DE4115485A1 - Antriebseinheit fuer doppelluefter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für Doppellüfter.

Aus der DE-OS 15 38 901 ist ein Antrieb für Geräte mit meh­ reren Drehzahlen bekannt, bei dem zwei Elektromotoren zu einer mit gemeinsamer Halterung und gemeinsamer Ausgangswel­ le versehenen Einheit zusammengefaßt und die Läufer der Mo­ toren als Außenläufer ausgebildet sind. Diese Antriebsein­ heit kann somit z. B. die Waschtrommel einer Waschmaschine mit vier unterschiedlichen Drehzahlen antreiben, wenn je Motor zwei Drehzahlen vorausgesetzt werden. Hierbei ergibt sich eine kostensparende und kompakte Konstruktion der An­ triebseinheit.

Beim Antrieb von Doppellüftern, d. h. Lüfter mit zwei sepa­ raten Lüfterrädern, muß der antreibende Motor eine relativ große Leistung aufbringen, wodurch sich große Motorabmessun­ gen ergeben. Große Motorabmessungen verringern jedoch bei gegebenen Lüfteraußenmaßen den für den Luftansaug zur Ver­ fügung stehenden Querschnitt, so daß mit hohen Drehzahlen gefahren werden muß. Die Folgen sind ein relativ schlechter Wirkungsgrad, eine verringerte Lebensdauer und erhöhte Her­ stellungskosten. Außerdem erhält man bei Verwendung eines einzelnen Motors aufgrund der durch die einseitige Motorbe­ festigung auftretenden Unsymmetrien keine auf beide Lauf­ räder gleichmäßige Verteilung der Luftströmung. Werden zwei getrennte Motoren zum Antrieb der beiden Lüfterräder eines Doppellüfters verwendet, so ist es jedoch erforderlich, diese beiden Motoren elektronisch zu synchronisieren, woraus sich ebenfalls ein erhöhter Schaltungsaufwand ergibt. Die aus der DE-OS 15 38 901 bekannte Antriebseinheit ist für den Antrieb von Doppellüftern ungeeignet, da sie keinen gleich­ zeitigen Antrieb der Ausgangswelle durch beide Motoren er­ möglicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit für einen Doppellüfter zu schaffen, die einerseits kompakt und kostengünstig in der Herstellung ist und andererseits zwei Motoreinheiten aufweist, wobei ein absoluter Synchronlauf dieser beiden Motoren gegeben ist.

Erfindungsgemäß besteht eine Antriebseinheit für Doppellüf­ ter aus zwei auf einer gemeinsamen Motorwelle nebeneinander angeordneten Außenläufermotoren, wobei die Außenläufermoto­ ren jeweils derart zueinander angeordnet sind, daß die Pole der Statoren der beiden Motoren und die Pole der Rotoren der beiden Motoren jeweils zueinander spiegelsymmetrisch in bezug auf eine senkrecht zur Motorwelle zwischen den beiden Außenläufermotoren verlaufenden Trennungsebene liegen. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebseinheit können die beiden Antriebsmotoren gegenüber der Verwendung eines einzigen Motors mit einem kleineren Außendurchmesser versehen werden, wodurch sich der Luftansaug verbessert. Da­ rüber hinaus können die Wickelpaketlängen der einzelnen Mo­ toren geringer sein als die Paketlänge eines einzelnen Mo­ tors, wodurch sich die Wickelbarkeit der Motoren verbessert.

Darüber hinaus verbessert sich der Wirkungsgrad gegenüber der Verwendung eines einzigen Motors, da aus den insgesamt kleineren Motoren die Wärmeabfuhr erleichtert wird. Durch die verbesserte Wärmeabfuhr treten an den Motorlagern nie­ drigere Lagertemperaturen auf, was zu einer größeren Lebensdauer des Lagersystems und damit des Motors führt. Gegenüber der Verwendung von zwei getrennten Motoren wird der Elektronikaufwand wesentlich verringert, da durch die Anordnung gemäß der Erfindung ein absoluter Synchronlauf ohne separate elektrische Regelung erreicht wird.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße An­ triebseinheit,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Doppellüfter mit einer Antriebseinheit gemäß Fig. 1.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht eine erfindungsgemäße Antriebseinheit aus zwei Außenläufermotoren 1, 2, die neben­ einander auf einer Motorwelle 3 angeordnet sind. Hierbei verläuft die Motorwelle 3 durch ein für beide Motoren ge­ meinsames Lagertragrohr 4 hindurch und ist jeweils in end­ seitig über Lagerbuchsen 6 im Lagertragrohr 4 befestigten Lagern 5, insbesondere Kugellagern, gelagert. Auf den je­ weils aus dem Lagertragrohr 4 endseitig herausragenden Enden der Motorwelle 3 ist jeweils der Rotor 7 eines der Motoren 1, 2 kraft- und/oder formschlüssig über eine Rotorbuchse 8, 9 befestigt. Hierbei ist die in Fig. 1 rechte Rotorbuchse 8 auf die Motorwelle 3 endseitig aufgepreßt, wohingegen die linke Rotorbuchse 9 lösbar befestigt ist.

