DE3326543A1

DE3326543A1 - Aussenlaeufermotor fuer eine ventilator

Info

Publication number: DE3326543A1
Application number: DE19833326543
Authority: DE
Inventors: Martin Wagner
Original assignee: Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Current assignee: Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1985-01-31
Also published as: DE3326543C2

Description

Außenläufermotor für einen Ventilator
Die Erfindung betrifft einen Außenläufermotor für einen Ventilator mit einem an einer Halterung des Außenläufermotors befestigten Statorträger, auf dem ein Stator angeordnet ist, und einem mit einem Lüfterrad verbundenen, fliegend gelagerten Rotor, der über der Lagerung dienende Tragelemente mit dem Statorträger drehbar verbunden ist.
Bei einer; derartigen bekannten Ausführungsform eines Außenläufermotors für einen Ventilator ist der Boden des Rotors mit einer Achse versehen und wird innerhalb eines statorseitigen Lagertragrohres gelagert.
Das Lagertragrohr ist an seinem dem Rotortopfboden abgewandten Ende mit einer Halterung zusammengefügt, die gleichzeitig auch als Montageelement zum Befestigen des Motors am Einsatzort dient. Die Befestigung des Lüfterrades erfolgt durch Aufpressen auf den Rotor oder auch durch Aufschweißen auf das Rotorblechpaket.
Diese Ausführungsform ist jedoch mit erheblichen Herstellungs- und Mdntagekosten verbunden, da das Lüfterrad separat gefertigt wird und zum Zusammenfügen mit dem Rotor relativ zeitaufwendige Montagearbeiten erforderlich sind.
Aus der DE-OS 26 45 677 ist ein elektrischer Außenläufer-Antriebsmotor mit einem auf einer nicht rotierenden Achse drehbar gelagerten Abtriebselement bekannt.
Der Rotor ist mit dem Abtriebselement verbunden und koaxial fliegend gelagert. Wie ein derartiger Antriebsmotor in vorteilhafter Weise für einen Ventilator eingesetzt werden kann, ist aus dieser Druckschrift nicht bekannt.
Der Erfindung legt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Außenläufermotor für einen Ventilator der eingangs genannten Art anzugeben, der besonders einfach ausgebaut ist sowie geringe Herstellungs-und Montagekosten verursacht. Darüber hinaus soll dieser aufgrund guter Eigenkühlung eine hohe Leistung abgeben können, einfach zu montieren sein und bei Verwendung von Gleitlagern einen besonders reibungsarmen Lauf aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lüfterrad sowohl den Rotor haltertals auch der Aufnahme der Tragelemente dient. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei der das Lüfterrad als tragendes Bauteil den Rotor aufnimmt, wird ein äußerst einfacher Aufbau erreicht, da der bei dem bekannten Außenläufermotor vorhandene Rotortopf entfallen kann, denn dessen Funktion als Rotorträger wird von dem Lüfterrad mit übernommen. Hinzu kommt, daß das Lüfterrad gleichzeitig die für die drehbare Lagerung des Rotors und sich selbst notwendigen Tragelemente aufnimmt. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich ein Außenläufermotor, der aus nur überraschend wenigen Bauteilen besteht, einfach zu fertigen und deshalb auch kostengünstig herstellbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen, und zwar zeigt: Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors mit Gleitlagern, Fig. 2 eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Kugelspurlager; Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kugelspurlagers, Fig. 4 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors mit eingegossenem Rotor und Kugellagern, Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors mit einer mit e!ner-Halterung unlösbar verbundenen Achse, Fig. 6 eine schematische Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors mit in einem Lagertragrohr eingesetzten Gleitlagern und Fig. 7 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors mit eingegossenem Rotor und mit im Lagertragrohr eingesetzten Kugellagern.
Der in Fig. 1 dargestellte Außenläufermotor 1 für einen Ventilator, der beispielsweise in Dunstabzugshauben eingesetzt wird, besteht im wesentlichen aus einer Halterung 2, einem Stator 3, einer Achse 4, Lagern 5, einem als Radiallüfterrad ausgebildeten Lüfterrad 6 und einem Rotor 7. Von dem in Fig. 1 dargestellten Außenläufermotor 1 ist in der Zeichnung der Ubersichtlichkeit halber nur die obere Hälfte vollständig ausgezeichnet; die untere Hälfte ist spiegelsymmetrisch zur strichpunktiert eingetragenen Drehachse 8 aufgebaut (gleiches gilt für die in den Fig. 4,6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung).
