DE2420233A1

DE2420233A1 - Lagerabdichtung fuer geblaeseelektromotoren

Info

Publication number: DE2420233A1
Application number: DE2420233A
Authority: DE
Inventors: Karl E Friese
Original assignee: IMC Magnetics Corp
Current assignee: IMC Magnetics Corp
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1975-10-09
Also published as: CA992512A; GB1438222A; DE2420233C2; JPS605799B2; IT1030039B; FR2324910A1; JPS50119312A; US3914071A; FR2324910B1

Description

F.J -7 - Γ J 26 P 4

Anmelder: IMC MAGNETICS CORP.

570 Main Street 2420233

Westbury, New York 11591 / USA

Lagerabdichtung für Gebläseelektromotoren

Die Erfindung bezieht sich auf elektrisch angetriebene Gebläse, insbesondere auf Gebläse, bei denen der Läufer gegenüber dem Gehäuse in Kugellagern drehbar gelagert ist.

Um den Läufer in Drehung zu versetzen muß natürlich ein Elektromotor vorgesehen sein. Vorzugsweise benutzt man einen Induktionsmotor mit einem am Gebläsegehäuse befestigten äußeren, ringförmigen Stator und einen im Stator drehbaren ringförmigen Anker. Eine im Anker befestigte Buchse umgibt eine im Gehäuse stationär angeordnete Welle. In der Buchse ist der Raum zwischen den Kugellagern mit Fett gefüllt, ebenso der Raum,zwischen einem der Kugellager und einer das eine Ende der Buchse übergreifenden Kappe.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Gebläse des genannten Typs eine Dichtungsanordnung für das Ende der Buchse derart anzugeben, daß kein Fett austreten kann und somit nicht oder nur selten nachgeschmiert zu werden braucht.

509841 /0537

Dabei sollen in der Buchse mit dieser einstückige Anschläge zum Fixieren der Lage der Kugellager in der Buchse ausgebildet sein, sodaß sich gesonderte Anschläge erübrigen.

Außerdem sollen die Buchse, die Kugellager und die Welle schnell und leicht zusammensetzbar sein.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 in Vorderansicht ein Gebläse mit einer Lagerabdichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 im vergrößerten Maßstab einen Vertikalschnitt entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Teilausschnitt aus Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Sprengdarstellung desjenigen Endes der Buchse, das vom festen Ende der Welle abgelegen ist, und der diesem Buchsenende zugeordneten Teile, und

Fig. 5 eine Seitenansicht des in Fig. 4 gezeigten Sprengrings .

509841/0 537

Das Gebläse, das zur Erläuterung dieser Erfindung ausgewählt wurde, besteht aus einem Rahmen 10, dessen viereckiger äußerer Teil mit einer zentralen kreisförmigen Öffnung 11 versehen ist, und einem Motorträger 12, der in der Mitte der öffnung 11 durch eine Anzahl von Streben gehalten wird, die sich von dem Motorträger 12 zum äußeren Teil des Rahmens erstrecken. Falls gewünscht, kann der ganze Rahmen als ein einzelnes Gußstück gebildet werden. An seinen Ecken ist der Rahmen 10 mit Löchern 14 zum Anbringen von passenden Befestigungen (nicht dargestellt) versehen. Mit Hilfe dieser Befestigungen kann der Rahmen in oder nahe bei dem Bereich, in dem die Luft umgewälzt werden soll, befestigt werden.

Der Motorträger 12 ist ein kreisförmiges, tassenartiges Element mit einer zentralen Bohrung 15· Ein Ende einer stationären zylindrischen Welle 18 ist in der Bohrung 15 mit Hilfe eines passenden Mittels, wie z.B. Kitt oder Metallguß, fest angebracht, und das Reststück der Welle 18 ragt von dem Träger 12 freitragend vor. Die Welle wirkt also als eine Erweiterung des Rahmens 10, auf der der Läufer des Gebläses drehbar angeordnet ist.

