugmassc if the contact point 16 is missing.

Die Form der Filterelemente kann von der beschriebenen Kreisform abweichen, und der Filter ίο 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 Filtcrachse nach den Erfordernissen des KUhlluftkreises des Generators gewählt werden.The shape of the filter elements can differ from the circular shape described, and so can the filter ίο also does not need to be attached to the front of the generator. Rather, he can also participate in the Side wall to be attached. Furthermore, the direction of the filter axis can be adjusted as required of the cooling air circuit of the generator can be selected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

2 Oil claims:

1. Air filter for a ventilated electrical machine, especially for one A low-power alternator arranged in a vehicle, consisting of a Filter insert, which consists of one or more filter elements fastened in a holder, which holder is used on a holder that is firmly connected to the machine and is attached, characterized in that the filter insert inserted into the holder (10) an electrical contact closes in a functionally essential circuit of the Machine is arranged, and that the holder (10) and the holder (11) of the filter insert such are constructed that the filter insert inserted into the holder with the Halt'-i only in a destroyed State can be removed again.

2. Air filter according to claim 1, characterized in that the holder (11) is resilient Suspension clamps (12) are attached, which have tooth-like projections (13), which parts reach behind the bracket (10) at a point inaccessible from the outside.

3. Air filter according to claim 2, characterized in that that the tooth-like projections (13) of the suspension clamps (12) are interconnected by a K.euz (14) made of elastic plastic are connected.

4. Air filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer Edge of the holder (11) parallel to the axis of the filter elements at least one contact clip (16) is attached when inserting the filter element between two with the machine connected contacts (25) can be inserted and galvanically connects them.

5. Air filter according to claim 4, characterized in that an electric generator with an excitation winding, the excitation winding of the generator (1) through the contacts (25) and the contact clip (16) introduced into it can be connected to the ground potential.