Das Statorblechpaket 9 des Stators 3 des Außenläufermotors 1 wird beidseitig von Isolierstöffendscheiben 10 begrenzt, an die jeweils rechtwinklig ein Stirnisolationsschaft 13 angesetzt ist, der der Isolierung des Wickel kopfes 14 dient. Die dem Lüfterrad 6 zugewandte Flanke 15 des Wickelkopfes 14 ist mit einer Umhüllung 16 aus Isolierstoff geschützt, und an der der Halterung 2 zugewandten Flanke 17 des Wickelkopfes 14 ist eine Verschaltungsplatine 18 angeordnet, auf der die Verschaltung der Wicklungen vorgenommen wird und an der die Anschluß leitungen .des Außenläufermotors 1 angeschlossen werden (nicht dargestellt). Das Statorblechpaket 9 des Stators 3 und die Isolierstoffendscheiben 10 werden von einer im Querschnitt kreisförmigen Öffnung 19 durchsetzt, die rechtwinklig zu den Isolierstoffendscheiben 10 verläuft und in die die Achse 4 eingepreßt ist. Die Achse 4 verläuft koaxial zur Drehachse 8 und durchgreift mit ihrem in der Fig.
1 betrachtet, linksseitigen Bereich 22 ein Loch 20, das sich in einer Bodenwand 23 eines an die Halterung 2 angeformten Stutzens 24 befindet. Die Außenwandungen 25 des Stutzens 24 sind dabei derart ausgebildet, daß sie plan am mittleren Bereich 26 der in der Fig.
1 betrachtet linken Isolierstoffendscheibe 10 und am zugehörigen Stirnisolationsschaft 13 anliegen.
Die Befestigung der Achse 4 an der Halterung 2 erfolgt mittels einer Mutter 27, die auf ein Gewinde 28 des Endbereiches 22 der Achse 4 aufgeschraubt ist und im festgezogenen Zustand gegen die Innenfläche 29 der Bodenwand 23 anliegt, wobei der Stator 3 unter Zwischenschaltung der Isolierstoffendscheibe 10 das Gegenlager bildet.
Auf dem freien, der Halterung 2 des Außenläufermotors 1 gegenüberliegenden Achsabschnitt 30 der Achse 4 sind zwei voneinander beabstandete Lager 5 angeordnet, die als Gleitlager 31 ausgebildet und in einer Nabe 32 des Lüfterrades 6 -befestigt sind. Zu diesem Zweck besitzt das Lüfterrad 6 einen koaxial zur Drehachse 8 verlaufenden Ringkragen 33, der bis unterhalb des in der Fig. 1 gesehen rechten Wickelkopfes 14 verläuft und mit geringem Abstand gegenüber diesem angeordnet ist sowie nahe an die entsprechende Isolierstoffendscheibe 10 des Statorblechpaketes 9 angrenzt. Durch diesen Ringkragen 33 und einen sich in entgegengesetzter Richtung wie der Ringkragen 33 erstreckenden Stirnseitenabschnitt 34 der Nabe 32 wird ein koaxial zur Drehachse 8 verlaufender, kreiszylinderförmiger Hohlraum 35 im Zentrum 36 des Lüfterrades 6 gebildet, in dem der Achsabschnitt 30 angeordnet ist. An der Innenwandung 37 des Ringkragens 33 bzw.
Stirnseitenabschnitts 34 sind die beiden Gleitlager 31 durch Preßsitz gehaltert. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Lager 5 durch Klebung oder teilweises Eingießen im Lüfterrad-Werkstoff gehaltert sind. Darüber hinaus ist auch denkbar, daß das in der Fig. 1 gesehen rechte Lager 5 nicht im Bereich des Ringkragens 33, sondern weiter nach rechts versetzt im Bereich des Stirnseitenabschnittes 34 befestigt ist.
Das Lüfterrad 6 weist einen einstückig mit diesem verbundenen Ringsteg 41 auf, der koaxial zum Ringkragen 33 und damit auch koaxial zur Drehachse 8 verläuft und dessen Fußpunkt 42 über ein Verbindungsteil 43 mit der Nabe 32 verbunden ist. Das Verbindungsteil 43 schließt mit der Drehachse 8 einen Winkel von ungefähr 75" ein, so daß dieses leicht zur Halterung 2 hin geneigt verläuft, wobei sich der obere Abschnitt 44 des Verbindungsteiles 43 in geringerer Entfernung zur Halterung 2 befindet als dessen unterer Abschnitt 45. Der Ringsteg 41, dessen freies Ende 46 in Richtung der Halterung 2 weist und der im wesentlichen überall die gleiche Wandstärke aufweist, ist derart ausgebildet und angeordnet, daß er das Statorblechpaket 9 kreisringförmig mit Abstand umgibt. An der Innenwand 47 des Ringsteges 41 ist der Rotor 7 des Außenläufermotors 1 durch Preßsitz gehaltert. Nach einer anderen Ausbildungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß dieses Haltern durch Klebung erfolgt.
