DE2229671A1

DE2229671A1 - OUTDOOR MOTOR

Info

Publication number: DE2229671A1
Application number: DE19722229671
Authority: DE
Inventors: Martin Burgbacher
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1972-06-19
Publication date: 1973-10-25
Also published as: DE2229671B2; DE2229671C3

Description

Außenläufermotor Die Erfindung betrifft einen mittels Flansch befestigten Außen läufermotor, wobei der Stator mit der Wicklung im Innern des Läufers von diesem Flansch aus gehalten wird und der Stator über Lagerelemente den Rotor trägt. External rotor motor The invention relates to one that is fastened by means of a flange External rotor motor, the stator with the winding inside the rotor of this Flange is held off and the stator carries the rotor via bearing elements.

Es sind bereits zahlreiche Ausführungsformen derartiger Außen läufermotoren bekannt. Häufig werden diese Außenläufermotoren auf einer ihrer beiden Stirnseiten an einer Wand befestigt,welche im Bereich dieser Befestigungsstelle praktisch luftundurchlässig ist. In diesen Fällen ist bei den üblicherweise verwendeten Ausführungsformen von Außenläufermotoren auf der dem Flansch zugewendeten Seite die Kühlung beeinträchtigt, da die uebliche Luftführung durch den Flansch wegfällt, und der Motor erreicht im Betrieb eine unerwünschte höhere Temperatur.There are already numerous embodiments of such external rotor motors known. Often these external rotor motors are on one of their two end faces attached to a wall, which is practically impermeable to air in the area of this attachment point is. In these cases, in the commonly used embodiments of External rotor motors impair the cooling on the side facing the flange, since the usual air flow through the flange is omitted, and the motor reaches the Operation at an undesirably higher temperature.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Außenläufermotoren der eingangs genannten Art, insbesondere bei Befestigung solcher Motoren an einer geschlossenen Wand, durch konstruktive Maßnahmen ohne Mehraufwand, also auch ohne Erhöhung der Fertigungskosten, eine wesentliche Verbesserung der Kühlung, bzw. eine ausreichende Kühlung überhaupt zu erzielen.The invention is based on the object of external rotor motors type mentioned at the beginning, especially when attaching such motors to a closed one Wall, thanks to structural measures without additional effort, i.e. without increasing the Manufacturing costs, a significant improvement in cooling, or a sufficient one To achieve cooling at all.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der zur Befestigung des Motors dienende Flansch Lüftungskanäle enthält, die von der Mantelfläche des Flansches her zunächst im wesentlichen in radialer Richtung und dann gekrümmt in Richtung zum Stator verlaufen, und daß das offene Ende der Gehäuseglocke des Rotors mit seiner Stirnringfläche in axialer Richtung bis auf einen knappen Luftspalt an die zugeordnete Ringfläche des Befestigungsflansches reicht und in diesem Bereich (am Ende der Gehäuseglocke) radial verlaufende Entlüftungskanäle aufweist, deren parallel zur Motorachse verlaufende Wände als Lüfterschaufeln wirken.This is achieved according to the invention in that the fastening of the motor serving flange contains ventilation ducts, which are from the outer surface of the Flange her first essentially in the radial direction and then curved in Direction to the stator, and that the open end of the housing bell of the rotor with its front ring surface in the axial direction except for one Air gap to the associated annular surface of the mounting flange is enough and in this area (at the end of the bell housing) radially extending ventilation channels has, whose walls running parallel to the motor axis act as fan blades.