Der Läufer wird durch einen Induktionsmotor gedreht, der aus einem Stator 20 und einem Anker 21 besteht. Der Stator 20 ist ein im allgemeinen ringförmiger Körper mit einer zentralen Bohrung 22; er wird mit einer passenden Be-

509841/0 5 37

festigung, beispielsweise mit Schrauben 23» innerhalb des Motorträgers 12 gehalten. Der Stator ist mit den üblichen (nicht dargestellten) Feldspulen ausgestattet, die ihre Energie von irgendeiner passenden Stromquelle erhalten können. Der ringfömige Anker 21 befindet sich in der Bohrung 22 des Stators, hat aber mit diesem keinen Kontakt. An der Innenfläche des Rotors ist eine sich in Achsrichtung erstreckende Buchse 26 befestigt, die aus rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen Material besteht und die zusammen mit dem Anker 21 umläuft. Das Innere der Buchse 26 ist so abgedreht, daß der Innendurchmesser der Buchse an deren Enden vergrößert ist und so zwei aufeinander zuweisende Schultern 27 und 28 gebildet werden, deren Zweck weiter unten erläutert wird.

Außen auf der Buchse 26 ist nahe bei der vom Ende der Welle 18 abgelegenen Endkante 29 mit Befestigungsmitteln 16 eine im wesentlichen zylindrische Verlängerung 30 befestigt, die über das Buchsenende 29 herausragt. Der Innendurchmesser eines Teils der Verlängerung 30 ist so vergrößert, daß zwischen der Verlängerung 30 und dem Endteil der Buchse 26 nahe deren Endkante 29 ein Ringraum 31 gebildet ist. Ein Ende der Verlängerung 30 ist mit einem nach außen vorragenden Plansch 32 ausgestattet.

0 9841/0 537

Der Läufer des Gebläses weist eine im allgemeinen tassenförmig gestaltete Nabe 33 auf, von welcher die Blätter 34 radial abstehen. In der Mitte ihrer Frontwand weist die Nabe eine nach innen vorstehende Manschette 35 auf, die knapp über die Verlängerung 30 passt und am Plansch 32 anliegt. Die Manschette 35 ist auf der Verlängerung 30 durch einen dichten Reibungs-Passitz zwischen der inneren Oberfläche der Manschette 35 und dem aufgerauhten Teil ¹IO (s. Fig. 4) der Verlängerung 30 neben dem Flansch 32 sicher befestigt. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Nabe 33, die Blätter 34 und die Manschette 35 gemeinsam z.B. aus einem geeigneten Kunststoff gebildet. Wenn der Läufer an seinem Platz ist, wie in Fig. 2 gezeigt wird, dann enden die Seitenwände der Nabe 33 nahe bei den Seitenwänden des Motorträgers 12, wobei die Nabe und der Motorträger ein Gehäuse für den Induktionsmotor bilden.

Zwischen der Buchse 26 und der Welle 18 sind zwei Kugellager 36 und 37 vorgesehen. Der Innenlaufring 38 eines jeden Kugellagers ist auf der Welle 18 befestigt und bleibt daher stationär, während der Außenlaufring 39 eines jeden Kugellagers an der Innenfläche der Buchse 26 befestigt ist und infolgedessen mit der Buchse umläuft. Der stationäre Innenlaufring 38 des Kugellagers 36 stößt gegen einen Vorsprung 42 aus Kitt oder Metallguß 16 an. Das Kugellager wird durch eine Schulter 27 in seiner Lage gehalten, die

609841/0537

sieh gegen die gegenüber liegende Seite des Außenlaufrings 39 anlegt. Infolge der soeben beschriebenen Anordnung tritt keine Relativbewegung zwischen dem Kugellager 36 und dem Vorsprung 42 bzw. zwischen dem Kugellager 36 und der Schulter 27 auf.

