DE6912018U - Schraubenluefter, insbesondere fuer die elektronik. - Google Patents

Description

DIPL INQ. L.F.OMH. HAIN
PAThKTANWALT

S MÜNCHEN 2
TALIl - T,

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ETUDES TECHNIQUES ET REPRESENTATIONS INDUSTRIELLES

Schraubenlüfter, insbesondere für die Elektronik.

Gegenstand der Neuerung sind Verbesserungen der elektrischen Schraubenlüfter, insbesondere zur Ausrüstung von elektronischen Apparaten zur Kühlung derselben.

Pur derartige Lüfter sind drei wesentliche Eigenschaften erforderlich, nämlich eine möglichst geringe axiale Ausdehnung, eine lange Lebensdauer und trotzdem ein möglichst niedriger Gestehungspreis.

Es sind besonders flache Schraubenlüfter

für diese Anwendung bekannt. Diese besitzen gewöhnlich ein einfaches Gehäuse, dessen Umfang zur Unterbringung der Schraube des Lüfters dient und die Aufgabe eines Diffusors erfüllt. Innerhalb dieses Gehäuses ist der Stator eines Induktionskäfigankermotors untergebracht. In der Achse des Gehäuses ist durch Einlassen eine Welle befestigt, welche mit Hilfe von Wälzlagern den Käfiganker des Motors trägt, an welchem unmittelbar die Nabe der Schraube befestigt ist. Diese Welle

ist freitragend angebracht, was den !Fortfall des Flansche ermöglicht, welcher bei einem normalen Motor das zweite Wellenende halt. Hierdurch wird ein beträchtlicher Gewinn an der Dicke des Motors erzielt, dessen Stator und Rotor auf Scheibanform zurückgeführt sind.

Derartige Motoren besitzen jedoch folgende technische und wirtschaftliche Nachteile.

Zunächst sind die Wälzlager gewöhnlich

in einem Rohr untergebracht, welches in seinem mittleren Ab- '< schnitt den Magnetkreis des Rotors durchdringt. Die für den Durchgang dieses Rohrs erforderliche Bohrung verringert den Eisenquerschnitt des Rotors beträchtlich und setzt die Leistungen des Motors entsprechend herab. Zur Abschwächung dieses Nachteils wird man dazu geführt, den Durchmesser der Wälzlager beträchtlich zu verringern, deren Schmiermittelreserve und Lebensdauer hierdurch bedeutend herabgesetzt werden, wie auch den Durchmesser der festen Welle, deren Starrheit hierdurch leidet.

Ferner ist die Herstellung des die Wälzlager aufnehmenden Rohrs, der Wälzlager selbst, die äusserst geringe Abmessungen haben, und der sie tragenden schmalen Welle teuer, was sich auf den Gestehungspreis des Lüfters auswirkt.

Die Neuerung bezweckt, diesen Nachteilen abzuhelfen.

Der neuerungsgemässe flache elektrische

Schraubenlüfter, insbesondere für die Elektronik, mit einem Gehäuse, in welchem sich die Schraube des Lüfters dreht, und welches den fester Stator eines Käfigankermotors und eine fest .· eingespannte Welle trägt, auf welcher mit Hilfe von Wälzlagern der Hotor des die Schraube des Lüfters antreibenden Motors gelagert ist, ist dadurchjgekennzeicb.net, dass der Rotorkäfig beiderseits seines Magnetkreises zwei seitlich vorspringende Kurzschlussringe aufweist, und dass die Wälzlager zwischen diesen Ringen und der Welle des Gehäuses angeordnet sind.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung nimmt der auf der dem Gehäuse abgewandten Seite liegende Kurzschlussring an seinsm Umfang den Innenkranz der Schraube auf.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der

Neuerung sind kalibrierte zu dem Rotor gleichachsige Metallringe mit einem Innendurchmesser, welcher etwas grosser als der Aussendurchmesser der Wälzlager ist, innerhalb der z.B. aus Aluminium bestehenden Kurzschlussringe angeordnet. Diese kalibrierten Ringe sind zweckmässig in die Kurzschlussringe beim Giessen dieser letzteren eingelassen und dienen anschliessend als Abstützung für die Käfige der Wälzlager. Hierdurch wird ein ubermässiger Schwund der gegossenen Kurzschlussringe vermieden, da das Volumen derselben herabgesetzt ist.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform

der Neuerung sind die Aussenkäfige der Wälzlager in das Innere der vorspringenden Ringe des Rotors eingeklebt. Dies gestattet, dank des Spiels zwischen den Ringen und den Käfigen, einen geringen axialen Ausrichtungsfehler der beiden Ringe zu berichtigen und vor allem die Bearbeitung derselben zu vermeiden. Ferner ist vorzugsweise der benutzte Leim ein synthetischer leim, welcher nur unter Luftabschluss polymerisiert, d.h. in dem zwischen dem Ring und dem "Wälzlager freigelassenen Raum.