Hierdurch wird erreicht, daß eine intensive Kühlluftströmung ins Innere des Motors, also in den Bereich der Wickelköpfe der Statorwicklung gelangen kann. Die Entlüftungskanäle des Rotors wirken als Schleuderkanäle, d.h. wie ein Radialventilator dessen Schaufelraddurchmesser nur wenig kleiner als der Gehäusedurchmesser des Motors ist und erzeugen auf ihrer Innenseite in dem dem Befestigungsflansch benachbarten Bereich daher einen solchen Unterdruck, daß die Menge der durch die Lüftungskanäle zufließenden Kühlluft jedenfalls ausreichend groß ist.This ensures that an intensive flow of cooling air into the interior of the motor, i.e. in the area of the end windings of the stator winding. The ventilation ducts of the rotor act as centrifugal ducts, i.e. like a radial fan whose impeller diameter is only slightly smaller than the housing diameter of the motor is and produce on their inside in the adjacent to the mounting flange The area therefore has such a negative pressure that the amount of through the ventilation ducts inflowing cooling air is in any case sufficiently large.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Stirnfläche des offenen Endes der Gehäuseglocke in axialer Richtung geschlossen, indem eine Ringscheibe senkrecht zur Motorachse die Entlüftungskanäle auf der Seite zum Flansch hin axial abdeckt, d.h. begrenzt.In an embodiment of the invention, the end face is the open end the bell housing is closed in the axial direction by placing an annular disk perpendicularly axially covers the ventilation ducts on the side facing the flange towards the motor axis, i.e. limited.

Weiter vorteilhaft und erfindungsgemäß ist auch noch die zugeordnete Ringfläche des Befestigungsflansches geschlossen,, jedoch ist es u.U. noch vorteilhafter, nur die zugeordnete Ringfläche des Befestigungsflansches geschlossen zu halten.The associated one is also advantageous and according to the invention Ring surface of the fastening flange closed, but it may be even more advantageous to keep only the associated annular surface of the mounting flange closed.

Weiter erfindungsgemäß ist die innere Mündung der im Befestigungsflansch verlaufenden Lüftungskanäle gegenüber dem dem Befestigungsflansch zugewendeten Wickelkopf des Stators angeordnet weil dann der über die Lüftungskanäle zufließende Kühlstrom direkt die Wickel köpfe der Statorwicklung bestreicht, álso diejenigen Bauteile, welche in erster Linie zusätzlich gekühlt werden sollen. Außerdem liegen die Mündungen der Lüftungskanäle des Flansches radial innerhalb der Entlüftungskanäle des Rotors.According to the invention, the inner opening of the ventilation ducts running in the fastening flange is arranged opposite the end winding of the stator facing the fastening flange because the cooling flow flowing in via the ventilation ducts then directly brushes the winding heads of the stator winding, including those components that are primarily to be additionally cooled. In addition, the mouths of the ventilation ducts of the flange lie radially inside the ventilation ducts of the rotor.

Um den Wärmeübergang von den zu kühlenden Teilen auf die Kühlluft zu verbessern, ist es vorteilhaft, die Geschwindigkeit der ins Innere des Motors eintretenden Küh-lluft zu erhöhen und zu diesem Zwecke die Lüftungskanäle im Befestigungsflansch derart auszubilden, daß deren Querschnitt, von der an der Mantelfläche des Befestigungsflansches befindlichen Uffnung beginnen, in Richtung zum Inneren des Motors kontinuierlich abnimmt..About the heat transfer from the parts to be cooled to the cooling air To improve it is beneficial to the speed of going inside the engine to increase incoming cooling air and for this purpose the ventilation ducts in the mounting flange to be designed in such a way that their cross-section differs from that on the lateral surface of the fastening flange located opening start moving towards the inside of the engine continuously decreasing ..

Weiter vorteilhaft sind die die Luftströmung begrenzenden Wände Im Motorinnern in an sich bekannter Weise diffusorartig ausgebildet. Auch sind Mittel, z.B. Krümmungen, zur Umlenkung der Strömung vorgesehen.The walls Im delimiting the air flow are also advantageous Engine interior designed in a manner known per se diffuser-like. Also are means E.g. curvatures intended to deflect the flow.

Der zur Befestigung des Motors dienende Flansch besteht vorzugsweise aus Leichtmetallguß.The flange used to fasten the motor is preferably made made of cast light metal.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung trägt im Sinne einer raumsparenden Anordnung das Lagerrohr nahe seinem einen Ende außen einen Hilfsflansch, der in dem aus Leichtmetall bestehenden, zur Befestigung des Motors dienenden Flansch eingebettet ist. Dadurch wird vor allem im Wickelkopfbereich notwendiger freier Raum geschaffen, da die bisherige Anordnung mit Nabe zwischen Flansch und Lagerrohr entfällt, wodurch eine Maschinenwicklung mit größerer Wickel kopfhöhe bei gleicher Außenabmessung des Motors anwendbar ist.In an advantageous development of the invention carries in the sense a space-saving arrangement, the bearing tube near its one end outside an auxiliary flange, the one in the light metal flange that is used to attach the motor is embedded. As a result, freer is necessary, especially in the winding head area Space created because the previous arrangement with a hub between the flange and bearing tube omitted, whereby a machine winding with a larger winding head height with the same External dimension of the engine is applicable.

Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit der ein Ausführungsbeispiel darstellenden,- vereinfacht gezeichneten Figur erläutert, wobei alle zum Verständnis nicht unbedingt erforderlichen Einzelheiten der besseren bericht halber fortgelassen sind.In the following the invention in connection with the one embodiment illustrative, - explained simplified figure, all for understanding Details that are not strictly necessary have been omitted for the sake of better reporting are.

In der Figur ist ein Außenläufermotor dargestellt, der im wesentlichen aus dem glockenförmigen Rotor 1, der Rotorwelle ?, den beiden Rotorlagern 3 und 3', dem diese Lager tragenden und sie umgebenden Lagerrohr 4 sowie dem auf diesem Lagerrohr befestigten Stator 5, dem Statorblechpaket 6 und der Statorwicklung mit den Wickel köpfen 7 und 7' besteht.In the figure, an external rotor motor is shown, which essentially from the bell-shaped rotor 1, the rotor shaft?, the two rotor bearings 3 and 3 ', the bearing tube 4 carrying these bearings and surrounding them, as well as the one on this Bearing tube attached to the stator 5, the stator core 6 and the stator winding the winding heads 7 and 7 'consists.

An der Außenseite des Lagerrohrs 4 ist ein Hilfsflansch 9 durch Impulsschweißung oder Hartlötung befestigt. Dieser Hilfsflansch ist in den aus Leichtmetall bestehenden Befestigungsflansch 1o eingegossen, welcher eine größere Anzahl von Lüftungskanälen 11 enthält.On the outside of the bearing tube 4 is an auxiliary flange 9 by pulse welding or brazed attached. This auxiliary flange is in the existing light metal Fastening flange 1o cast, which has a larger number of ventilation ducts 11 contains.

Die Lüftungskanäle verlaufen von der an der Mantelfläche des Befestigungsflansches befindlichen Uffnung 12 zuerst in radialer Richtung und weisen dann eine Krümmung 18 in Richtung zum Wickelkopf 7 des Stators 5 bis etwa in den Bereich der inneren Mündung 22 im Flansch 10 auf. Der Rotor 1 hat auf dem dem Befestigungsflansch 10 zugewendeten offenen Ende 19 der Rotorglocke 1 Entlüftungskanäle 13, welche bei laufendem Rotor als Schleuderkanäle wirken und Luft aus dem Inneren des Motors in Richtung des Pfeiles 14 ziehen, so daß auf der Innenseite des Rotors im Bereich der Wickel köpfe 7 ein Unterdruck entsteht. Da der Querschnitt der Lüftungskanäle 11 in Richtung von außen nach innen kontinuierlich abnimmt, wird die in Richtung des Pfeiles 15 eintretende Kühlluft beim Passieren der Lüftungskanäle beschleunigt und trifft mit erhöhter Geschwindigkeit direkt auf die Wickel köpfe 7 auf, so daß diese Uirkungsvoll gekühlt werden. Da der mittlere Teil des Befestigungsflansches lo keine Lüftungskanäle aufweist, ist er in ausgezeichneter Weise geeignet, den zur starren Befestigung des den Rotor tragenden Lagerrohres 4 dienenden Hilfsflansch 9 aufzunehmen.The ventilation ducts run from the on the lateral surface of the fastening flange located opening 12 first in the radial direction and then have a curvature 18 in the direction of the end winding 7 of the stator 5 to approximately in the area of the inner Mouth 22 in the flange 10. The rotor 1 has on the mounting flange 10 facing open end 19 of the rotor bell 1 ventilation channels 13, which at running rotor act as centrifugal channels and air from inside the motor in Pull in the direction of arrow 14 so that on the inside of the rotor in the area the winding heads 7 creates a negative pressure. Because the cross section of the ventilation ducts 11 continuously decreases in the direction from the outside in, the in the direction the arrow 15 entering cooling air accelerated when passing through the ventilation ducts and hits at increased speed directly on the winding heads 7, so that these can be effectively cooled. Because the middle part of the mounting flange lo has no ventilation ducts, it is ideally suited to the for rigid attachment of the bearing tube 4 supporting the rotor 9 to include.

