EP1314894B2

EP1314894B2 - Fan

Info

Publication number: EP1314894B2
Application number: EP02023117A
Authority: EP
Inventors: Thomas Von Der Heydt; Wolfgang Arno Winkler
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: US7352094B2; EP1314894A3; US20030099561A1; US6864653B2; EP1314894B1; DE20215697U1; DE50206794D1; ATE326635T1; US20050077792A1; EP1314894A2

Abstract

A fan for a device comprises a fan wheel (46) driven by an external motor (20), whose inner stator (60) is fixed to a hub (22) which is itself attached to a cylindrical casing part (76) by a stay (74) distanced from the wheel. The casing can be detachably fixed to the device. <??>An Independent claim is also included for an arrangement for producing a speed-dependent signal from the fan.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gerätelüfter mit einem Antriebsmotor. Bevorzugt betrifft die Erfindung einen derartigen Lüfter, der über eine Steuerleitung ("Bus") mit einem externen Steuergerät kommunizieren kann.The invention relates to a device fan with a drive motor. Preferably, the invention relates to such a fan, which can communicate via a control line ("bus") with an external control device.

Aus der US-A-4 977 733 ist eine Überwachungsschaltung für einen Gerätelüfter bekannt. Die Spannung an einem Kollektormotor, welcher diesen Lüfter antreibt, wird gefiltert und dann in einem Komparator mit einem Signal verglichen, das einer Referenzdrehzahl entspricht. Wenn der Vergleich zeigt, dass die Lüfterdrehzahl zu niedrig ist, wird einem Mikroprozessor ein Signal zugeführt, und dieser schaltet über einen seiner Ausgänge den Lüfter ab, aktiviert über einen anderen Ausgang einen Summer, und aktiviert über einen dritten Ausgang eine Leuchtdiode, welche anzeigt, welcher von mehreren Lüftern defekt ist.From the US-A-4,977,733 is a monitoring circuit for a device fan known. The voltage on a collector motor driving this fan is filtered and then compared in a comparator to a signal corresponding to a reference speed. If the comparison shows that the fan speed is too low, a signal is sent to a microprocessor, which switches off the fan via one of its outputs, activates a buzzer via another output, and activates a LED via a third output, which indicates which of several fans is defective.

Aus der WO 99/09642 kennt man ebenfalls eine Überwachungsschaltung für einen Lüfter, dessen Drehzahl von einem temperaturabhängigen Widerstand (Thermistor) gesteuert wird. Die Verwendung mehrerer Thermistoren ist möglich, wobei der wärmste die Lüfterdrehzahl bestimmt. Auch hier wird eine von der Motordrehzahl abhängige Spannung mit einem Signal verglichen, das einer Referenzdrehzahl entspricht, und wenn der Vergleich zeigt, dass die Lüfterdrehzahl zu niedrig ist, wird ein Alarm ausgelöst. Diese Schrift zeigt auch eine zentrale Steuerschaltung für acht Lüfter, bei der über einen separaten Thermistor die Umgebungstemperatur gemessen wird. Wenn es kalt wird, wird ein Teil der acht Lüfter abgeschaltet. Zur zentralen Steuerschaltung führt eine Steuerleitung, und hiermit können sämtliche acht Lüfter zentral, also en bloc, abgeschaltet werden.From the WO 99/09642 One also knows a monitoring circuit for a fan whose speed is controlled by a temperature-dependent resistor (thermistor). The use of multiple thermistors is possible, with the warmest determining the fan speed. Again, an engine speed dependent voltage is compared to a signal corresponding to a reference speed, and if the comparison shows that the fan speed is too low, an alarm is triggered. This document also shows a central control circuit for eight fans, where the ambient temperature is measured via a separate thermistor. When it gets cold, part of the eight fans will be turned off. To the central control circuit performs a control line, and hereby all eight fans can be switched off centrally, so en bloc.