Der Rotor 7, der die Form eines Kreisringes aufweist und somit erfindungsgemäß ohne Rotorboden und ohne Welle ausgestattet ist, weist ein Rotorblechpaket 48 auf, an das sich beidseitig Kurzschlußringe 49 anschließen, wobei das Rotorblechpaket 48 derart angeordnet ist, daß es dem Statorblechpaket 9 unter Bildung eines möglichst geringen Luftspaltes 50 gegenübersteht.
Das Lüfterrad 6 wird also über Tragelemente 38, die als Lager 5 ausgebildet sind, drehbar auf der Achse 4 gehaltert, wobei Gleitlager 31 (Zylinder oder Kalottenlager) Verwendung finden, jedoch auch andere Lagerarten - sowie die nachfolgend noch beschriebenen Kugellager -eingesetzt werden können. Gleichzeitig dient das Lüfterrad 6 als Rotorträger, so daß sich gegenüber dem Stand der Technik ein besonders einfach aufgebauter Außenläufermotor für einen Ventilator ergibt.
Das Verbindungsteil 43 ist vorteilhafterweise speichenförmig ausgebildet, kann jedoch nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch scheibenförmig ausgebildet und mit Kühlluftöffnungen durchsetzt sein nicht dargestellt ). Dieses hat zur Folge, daß die an der Seite der Halterung 2 des Außenläufermotors 1 einströmende Luft ungehindert durch den Luftspalt 50 bzw. durch Nutöffnungen des Außenläufermotors hindurchströmen kann, wodurch eine intensive Kühlwirkung eintritt. Dieser Effekt wird noch dadurch begünstigt, daß die der Halterung 2 zugewandte Seite des Außenläufermotors 1 vollständig geöffnet aufgebaut ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann zusätzlich vorgesehen sein, daß die das Verbindungsteil 43 bildenden Speichen 51 lüfterschaufelförmig profiliert sind, wodurch die Kühlwirkung aufgrund eines höheren Luftdurchsatzes noch verstärkt wird, so daß der Außenläufermotor, ohne zu überhitzen, hoch belastet werden kann.
Hierbei ist erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, daß der aus dem Stand der Technik bekannte 'luftundurchlässige' Rotortopfboden durch das 'luftdurchlässige' Verbindungsteil 43 ersetzt ist und der kreisringförmige Rotor 7 durch Halterung an dem Ringsteg 41 großflächig frei zugänglich ist und somit direkt und sehr intensiv von dem Luftstrom gekühlt wird.
Der äußere Umfangsbereich 53 des Lüfterrades 6 ist mit Lüfterschaufeln 54 versehen, die einseitig an einer der Halterung 2 des Außenläufermotors 1 zugewandten, speichenförmig ausgebildeten, ersten Seitenwand 55, dielrechtwinklig zur Drehachse 8 verläuft und sich am in Fig. 1 gesehen linken Kurzschlußring 49 des Rotors 7 abstützt, befestigt sind. Diese erste Seitenwand kann nach einem anderen Ausführungsbeispiel auch als mit Öffnungen versehene Wandung ausgebildet sein (nicht dargestellt). Anderseitig sind die Lüfterschaufeln 54, die parallel zur Drehachse 8 verlaufen, an einer geschlossenen, zweiten Seitenwand 56 befestigt, die ausgehend vom Fußpunkt 42 des Ringsteges 41 zunächst im stumpfen Winkel R (etwa 1500) zur Innenwand 47 des Ringsteges 41 und daran anschließend parallel zur ersten Seitenwand 55 bis zum Befestigungsbereich 57 der Lüfterschaufeln 54 verläuft.
Das Lüfterrad 6 besteht bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff, kann jedoch auch nach anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. Das Lüfterrad wird im Spritz- oder Druckgußverfahren gefertigt. Hierbei können die Lüfterschaufeln 54 einstückig mit dem Lüfterrad 6 ausgebildet sein oder nach einem anderen Ausführungsbeispiel aus Kunststoff bestehen und lösbar an dem Lüfterrad befestigt sein (nicht dargestellt).
Die Halterung 2 des Außenläufermotors 1 ist ebenso wie das Lüfterrad 6 als einteiliges Bauteil ausgeführt und besteht aus Kunststoff oder Metall. Ausgehend von dem-eingangs beschriebenen Stutzen 24 besteht die Halterung 2 aus einer rechtwinklig zur Drehachse 8 verlaufenden Trägerwand 60, die sich, von innen nach außen gesehen, aus einem geschlossenen, bis in Höhe des Luftspaltes 50 verlaufenden Trägerwandbereich 61,einen 'luftdurchlässigen' Bereich bildende Streben 62, einem Einlaßring 65 und einem das Lüfterrad 6 nach außen überragenden Flansch 63 zusammensetzt.
