DE7221433U - Nähmaschine - Google Patents
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Description
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEAAANN DR, M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
Hl 72
W. 25 251/72 8/Ja
The Singer Company
Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)
Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)
Nähmaschine.
Die Erfindung bezieht eich auf eine Kühleinrichtung für
die Antriebseinheit einer Nähmaschine·
Bisher sind Elektromotoren auf einem äußeren Side einer
Hauptantriebstelle einer Nähmaschine angeordnet worden, und
es ist bekannt, ein Handrad in unmittelbarer Nähe solcher Motoren oder als ein Teil von ihnen vorzusehen, jedoch ohne
irgendwelche besonderen Isolier- oder Kühleinrichtungen. Bei vielen bekannten Ausführungen bildete die WärmeZerstreuung
kein Problem, weil die bekannten Motoren eine merklich größere Masse im Verhältnis zu der entwickelten Energie als
neuzeitige Motoren hatten, so daß sie von sich aus eine ausreichende Wärinezerstreuung ermöglichten. Ferner waren viele
bekannte Ausführungen lediglich Motoren, wohingegen die Antriebseinheit gemäß der Erfindung zusätzlich au einem Motor
Energiesteuer- und Übertragungsvorrichtungen, wie beispielsweise
B reins mechanismen, die ebenfalls Wärme erzeugen· umfass
en kann.
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Weiterhin sind die meisten "bekannten Elektromotoren zur
Atmosphäre offen, so daß Kühlluft von der Außenseite des Hotux-s uurcu uöü motor hiSvLurehg «führt «'srcLss. kann. Us durch
Büretenfunken verursachte Beschädigung zu vermeiden, können
moderne Motoren abgedichtet sein, und dies bildet ein eifethaftes
Problem hinsichtlich der Art, in welcher Wärme, die In dem Motoranker erzeugt wird, zerstreut werden kann.
Zweok der vorliegenden Erfindung ist, eine elektrisch betätigte Nähmaschinen-Antriebseinheit, welche nahe dem Handrad
direkt an dem Nähmaschinengehäuse angebracht ist, mit einer Einrichtung zu versehen, welche die Wärmeübertragung
von der Antriebseinheit auf das Handrad derart steuert, daß die Temperatur des Handrads innerhalb eines Bereichs gehalten
werden kann, der für eine die Nähmaschine bedienende Fersen angenehm ist.
Gemäß der Erfindung ist eine Nähmaschine mit einem Gehäuse,
in welchem eine Hauptwelle gelagert ist, einer elektrisch betätigten Antriebseinheit, die einen Elektromotor
enthält, der ein Gehäuse aufweist, in welchem eine Motorwelle gelagert ist, einer Einrichtung zum Befestigen des Motorgehäuses an dem Nähmaschinengehäuse, einem auf der Hauptwelle
zwischen dem Nähmaschinengehäuse und dem Motorgehäuse angeordneten
Handrad und einer Kupplungseinrichtung zum arbeitsmäßigen Verbinden der Motorwelle mit der Hauptwelle der Nähmaschine
gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung, die einen zwischen der Motorwelle und der Hauptwelle der Nähmaschine
angeordneten wärmeisolierenden Teil, welcher die Wärmeleitung von dem Elektromotor über die Hauptwelle der Nähmaschine
zu dem Handrad auf ein Minimum herabsetzt, einen mit dem Handrad arbeitsmäßig verbundenen Ventilator, eine zu dem
Ventilator führende Lufteinlaßleitung und einen Luftauslaßleitung aufweist, die von dem Ventilator zu einer Luftauslaßöffnung
führt, welche so angeordnet ist, daß sie Kühlluft über das Gehäuse des Elektromotors richtet·
Die Kühleinrichtung gemäß de*' Erfindung ist von besonde-