Die Neuerung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig· 1 ist ein Axialschnitt des neuerungsgemässen Lufters längs der Linie I-I der Fig. 2.

Fig· 2 ist eine teilweise längs der Linie II-II der Fig. 1 geschnittene Vorderansicht des Lüfters.

Fig. 3 ist eine der 3krstellung der Fig.1

entsprechende Ansicht, welche den Einbau der Wälzlager in grösserem Maßstab zeigt.

Auf Fig· 1 und 2 sieht man bei 1 den Lüfter mit einem Schutzgehäuse 2 und einer Schraube 3» deren mit Umfangsschaufein 4 besetztes Rad durch seinen Innenkranz 5 in Umdrehung versetzt wird, welcher an dem Rotor eines in dem mittleren Teil des Gehäuses 2 untergebrachten Elektromotors 6 befestigt ist. Das Gehäuse besitzt an seinem Umfang eine ringförmige Randleiste 7> welche durch radiale sich ihrerseits an einer inneren Randleiste 10 des Gehäuses 2 abstützende Streben 31 gehalten wird. Die Randleiste 7 bildet ein Stück mit einem Rahmen 8 zur Befestigung des Lüfters an einer beliebigen geeigneten Wand der zu kühlenden Kammer· In dem zwischen den Randleisten 7 und 10 gebildeten ringförmigen Kanal drehen sich

- 4 die Schaufeln 4 der Schraube 3*

Der Antriebsmotor 6 des Lüfters 1 (Pig,

1) ist hier ein Induktionsmotor. Er besitzt einen Stator 9, dessen Magnetkreis 32 innerhalb der Randleiste 10 befestigt ist, wahrend die Enden der Wicklung 33 mit einer nicht dargestellten an dem Gehäuse 7 befestigten Klemmplatte verbunden sind. Der Motor 6 weist ferner einen als Kurζsohlussanker ausgebildeten Rotor 11 auf, welcher um eine feste in dem Schutzgehäuse 2 eingespannte Welle 12 in Umdrehung versetzt wird.

Die feste Welle 12 trägt hierfür in der

Nahe ihrer beiden Enden Wälzlager 13, auf welchen der Rotor des Motors 6 gelagert ist.

Der Rotor 11 besitzt einen mittleren in

unmittelbare: Nähe der Welle 12 kommenden Magnetkreis 34 und tinen Käfig 35, dessen Enden durch zwei reichlich vorspringende Ringe 36, 37 kurzgeschlossen sind, welche gleichzeitig mit dem Käfig gegossen werden und z« B. aus Aluminiumguss oder einem anderen ähnlichen gut leitenden Metall bestehen. Der auf der dem Gehäuse 2 abgewandten Seite angeordnete Ring 36 jjdmmt an seinem Umfang den Innenkranz 5 der Schraube auf, welche so durch den Rotor 11 des Motors 6 in Umdrehung versetzt wird.

Neuerungsgemäss bewirken die Ringe 36 und 37 die Befestigung der Aussenkäfige 14 der Wälzlager 13·

Hierfür tragen bei der beschriebenen bevorzugten Ausführung die Kurzschlussringe 36, 37 auf ihrem inneren Umfang gleichachsige sorgfälig kalibirerte Metallringe 15, deren Innendurchmesser etwas grosser als der Aussendurchmesser der Wälzlagerkäfige ist, und welche so dick - sind, dass sie praktisch durch das Giess'.n des Käfigs 35 und der Ringe 36, 37 nicht verformt werden. Hierdurch wird ein bedeutender Schwund des geschmolzenen Metalls vermieden, da die ¥erwendung von Metallringen 15 einer gewissen Dicke die Dicke der Kurzschlussringe 36, 37 in gleichem Maße verringert.