Die beiden Rotoren 7 sind im Querschnitt becherförmig ausge­ bildet, wobei die Rotorbuchsen 8, 9 jeweils im Boden 10 der Rotoren 7 befestigt sind. Die Rotoren 7 weisen eine umlau­ fende Rotorwandung 11 auf, die den Stator 12 der Motoren 1, 2 konzentrisch umgibt. Jeder der Statoren 12 weist ein Statorblechpaket 13 und eine Statorwicklung 14 auf. Die Statoren 12 sind mit ihrem Blechpaket 13 auf dem Lagertrag­ rohr 4 ortsfest, beispielsweise durch einen Preßsitz, ange­ ordnet. An den Stirnseiten des Statorblechpaketes 13 sind jeweils Endscheiben 15 aus einem elektrisch isolierenden Material vorgesehen. An der Innenseite der Rotorwandung 11 der Rotoren 7 ist jeweils ein radial magnetisierter, strei­ fenförmiger Dauermagnet 17 befestigt, der mindestens zwei entgegengesetzte Polaritäten, nämlich einen Nordpol und einen Südpol, aufweist. Alternativ können auch Magnetseg­ mente verwendet werden. Die Statorwicklung 14 jedes Stators 12 ist derart gewickelt, daß sich mindestens zwei Pole ent­ gegengesetzter Polarität im Stator ausbilden können. Vor­ zugsweise wird ein 6-poliger Rotor in Verbindung mit einer dreisträngigen Statorwicklung verwendet. Zwischen den in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Motoren 1, 2 ist eine senkrecht zur Motorwelle 3 verlaufende Symmetrie bzw. Trennebene X-X vorhanden. Diese Trennebene X-X verläuft durch einen zwischen den Motoren befindlichen Spalt 18. Die Statoren 12 der beiden Motoren 1, 2 und die Rotoren 7 der beiden Motoren 1, 2 sind nun jeweils zueinander derart an­ geordnet, daß ihre Pole spiegelsymmetrisch zur Trennebene X-X laufen, d. h. die Pole des Stators des Motors 1 und die Pole des Stators des Motors 2 sind spiegelsymmetrisch zu­ einander zur Trennebene X-X und die Pole des Rotors 7 des Motors 1 sind spiegelsymmetrisch zur Trennebene X-X in be­ zug auf die Pole des Rotors 7 des Motors 2 angeordnet. Diese symmetrische Anordnung der Pole besteht im Stillstand und beim Lauf der Motoren 1, 2, so daß sich ein absolut synchro­ nes Laufverhalten der beiden Motoren ergibt. Weiterhin ist im Spalt 18 zwischen den beiden Motoren eine Leiterplatte 19 angeordnet, auf der die zur Erfassung der Rotorstellung be­ nötigten Sensoren angeordnet sind und auf der die Verschal­ tung der Wicklungen der beiden Statoren erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebseinheit ist dabei auch nur eine einzige Steuerungselektronik erforderlich, so daß für beide Motoren eine gemeinsame Spannungsversorgung und Steuerungselektronik vorhanden ist. An der Leiterplatte 19 ist eine elektrische Zuleitung 20 angeschlossen, die über den Spalt 18 in die Antriebseinheit hineingeführt wird.