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rem Rutzen, wenn eie "bei finer Antriebseinheit verwendet
wird, diefeinen eine kleine Trägheit aufweisenden Elektromotor
derjenigen Art enhält; h«i welcnem der Anker in einem
abgeschlossenen Abteil angeordnet ist. Das Erreichen der Zwecke 'ler vorliegenden Erfindung wird dadurch gefördert, daß
dem Anker des eine kleine Trägheit aufweisenden und innerhalb
des abgeschlossenen Abteils angeordneten Elektromotors Zentrifugalventilatorfltigel
vorgesehen werden, welche dazu dienen, die Übertragung von innerhalb des Motors erzeugter
Wärme aus der Nähe der Motorantriebswelle nach außen zu dem Motorgehäuse und in unmittelbare Nähe des um den Umfang deo
Elektromotors gerichteten, sich bewegenden Kühlluftvorhange
EU unterstützen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an
einem Ausführungsbeiapiel näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht rtner Nähmaschine mit
einer direkt an ihr an^^a machten Antriebseinheit,
an welcher dir Erfindung verkörpert ist· Pig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnitts-
aneicht der Antriebseinheit gemäß Fig. 1. Pig. 5 ist eine Endansicht der Hauptantriebswelle der
Nähmaschine, und 3ie zeigt die Kupplung für die Antriebseinrichtung, das Handrad und den Abstützteil für die Antriebseinheit, wobei jedoch die
Antriebseinheit abgenommen ist. Pig. 4 ist eine Endansicht der Antriebseinheit, von. der
der Nähmaschine zugekehrten Seite her gesehen. Fig. 5 ist eine schaublidliche Ansicht des Handrads,
fig. 6 ist eine Schnittansicht des Elektromotors nach der Linie 6-6 der Pig. 2.
Pig. 7 ist eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht
der Kupplungselemente zwischen der Nähmaschinenantriebaelle
und der Antriebseinheit zusammen mit dem dazwischen angeordneten Isolierteil.
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In Fig. 1 ist eine herkömmliche Nähmaschine dargestellt,
die ein Gehäuse mit einem Arbeitsstücktragbett 11, einen von dem Bett nach oben stehenden Ständer 12 und einen sich
s fct.—.! .;ν_^» a η_44 i_4 ».ι. j * _ . s
U. O Ul UVOXlUOX UUCX U.CU3 JJtJUV ClOVlObilCUUCU JTlXlU P./
Die Nähmaschine ist als auf einem Energietisch 14 abgestützt dargestellt. Die Nähmaschine ist mit Stichbildeinstrumenten
versehen, von denen in Pig. 1 nur die Nadel 15 wiedergegeben iet. Die Stichebildeinstrumente werden von einer Hauptwelle
16 betätigt, die in dem Arm 13 des Nähmaschinengehäuses gelagert ist. Die Arbeitsverbindungen zwischen der Hauptwelle
und der Nadel und den anderen Stichebild einst rument en können
irgendeine übliche Form haben.
Wie in Fig. 1 wiedergegeben,ist eine allgemein mit 20
bezeichnete Antriebseinheit an dem Nähmaschinengehäuse über
dem Energietisch 14 direkt angebracht;· Die Antriebseinheit
20 kann, wie dies weiter unten iis einzelnen erläutert wird,
zusätzlich zu einem Motor Hilf ame chanismen. wie Bremsvorrichtungen
u. dgl·, enthalten. Ein Kabel 21 erstreckt sich von der Antriebseinheit 20 zu einer elektrischen Schalttafel
22, die unter dem Energietisch 14 angeordnet sein kann. Das Kabel kann Steuerleitungen sowie Leiter für die
Energiezufuhr zu der Antriebseinheit enthalten.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Nähmaschinengehäuse
an der Verbindungsteile zwischen dem Ständer 12 und dem Maschinenarm 13 mit einem Sitz 30 zur Aufnahme der Abstützeinrichtung
für die Antriebseinheit 20 ausgebildet.