Als nächstliegender Stand der Technik betrifft die DE 10009128 C1 eine Einrichtung zur Belüftung eines Fahrzeugsitzes, wobei ein Lüfter in Verbindung mit einer zugeordneten Steuerelektronik über einen bidirektionalen Datenbus mit einer zentralen Sitzsteuerung verbunden ist. Die Steuerelektronik kann Temperaturdaten und weitere Betriebszustandsdaten zur zentralen Sitzsteuerung übertragen. Die zentrale Sitzsteuerung kann Steuersignale zur Steuerelektronik übertragen. Die zentrale Sitzsteuerung kann eine Fehlerdiagnose für den Lüfter vornehmen.As the closest prior art relates to DE 10009128 C1 a device for ventilating a vehicle seat, wherein a fan is connected in conjunction with an associated control electronics via a bidirectional data bus with a central seat control. The control electronics can transmit temperature data and other operating status data to the central seat control. The central seat controller can transmit control signals to the control electronics. The central seat controller can make a fault diagnosis for the fan.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Gerätelüfter bereit zu stellen.It is an object of the invention to provide a new equipment fan.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Gerätelüfter nach Anspruch 1. Ein solcher Gerätelüfter ermöglicht einen sehr einfachen Einbau, da zusätzlich zur Stromversorgung nur die Steuerleitung notwendig ist, über die einerseits die Drehzahl des Gerätelüfters von außen vorgegeben werden kann, und andererseits ein Fehlersignal vom Gerätelüfter nach außen übermittelt werden kann, z.B., wenn dieser durch einen mechanischen Defekt blockiert ist oder zu langsam läuft. sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:

Fig. 1: einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Lüfters nach der Erfindung, gesehen längs der Linie I - I der Fig. 2,
Fig. 2: eine Draufsicht, gesehen in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1,
Fig. 3: eine Seitenansicht des Gehäuseteils 110 der Fig. 4, gesehen in Richtung des Pfeiles III der Fig. 4,
Fig. 4: eine Draufsicht auf das Gehäuseteil 110, gesehen in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 5,
Fig. 5: eine Seitenansicht des Gehäuseteils 110, gesehen in Richtung des Pfeiles V der Fig. 4,
Fig. 6: eine Seitenansicht des fertigen Lüfters, gesehen in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 7
Fig. 7: eine Draufsicht auf den fertigen Lüfter, gesehen in Richtung des Pfeiles VII der Fig. 6,
Fig. 8: eine Seitenansicht des fertigen Lüfters, gesehen in Richtung des Pfeiles VIII der Fig. 7,
Fig. 9: eine Seitenansicht des fertigen Lüfters, gesehen in Richtung des Pfeiles IX der Fig. 7,
Fig. 10: ein Blockschaltbild einer bevorzugten Schaltung zur Fernsteuerung eines Lüfters nach der Erfindung über eine Steuerleitung (Bus),
Fig. 11: ein Schaltung analog Fig. 10 mit weiteren Einzelheiten,
Fig. 12: eine Draufsicht auf einen Gerätelüfter 320 nach einem zweiten Ausführungsbeipiel der Erfindung, gesehen in Richtung eines Pfeiles XII der Fig. 13,
Fig. 13: eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeiles XIII der Fig. 12,
Fig. 14: eine Draufsicht, gesehen in Richtung des Pfeiles XIV der Fig. 13,
Fig. 15: eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht, welche die Führung der elektrischen Anschlussleitungen darstellt, und
Fig. 16: zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 150 aus Fig. 11.

According to the invention, this object is achieved by a device fan according to claim 1. Such a device fan allows a very simple installation, since in addition to the power supply only the control line is necessary, on the one hand, the speed of the device fan can be specified from the outside, and on the other hand an error signal from the device fan can be transmitted to the outside, for example, if it is blocked by a mechanical defect or runs too slowly. to be understood from the embodiments described below and shown in the drawing, in no way as a limitation of the invention, and from the subclaims. It shows:

Fig. 1: a section through a first embodiment of a fan according to the invention, as seen along the line I - I of Fig. 2 .
Fig. 2: a plan view, seen in the direction of arrow II of Fig. 1 .
Fig. 3: a side view of the housing part 110 of Fig. 4 , seen in the direction of the arrow III of the Fig. 4 .
Fig. 4: a plan view of the housing part 110, seen in the direction of arrow IV of Fig. 5 .
Fig. 5: a side view of the housing part 110, as seen in the direction of arrow V of Fig. 4 .
Fig. 6: a side view of the finished fan, seen in the direction of arrow VI of Fig. 7
Fig. 7: a plan view of the finished fan, seen in the direction of arrow VII of Fig. 6 .
Fig. 8: a side view of the finished fan, seen in the direction of arrow VIII of Fig. 7 .
Fig. 9: a side view of the finished fan, seen in the direction of arrow IX of Fig. 7 .
Fig. 10: a block diagram of a preferred circuit for the remote control of a fan according to the invention via a control line (bus),
Fig. 11: a circuit analog Fig. 10 with more details,
Fig. 12: a plan view of a device fan 320 according to a second Ausführungsbeipiel the invention, as seen in the direction of an arrow XII of Fig. 13 .
Fig. 13: a side view, seen in the direction of arrow XIII the Fig. 12 .
Fig. 14: a plan view, seen in the direction of the arrow XIV the Fig. 13 .
Fig. 15: a partially sectioned side view illustrating the leadership of the electrical leads, and
Fig. 16: shows a preferred embodiment of the device 150 from Fig. 11 ,

