DE3224975A1

DE3224975A1 - Antriebsmotor fuer einen ventilator

Info

Publication number: DE3224975A1
Application number: DE19823224975
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing.(FH) 7112 Waldenburg Wieland
Original assignee: Wilhelm Gebhardt GmbH
Current assignee: Wilhelm Gebhardt GmbH
Priority date: 1982-07-03
Filing date: 1982-07-03
Publication date: 1984-01-05
Also published as: SE8301540L; FR2529723B1; SE8301540D0; GB2123220A; GB2123220B; GB8314922D0; FR2529723A1

Description

3ο. 6.1982 D 8828-osal

Wilhelm Gebhardt GmbH., 7112 Waidenburg

Antriebsmotor für einen Ventilator

Die Erfindung betrifft einen Antriebsmotor für einen Ventilator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ventilatoren, insbesondere Einbauventilatoren für Lüftungs- und Klimaanlagen müssen sehr kompakt bauen. Entsprechend werden hierfür Antriebsmotoren mit hoher Leistungsdichte bevorzugt verwendet. Ausserdem verlangt man von Antriebsmotoren für Ventilatoren generell Wartungsfreiheit und eine hohe Betriebssicherheit. Diese Ziele lassen sich nur dann erreichen, wenn der Antriebsmotor direkt das Gebläserad antreibt; über Riemen auf Gebläseräder arbeitende Antriebsmotoren benötigen zuviel Platz und sind störanfällig.

Bisher überwiegend verwendete Antriebsmotoren für Ventilatoren sind Innenläufermotoren, welche in das Gebläserad hineinragen und z.B. unter Verwendung von Blechstreben

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an einer Seitenwand des Ventilatorgehäuses befestigt werden. Diese Antriebsart ist aber insbesondere bei zweiseitig saugenden Ventilatoren nachteilig, weil die Motoraufhängung die Einströmbedingungen ungünstig beeinflußt und so zu einer Leistungsminderung führt.

In geringem Ausmasse wurden auch schon Aussenlaufermotoren und Scheibenlaufermotoren verwendet, bei denen der Rotor zugleich als Nabe für das Gebläserad dienen kann. Derartige Antriebsmotoren sind aber teuer, da sie nur in geringen Stückzahlen hergestellte Sonderbauformen darstellen, so daß sich insgesamt nicht konkurrenzfähige Preise für den gesamten Ventilator ergeben.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Antriebsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 geschaffen werden, der sehr kompakt baut, trotzdem unter Verwendung in großen Stückzahlen hergestellten handelsüblichen Motorbausätzen hergestellt werden kann und flexibel und variabel den verschiedenen Ventilatorbauformen angepasst werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Antriebsmotor gemäß Anspruch 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsmotor umgibt das topfförmige Gehäuse den Stator unter sehr geringem oder gar keinem Spiel,, so daß das Gehäuse zugleich zürn Abführen der Wärme aus dem

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Motor dienen kann. Der Antriebsmotor braucht somit seinerseits kein eigenes Lüfterrad aufzuweisen, was ebenfalls im Hinblick auf eine besonders kompakte Bauweise vorteilhaft ist. Im Einsatz erfolgt die Kühlung des topfförmigen Gehäuses mittelbar über den vom Ventilator geförderten Luftstrom.

Durch den Befestigungsrand erhält das Gehäuse auch bei geringer Wandstärke eine hohe mechanische Festigkeit, wobei der Befestigungsrand zugleich zum Anbringen des Antriebsmotor.-an einem Ventilatorgehäuse dienen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen zweiseitig saugenden Ventilator;

Pig. 2 einen axialen Schnitt durch einen abgewandelten Ventilator;

Fig. 3 einen axialen Schnitt durch einen weiter abgewandelten Ventilator; und

Fig. 4· einen axialen Schnitt durch den Antriebsmotor des in Fig. 1 gezeigten Ventilators.

Pig. 1 zeigt einen Teil eines insgesamt mi't 1o bezeichneten Ventilatorgehauses, welches mit zwei einander gegenüber liegenden Ansaugoffnungen 12,14 versehen ist.

Ein Elektromotor 16 ist an einem mittigen umlaufenden Befestigungsflansch 18 über eine Tragwand 2o am Ventilatorgehäuse 1o festgemacht.. Auf die beiden Enden der Motorwelle sind zwei Gebläseräder 24,26 aufgesetzt, welche einen kegelstumpf-becherförmigen Radboden 28 und von diesem getragene Gebläseschaufeln 3o aufweisen, deren freie Enden durch einen Ring 32 verbunden sind. Am Radboden 28 ist eine Nabe 34 befestigt, die drehfest auf die Motorwelle 22 aufgesetzt ist.