Stutzen 24 und Trägerwandbereich 61 bilden ein Zentralteil 64 der Halterung 2. Dort, wo die Streben 62 und der Flansch 63 aneinanderstoßen, ist der Einlaßring 65 angeformt, dessen Wandung 66 ausgehend vom Flansch 63, im Schnitt der Fig. 1 gesehen, kreisbogenförmig in Richtung auf das Lüfterrad 6 verläuft (Viertelkreis) und dessen freies Ende 67 der Stoßstelle der ersten Seitenwand 55 des Lüfterrades 6 mit den Lüfterschaufeln 54 eng beabstandet gegenübersteht. Die Befestigung der Halterung 2 erfolgt mittels Schrauben, die in Löcher des Flansches 63 eingesetzt werden (strichpunktierte Linie 68).
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Halterung 2 auch als Schutzgitter ausgeführt sein, um einen Berührungsschutz gegenüber den elektrischen und sich drehenden Teilen des Außenläufermotors zu gewährleisten.
Im Betrieb des Außenläufermotors wird die Luft in der Fig. 1 gesehen linksseitig im Bereich vor der Halterung 2 angesaugt (Pfeil 58) und durchströmt einen außen von dem Einlaßring 65 begrenzten Luftzuführungskanal 59. Anschließend tritt der Luftstrom durch die speichenförmig ausgebildete erste Seitenwand 55 des Lüfterrades 6 hindurch und wird radial durch die Lüfterschaufeln 54 hindurch aus dem Lüfterrad 6 ausgetragen (Pfeil 58a). Ein Teil des Luftstromes durchsetzt den Luftspalt 50 (Pfeil 58b) und durchströmt anschließend die Speichen 51 des Lüfterrades 6. Hierdurch wird eine intensive Kühlung der aktiven Teile des Außenläufermotors 1 erreicht.
Der Stator 3 des Außenläufermotors 1 ist also nur mittels der Achse 4, die in das Statorblechpaket 9 eingepreßt ist, an der Halterung 2 befestigt. Hierdurch kann ein aus dem Stand der Technik bekanntes Lagertragrohr entfallen, was zur Folge hat, daß der aktive Eisenquerschnitt des Statorblechpaketes 9 vergrößert ist, denn die Adhse 4 hat einen wesentlich geringeren Durchmesser als ein bekanntes Lagertragrohr, das ja die Achse für den sich drehenden Teil des Außenläufermotors noch in sich aufnehmen müßte. Durch den vergrößerten Eisenquerschnitt ist es möglich, eine größere Nuttiefe mit damit verbundener größerer Nutfüllung vorzunehmen, was dazu führt, daß bei gleicher Motorbaugröße die Ausgangsleistung vergrößert werden kann bzw. bei gleicher Ausgangsleistung eine Verringerung der Motorbaugröße möglich ist. Durch den erfindungsgemäßen offenen Aufbau des Außenläufermotors, der vor allem durch die zuvor beschriebene Befestigungsart (Achse 4, Stutzen 24) erreicht wird, erfolgt während des Betriebes eine intensive Kühlung der sich erwärmenden Teile, so daß der Außenläufermotor hoch belastbar ist. Darüber hinaus wird durch den offenen Aufbau ein guter Zugang zur Schaltungsplatine 18 und zu den Anschlußleitungen des Außenläufermotors möglich.
Um bei Gleitlagerausführung des Außenläufermotors 1 einen reibungsarmen Lauf zu gewährleisten, ist das freie Ende 69 der Achse 4 mit einem Kugelspurlager 70 versehen. Dieses ist in der Fig. 2 im Detail -dargestellt. Hierzu ist der Stirnseitenabschnitt 34 der Nabe 32 des Lüfterrades 6 axial so weit verlängert, daß dieser das etwa halbkugelförmig ausgebildete Ende 69 der Achse 4 überragt und einer Scheibe 71 gegenüberliegt, die in eine zentrale Vertiefung 72 einer Axialspielbegrenzungsscheibe 73 eingelegt ist.
Die Flankenwandung 74 der aus Kunststoff bestehenden Axialspielbegrenzungsscheibe 73 weist Gewindegänge 75 auf, die mit einem Innengewinde 76 in der Innenwandung 37 am stirnseitigen Ende des Stirnseitenabschnitts 34 der Nabe 32 des Lüfterrades 6 in Eingriff stehen.
Die Axialspielbegrenzungsscheibe 73 weist auf ihrer der Vertiefung 72 gegenüberliegenden Seite 77 einen Verstellschlitz 78 auf, in den ein Werkzeug (Schraubenzieher) eingeführt werden kann (nicht dargestellt), wodurch durch Drehung der Axialspielbegrenzungsscheibe 73 ihr relativer Abstand zum Ende 69 der Achse 4 eingestellt werden kann. Zur Verringerung von Reibungsverlusten und zur Gewährleistung eines ruhigen Laufes besteht die Scheibe 71 aus hartem Kunststoffmaterial, z.B. Teflon oder Delerin. Als Schmiermitteldepot sowie zur Dämpfung von axialen Schwingungen ist zwischen Scheibe 71 und dem Boden 79 der Vertiefung 72 eine Einlage 80 angeordnet, die als Filzring 81 ausgebildet ist.
