DE3341230A1

DE3341230A1 - Universalmotor, insbesondere fuer waschmaschinen

Info

Publication number: DE3341230A1
Application number: DE19833341230
Authority: DE
Inventors: Alfred 8500 Nürnberg Bauer; Hubert Dr. 8524 Neunkirchen Große-Wilde
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-11-14
Filing date: 1983-11-14
Publication date: 1985-05-30

Description

Universalmotor, insbesondere für Waschmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Universalmotor, insbesondere für Waschmaschinen, mit Lufteintrittsöffnungen im kommutatorseitigen Lagerschild und mit Luftaustrittsöffnungen, die radial über dem Umpfang des Motorgehäuses angeordnet sind.
Es ist eine Kommutatormaschine mit ausgeprägten Polen im Ständer bekannt, bei der die gegebene Ventilationswirkung des umlaufenden Läufers für eine Radialbelüftung der Maschine ausgenützt wird. Der Kommutator dieser Maschine ist mit einer ringförmigen Abdeckung umgeben. Die Kühlluft wird in Kanälen geführt, die in den Pollücken des Ständers verlaufen. Diese Kühlluft wird unmittelbar in den ringförmigen Raum zwischen der Kommutatoroberfläche und der ringförmigen Abdeckung des Kommutators geblasen.
Die Einlaßöffnung für die Kühlluft ist auf der dem Kommutator gegenüberliegenden Seite des Motors angeordnet.
Auf diese Weise erhält der Kommutator kalte Frischluft, ohne daß der Lufteintritt auf der Kommutatorseite erfolgt; mit der Einführung der für den Kommutator vorgesehenen Kühlluft von der Kommutatorseite her wird jedoch der Bürstenstaub durch die Kühlluftführung in das Innere der Maschine geblasen. Um einen definierten Kühlluftstrom zu erzeugen, muß außerdem eine externe Quelle für Druckluft vorgesehen werden (DE-AS 1 021 471).
Ferner ist ein Universalmotor für Elektrowerkzeuge bekannt, bei dem zwischen dem Kommutator und dem Rotor ein doppelt ansaugender Lüfter angeordnet ist, der zur getrennten Belüftung des Kommutatorraumes und des elek- trischen Motors sowohl aus dem Kommutatorraum als auch aus dem Rotorraum Luft ansaugt und nach außen leitet.
Die Kühlluft von der Kommutatorseite her wird durch Lufteintrittsöffnungen im Lagerschild angesaugt, strömt entlang des Kollektors und an den Bürsten vorbei und wird aus Luftaustrittsöffnungen, die radial über dem Umfang des Motorgehäuses angeordnet sind, herausgedrückt.
Der dem Lüfterstrom zur Verfügung stehende Luftspalt im Bereich des Kommutators ist so schmal wie möglich bemessen. Dadurch wird der Kommutator besonders intensiv gekühlt und der anfallende Kohlenstaub vom Kollektor weggesaugt. Durch die verhältnismäßig kleinen Lufteintrittsöffnungen, den möglichst schmal bemessenen Luftspalt und den aerodynamisch geformten Wickelkopf nutzt man besonders den Düseneffekt aus, der die Kühlluftströmung so sehr verbessert, daß sogar abgeschehrte Kupferspänchen unmittelbar vom Kollektor weggesaugt werden (DE-AS 1 047 298).
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Universalmotor anzugeben, bei dem die Ablagerung des abgeriebenen Kohlenstaubs der Bürsten im Kommutatorraum mit Hilfe einer einfachen und preiswerten Vorrichtung vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Dadurch, daß im Kommutatorraum ein Luftführungszylinder angeordnet ist, der zusammen mit einem Kommutator einen konzentrischen Luftspalt von wenigstens einigen mm Stärke bildet und daß die Lufteintrittsöffnungen im Lagerschild im Bereich des Luftspaltes angeordnet sind, erhält man zur Luftströmung in Umfangsrichtung im Kommutatorraum eine axiale Luftströmung. Die abgerissenen Kohlestaubpartikel haben beispielsweise einen Durchmesser von etwa 4 pm bis über 100 tjm, vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 20 um bis 60 um. Bei einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit von beispielsweise etwa v0 = 25 m/sec.
fliegen Kohlenstaubpartikel mit einem Durchmesser von beispielsweise 60 um etwa 15 cm weit im Kommutatorraum und prallen dabei gegen Begrenzungen oder werden an der gegenüberliegenden Bürstenhalterung abgelagert. Da der konzentrische Luftspalt zwischen dem Kommutator und dem Luftführungszylinder mindestens eine Stärke von einigen mm aufweisen muß, werden die Kohlenstaubpartikel durch die axiale Luftströmung, die beispielsweise 4 m/sec.