Wie Fig. 4 zeigt, hat der Elektromotor 16 einen Rotor 36, einen Stator 38 und ein Gehäuse 4o, in dessen Stirnwänden über Lager 42 die Motorwelle 22 gelagert ist.

Das Gehäuse 4o besteht aus zwei identischen, spiegelbildlich angeordneten Gehäuseteilen 44,46, welche durch Tiefziehen von Blech hergestellt sind. Ein Jedes der Gehäuseteile 44,46 hat an seinem axial innen liegenden Ende einen umlaufenden Endflansch 48 bzw. 5°· Die Endflansche 48,5o sind fest miteinander verbunden, z.B. durch Punktschweißen und bilden zusammen den Befestigungsflansch 18.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, umgibt das Gehäuse 4o unter ganz geringem Abstand den Stator 38 des Elektromotors 16. Der Stator 38 kann stattdessen auch in Presspassung im Gehäuse 4o sitzen. Wie aus Pig. 4 ersichtlich, hat der

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Elektromotor 16 kein gesondertes Lüfterrad, vielmehr erfolgt die Abfuhr der im Betrieb auftretenden Wärme über das Gehäuse 4o mittelbar durch den vom Ventilator geförderten Luftstrom.

Pig. 2 zeigt einen einseitig saugenden Ventilator. Bauteile, die schon unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Bauteilen entsprechen, sind wieder mit denselben Bezugszeichen versehen.

Der Elektromotor 16 · hat nun ein ebenfalls zweiteiliges Gehäuse 4-O¹ , welches aus einem linken Gehäusetal 44 und einem kleinere axiale Abmessung aufweisenden rechten Gehäuseteil 46' besteht. Der Befestigungsflansch 18 ist direkt an der in der Zeichnung rechts gelegenen Wand des Ventilatorgehäuses 1o festgeschraubt.

Fig. 3 zeigt einen weiter abgewandelten einseitig saugenden Ventilator, wobei wiederum Bauteile, die obenstehend schon beschriebenen Bauteilen funktionell entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen-sind.

Der Elektromotor 16" weist nunmehr ein Gehäuse 40" auf, welches aus einem Gehäuseteil 46 und einer ebenen Stirnplatte 52 besteht, die das zweite Wellenlager trägt und deren Aussendurchmesser dem Durchmesser des Endflansches 5° entspricht.

Aus der Zeichnung ist gut ersichtlich, daß sich die oben beschriebenen Ventilatoren durch einen sehr kompakten Aufbau auszeichnen und daß man durch geringfügige Abwandlungen einen

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Standard-Elektromotor sowohl für einseitig saugende als auch für zweiseitig saugende Ventilatoren verwenden kann. Dies gestattet die Herstellung der wichtigsten Ventilatorbauteile in den hohen Stückzahlen, so daß sich insgesamt niedrige Herstellungskosten für alle Ventilatortypen ergeben.

Die vorliegende Erfindung betrifft also einen Elektromotor' mit besonderer Ausbildung des Gehäuses in An- oder Einbauausführung für den Antrieb von Ventilatoren und Ventilator-

z.B. auch im Dachlüfterbau

laufrädern, vorzugsweise für den Lüftungs- und Klimabereich,/ Ventilatoren für diesen Anwendungsbereich sind in den letzten Jahren unter dem Wettbewerbs- und Preisdruck ständig vereinfacht und leichter gebaut worden. Wegen der sehr beengten Einbauverhältnisse wurden besonders kompakte Ventilatoren mit hoher Leistungsdichte bevorzugt. Die Ventilatoren sollten außerdem betriebssicher und wartungsfrei sein. Diese Aufgabenstellung ist nicht mit riemengetriebenen sondern nur mit direkt angetriebenen Ventilatoren lösbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung soll unter Berücksichtigung all dessen darin bestehen, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu beseitigen und Antriebseinheiten für Ventilatoren zu schaffen, die eine kompakte Bauweise zulassen, die unter Verwendung von in großen Stückzahlen hergestellten handelsüblichen Motorbausätzen herstellbar sind, die preisgünstig sind und außerdem flexibel und variabel den verschiedenen Ventilatorbauformen angepaßt werden können.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß handelsübliche Motorbausätze, bestehend aus innenliegendem Läufer und außenliegendem, die Wicklung tragendem Ständer, verwendet werden, denen ein besonderes Außengehäuse zugeordnet ist. Das Außengehäuse ist so ausgebildet, daß es die Außenabmessungen des Stators nur unwesentlich vergrößert, so daß ein Motor mit geringstem Bauvolumen entsteht. Das topfförmige Gehäuse kann als Ziehteil aus Blech hergestellt oder als Gußkörper gestaltet sein. Wesentliche Voraussetzung ist nur, daß die Abmessungei nur unwesentlich über das Eisenpaket und die Wicklung hinausgehen. Der Motor kann dabei aus zwei solchen topfförmigen Gehäuseteilen bestehen, die gleiche Bautiefe besitzen oder unterschiedlich tief sein können. Es ist auch denkbar, das Gehäuse nur aus einem topfförmigen Teil und einer weiteren planen Abschlußscheibe zu bilden. Der topfförmige Gehäuseteil besitzt einen umlaufenden Rand, der als Befestigungsflansch verwendet werden kann oder bei der Streben am umlaufenden Gehäuserand und am Ventilatorgehäuse befestigt sind. Ein weiteres Merkmal dieses Antriebsmotors ist das Fehlen des sonst üblichen Lüfterflügels für die Motorkühlung. Auf Grund des sehr eng-anliegenden Motorgehäuses' und weil sich der Motor zumindest mittelbar im Luftstrom des Ventilators befindet, kann auf diesen Eigenlüfter zu Gunsten der Kompaktheit verzichtet werden. Die Befestigung des Statorpaketes in den topfförmigen Gehäuseteilen wird zweckmäßigerweise bei kleineren Baugrößen als unlösbare Verbindung erfolgen, z.B. durch Einpressen des Paketes in den Gehäusetopf, es sind jedoch auch lösbare Konstruktionen möglich.