Nahe dem halkugelförmigen Ende 69 weist die Achse 4 eine Ringnut 84 auf, in die in Sicherungsring 85 eingelegt ist, an dessen dem Ende 69 der Achse 4 abgewandten Seite 86 sich ein auf die Achse 4 aufgeschobenes Anlaufelement 87 anschließt. Das Anlaufelement 87 qrenzt in der Fig. 2 gesehen linksseitig an eine Gleitlagerfläche 88 des am stirnseitigen Endbereich 89 der Nabe 32 angeordneten Gleitlagers 31 an. Der Sicherungsring 85 begrenzt eine Verschiebung der Achse 4 in Richtung des in Fig. 2 eingetragenen Pfeiles 92. Durch Drehung der Axialspielbegrenzungsscheibe 73 kann der Verschiebungsweg der Achse 4 in Richtung des Pfeil es 93 eingestellt werden. Dieses erfolgt individuell je nach Einsatzart des Außenläufermotors 1.
Somit ergibt sich z.B. auch bei vertikalem Betrieb (senkrecht stehende Achse 4) mit unten liegendem Lüfterrad 6 (Fig.l)ein besonders reibungsarmer Betrieb, da dann das abgerundete Ende 69 der Achse 4 auf der Scheibe 71 der Axialspielbegrenzungsscheibe 73 läuft.
Nach einem anderen, in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kugelspurlagers 70 ist die Axialspielbegrenzungsscheibe 73 kegelstumpfförmig ausgebildet, die in eine konische Ausnehmung 94 am stirnseitigen Endbereich 89 des Stirnseitenabschnitts 34 der Nabe 32 eingeclipst oder eingeklebt ist. Der größere Durchmesser des Kegel stumpfes ist dabei der Achse 4 zugewandt In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Axialspielbegrenzungsscheibe mittels eines Bajonettverschlusses gehaltert sein, was eine besonders einfache Montage bzw. Demontage ermöglicht.
In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Außenläufermotors 1 gezeigt, der in folgenden Punkten von dem in Fig. 1 dargestellten Außenläufermotor abweicht. Der Rotor 7 ist direkt in das Lüfterrad 6 integriert, dessen Ringsteg 41 eine Wandstärke aufweist, die etwa so dick wie die Höhe des Rotorblechpaketes 48 ist. Während des Druckgußverfahrens des Lüfterrades 6, das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, wird das Rotorblechpaket 48 mit eingegossen,so daß dieses innig mit dem Lüfterrad 6 verbunden ist, wobei die Kurzschlußringe durch den aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Ringsteg 41 gebildet werden. Anstelle der in Fig. 1 dargestellten Gleitlager 31 sind nach diesem Ausführungsbeispiel Kugellager 95 vorgesehen, wobei das in der Fig. 4 gesehen rechte Kugellager 95 rechtsseitig an einen Sicherungsring 96, der in eine Ringnut 97 der Achse 4 eingelegt ist, angrenzt, wodurch das Lüfterrad 6 gesichert bzw. axial fixiert wird. Der kreiszylindrische Hohlraum 35 wird mittels einer Abschlußkappe 98, die eingeschraubt, eingeclipst oder eingeklebt sein kann, verschlossen.
Die Befestigung der Achse 4 an der Halterung 2 erfolgt mittels einer Sechskantschraube 99, die in eine mit Innengewinde 100 versehene, axial verlaufende Bohrung 101 der Achse 4 eingedreht ist. Die Achse 4, die in das Statorblechpaket 9 eingepreßt ist, endet innerhalb des Loches 20 in der Bodenwand 23 des Stutzens 24, so daß beim Festziehen der Sechskantschraube 99 eine sich auf dieser befindliche Unterlegscheibe 102 fest auf die Innenfläche 29 der Bodenwand 23 des Stutzens 24 gepreßt wird und als Gegenlager dient.