Vorzugsweise ist der Sitz 30 mit einer Öffnung 31 versehen, die mit dem Inneren des Maschinengehäuses in Verbindung
steht. Die Hauptwelle 16 der Nähmaschine erstreckt sich durch die Öffnung 31 hindurch und trägt ein Kupplungselement
32, das an seinem freien Ende mit einer Sackbohrung 33 versehen ist. Das Kupplungselement 32 ist an der Hauptwelle
16 der Nähmaschine mittels einer Stellschraube 34 und einer Kopfschraube 35 befestigt, die in die Hauptwelle 16 axial
eingeschraubt und ao ausgebildet ist, daß ihr Kopf am
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Grund der Sackbohrung 33 in dem Kupplursgselement 32 anliegt.
An dem freien Ende des Kupplungselement es 32 iat eine Mehrzahl
von im Abstand voneinander "befindlichen, sich axial
erstreckenden Fingern 36 ausgebildet (PiS. 7)t über welche
eine Antriebsverbindung mit einem Elektromotor erfolgt, -wie
dies weiter unten beschrieben wird.
Von dem Sitz 30 an dem Nähmaschinengehäuse ist ein innerer Flansch 40 eines .aostützteils 41 aufgenommen, der
an dem Maschinengehäuse mittels Kappenschrauben 42 befestigt
ist«, Der innere Flansch 40 ist mit deiner Öffnung 43
versehen, die der öffnung 31 in dem Nähmaschinengehäuse
benachbart ist. Ein an dem Abstützteil 41 ausgebildeter glockenförmiger äußerer Flansch 44 ist mit einem Motoraufnahmesitz
45 und mit durchgehenden Löchern 46 fUr Befestigungsschrauben
47 versehen, mittels welchen ein Elektromotor an dem Flansch 44 befestigt werden kann.
Auf dem an der Hauptwelle 16 der Nähmaschine angeordneten
Kupplungselement 32 ist mittels Stellschrauben 50 ein Nabenteil 51 eines Handrads 52 befestigt. Das Handrad 52 ist mit
einer Felge 53 versehen, die in einer an der Innenseite des Abstützteils 41 ausgebildeten kreisförmigen Vertiefung
54 angeordnet ist. Wie aus Fig» 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Abstützteil 41 mit einem oberen Ausschnitt 55 versehen,
der ein Segment der Handradfelge 53 zum leichten Erfassen durch die die Nähmaschine bedienende Person freilegt.
Die Felge 53 des Handrads 52 ist vorzugsweise von seinem Nabenteil 51 mittels einer Mehrzahl von in gleichem Abstand
voneinander liegenden Speichen 56 abgestützt (Fig. 5)f die
vorzugsweise radial verwunden und außerdem relativ zur Drehachse des Handrads geneigt sind, so daß sie Flügel eines
Ventilators bilden, die dahingehend wirken, Luft in Richtung von linke nach rechts (gemäß Fig. 2) in Bewegung zu setzen.
Der Ventilator könnte auch von einem Teil gebildet sein, der getrennt von dem Handrad ausgebildet, aber mit ihm
arbeitsmäßig vereinigt ist, um Luft zu bewegen, wenn sich
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das Handrad dreht.
In dem Nähmaschinengehäuse ist eine LufteinlaßÖffnung
60 ausgebildet, durch welche hindurch von dem durch die Handradspeichen 56 gebildeten Ventilator angesaugte Luft
in das Nähmaschinengehäuse hineingeführt werden kann. Von
der Lufteinlaßöffnung 60 ist eine Luftleitung über die Öffnungen
31 und 43 in dem Nähmaschinengehäuse bzw. in 5am Abstützteil 41 zu dem Ventilator geschaffen. Wie aus Pig.