Die Figur zeigt eine Ausführung nach den Ansprüchen 1 und 3, bei welcher nur die zugeordnete Ringfläche 21 des Befestigungsflansches lo geschlossen ist, während die durch den Luftspalt d davon getrennten Entlüftungskanäle 13, des offenen Endes 19 der Rotorglocke 1 an deren Stirnringfläche 20 (axial) offen sind.The figure shows an embodiment according to claims 1 and 3, in which only the associated annular surface 21 of the fastening flange lo is closed, while that through the air gap d of it separate ventilation ducts 13, of the open end 19 of the rotor bell 1 at its end ring surface 20 (axially) open are.

Durch die vorstehend beschriebene Ausführungsform eines Außenläufermotors wird nicht nur die Aufgabe gelöst, die anwendungsbedingt eingeschränkte Kühlung zu verbessern, sondern es wird durch die spezielle Anordnung des eingegossenen Hilfsflansches gleichzeitig auch eine kompakte Verbindung von Flansch und Lagerrohr erzielt, welche fertigungstechnisch vorteilhaft, nämlich ohne besonderen Aufwand ist.By the embodiment of an external rotor motor described above not only the task is solved, the application-related restricted cooling to improve, but it is due to the special arrangement of the cast-in auxiliary flange at the same time, a compact connection between flange and bearing tube is achieved, which from a manufacturing point of view is advantageous, namely without any special effort.

Die Elemente Flansch, Rotorglocke mit Kühlrippen sind als Druckgußelemente ohnehin vorhanden. Die Kompaktheit des Flansches läßt eine größere Wickelkopfhöhe zu, was für die Wärmeabfuhr auch vorteilhaft ist.The elements flange, rotor bell with cooling fins are die-cast elements already present. The compactness of the flange allows a greater winding head height to, which is also beneficial for heat dissipation.

Claims

1. External rotor motor fastened by means of a flange, the stator with the winding inside the rotor is held from this flange and the stator carries the rotor via bearing elements, that is to say That means that the flange (lo) used to fasten the motor has ventilation ducts (11) contains, from the lateral surface of the flange, initially essentially run in the radial direction and then curved in the direction of the stator (5), and that the open end (19) of the housing bell of the rotor (1) with its end ring surface (20) in the axial direction except for a narrow air gap (d) to the assigned The ring surface (21) of the mounting flange (lo) is sufficient and in this area (19) (at the end of the bell housing) has radially extending ventilation channels (13), whose walls running parallel to the motor axis act as fan blades.

2. External rotor motor according to claim 1, characterized in that the end ring surface (20) of the open end of the bell housing in the axial direction is closed by placing an annular disc perpendicular to the motor axis, the ventilation ducts (13) axially covers, i.e. limited, on the side facing the flange (lo).

3. External rotor motor according to claim 1 or 2, characterized in that that the associated annular surface (21) of the fastening flange (lo) is closed.

4. External rotor motor according to one of claims 1 - 3, characterized in that that the inner mouth (22) of the ventilation ducts running in the mounting flange (11) compared to the the winding head facing the mounting flange (7) of the stator (5) is arranged.

5. External rotor motor according to one of claims 1 - 4, characterized in that that the cross section of the ventilation ducts (11) in the mounting flange (where) from the starting at the outer surface of the mounting flange (12), continuously decreases towards the interior of the engine.

6. External rotor motor according to one of claims 1 - 5, characterized in that that the flange (lo) used to fasten the motor is made of light metal, preferably made of light metal casting.

7. External rotor motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the bearing tube (3) carries an auxiliary flange (9) near its one end on the outside, the one in the light metal flange that is used to attach the motor (lo) is embedded.

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