In der Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Außenläufermotors 1 dargestellt, der eine weitere Variation der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Außenläufermotoren darstellt. Die Achse 4 ist hier starr in einer ausgehärteten Kunststoffmasse 105 befestigt, die an den in der Fig. 5 betrachtet linken Wickelkopf 14 angrenzt und mit der Trägerwand 60 der Halterung 2 sowie einteilig mit der linken Isolierstoffendscheibe 10 des Stators 3 verbunden ist. Der Ringkragen 33 des Lüfterrades 6 verläuft weit in eine kreiszylindrische Öffnung 106 hinein, die ausgehend von dem in der Fig. 5 gesehen rechten Wickelkopf 14 das Statorblechpaket 9 zentral durchsetzt, wobei sich im Bereich des Statorblechpaketes 9 der lichte Durchmesser der Öffnung 106 geringfügig verkleinert, und endet dann innerhalb der Kunststoffmasse 105 in Höhe des linken Wickelkopfes 14. Die Lagerung des Lüfterrades 6 erfolgt in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Außenläufermotor; die beiden Gleitlager 31 sind jedoch jeweils etwa in Höhe der Wickelköpfe 14 angeordnet, so daß dieser Außenläufermotor 1 eine besonders geringe Tiefenabmessung besitzt. Das Rotorblechpaket 48 mit seinen beidseitigen Kurzschlußringen 49 ist bei der Ausführungsform nach dem oberen Teil der Fig. 5 mit in das aus Kunststoff bestehende Lüfterrad 6 eingespritzt.
In der Ausführungsform entsprechend Fig. 5,unterer Teil, ist das Rotorblechpaket 48 in das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehende Lüfterrad 6 eingegossen, wobei die Kurzschlußringe wiederum durch den Ringsteg 41 gebildet werden. Das Verbindungsteil 43 ist gemäß Fig. 5 geschlossen ausgebildet; dieses kann jedoch auch speichenförmig ausgebildet oder mit Kühlluftöffnungen versehen sein (nicht dargestellt).
Die Lüfterschaufeln sind der Übersichtlichkeit halber bei dem Außenläufermotor der Fig. 5 nicht dargestellt, dessen übrige Teile ebenso bzw. ähnlich wie die des in Fig. 1 dargestellten Außenläufermotors ausgebildet sind.
Das in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors 1 ist bis auf die Lagerung ebenso wie der Außenläufermotor der Fig. 1 aufgebaut, so daß hier nur die Unterschiede aufgeführt werden. In die Nabe 32 des aus Kunststoff bestehenden Lüfterrades 6 ist die Achse 4 einendig eingegossen, so daß diese fest mit dem Lüfterrad 6 verbunden ist. Die Halterung 2 weist ein angeformtes Lagertragrohr 107 auf, das koaxial zur Drehachse 8 verläuft und auf dem der Stator 3 durch Preßsitz gehaltert ist. An der Innenwandung 108 des Lagertragrohres 107 sind die beiden Gleitlager 31, die jeweils etwa in Höhe der Wickelköpfe 14 angeordnet sind, durch Preßsitz, Klebung oder Eingießen in den Lagertragrohrwerkstoff gehaltert. Im Bereich des freien Endes 69 der Achse 4 ist - ebenso wie bei dem Außenläufermotor der Fig. 1 - ein Kugelspurlager 70 ausgebildet. Die Axialspielbegrenzungsscheibe ist bei diesem Ausführungsbeispiel innerhalb des Lagertragrohres 107 in Höhe des Lagertragrohrfußpunktes 110 angeordnet, wobei diese auf die verschiedenen, schon beschriebenen Arten dort befestigt sein kann.
Die Tragfunktion des drehbar angeordneten Lüfterrades 6 wird also in diesem Ausführungsbeispiel von Tragelementen 38 übernommen, die als die Achse 4 ausgebildet sind. Da diese in das Lüfterrad 6 integriert (eingegossen) ist und gleichzeitig vom Lüfterrad 6 eine Halterung des Rotors 7 erfolgt, ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des in der Fig. 6 dargestellten Außenläufermotors. Da die Lagerung innerhalb des Bereiches des Stators 3 erfolgt, ergibt sich eine geringe Einbautiefe dieses Außenläufermotors 1.
Die Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Außenläufermotors 1, der vom Aufbau her weitgehendst dem in der Fig. 6 dargestellten Außenläufermotor entspricht, so daß hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Die Lagerung des Lüfterrades 6 erfolgt hierbei nicht - wie in der Fig. 6 - über Gleitlager, sondern über Kugellager 95, die jeweils etwa in Höhe der Wickelköpfe 14 innerhalb des Lagertragrohres 107 angeordnet sind. Die in das Lüfterrad eingegossene Achse 4 wird axial durch einen Sicherungsring 96, der in eine Ringnut 97 der Achse 4 eingesetzt ist und in der Fig. 7 betrachtet linksseitig gegen das linke Kugellager 95 anliegt, gesichert. Das Lagertragrohr 107 ist mittels einer in dieses eingeschraubten Abschlußkappe 98 im Bereich des Lagertragrohrfußpunktes 110 verschlossen. Das Lüfterrad 6 besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wobei das Rotorblechpaket 48 in den Ringsteg 41 eingegossen ist.