und 3 ersichtlich ist, ist in dem äußeren Flansch 44 des Abstützteils 41 eine Mehrzahl von radial gewundenen Luftkanälen
61 ausgebildet, deren jede in einer Luftauslaßöffnung 62 am Umfang der Antriebseinheit 20 endigt. Daher v:'rd,
wenn die Nähmaschine sich im Betrieb befindet, durch den von den Handradspeichen 56 gebildeten Ventilator Umgebungsluft in das Nähmaschinengehäuse und über die darin befindliche
Hauptwelle 16 gesaugt, dann auf einem gewundenen Weg in dichte Berührung sit dem Abstutzteil 41 gebracht und
durch die in dem Abstützteil 41 vorgesehenen Luftauslaßkanäle
61 hindurch in einer Mehrzahl von unterteilten Strömen über den Abstützteil geführt und schließlich durch die
Auslaßöffnungen 62 hindurch um den Außenumfang der Antriebseinheit 20 verteilt.
Auf dem Sitz 45 des Abstützteils 41 ist ein allgemein mit 70 bezeichneter Elektromotor befestigt, der ein zylindrisches
Gohäuse 71 aufweist, das an jedem Ende iuit kreisrunden
Endplatten 72 versehen ist, deren jede mittels Bolzen 73 befestigt ist, um ein im wesentlichen luftdichtes
Abteil 74 zu schaffen. Innerhalb dieses Abteils 74 ist eine Motorwelle 75 durch in den Endplatten 72 vorgesehene
Lager 76 drehbar abgestützt. Auf der Motorwelle 75 ist innerhalb des luftdichten Abteils 74 ein die Form einer
Scheibe aufweisender Anker 77 befestigt, der sich in dem Abteil 74 relativ zu einer Mehrzahl von Perraanentemagneten
78 dreht, die auf den Endplatten 72 abgestützt sind.
Ln dem luftdichten Motorabteil 74 sind ferner Bürsten
fest angeordnet, die mit auf den scheibenförmigen Anker 77
aufgedrückten oder in anderer Weise gebildeten elektrischen Wicklungen in Kontakt stehen, um einen eine geringe Trägheit
aufweisenden Elektromotor von der Art zu schaffen, wie er in der USA-Patentschrift 2 970 238 aufgezeigt und im
einzelnen beschrieben ist. An jeder Seite des scheibenförmigen Ankers 77 ist ein Zentrifugalluftflügelrad 30 bzw. 81
mittels einer Stellschraube 82 befestigt. Diese Flügelräder dienen dazu, während des Betriebs des Motors die Zirkulation
der Luft innerhalb des luftdichten Motorabteils 74 aufrechtzuerhalten, um die Übertragung von innerhalb des Motorabteils
erzeugter Wärme auf das zylindrische Gehäuse 71 des Motors zu unterstüzten·
Auf der Motorwelle 75 ist außerhalb der einen Endplatte 72 des Motorgehäuses 71 und innerhalb des Abstützteils 41
eine Bremsscheibe 90 befestigt, die einen aus einem Material hoher Reibung bestehenden Eelag 91 aufweist. Auf in dieser
Endplatte 72 des Motorgehäuses 71 befestigten Führungsstiften
92 ist ein Bremsschuh 93 verschiebbar gelagert, welcher vorzugsweise als Elektromagnet ausgebildet ist, der, wenn
er erregt wird, in Bremseingriff mit dem Reibbelag 91 der Bremsscheibe 90 gezogen wird. Auf den Pührungsstiften 92
angeordnete Schraubenfedern 94 dienen dazu, den Bremsschuh
93 außer Eingriff mit der Bremsscheibe 90 zu drücken, wenn ejdr Elektromagnet ent regt wird.