Der Außenlaufring 39 des Kugellagers 37 ist mit Abstand von der Schulter 28 angeordnet und zwar mit Hilfe einer Serie von miteinander abwechselnden Federscheiben 43 und Flachscheiben 44. Das Kugellager 37 wird durch eine Scheibe 45 und einen Schnappring 46 in seiner Lage gehalten, wobei der letztere in einer Nut 47 in der Welle l8 sitzt. Beim Zusammensetzen der Gebläseteile wird zunächst das Kugellager 36 auf der Welle l8 in Anlage an den Vorsprung 42 aufgebracht. Im Anschluß daran wird die Buchse 26 mit dem Läufer 33j auf die Welle l8 geschoben bis die Schulter 27 am Außenlaufring 39 des Kugellagers 36 anliegt. Dann werden die Federscheiben 43 und die Flachscheiben 44 auf die Welle l8 geschoben und das Kugellager 37 wird auf der Welle angeordnet, wobei die Federscheiben 43 durch eine Bewegung des Kugellagers 37 in Längsrichtung auf der Welle zusammengedrückt werden. Das Kugellager 37 wird soweit, auf der Welle vorbewegt, daß der Schnappring 46 in die Nut 47 einschnappt, wobei sich die Scheibe 45 zwischen dem Sprengring und dem Lager befindet. Durch die Verwendung der Federscheiben 43, welche in Wellenlängsrichtung nachgiebig sind, wird sichergestellt, daß die Kugellager sicher gegen die verschiedenen Anschläge gehalten werden.

509841/0537

Das der Endkante 29 benachbarte Endteil der Buchse 26 wird mittels einer tassenförmigen Kappe 50 verschlossen, wobei der nach innen gezogene Rand 51 der Kappe lose in den Ringraum 31 einpaßt. Zwischen der Kappe 50 und der Buchsenendkante 29 ist eine Dichtung 52 aus nachgiebigem Material vorgesehen. Pur die Herstellung der Dichtung 52 kann jedes passende gummiähnliche Material benutzt werden, jedoch wurde gefunden, daß ein von der Firma du Pont unter dem Warenzeichen Viton Pairprene vertriebenes Pluorocarbon-Elastomer besonders vorteilhaft ist. Gegen die Außenfläche der Kappe 50 ist eine dünne Platte 53 angeordnet, auf der ein Warenzeichen oder eine andere das Gebläse betreffende Angabe angebracht werden kann. Die Dichtung 52, die Kappe 50 und die Platte 53 werden von einem Schnappring 54 (s. Fig. 3~5) in Lage gehalten, wobei der Schnappring in eine Nut 55 in . der Innenfläche der Verlängerung 30 sitzt.

Zwischen den Kugellagern 36 und 37 ist ein Ringraum 49 ausgebildet, und zwar zwischen der äußeren Oberfläche der Welle 18 und der inneren Oberfläche der Buchse 26. Dieser Ringraum wird als Reservoir für ein passendes Schmiermittel benutzt, wie beispielsweise Fett, das ständig in direktem Kontakt mit den Kugellagern 36 und 37 steht. Infolgedessen wird das Fett dauernd den Kugellagern zugeführt. Diese Wirkung kann, wenn gewünscht, noch dadurch verstärkt werden,

1/0537

-S-

daß man das Fett unter einem leichten Druck in den Ringraum eingibt. Der Durchmesser der Welle 18 ist in dem Bereich zwischen den Kugellagern vermindert, wodurch der Abstand zwischen der Welle und der Buchse 26 vergrößert und infolgedessen das Passungsvermögen des Pettreservoirs vergrößert wird.

Der von der Kappe 50, dem Endteil der Buchse 26 nahe der Endkante 29, dem Kugellager 37 und dem freien Ende der Welle umgrenzte Raum 56 wird ebenfalls mit Fett gefüllt und dient infolgedessen als ein zusätzliches Fettreservoir zur Versorgung des Kugellagers 37 mit Schmiermittel.

