DE716266C - Einrichtung zum Abfuehren der Waerme aus dem Rotorkern von Elektrohandwerkzeugen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Abführen der Wärme aus dem Rotorkern von Elektrohandwerkzeugen Elektrohandwerkzeuge, die zum Bohren, Schleifen, Fräsen u. dgl. verwendet werden, müssen, um eine sichere und gleichbleibende Auflage für das Arbeitswerkzeug zu schaffen, eine solche äußere Formgebung des dein Antriebsmotor umgebenden Gehäuses aufweisen, daß es fest von den Händen umschlossen und gehalten werden kann; das bedeutet, daß der äußere Durchmesser des Gehäuses eine Größe nicht wesentlich überschreiten darf, die einer gekrümmten Handfläche entspricht. Alle im Innern des Gehäuses untergebrachten Antriebsteile müssen nach dieser Forderung bemessen werden; dann aber ist kein Raum verfügbar, um ein Abstrahlen der Wärme aus dem Rotorkern ermöglichende Zwischenräume zu schaffen. Bei Elektrohandwerkzeugen handelt es sich aber gerade um sehr schnell umlaufende Maschinen, bei denen unbedingt Mittel vorge- ' sehen werden müssen, die Wärme aus dem Rotorkern abzuführen, um nicht -den Nachteil in Kauf nehmen zu müssen, daß das Arbeiten mit diesen Geräten nur mit größeren zeitlichen Unterbrechungen betrieben werden kann.
• Die Erfindung macht nun zur Behebung dieses Übelstandes von dem an sich bekannten Mittel Gebrauch, zwischen der Welle und dem die Wicklungen tragenden Kern des' Rotors eine Schicht von größerer spezifischer Wärmeleitfähigkeit, als sie Eisen oder. Stahl besitzt, beispielsweise aus Kupfer, Silber, Aluminium oder. aus deren Legierungen, vorzusehen, wie dies bekannt ist, um den schädlichen Übertritt von Kraftlinien aus den Blechen in die massiven Bauteile zu vermindern; die zwischen dem Rotor und den massiven Eisenteilen angeordnete Büchse aus gut leitendem Werkstoff wurde hierbei auch über die Enden der massiven Teile hinausgeführt, um den Streufluß an den Seiten der Ankerbleche zu verhindern. Als Eigenart dieser bekannten Büchse war auch schon erkannt worden, daß sie der in den Blechen erzeugten Wärme einen besseren Übergang gestattet als Lufträume.
• Es kommt aber nicht allein darauf an, daß der Übergang der Wärme aus dem Rotorkern zu der Büchse erleichtert wird, sondern es muß auch dafür gesorgt werden, daß die Wärme abstrahlen kann. Dieser Forderung wird erfindungsgemäß dadurch entsprochen, daß jene zwischen Welle und Rotorkern vorgesehene Büchse mit außerhalb des Rotors befindlichen, mit der Büchse mit umlaufenden Wärmeabstrahlkörpern verbunden ist, von denen einer zur Steigerung der Wirkung als Ventilator- oder Gebläserad für den Motor ausgebildet ist, gegebenenfalls auch als Schutzkappe für den benachbarten Wickelkopf des Rotors.
• Demzufolge ist die Einrichtung zum Abführen der Wärme aus dem Rotorkern von Elektrohandwerkzeugen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle und dem die Wicklungen tragenden Kern des Rotors eine Schicht von größerer spezifischer Wärmeleitfähigkeit, als sie Eisen oder Stahl besitzt, beispielsweise aus Kupfer, Silber, Aluminium oder aus deren Legierungen, vorgesehen ist, welche außerhalb des Rotors mit einem die ausstrahlende Oberfläche vergrößernden Ventilator- oder Gebläserad für den Motor, gegebenenfalls auch mit einer Schutzkappe für den benachbarten Wickelkopf des Rotors versehen ist. Dadurch, daß die Abstrahlkörper die benachbarten Wickelköpfe schutzkappenartig umhüllen, werden diese gegen Stoß- und Feuchtigkeitseinwirkungen geschützt. Die Ausbildung des einen Abstrahlkörpers als Ventilator- oder Gebläserad bedingt anderseits beim Umlaufen der Welle, daß durch in der Gehäusewand vorgesehene Öffnungen stets kühlende und die Wärme von den Abstrahlkörpern fortführende Frischluft durch das Gehäuseinnere hindurchgesogen wird, so daß mit Sicherheit die Gefahr behoben ist, daß Antriebsteile zu heiß werden.