Die Welle 75 des Elektromotors 70 trägt innerhalb des Abstützteils 41 ein Kupplungselement 100, dem vorzugsweise
eine Gestalt gegeben ist» die derjenigen des Kupplungselement
es 32 an der Hauptwelle 16 der Nähmaschine ähnlich ist. Das Kupplungselement 100 weist daher axiale ^inger 101
(Pig. 7) auf, die so angeordnet sind, daß sie mit den Fingern 3^ des Kupplungselementes 32 zusammengreifen können,
um eine Antriebsverbindung -zwischen der Motorwelle 75 und
der Hauptwelle 16 der Nähmaschine zu schaffen. Wie au3
Pig. 4 ersichtlich ist, nehmen die ineinandergreifenden
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Finger 36 und 101 jeweils nur einen Bruchteil des Umfangs
der Kupplungselemente ein» Zwischen den Kupplungselementen
32 und 100 ist eine aus wärmeisolierendeai Material, wie Kautschuk od. dgl., bestehende Scheibe 102 angeordnet
(Fig. 7)t in welcher radiale Zähne 103 ausgebildet sind, die sich zwischen die ineinandergreifenden Finger 36 und
101 der Kupplungselemente erstrecken und den verbleibenden Umfangsraum zwischen ihnen ausfüllen.
An dem äußeren Ende der Antriebseinheit 20 ist ein Deckel 110 angeordnet, welcher Vorrichtungen, wie z.B. Geschwind
igke its- oder Stellungsabfühlmeehanismen, die keinen
direkten Teil der vorliegenden Erfindung bilden, abschirmen kann.
Die Arbeitsweise
Die Arbeitsweise
Die Wärme, die im Betrieb des Elektromotors 70 und bei der Betätigung des Bremsschuhs 93 erzeugt wird, könnte, falls
sie auf das Handrad 52 übertragen wird, eine Quelle des Unbehagens und der Belästigung für die die Nähmaschine bedienende
Person darstellen. Durch die oben im einzelnen beschriebene Einrichtung wird die Übertragung von Färme
auf das Handrad 52 wirksam auf ein Minimum herabgesetzt und außerdem ein zu beanetandender Temperaturanstieg des Abstützteils
41, der von der Bedienungsperson während der Betätigung des Handrads 52 berührt werden kann, vermieden. Dies
wird in zweifacher Weise erreicht s indem erstens die Übertragung
von Wärme auf das Handrad zufolge V/ärmeleitung über
die Maschinenhauptwelle 16 durch die zwischen der Motor—
welle und der Hauptwelle der nähmaschine vorgesehene wärmeisolierende Scheibe 102 auf ein Minimum herabgesetzt wird
und zweitens ein Belüftungssystem vorgesehen ist, welches von einem mit dem Handrad 52 vereinigten Ventilator und
einer Anordnung von Luftleitungen gebildet j st, die so ausgeführt
sind, daß sio einen Strom von Kühlluft durch das Handrad hindurch über den Abstützteil 41 und über den
äußeren Umfang des Elektromotors erzeugen. Ferner wird
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die Übertragung von innerhalb dee Elektromotors erzeugter
Wärme gegen seinen äußeren Umfang von der in dem Motorab—
teil angeordneten Z*ntrifugalflügslrädsrs. S0F SI liaterstützt-,
Das Ergebnis ist, daß ein vollkommen eingeschlossener Elektromotor
unter hoher Last betrieben werden kann, ohne daß Temperaturen von einer Höhe entwickelt werden, die fUr den
Motor schädlich sein würden. Weiterhin kann das Handrad
ohne zu beanstandenden Temperaturanstieg vorteilhaft in unmittelbarer Nähe einer direkt an dem Nähmaschinengehäuse
angebrachten elektrischen Antriebseinheit für die Nähmaschine
angeordnet werden·
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Claims (6)
- - 10 -1 · Nähmaschine mit einem Gehäuse, in welchem eine Hauptwelle gelagert ist, einer elektrisch betätigten Antriebseinheit, die einen Elektromotor enthält, der ein Gehäuse aufweist, in welchem eine Motorwelle gelagert ist, eine Einrichtung zum Befestigen des Motorgehäuses an dem Nähmaechinengshäuse, einem auf der Hauptwelle zv/ischen dem Nähmaschinengehäuse und dem Motorgehäuse angeordneten Handrad und einer Kupplungseinrichtung zum arbeitsmäßigen Verbinden der Motorwelle mit der Hauptwelle der Nähmaschine, gekennzeichnet durch eine Kühleinrichtung, die einen zwischen der Motorwelle (75) und der Nähmaschinenwelle (16) angeordneten Yfärmeisolierenden Teil (102), welcher die Wärmeleitung vo^ dem Elektromotor (70) über die Hauptwelle (16) der Nähmaschine zu dem Handrad (52) auf ein Minimum herabsetzt, einen mit dem Handrad (52) arbeitsmäßig verbundenen Ventilator (56), eine zu dem Ventilator führende Lufteinlaßleitung (60, 31, 43) und eine Luftaualaßleitung (61) aufweist, die von dem Ventilator zu einer Luftauslaßöffnung (62) führt, welche so angeordnet ist, daß sie Kühlluft über das Gehäuse (7'0 des Elektromagneten (70) richtet.
