DE204294C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Ja 204294 KLASSE 21 d. GRUPPE- Yes 204294 CLASS 21 d. GROUP

in FRANKFURT a. M.in FRANKFURT a. M.

Schlagwettersicher gekapselter Elektromotor. Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. März 1906 ab. Firedamp-proof encapsulated electric motor. Patented in the German Empire on March 5, 1906.

Versuche mit Schlagwettern bestätigen die Annahme, daß glühende Gase, wie solche bei Schlagwettern während und nach der Explosion auftreten, beim Durchströmen durch Metallröhren von engem Querschnitt abgekühlt und unschädlich gemacht werden. Die Rohrwandungen wirken kühlend auf die glühenden Gase ein, genau wie dieses bei einem engmaschigen Drahtgewebe (Davylampe) der FallExperiments with firedamp confirm the assumption that glowing gases, such as those at Firedamp occurs during and after the explosion when flowing through metal pipes of a narrow cross-section can be cooled and rendered harmless. The pipe walls have a cooling effect on the glowing gases, just like this with a close-meshed one Wire mesh (Davylamp) is the case

ίο ist. Die Verwendung von Drahtgewebe ist jedoch nur dann angebracht, wenn keine Explosion der von ihnen eingeschlossenen Gase zu erwarten ist. Motoren mit Drahtgeweben zu umgeben ist nutzlos, ja sogar schädlich, da die in den Motor eintretenden Gase nicht von einer Flamme verzehrt werden können, denn die einströmenden Gasmengen sind hierfür zu groß, die Gase werden durch die geringste Feuererscheinung im Motor zur Ex-ίο is. The use of wire mesh is however, only appropriate if there is no explosion of the gases they contain is to be expected. Surrounding motors with wire mesh is useless, even harmful, since the gases entering the engine cannot be consumed by a flame, because the inflowing gas quantities are too large for this, the gases are through the smallest Fire phenomenon in the engine for Ex-

ao plosion gebracht, wobei etwa angebrachte Drahtgewebe einfach weggeschleudert werden, ohne daß sie den beabsichtigten Zweck erfüllen können. Von einer wirklich schlagwettersicheren Motorkapselung kann erst dann die Rede sein, wenn die den Motor abkühlende Gaskühlvorrichtung stark genug ist, um der Explosionskraft der im Motor befindlichen Gase zu widerstehen.ao plosion, with any attached wire mesh being simply thrown away, without their being able to fulfill the intended purpose. From a really fireproof one Engine encapsulation can only be discussed when the gas cooling device that cools the engine is strong enough to prevent the To withstand the explosive force of the gases in the engine.

Man hat bisher versucht, durch zweckentsprechende Leitvorrichtungen die im Motor notwendige Kühlluft den erwärmten Eisenbzw. Kupfermassen zuzuführen. Hierbei ist Wert darauf gelegt, durch entsprechende Formbildung den erhitzten Massen eine möglichst große Oberfläche zu geben, damit möglichst große Flächen von der einziehenden Luft bespült werden.Attempts have been made so far to use appropriate guide devices in the engine necessary cooling air the heated iron or To supply copper masses. Here is It is important to give the heated masses as much as possible by forming the appropriate shape to give a large surface so that the largest possible area is washed by the air that is drawn in will.

Keine der bisher bekannten Anordnungen erreicht die Abkühlung des Motors durch genügende Temperaturverminderung der eintretenden, zur Kühlung verwendeten Luft. Bei der vorliegenden Anordnung wird die in den Motor eintretende Luft infolge des bei großer Länge verhältnismäßig kleinen Querschnittes der Kanäle, durch welche die Luft hindurchstreichen muß, innerhalb dieser Kanäle verdünnt und dadurch beträchtlich abgekühlt. Die Temperatur der eintretenden Luft, welche mit den erwärmten Motormassen in Berührung kommt, liegt demnach unter der Eintrittstemperatur der Außenluft. Obgleich eine weit bessere Abkühlung der Motoren hiermit erreichbar ist, ist dieser Gedanke, durch Erniedrigung der Lufttemperatur eine gute Abkühlung von Motoren zu erzielen, bis jetzt vollständig unbekannt geblieben. Weiter bietet die so getroffene Motorkonstruktion nicht allein den genannten Vorteil, sondern, was die Hauptsache ist, sie verhindert überall da, wo der Motor in feuergefährlichen Gasen zur Aufstellung kommt, bei etwa eintretenden Funkenbildungen im Motor, daß die den Motor um-None of the previously known arrangements achieves the cooling of the engine by sufficient Reduction in temperature of the incoming air used for cooling. at the present arrangement, the air entering the engine is due to the large Length of the relatively small cross-section of the channels through which the air passes must, diluted within these channels and thereby cooled considerably. The temperature of the incoming air, which comes into contact with the heated engine mass, is therefore below the inlet temperature the outside air. Although a much better cooling of the engines can be achieved with this is, this thought is a good cooling off by lowering the air temperature of engines has remained completely unknown until now. Next offers the engine construction so made not only the advantage mentioned, but what the main thing is, it prevents wherever the engine is in flammable gases for installation comes, if sparks occur in the engine, that the engine is

gebenden Gase zur Explosion kommen. Ein solcher Motor wäre somit für den Bergbau äußerst geeignet, da derselbe in Schlagwettergruben vollkommene Sicherheit gegen Explosion bietet.giving gases come to an explosion. Such an engine would therefore be for mining extremely suitable as it provides complete protection against explosion in firedamp pits offers.