Wichtig ist auf alle Fälle die Gestaltung des Gehäuses mit einem Befestigungsrand,sowie die Variabilität. In Pig. 1 der Zeichnung ist ein Schnitt durch einen zweiseitig saugenden Ventilator gezeigt, bei dem die topfförmigen Gehäuseteile des Antriebsmotors gleich tief sind und die Festigung mit dem Ventilatorgehäuse erfolgt durch Verbindungsstreben. Hier ist jedoch auch eine durchgehende Trennwand denkbar. In Pig. 3 der Zeichnung ist hingegen ein Schnitt durch einen einseitig saugenden Ventilator gezeigt, wobei der Antriebsmotor einseitig an der Gehäusewand angeflanscht ist und das Gehäuse des Motors nur aus einem topfförmigen Teil sowie einem scheibenförmigen Abdeckblech besteht. In 5¹Ig. 3 der Zeichnung ist ein einseitig saugender Ventilator gezeigt, bei dem der Antriebsmotor zum Teil in das Laufrad hineinragt. Das Gehäuse des Motors besteht aus zwei topfförmigen Teilen unterschiedlicher Bautiefe. In Fig. 4- der Zeichnung ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Antriebsmotor gezeigt, bei dem das Gehäuse aus zwei topfförmigen Teilen gleicher Bautiefe gebildet wird. Die Kontur des Gehäuses im Lagerbereich kann hier nur ein Beispiel sein, es sind auch beliebig andere Konturen möglich. Ebenso kann der Motor ein oder zwei Wellenenden besitzen.

Claims

3ο. 6.1982 D 8828-osal

Wilhelm Gebhardt GmbH., 7112 Waidenburg

Antriebsmotor für einen Ventilator

Ansprüche

Antriebsmotor für ein Ventilatorrad, mit einem Gehäuse, einem Stator und einem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse &o) als den Stator (38) unter geringem Abstand umgebendes dünnwandiges Teil ausgebildet ist und einen angeformten Befestigungsflansch (18) aufweist.
2. Antriebsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4o) aus zwei Gehäuseteilen (44,46) besteht, welche an der Berührstelle jeweils einen Endflansch (48,5°) aufweisen, wobei diese Endflansche zusammen den Befestigungsflansch (18) bilden.
3- Antriebsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gehäuseteile (44,46) topfförmig sind.
4. Antriebsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gehäuseteile (44,46) gleiche Abmessung aufweisen.
5. Antriebsmotor nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß einer (44) der Gehäuseteile erheblich größere axiale Abmessung aufweist als der zweite (45').
6. Antriebsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (18) beim einen axialen Ende des Gehäuses (4o") vorgesehen ist.
7. Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4o) aus Blech gezogen ist.
8. Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (38) in das Gehäuse (4o) eingepresst ist.
9. Ventilator mit einem Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und mit einem Ventilatorrad, welches von einem Radboden getragene Gebläseschaufeln aufweist, dadurch gekennzeichnet daß der Radboden (28) seinerseits becherförmig ausgebildet ist und zumindest einen Endabschnitt des Gehäuses (4o) des Antriebsmotors (16) umgibt.
10. Ventilator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Radboden (28) kegelstumpfförmig ist.