- 2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadxirch gekennzeich.netdaß der Ventilator (56) von luftantreibenden Flügeln gebildet ist, die sich als Speichen zwischen einem Nabenteil (51) und einem Peigenteil (53) des Handrads (52) erstrecken.
- 3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Befestigen des Motorgehäuses an dem Nähmaschinengehäuse einen zwischen den beiden Gehäusen angeordneten Abstützteil (41) aufweist, welcher mit einer einem Sektor den Felgenteils (53) c*es Handrads (52) freiliegenden Umfangsöffnung (55) versehen ist und in welchem die Luft-722143319.10.72auslaßleitung (61) ^xad die Luftauslaßöffnung (62) ausgebildet sind.
- 4. Nähmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abstützteil (41) eine Mehrzahl von Luftauslaßleitungen (61) ausgebildet sind, deren jede radial verwunden ist und in einer Luftauslaßöffnung (62) endigt, die dem Elelctromotor benachbart ist.
- 5. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (75) und die Hauptwelle (16) der Nähmaschine axial ausgerichtet sind, daß die die Motobälle (75) und die Hauptwelle (16) arbeitsmäßig miteinander verbindende Kupplungseinrichtung zwei Kupplungselemente (32, 100) von gleichem Durchmesser, die jeweils an eisier der Wellen befestigt und mit ineinandergreifenden *ingern (36 bzw. 101) versehen sind, welche zusammen nur einen Bruchteil das ümf angs der Kv.pplungselemente einnehmen, und daß ä** der wärmeisolierende Teil (102) aus einer Scheibe besteht, in der radiale Zähne (103) ausgebildet sind, welche sich zwischen die ineinandergreifenden ^inger (36, 101) der beiden Kupplungselemente erstrecken und den Bruchteil ihres Umf&ngö ausfüllen, der nicht von den ineinandergreifen Fingern eingenommen ist.
- 6. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (71) ein im wesentlichen luftdichtes Abteil (74) enthält, in dem sich ein auf der Motorwelle (75) angeordneter Anker (77) befindet, und daß ein sich mit dem Anker (77) innerLaib des luftdichten Abteils (74) drehendes Zentrifugalflügelrad (BO oder 81) vorgesehen ist, welches die Übertragung von VTärme auf den äußeren Umfang des Motorgehäuses )71) unterstützt.7ο Nähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (77) des Elektromotor aus einer im wesentlichen massiven Scheibe besteht, die elektrisch leitende Wicklungen trägt, ui . daß zwei Flügelräder (80, 81) an den Saiten der Ankerscheibe befestigt sind.722143319.10.72
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7221433U true DE7221433U (de) | 1972-10-19 |
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ID=1281674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE7221433U Expired DE7221433U (de) | Nähmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE7221433U (de) |
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0
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