Eine die beschriebenen 'Vorteile bietende schlagwettersichere Motorkaspselung. wird nach vorliegender Erfindung dadurch erreicht, daß die beiden Stirnflächen (Deckel oder Lager-Schilde) des Motors in entsprechender Weise mit einer Anzahl Kanäle von bestimmter Länge und Querschnitt versehen werden, die zur Vermeidung der Verlängerung der Motorwelle auf der einen Motorseite in Gestalt einer -mehrgängigen Schraube in der Drehrichtung des Motors, auf der anderen Motorseite entgegengesetzt zur Drehrichtung auf den Wellenlagern aufgewickelt sind.One that offers the advantages described fire-weather proof engine encapsulation. is achieved according to the present invention in that the two end faces (cover or bearing shields) of the motor in a corresponding manner be provided with a number of channels of a certain length and cross-section, the to avoid the extension of the motor shaft on one side of the motor in the form of a -Multi-start screw in the direction of rotation of the motor, opposite on the other motor side are wound on the shaft bearings for the direction of rotation.

In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι denselben im Längsschnitt, während . Fig. 2 die Seitenansicht zeigt.In the accompanying drawing, the subject of the invention is shown, namely shows Fig. Ι the same in longitudinal section, while. Fig. 2 shows the side view.

Fig. 3 zeigt die Abwicklung der auf den Wellenlagern schraubenförmig aufgewickelten Kanäle.Fig. 3 shows the development of the helically wound on the shaft bearings Channels.

Das in seinen Abmessungen äußerst gedrungene Motorgehäuse α (Fig. 1) nimmt den ruhenden Feldmagneten k nebst seinen Erregerspulen auf. Innerhalb der letzteren kreist der Läufer oder Anker i. Der Luftabstand zwischen dem Läufer und dem ruhenden Magneten beträgt nur zwei Millimeter. Das Motorgehäuse α ist beiderseits derart abgeschlossen, daß die zur Motorkühlung dienende Luft nur in bestimmten Massen und nur an bestimmten Stellen ein- und austreten kann. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Motorgehäuse α auf beiden Seiten durch Deckel b geschlossen. Diese Deckel, welche gleichzeitig die Wellenlager c tragen, sind nicht voll ausgeführt, sondern ein jeder derselben ist mit mehreren rechteckig gestalteten Kanälen d, e, f, g versehen, welche so übereinander liegen, daß die Wandung des einen Kanals vorteilhaft gleichzeitig die Wandung für den darüberliegenden bildet, und zwar umgeben diese Kanäle das Wellenlager ringförmig nach Art einer mehrgängigen Schraube. Die Ein- und Austrittsöffnungen eines jeden Kanals sind unter sich derart verschoben, daß, wie die Draufsicht auf den Deckel (Fig. 2) zeigt, die Kanalöffnungen radial sternförmig gerichtet sind. Um die Anordnung der Kanäle deutlich vor Augen zu führen, ist in Fig. 3 eine Teilabwicklung des Deckels veranschaulicht. The motor housing α, which is extremely compact in its dimensions (FIG. 1), accommodates the stationary field magnet k together with its excitation coils. Within the latter, the rotor or anchor circles i. The air gap between the rotor and the stationary magnet is only two millimeters. The motor housing α is closed on both sides in such a way that the air used to cool the motor can only enter and exit in certain masses and only at certain points. As Fig. 1 shows, the motor housing α is closed on both sides by cover b . This cover, which at the same time carry the shaft bearings c , are not fully executed, but each of them is provided with several rectangular shaped channels d, e, f, g , which are superimposed so that the wall of one channel is advantageous at the same time as the wall for forms the overlying one, namely these channels surround the shaft bearing in an annular manner in the manner of a multi-start screw. The inlet and outlet openings of each channel are shifted among themselves in such a way that, as the plan view of the cover (FIG. 2) shows, the channel openings are directed radially in a star shape. In order to clearly show the arrangement of the channels, a partial development of the cover is illustrated in FIG. 3.