Weiterhin ist aus Fig. 1 zu erkennen, daß im Spalt 18 senk­ recht zur Motorwelle 3, ein Befestigungsflansch 22 verläuft, der einstückig mit dem Lagertragrohr 4 verbunden ist. Dieser Befestigungsflansch 22 kann aus einzelnen radialen, umfangs­ gemäß beabstandeten Speichen oder aus einem durchgehenden Flanschteller mit bereichsweise ausgebildeten Öffnungen für die Wickeldrahtdurchführungen bestehen. Weiterhin besitzt der Befestigungsflansch 22 an seiner Außenseite zur Befesti­ gung der Antriebseinheit an einem Gehäuse 24, siehe Fig. 2, Befestigungselemente 25. Durch diese erfindungsgemäße Aus­ gestaltung ergibt sich eine problemlose Aufhängung der er­ findungsgemäßen Antriebseinheit in einem Gehäuse, da eine gleichgewichtige Verteilung beidseitig des Befestigungsflan­ sches gegeben ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind auf der Außenseite der Rotor­ wandungen 11 der Rotoren 7 Befestigungslaschen 26 vorgese­ hen. Diese Befestigungslaschen 26 können aufgeschrumpft sein oder aber anderweitig am Rotorumfang befestigt werden. Mit den Befestigungslaschen 26 sind Lüfterräder 27 bekannter Bauweise befestigt. Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfin­ dung, wenn diese Lüfterräder unmittelbar auf den Rotoren 7 angeordnet sind.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, besteht ein erfindungsgemäßes Lüftergehäuse 24 aus einer mittleren Gehäusewandung 28 und einer linken und rechten Gehäusewandung 29, 30 sowie den oberen und unteren Gehäusewandungen 31, in denen Luftein­ trittsöffnungen 32 ausgebildet sind. Diese Eintrittsöffnun­ gen 32 sind konzentrisch zur Motorwelle 3. Die Größe der Eintrittsöffnungen 32 ist abhängig von dem Durchmesser der Lüfterräder 27. Die mittlere Wand 28, die das Gehäuse prak­ tisch in zwei Gehäusehälften unterteilt, besteht aus einem aus Stabilitätsgründen an seinen Außenrändern abgewinkelten Dreiecksblech, das im Bereich seiner Ecken am Gehäuse 24 befestigt ist. In der mittleren Wand 28 ist eine mittlere Öffnung 33, in der die Motoren 1, 2 über den Befestigungs­ flansch derart angeordnet sind, daß die mittlere Wand 28 etwa in die Trennebene X-X der Antriebseinheit fällt. Die vordere und hintere Stirnseite des Lüftergehäuses 24 bilden zwei sich gegenüberliegende Luftausblasöffnungen, die sich über die gesamte Höhe des Lüftergehäuses erstrecken.

Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, wird somit eine sehr kompakte Bauweise eines Doppellüfters erhalten und zudem eine problemlose Montage der Antriebseinheit ermöglicht.

Claims (11)

1. Antriebseinheit für Doppellüfter bestehend aus zwei auf einer gemeinsamen Motorwelle (3) nebeneinander angeord­ neten Außenläufermotoren (1, 2), wobei die Außenläufer­ motoren (1, 2) jeweils derart zueinander angeordnet sind, daß die Pole der Statoren (12) der beiden Motoren (1, 2) und die Pole der Rotoren (7) der beiden Motoren jeweils zueinander spiegelsymmetrisch in bezug auf eine senkrecht zur Motorwelle (3) zwischen den beiden Außen­ läufermotoren (1,2) verlaufenden Trennebene X-X liegen.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Enden der Motorwelle (3) jeweils der Rotor eines der Motoren (1, 2) kraft- und/oder formschlüssig über eine Rotorbuchse (8, 9) befestigt ist.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (3) innerhalb eines Lagertragrohres (4) verläuft und die Motoren mit den Statorblechpaketen (13) ihre Statoren (12) auf dem Tragrohr (4) ortsfest, beispielsweise durch einen Preßsitz, angeordnet sind.

4. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennebene X-X durch einen zwischen den Motoren (1, 2) befindlichen Spalt (18) verläuft und innerhalb des Spaltes (18) eine Leiterplatte (19) für Teile der Steu­ erungselektronik der beiden Motoren (1, 2) angeordnet ist.

5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Spalt (18) senkrecht zur Motorwelle (3) ein Befesti­ gungsflansch (22) verläuft, der einstückig mit dem Lagertragrohr (4) ausgebildet ist.

6. Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (22) aus einzelnen radialen, um­ fangsgemäß beabstandeten Speichen oder aus einem durch­ gehenden Flanschteller mit bereichsweise ausgebildeten Öffnungen für die Wickeldrahtdurchführungen besteht.

7. Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Befestigungsflansches (22) zur Befestigung der Antriebseinheit an einem Gehäuse (24) Befestigungselemente (25) ausgebildet sind.

8. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Rotorwandungen (11) der Rotoren (7) Befestigungslaschen (26) vorgesehen sind, an denen Lüfterräder (27) befestigt sind.

9. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Rotorwandungen (11) der Rotoren (7) Lüfterräder (27) unmittelbar beispielsweise durch Auf­ schrumpfen bzw. durch Aufpressen befestigt sind.

10. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Motoren (1, 2) aufnehmendes Lüftergehäuse (24) eine mittlere Gehäusewandung (28) und eine linke und rechte Gehäusewandung (29, 30) sowie obere und untere Gehäuse­ wandungen (31) besitzt und in den oberen und unteren Gehäusewandungen (31) Lufteintrittsöffnungen (32) aus­ gebildet sind.

11. Antriebseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (32) konzentrisch zur Motorwelle (3) angeordnet sind und die mittlere Wand (28) das Gehäuse (24) in zwei Gehäusehälften unterteilt, wobei in der mittleren Wand (28) eine mittlere Öffnung (33) vorhan­ den ist, in der die Motoren (1, 2) über den Befesti­ gungsflansch (22) befestigt sind.