Der Schnappring 54 besteht aus einem federnden Material, beispielsweise aus einem Metall, und in seiner ungespannten Stellung hat er, von der Seite her gesehen, ein gekrümmtes Profil, wie in Fig. 5 dargestellt. Wie sich aus Fig. 3 ergibt ist die Nut 55 breiter als die Dicke des Schnapprings 54. Wenn infolgedessen der Schnappring 54 in die Nut 55 eingesetzt wird und sich in Anlage mit der Platte 53 befindet, drückt der Schnappring 54 auf die Platte 53, und zwar in Fig. 3 gesehen nach links. Im Ergebnis wird die Kappe 50 nach links gedrückt, und die Dichtung 52 wird zwischen der Buchsenendkante 29 und der Kappe 50 leicht gequetscht. Auf diese Weise wird eine schmiermitteldichte Abdichtung für den Raum 56 zwischen der Buchse und der Kappe bewerkstelligt.

- 9 5 0 9 8 4 1/0537

Die Erfindung wurde vorstehend an einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, und zwar beispielhaft, und viele Abänderungen können vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich zu verlassen. Die Erfindung ist daher nicht auf ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschränkt, soweit diese Beschränkungen in den Rahmen der vorliegenden Ansprüche fallen.

509841/0537

Claims

Patentansprüche

( 1.JLagerabdichtung für einen Gebläseelektromotor, wobei der Stator des Motors am Gebläserahmen befestigt und der Anker gegenüber dem Stator und dem Rahmen drehbar ist, und wobei eine stationäre Welle mit einem Ende an dem Rahmen befestigt ist und freitragend von diesem wegragt, gekennzeichnet durch folgende Merkmalskombination:

a) im Anker (21) ist eine mit diesem drehbare Buchse (26) befestigt, welche die Welle (18) umgibt, wobei das eine Ende (29) der Buchse (26) näher am festen Ende der Welle (18) liegt als das andere Ende der Buchse (26);

b) an der Buchse (26) ist nahe bei deren anderem Ende eine Verlängerung (30) befestigt, die das andere Ende der Buchse (26) umgreift und radial gesehen mit Abstand von diesem angeordnet ist;

c) an der Verlängerung (30) ist der Gebläseläufer befestigt;

d) zwischen der Buchse (26) und der Welle (18) sind zwei Kugellager (36, 37) vorgesehen, deren Innenlaufringe (38) an der stationären Welle (18) und deren Außenlaufringe (39) an der Buchse (26) befestigt sind, wobei die Kugellager (36, 37) mit Abstand voneinander angeorndet sind;

- 11 -

509841 /0537

e) in der Verlängerung (30) ist eine tassenförmige, über das andere Ende der Buchse (26) eingepaßte Kappe (50) vorgesehen;

f) zwischen der Endkante am anderen Ende der Buchse (26) und der Kappe (50) ist eine nachgiebige Dichtung (52) vorgesehen, und

g) in der Verlängerung (30) ist ein die Kappe (50) gegen die Endkante (29) der Buchse (26) drückende Federanordnung derart vorgesehen, daß auf die Dichtung (52) zwischen der Buchsenendkante (29) und der Kappe (50) eine Quetschwirkung ausgeübt wird.
2. Lagerabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Oberfläche der Verlängerung (30) eine Nut (55) vorgesehen ist, in der ein Schnappring (5*0 angeordnet ist, der in entspannter Stellung ein, in Seitenansicht, gebogenes Profil aufweist, wobei die Breite der Nut größer ist als die Dicke des Schnapprings (54)·
3. Lagerabdichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei mit der inneren Oberfläche der Buchse (26) einstückige, als Anschläge für die Außenlaufringe (39) der Kugellager (26, 37) dienende und die Bewegung der Kugellager (36, 37) gegeneinander begrenzende Schultern (27, 28).

- 12 -

503841/0537
4. Lagerabdichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch Pedermittel zwischen der näher beim freien Ende der Welle (18) gelegenen Schulter und dem ihr zugehörigen Kugellagerlaufring.

509841/0 537

Leerseite