Die Kanalanordnung ist weiter derart gewählt, daß in einem Deckel die Kanäle nach Art einer mehrgängigen Schraube links gewunden, bei dem gegenüberliegenden Deckel hingegen nach rechts gewunden sind. Damit wird erreicht, daß die durch den erstgenannten Deckel eintretenden Luftströme die in den Kanälen angenommene Laufrichtung, welche der Drehrichtung des Läufers oder Ankers entspricht, nicht zu ändern brauchen. Der Austritt erfolgt demnach in derselben Stromrichtung durch die Kanäle des gegenüberliegenden Deckels. Die auf der einen Motorseite saugende Wirkung des Ankers i, die durch Aufsetzen eines Flügelrades h weiter vergrößert werden kann, wird, da die Luft durch die verhältnismäßig engen Kanäle von geringer Querschnittsgröße nicht rasch genug einströmen kann, die Eintrittsspiralen mithin gegenüber der Saugwirkung einen Widerstand bilden, zwischen Deckel und Läufer einen luftverdünnten Raum erzeugen, in welchem die einströmende Luft zur Ausdehnung und Abkühlung gelangt. Durch die auf der gegenüberliegenden Seite drückende Wirkung des Ankers oder Flügelrades wird die Luft durch die Kanäle des Deckels auf der anderen Motorseite gepreßt, so daß auch hier die langen Austrittsspiralen von geringer Querschnittsgröße gegenüber der Druckwirkung einen Widerstand bilden.The channel arrangement is further chosen such that the channels in one cover are wound to the left in the manner of a multi-start screw, whereas in the case of the opposite cover they are wound to the right. This ensures that the air currents entering through the first-mentioned cover do not need to change the direction of travel assumed in the channels, which corresponds to the direction of rotation of the rotor or armature. The outlet therefore takes place in the same direction of flow through the channels of the opposite cover. The sucking effect of the armature i on one side of the motor, which can be further increased by placing an impeller h on, since the air cannot flow in quickly enough through the relatively narrow ducts of small cross-sectional size, the inlet spirals thus form a resistance to the suction effect , create an air-diluted space between the cover and the runner, in which the inflowing air expands and cools down. Due to the pressing effect of the armature or impeller on the opposite side, the air is forced through the channels of the cover on the other side of the motor, so that here too the long outlet spirals of small cross-sectional size form a resistance to the pressure effect.

Die sich im Motor erwärmende Luft erfährt in den engen Wandungen des letztgenannten •Deckels Pressung und kühlt sich nach Verlassen der Kanäle dieses Deckels in der äußeren Atmosphäre durch plötzliche Ausdehnung wieder ab. Ein gleiches tritt ein, wenn etwa in den Motor eintretende explodierende Gase durch Funkenbildung im Motor zur Explosion gelangen. Durch zweckentsprechende Zerlegung des im Motor etwa unvermeidlichen größeren Hohlraumes kann die Kraft der explodierenden Gase ziemlich niedrig gehalten werden. In den durch Unterteilung entstandenen kleinen Kammern angesammelte Gase werden dann nur nacheinander zur Entzündung gelangen, ähnlich wie dies im Bergbau selbst zu beobachten ist, -wo bei Schlagwettern, welche in in Reihe liegenden Kluften auftreten, durch die Stichflamme brennender Gase der ersten Kluft die Gase der jeweilig nächstgelegenen Kluft zur Explosion gebracht werden.The air that heats up in the engine passes through the narrow walls of the latter • Lid pressing and cools after leaving the channels of this lid in the outer Atmosphere again by sudden expansion. The same occurs if, for example Exploding gases entering the engine cause sparks in the engine to explode reach. By appropriately dismantling what is inevitable in the engine larger cavity can keep the force of the exploding gases quite low will. Gasses accumulated in the small chambers created by division will then only ignite one after the other, similar to what happens in mining can be observed for oneself, -where in firedamp, which occurs in row gaps, through the flame of burning gases in the first crevice, the gases in the next one Rift to explode.

In dem Motor etwa zur Explosion kommende Gase müssen durch die verhältnismäßig langen Kanäle von geringer Querschnittsgröße der Deckel α und b nach außen strömen. Sie werden sich an den Wandungen der Kanäle abkühlen und hierdurch schon unschädlich werden. Eine noch weitere Abkühlung wird jedoch beim Verlassen der Kanäle eintreten. Durch die plötzliche Ausdehnung in der atmosphärischen Luft wird eine weitere Temperaturerniedrigung der Gase eintreten. Eine Entzündung der den Motor umgebenden Gase dürfte mithin ausgeschlossen sein.Gases that explode in the engine, for example, have to flow to the outside through the relatively long channels of small cross-sectional size of the covers α and b. They will cool down on the walls of the channels and thereby become harmless. However, further cooling will occur when leaving the channels. The sudden expansion in the atmospheric air will result in a further decrease in the temperature of the gases. Ignition of the gases surrounding the engine should therefore be excluded.

Claims

Patent Claims:
ι. Flameproof encapsulated electric motor, characterized in that inside the end shields in the direction of the axis superimposed channels of advantageously rectangular, preferably expanding in the radial direction cross-section in the manner of a multi-start screw are wound onto the shaft bearings, for the purpose of the gases flowing through the motor through rooms To lead the largest possible cooling surfaces, which due to their compact arrangement offer sufficient resistance to shattering in the event of any explosions of gases escaping from the engine.

2. Executes ngsform of the arrangement according to claim 1, characterized in that the channels passing through the end shields on both sides of the motor are opposite to one another are wound on the shaft bearings.

1 sheet of drawings.