• Diese Lösung ist auch bedeutend einfacher und sicherer -wirkend als eine andere bekannte Bauart, bei der die Rotorwelle hohl ausgebildet ist, um sie zur Aufnahme einer Flüssigkeit oder eines Salzes geeignet zu machen, welches Medium die Wärme vom* Rotor zu- den Wellenenden und einem dort vorgesehenen Balg zuführt. Wird als Wärmeübertragungsmedium eine Flüssigkeit bzw. eine Salzlösung verwendet, so geht damit die Schwierigkeit einher, daß ein solches Medium infolge der wechselnden Temperaturen sein Volumen ändert und daher Mittel vorgesehen werden müssen, die eine Anpassung an solche Volumenänderungen gestattet.
• Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt sie in Fig. i einen Längsschnitt eines Elektrohandwerkzeuges, dessen Motor mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden kann. Fig.2 und 3 zeigen Ansichten der beiden Strahlungskörper.
• Auf der Motorwelle a sitzt in bekannter Weise der aus " Eisenlamellen bestehende Kern b des Rotors, in dessen Aussparungen die Wicklung untergebracht ist; bei h' sind die Wickelköpfe des Rotors sichtbar. Der Stator c ist ebenfalls aus lamelliertem Eisen gebildet und enthält die Erregerspulen c'; er ist in dem Blechgehäuse d befestigt. Die Rotorwelle wird von Kugellagern getragen, die im vorderen und hinteren Lagerschild e bzw. f angeordnet sind; das letztere ist einerseits mit dem Blechgehäuse d, andererseits mit dem Anschlußschutzdeckel g verbunden, welcher das Klemmbrett lz und das Ende der Anschlußleitung h' umhüllt. Zwischen Rotor und dem vorderen Wellenlager ist der Kollektor 1 angeordnet, auf welchem die in den Haltern h angebrachten Kohlebürsten schleifen. Das Bürstensystem wird von dem Bürstenschild 1 getragen, der zwischen dem Gehäuse d und dem vorderen Lagerschild e' eingefügt ist. Alle diese Teile können auch in beliebig anderer bekannter Weise ausge- i bildet sein.
• Zwischen der Welle a und dem Kern des Rotors b ist nun eine besondere Schicht, zweckmäßig in Form eines Rohres in, angeordnet, die aus gut wärmeleitendem Material gebildet ist, z. B. aus Kupfer, Silber, Aluminium oder deren Legierungen, oder aus einer Kombination von Stoffen, deren Wärmeleitfähigkeit die des Eisens übersteigt. Dieses Rohr m ist länger als der Rotor b und trägt an seinen beiden Enden die Strahlungskörper n und o, die in Fig. 2 und 3, in Richtung der Achse gesehen, dargestellt sind. Die Strahlungskörper besitzen zweckmäßig Rippen zur Vergrößerung der ausstrahlenden Oberfläche. Der Körpern ist zu diesem Zweck mit radial gerichteten Rippen n' versehen, während beim Körper o die Rippen o' zugleich als Schaufelflächen ausgebildet sind, so daß ein als Ventilator oder als Gebläse wirkendes Rad entsteht, welches beim Umlauf der Welle in bekannter Weise einen Strom von Kühlluft durch Öffnungen p des Deckels g und die Öffnungen g des hinteren Schildes f ansaugt und die Luft durch Öffnungen r des vorderen Schildes e wieder ins Freie fördert. Der Strahlungskörpern ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, zugleich als Kappe n'' ausgebildet, welche den benachbarten Wickelkopf b' als Schutzkörper umhüllt; der andere Strahlungskörpern kann die gleiche Ausbildung erhalten, falls der Motor nur mit Wechselstrom betrieben wird und demnach keinen dicht neben dem Anker anzubringenden Kollektor zu besitzen braucht. Die Lamellen des Rotors b sind selbstverständlich auf dem Rohr m derart befestigt, daß eine gute Wärmeleitung an der Übergangsstelle vorhanden ist; das gleiche gilt auch bezüglich der Berührung zwischen dem Rohr m und den Strahlungskörpern n und o.
• Praktische Versuche haben ergeben, daß ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Elektrohandwerkzeug anstandslos ununterbrochen betrieben werden kann, während der gleiche Motor, wenn man das besondere System von Wärmeleitkörpern fortläßt, nach einiger Zeit eine so hohe Temperatur annimmt, daß der Weiterbetrieb unmöglich wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum .Abführen der Wärme aus dem Rotorkern von Elektrohandwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (a) und dem die Wicklungen (b') tragenden Kern (b) des Rotors eine Schicht (m) von größerer spezifischer Wärmeleitfähigkeit, als sie Eisen oder Stahl besitzt, beispielsweise aus Kupfer, Silber, Aluminium oder aus deren Legierungen, vorgesehen ist, welche außerhalb des Rotors mit einem die ausstrahlende Obeoäche vergrößernden Ventilator- oder Gebläserad für den Motor, gegebenenfalls auch mit einer Schutzkappe (n") für den benachbarten Wickelkopf des Rotors versehen ist.