Der jeweilige Aufbau der beschriebenen verschiedenen Außenläufermotoren ist nicht jeweils auf das genannte Ausführungsbeispiel beschränkt, so daß durchaus weitere Varianten durch Übertragung gewisser Merkmale (wie z.B. Gleitlager, Kugellager, eingegossener Rotor, Lagertragrohr, Stutzen, ausgehärtete Kunststoffmasse usw.) eines Ausführungsbeispieles auf ein anderes Ausführungsbeispiel mit Gegenstand der Erfindung sind.
Darüber hinaus kann es sich bei den Außenläufermotoren um Drehstrom-, Einphasenwechselstrom- oder auch um Spaltpolmotoren handeln (Asynchron-Motoren).

Claims

Ansprüche: W Außenläufermotor für einen Ventilator mit einem an einer Halterung des Außenläufermotors befestigten Statorträger, auf dem ein Stator angeordnet ist, und einem mit einem Lüfterrad verbundenen, fliegend gelagerten Rotor, der über der Lagerung dienende Tragelemente mit dem Statorträger drehbar verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Lüfterrad (6) sowohl den Rotor (7) haltert als auch der Aufnahme der Tragelemente (38) dient.
2. Außenläufermotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Lüfterrad (6) einen einstückig mit diesem verbundenen( den Rotor (7) halternden Ringsteg (41) aufweist, der koaxial zur Drehachse (8) des Lüfterrades (6) verläuft und den Stator (3) kreisringförmig umgibt.
3. Außenläufermotor nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ringsteg (41) eine Innenwand (47) aufweist, an der der Rotor (7) durch Preßsitz und/oder Klebung gehaltert ist.
4. Außenläufermotor nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rotor (7) in den Ringsteg (41) des Lüfterrades (6) eingegossen ist.
5. Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n z e i c hn e t , daß das Lüfterrad (6) aus Kunststoff, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und im Spritz-oder Druckgußverfahren hergestellt ist.
6. Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Tragelemente (38) mindestens zwei Lager (5) sind, die in Richtung der Drehachse (8) mit Abstand voneinander hintereinander liegend in der Nabe (32) des Lüfterrades (6) angeordnet sind.
7. Außenläufermotor nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Nabe (32) einen koaxial zur Drehachse (8) des Lüfterrades (6) verlaufenden Ringkragen (33) aufweist, an dessen Innenwandung (37) die Lager (5) durch Preßsitz, Klebung oder Eingießen in den Lüfterradwerkstoff gehaltert sind.
8. Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche l bis 7, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine in eine zentrale Öffnung (19) des Stators (3) eingepreßte Achse (4), auf dessen freiem Achsabschnitt (30) das Lüfterrad (6) mittels der Lager (5) drehbar gelagert ist.
9. Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß der dem freien Achsabschnitt (30) gegenüberliegende Endbereich (22) der Achse (4) an der Halterung (2) lösbar befestigt ist.
lO.AußenläWufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß die Tragelemente (38) als Achse (4) ausgebildet sind, die einendig an der Nabe (32) des Lüfterrades (6) befestigt ist und über Lager (5) mit der Halterung (2) des Außenläufermotors (1) drehbar verbunden ist.
ll.Außenläufermotor nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Achse (4) durch Eingießen in den Lüfterradwerkstoff gehaltert ist.
12.Außenläufermotor nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Halterung (2) ein angeformtes Lagertragrohr (107) aufweist, an dessen Innenwandung (108) die Lager (5) durch Preßsitz, Klebung oder Eingießen in den Lagertragrohrwerkstoff gehaltert sind.
13.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Lager (5) Gleitlager (31) oder Kugellager (95) sind.
14.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß das Lüfterrad (6) im Bereich zwischen Nabe (32) und Ringsteg (41) ein Verbindungsteil (43) aufweist.
15.Außenläufermotor nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verbindungsteil (43) als etwa radial verlaufende Speichen (51) ausgebildet ist.
16. Außenläufermotor nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Speichen (51) lüfterschaufelförmig profiliert sind.
17.Außenläuermotor nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verbindungsteil (43) als mit Kühlluftöffnungen durchsetzte Wandung ausgebildet ist.
18.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der äußere Umfangsbereich (53) des Lüfterrades (6) mit Lüfterschaufeln (54) versehen ist, die einseitig an einer mit Öffnungen versehenen, der Halterung (2) des Außenläufermotors (1) zugewandten Seitenwand (55) des Lüfterrades (6) und anderseitig an einer geschlossenen zweiten Seitenwand (56) des Lüfterrades (6) befestigt sind.
19.Außenläufermotor nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Seitenwand (55) speichenförmig ausgebildet ist.
20.Außenläufermotor nach Anspruch 18 und/oder 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Seitenwand (55) rechtwinklig zur Drehachse (8) und die zweite Seitenwand (56) ausgehend vom Fußpunkt (42) des Ringsteges (41) zunächst im stumpfen Winkel(P) zur Innenwandung (47) des Ringsteges (41) und daran anschließend parallel zur ersten Seitenwand (55) bis zum Befestigungsbereich (57) der Lüfterschaufeln (54) verläuft.