Der zwischen den kalibrierten Ringen 15

und den Aussenkäfigen 14 der Wälzlager 13 benutzte Leim ist vorzugsweise ein synthetischer Leim, welcher nur unter Luftabschluss polymerisiert, d.h. im vorliegenden Pail zwischen den benachbarten Ringen, welche aneinander haften sollen. Ein derartiger Leim ist an sich bekannt*

Die den Rotor 11 des Antriebsmotor 6

tragenden Wälzlager 13 sowie die Schraube 3 des Lüfters 1 werden in der Querrichtung durch eine an der festen Achse 12 auf der Seite des Gehäuses ausgebildete Schulter 16, durch andere Schultern 38, 39 der Ringe 36, 37 und schliesslich durch eine Schraubenfeder 18 festgelegt, welche die feste Achse 12 umgibt und sich an dem auf der dem Gehäuse 2 abgewandten Seite angebrachten Wälzlager 13 sowie an einer in eine Nut der festen Achse 12 eingesetzten geschlitzten Lochscheibe 19 abstützt.

Ein kreisförmiger Deckel 21, welcher die

mittlere durch den Innenkranz 5 der Schraube gebildete öffnung dicht verschliesst, schützt die Wälzlager 13 gegen das Eindringen von Staub.

Der neuerungsgemässe Lüfter bietet u.a. folgende Vorteile:

- Portfall des üblicherweise benutzten

Rohrs zur Aufnahme der Lager sowie der in diesem angeordneten empfindlichen teuren Kugellager und der Welle kleinen Durchmessers}

- bedeutende Steigerung des Querschnitts

des Magnetkreises des Rotors, da der Durchmesser der Bohrung kaum grosser als der der festen Achse ist, wodurch eich eine geringere Erwärmung des Eisens und eine ¥erbesserung der Leistungen ergibt;

- Steigerung des Querschnitts und des

kräftigen Aufbaus der festen Welle 12, auf welcher der Rotor des Motors 6 und die Schraube 3 freitragend gelagert sind*

- Steigerung der Abmessungen der Wälzlager, deren Preis erniedrigt wird, und welche gleichzeitig einen kräftigeren Aufbau, eine grossere Schmiermittelaufnahmefähigkeit und eine erheblich längere Lebensdauer erhalten;

- grossere Leichtigkeit der Ausrichtung

der Lager und der Zentrierung des Rotors infolge des Spiels zwischen den Metallringen 15 und den Wälzlagerringen H, wobei dieses Spiel schliesslich durch die Polymerisierung des zwischen benachbarte Ringe eingeführten synthetischen Leims ausgefüllt wird, so dass jede Bearbeitung der Kurzschlussringe überflüssig ist.

6912C18

Man verlässt nicht den Ralimen der Neuerung, wenn die Metallringe 15 fortgelassen werden, wobei dann die Wälzlagerkäfige H unmittelbar innerhalb der Ringe 36, 37 mittels des genannten Leims befestigt werden.

Claims (6)

Schutzansprüche

1.) Elektrischer flacher Schraubenlüfter,

insbesondere zur Kühlung von elektrischen Apparaten, mit einem ffiehäuse, in welchem sich die Schraube des Lüfters dreht, und welches den festen Stator eines Käfigankerinduktionsmotors und eine an ihm eingespannte feste Welle trägt, auf welcher mit Wälzlagern der Rotor des die Schraube des Lüfters antreibenden Motors gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (35) des Rotors (11) beiderseits seines Magnetkreises zwei seitlich vorspringende Kurzschlussringe (36, 37) aufweist, und dass die Wälzlager (13) zwisohen diesen Ringen (36, 37) und der Welle (12) des Gehäuses angeordnet sind.

2·) Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auf der dem Gehäuse abgewandten Seite liegende Kurzschlussring (36) an seinem Umfang den Innenkranz (5) der Schraube (3) aufnimmt·

3·) Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Metallringe (15) innerhalb der vorspringenden Kurzsohlussringe (36, 37) des Rotors (11) angeordnet sind.

4«) Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenkäfige (14) der auf der Welle (12) angebrachten Wälzlager (13) mit der Innenfläche der Ringe (15) mittels einer Leimschicht verbunden sind.

5·) Lüfter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leim ein nur unter Luftabschluss polymerisierender Leim ist.

6.) Lüfter nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, dass der Rotorkern (34) sich bis in unmittelbare/' der in dem Gehäuse (2) eingespannten Welle (12) erstreckt, ohne in körperliche Berührung mit dieser zu kommen.