beträgt, aus dem Kommutatorraum befördert, ohne gegen die Luftführungszylinderwand zu prallen oder reflektiert zu werden; denn jedem Aufprall eines Kohlenstaubpartikels an der Luftführungszylinderwand würde ein Aufprall am Kommutator, der dieses Kohlenstaubpartikel beschleunigt, folgen. Dieser Verlauf des Kohlenstaubpartikels im Kommutatorraum wird von der Luftströmung in Umfangsrichtung noch verstärkt. Aus diesen Gründen kann der Luftspalt wenigstens 5 mm, vorzugsweise etwa 7 mm, insbesondere etwa 10 mm stark sein; somit werden beispielsweise 80 - 90 % aller Kohlenstaubpartikel durch die axiale Luftströmung erfaßt und aus dem Kommutatorraum befördert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Universalmotors ist eine Stirnseite des Luftführungszylinders, der dem Lagerschild abgewandt ist, mit einem ringförmigen Ansatz versehen. Durch diese Gestaltung des Luftführungszylinders wird die Radialventilatorwirkung des unvergossenen Wickelkopfes wesentlich verbessert. Außerdem ist durch die Bohrungen im Bereich des Luftspaltes das Lagerschild weitgehend geöffnet, so daß die Luft ohne großen Luftwiderstand von außen in den Kommutatorraum gelangen kann.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel eines Universalmotors, insbesondere für Waschmaschinen, nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist.
Fig. 1 zeigt einen Universalmotor gemäß der Erfindung und in Fig. 2 ist ein Lagerschild des Universalmotors veranschaulicht.
Ein Universalmotor, insbesondere für Waschmaschinen, dessen Leistung im allgemeinen etwa 1 kW nicht wesentlich überschreitet, enthält in der Ausführungsform nach Fig.
1 einen Kommutator 2 und zwei Kohlebürstenhalterungen 4 und 6, die einander gegenüber angeordnet sind. Außerdem enthält der Universalmotor einen Anker 8 mit einem Wickelkopf 10, der nicht vergossen und im Blechpaket 12 des Ständers angeordnet ist. Im Kommutatorraum 14 ist ein Luftführungszylinder 16 vorgesehen, der mit dem Kommutator 2 einen konzentrischen Luftspalt 18 bildet, dessen Stärke wenigstens 5 mm beträgt und im allgemeinen 20 mm nicht wesentlich überschreitet. Die Stärke des Luftspalts 18 kann vorzugsweise etwa 6 bis 8 mm, insbesondere etwa 8 bis 12 mm gewählt werden. Der Kommutatorraum 14 ist lagerseitig mit einem Lagerschild 20 abgeschlossen, in dem Lufteintrittsöffnungen 22 im Bereich des Luftspalts 18 vorgesehen sind. Die dem Lagerschild 20 abgewandte Stirnseite des Luftführungszylinders 16 ist mit einem ringförmigen Ansatz 24 versehen.
Dieser Ansatz 24 hat einen Abstand zum Blechpaket 12 von wenigstens 4 mm und überschreitet im allgemeinen nicht wesentlich 10 mm. Der Abstand des Ansatzes 24 zum Blechpaket 12 kann vorzugsweise etwa 6 mm, insbesondere etwa 8 mm gewählt werden. Luftaustrittsöffnungen 26 sind radial über dem Umfang des Motorgehäuses 28 angeordnet.
Der Luftführungszylinder 16 kann aus Kunststoff, beispielsweise Polymethacrylat PMMA, bestehen. Außerdem kann der Luftführungszylinder 16 als Gußteil gestellt sein. Ferner kann man aus produktionstechnischen Gründen den Luftführungszylinder 16 und das Lagerschild 20 als ein gemeinsames Gußteil gestalten.
Als Lufteintrittsöffnungen 22 sind gemäß Fig. 2 eine Anzahl von Bohrungen 30 vorgesehen. Diese Bohrungen 30 werden im Bereich des Luftspalts 18, ausgenommen die Bereiche der Bürstenhalterungen 4 und 6, die in der Figur gestrichelt angedeutet sind, nebeneinander angeordnet.
Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, als Lufteintrittsöffnungen 22 mehrere Langlöcher vorzusehen, damit das Lagerschild 20 im Bereich des Luftspaltes 18 möglchst weitgehend geöffnet ist, so daß die Luft von außen ohne großen Luftwiderstand in den Kommutatorraum 14 gelangen kann.
7 Patentansprüche 2 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Universalmotor, insbesondere für Waschmaschinen, mit Lufteintrittsöffnungen (22) im kommutatorseitigen Lagerschild (20) und mit Luftaustrittsöffnungen (26), die radial über dem Umfang des Motorgehäuses (28) angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß im Kommutatorraum (14) ein Luftführungszylinder (16) vorgesehen ist, der mit einem Kommutator (2) einen konzentrischen Luftspalt (18) von wenigstens einigen mm Stärke bildet, und daß als Lufteintrittsöffnungen (22) im Lagerschild (20) eine Anzahl von Bohrungen (30) vorgesehen sind, die im Bereich des Luftspaltes (18) angeordnet sind.
2. Universalmotor 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 eine Stirnseite des Luftführungszylinders (16), die dem Lagerschild (20) abgewandt ist, mit einem ringförmigen Ansatz (24) versehen ist.
3. Universalmotor 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 als Lufteintrittsöffnungen (22) Langlöcher vorgesehen sind.
4. Universalmotor 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 der Luftführungszylinder (16) aus Kunststoff besteht.
5. Universalmotor nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Kunststoff Polymethacrylat (PMMA) vorgesehen ist.
6. Universalmotor 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 Luftführungszylinder (16) als Gußteil gestaltet ist.
7. Universalmotor nach einem der Ansprüche 1, 2 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Luftführungszylinder (16) und das Lagerschild (20) als ein gemeinsames Gußteil gestaltet ist.