21.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Lüfterschaufeln (54) einstückig beim Spritz- oder Druckgußverfahren mit dem Lüfterrad (6) ausgebildet werden.
22.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, d a d u r c h g e k e n nz'e i c h n e t, daß die Lüfterschaufeln (54) lösbar an dem Lüfterrad (6) befestigt sind.
23.Außenläufermotor nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lüfterschaufeln (54) aus Kunststoff bestehen.
24.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, da dur c h g e k e n nz e i c h n e t, daß bei Gleitlagerausführung des Außenläufermotors (1) am freien Ende (69) der Achse (4) ein Kugelspurlager (70) ausgebildet ist.
25.Außenläufermotor nach Anspruch 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das freie Ende (69) der Achse (4) etwa halbkugelförmig ausgebildet ist und einer ortsfesten oder axial verstellbaren Axialspielbegrenzungsscheibe (73) gegenüberliegt.
26.Außenläufermotor nach Anspruch 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das freie Ende (69) der Achse (4) etwa halbkugelförmig ausgebildet ist und einer Scheibe (71) gegenüberliegt, die von einer Axialspielbegrenzungsscheibe (73) gehaltert wird.
27.Außenläufermotor nach Anspruch 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Scheibe (71) in einer zentralen Vertiefung (72) der Axialspielbegrenzungsscheibe (73) gehaltert ist.
28.Außenläufermotor nach Anspruch 26 und/oder 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Scheibe (71) aus Kunststoffmaterial, insbesondere Teflon oder Delerin, besteht.
29.Außenläufermotor nach Anspruch 27 und/oder 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Boden (79) der Vertiefung (72) und der Scheibe (71) eine Einlage (80) aus schmiermittelspeicherndem Material angeordnet ist.
30.Außenläufermotor nach Anspruch 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einlage (80) ein Filzring (81) ist.
31.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 30, d a du r c h g e k e n n- z e i c h n e t, daß die Flankenwandung(74) der Axialspielbegrenzungsscheibe (73) Gewindegänge (75) aufweist, die mit einem Innengewinde (76) in der Innenwandung (37) der Nabe (32) des Lüfterrades (6) bzw. mit einem Innengewinde (111) in der Innenwandung (108) des Lagertragrohres (107) in Eingriff stehen, und daß die Axialspielbegrenzungsscheibe (73) auf ihrer der Vertiefung (72) gegenüberliegenden Seite (77) einen Verstellschlitz (78) aufweist.
32.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Axialspielbegrenzungsscheibe (73) kegelstumpfförmig ausgebildet ist und in einer konischen Ausnehmung (94) der Nabe (32) des Lüfterrades (6) bzw. in einer konischen Ausnehmung innerhalb des Lagertragrohres (107) einclipbar oder einklebbar gehaltert ist.
33.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Axialspielbegrenzungsscheibe (73) mittels eines Bajonettverschlusses in der Nabe (32) des Lüfterrades (6) oder innerhalb des Lagertragrohres (107) gehaltert ist.
34.Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 33, da du r c h gek e n n z e i c hn e t, daß die Achse (4) anschließend an ihr Ende (69) eine Ringnut (84) aufweist, in die ein Sicherungsring (85) eingelegt ist, an dessen dem Ende (69) der Achse (4) abgewandten Seite (86) ein auf die Achse (4) aufgeschobenes Anlaufelement (87) anschließt, das seinerseits einer Gleitlagerfläche (88) eines in der Nabe (32) bzw. in dem Lagertragrohr (107) angeordneten Gleitlagers (31) gegenüberliegt.
35. Außenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 34, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Halterung (2) einen die Lüfterschaufeln (54) des Lüfterrades (6) nach außen überragenden Flansch (63) zur Befestigung des Außenläufermotors (1) aufweist, an den sich nach innen ein Einlaßring (65) einstückig anschließt, der einen radial von Streben (62) der Halterung (2) durchsetzten Luftzuführungskanal (59) nach außen begrenzt, wobei die Streben (62) die Verbindung zwischen dem Flansch (63) und einem Zentralteil (64) der Halterung (2) herstellen.
36. Außenläufermotor nach Anspruch 35, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an das Zentralteil (64) das Lagertragrohr (107)einstückig angeformt ist.
37. Außenläufermotor nach Anspruch 35, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an das Zentralteil (64) ein in Richtung des Stators (3) weisender Stutzen (24) einstückig angeformt ist, dessen Bodenwand (23) von der in den Stator (3) eingepreßten Achse (4) durchsetzt und diese mittels einer Schraubverbindung (Mutter 27, Gewinde 28; Sechskantschraube 99, Innengewinde 100) gehaltert wird.