Fig. 1 zeigt einen stark vergrößerten Schnitt durch einen Außenläufermotor 20. Dieser hat eine Nabe 22 aus einem geeigneten Kunststoff, welche einstückig mit einem Lagertragrohr 24 ausgebildet ist, in dem ein oberes Kugellager 26, ein Distanzstück 28 für die Außenringe, und ein unteres Kugellager 30 angeordnet sind, welche Kugellager die Welle 32 eines Außenrotors 34 lagern. Die Innenringe der Kugellager 26, 30 sind durch eine Druckfeder 36 gegeneinander verspannt, welche zwischen dem Innenring des Kugellagers 26 und einem Rotorteil 38 angeordnet ist. Letzteres ist, wie dargestellt, am oberen Ende der Welle 32 befestigt und trägt einen weichferromagnetischen Ring 40, in welchem ein Rotormagnet 42 angeordnet ist. Um den Ring 40 herum erstreckt sich ein Ringteil 44 aus Kunststoff, das einstückig mit fünf Lüfterflügeln 46 ausgebildet ist. Dem unteren Ende 48 des Rotormagneten 42 gegenüber ist ein Hall-IC 50 auf einer Leiterplatte 52 angeordnet, welche elektronische Bauelemente zur Steuerung des Motors 20 und zur Fehlermeldung trägt. Der Hall-IC 50 steuert den Strom im Motor 20 und dient als Geber für dessen Drehzahl. Fig. 1 shows a greatly enlarged section through an external rotor motor 20. This has a hub 22 made of a suitable plastic, which is integrally formed with a bearing support tube 24 in which an upper ball bearing 26, a spacer 28 for the outer rings, and a lower ball bearing 30 are arranged which ball bearings support the shaft 32 of an outer rotor 34. The inner rings of the ball bearings 26, 30 are braced against each other by a compression spring 36, which is arranged between the inner ring of the ball bearing 26 and a rotor part 38. The latter is, as shown, attached to the upper end of the shaft 32 and carries a soft ferromagnetic ring 40 in which a rotor magnet 42 is disposed. Around the ring 40 extends a ring member 44 made of plastic, which is formed integrally with five fan blades 46. The lower end 48 of the rotor magnet 42 opposite a Hall IC 50 is disposed on a printed circuit board 52, which carries electronic components for controlling the motor 20 and the error message. The Hall IC 50 controls the current in the motor 20 and serves as an encoder for its speed.

Die Welle 32 hat am unteren Ende eine Ringnut 54, in welche ein Halteteil 56 federnd eingreift, das mittels einer Feder 58 im Lagertragrohr 24 fixiert ist.The shaft 32 has at the lower end an annular groove 54, in which a holding part 56 resiliently engages, which is fixed by means of a spring 58 in the bearing support tube 24.

Auf der Außenseite des Lagertragrohres 24 ist ein Innenstator 60 befestigt. Dieser hat ein Blechpaket 62, in welchem mittels eines Spulenträgers 64, 66 eine Wicklung 68 befestigt ist. Ein Anschluss 70 der Wicklung 68 ist dargestellt. Er ist an einem im Spulenträger 66 befestigten Stift 72 angelötet.On the outside of the bearing support tube 24, an inner stator 60 is attached. This has a laminated core 62, in which by means of a bobbin 64, 66, a winding 68 is attached. A terminal 70 of the winding 68 is shown. It is soldered to a pin 72 fastened in the coil carrier 66.

Die Nabe 22 ist einstückig mit Stegen 74 ausgebildet, welche die Nabe 22 mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantelteil 76 verbinden, das die Lüfterflügel 46 radial mit Abstand umgibt, vgl. Fig. 2. Die Stege 74 bilden ein Schutzgitter, das in Fig. 2 und 7 dargestellt ist und das auch als Griffhilfe dafür dient, den Motor 20 in ein Gehäuse (Fig. 3 bis 5) einzusetzen oder aus ihm herauszunehmen.The hub 22 is integrally formed with webs 74 which connect the hub 22 with a substantially cylindrical shell portion 76 which surrounds the fan blades 46 radially spaced, see. Fig. 2 , The webs 74 form a protective grid, which in Fig. 2 and 7 is shown and which also serves as a grip aid, the motor 20 in a housing ( Fig. 3 to 5 ) or remove it from it.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1. Man erkennt, dass an der Nabe 22 sechs Stege 74 befestigt sind, welche die Nabe 22 mit dem Mantelteil 76 verbinden. Die Nabe 22, die Stege 74 und das Mantelteil 76 sind als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet. Etwa in ihrer Mitte sind die Stege 74 durch einen Ringsteg 80 untereinander verbunden, auf dem ein Pfeil 82 für die Öffnungsrichtung und ein Pfeil 84 für die Schließrichtung, sowie entsprechende Indicia (OPEN, CLOSE) angebracht sind. Fig. 2 shows a plan view in the direction of arrow II of Fig. 1. It can be seen that at the hub 22 six webs 74 are attached, which connect the hub 22 with the shell part 76. The hub 22, the webs 74 and the shell part 76 are formed as a one-piece plastic part. Approximately in the middle of the webs 74 are interconnected by an annular web 80 on which an arrow 82 for the opening direction and an arrow 84 for the closing direction, and corresponding indicia (OPEN, CLOSE) are attached.

Im Bereich der Nabe 22 sind drei Anschlussleitungen 86, 88 (+ und -) sowie 90 (Steuerleitung) angelötet und von dort über ein T-förmiges Klemmstück 92 auf der Außenseite des Mantelteils 76 und ein weiteres Klemmstück 94, ebenso auf der Außenseite des Mantelteiles 76, zu einem Anschlussstecker 96 geführt. Ferner befinden sich auf der Außenseite des Mantelteiles 76 vier radial abstehende Zapfen 98, welche als Rastzapfen dienen und welche hier in gleichen Abständen von 90° angeordnet sind.In the region of the hub 22, three connection lines 86, 88 (+ and -) and 90 (control line) are soldered and from there via a T-shaped clamping piece 92 on the outside of the shell part 76 and another clamping piece 94, as well as on the outside of the shell part 76, led to a connector 96. Further, located on the outside of the shell part 76, four radially projecting pins 98, which serve as locking pins and which are arranged here at equal intervals of 90 °.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Baueinheit aus Außenläufermotor 20, Lüfterflügeln 46 und Mantelrohr 76 ist mit 100 bezeichnet. Sie stellt eine auswechselbare Baueinheit dar, welche bei einem Fehler komplett als solche ausgewechselt werden kann, ohne dass hierzu das Lüftergehäuse ausgebaut werden muss.In the Fig. 1 and 2 shown assembly of external rotor motor 20, fan blades 46 and casing 76 is designated 100. It represents a replaceable unit, which can be completely replaced as such in the event of a fault without the fan housing having to be removed for this purpose.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die offenen Seite eines Lüftergehäuses 110. Dieses hat an seinem Boden ein Schutzgitter 112, welches mit dem Gehäuse 110 einstückig ausgebildet ist, und es hat eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung 114 zur Aufnahme des zylindrischen Mantelteiles 76 (Fig. 2). Die Umrissform des Gehäuses 110 ist im wesentlichen quadratisch, z.B. mit den Standardmaßen 80 x 80 mm, aber ein dünnwandiges Mantelteil 116, in welchem die Ausnehmung 114 ausgebildet ist, steht bereichsweise über diese quadratische Umrissform über. In diesen überstehenden Teilen 116A bis 116D sind Ausnehmungen 118 A, 118 B, 118 C, 118 D zur Aufnahme der Zapfen 98 (Fig. 2) vorgesehen. Fig. 4 shows a plan view of the open side of a fan housing 110. This has at its bottom a protective grid 112 which is integrally formed with the housing 110, and it has a substantially cylindrical recess 114 for receiving the cylindrical shell portion 76 (FIGS. Fig. 2 ). The outline shape of the housing 110 is substantially square, for example, with the standard dimensions 80 x 80 mm, but a thin-walled shell portion 116, in which the recess 114 is formed, is partially over this square outline shape. In these protruding parts 116A to 116D are recesses 118 A, 118 B, 118 C, 118 D for receiving the pins 98 (FIGS. Fig. 2 ) intended.

Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt die in Fig. 4 obere Ausnehmung 118A, welche seitlich in eine Rastausnehmung 120A übergeht, die auf der einen Seite eine federnde Rastzunge 122A und auf der anderen Seite eine federnde Rastzunge 124A hat.The representation according to Fig. 3 shows the in Fig. 4 upper recess 118A, which merges laterally into a latching recess 120A, which has on one side a resilient latching tongue 122A and on the other side a resilient latching tongue 124A.

Die Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 rechte Ausnehmung 118B. Diese geht seitlich in eine Rastausnehmung 120B über, welche auf der einen Seite eine federnde Rastzunge 122B und auf der anderen Seite eine federnde Rastzunge 124B hat. Die übrigen Ausnehmungen 118C und 118D sind mit der Ausnehmung 118B identisch ausgebildet, und deshalb werden für diese identische Bezugszeichen verwendet, aber ergänzt um die Buchstaben C bzw. D.The representation according to Fig. 5 shows the in Fig. 4 right-hand recess 118B. This goes laterally into a latching recess 120B, which has on one side a resilient latching tongue 122B and on the other side a resilient latching tongue 124B. The remaining recesses 118C and 118D are identical to the recess 118B, and therefore identical reference numerals are used for them, but supplemented by the letters C and D.

Zur Aufnahme der Leitungen 86, 88, 90, des T-Stückes 92 und des Klemmstückes 94 hat die zylindrische Ausnehmung 114 eine radiale Erweiterung 126, die sich über einen Winkel von etwa 20° erstreckt. Die Abdeckung dieser Erweiterung ist mit 130 bezeichnet und in Fig. 3 dargestellt. Neben dieser Abdeckung befinden sich Rastglieder 132 zur Befestigung des Steckers 96 (Fig. 2).For receiving the lines 86, 88, 90, the tee 92 and the clamping piece 94, the cylindrical recess 114 has a radial extension 126 which extends over an angle of about 20 °. The cover of this extension is labeled 130 and in Fig. 3 shown. In addition to this cover are latching members 132 for fixing the plug 96 ( Fig. 2 ).

Das Gehäuse 110 hat an seinen Ecken Löcher 136 zur dauerhaften Befestigung dieses Teils an einem zu kühlenden Bauteil, z. B. einem Sendegerät, und es hat zwei vorstehende Zapfen 138 zur passgenauen Fixierung.The housing 110 has at its corners holes 136 for permanent attachment of this part to a component to be cooled, for. B. a transmitting device, and it has two protruding pins 138 for precise fixing.

Das Gehäuse 110 wird an dem zu kühlenden Teil dauerhaft montiert. Das Bauteil 100 (Fig. 2) kann dann nach der Montage in das Gehäuse 100 eingesetzt und bei Bedarf wieder aus diesem entfernt werden, z. B. für eine Reparatur.The housing 110 is permanently mounted to the part to be cooled. The component 100 ( Fig. 2 ) can then be inserted into the housing 100 after assembly and removed as needed from this, z. B. for a repair.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen den Lüfter in seinem fertigen Zustand und in etwa normaler Größe. Das Bauteil 100 ist in das Gehäuse 110 eingesetzt und dort verrastet. Dies geschieht dadurch, dass man die Zapfen 98 axial in die Ausnehmungen 118A bis 118 D einschiebt und dann das Bauteil 100 in Richtung des Pfeiles 84 (CLOSE) im Uhrzeigersinn um einige Grad verdreht. Dabei rasten die Zapfen 98 in die Rastausnehmungen 120A bis 120D ein, wie das die Fig. 6, 8 und 9 klar zeigen. Der Stecker 96 wird an den Rastgliedern 132 verrastet, wie in Fig. 6 bis 9 dargestellt.The Fig. 6 to 9 show the fan in its finished state and in approximately normal size. The component 100 is inserted into the housing 110 and latched there. This is done by inserting the pins 98 axially into the recesses 118A-118D and then rotating the component 100 in the direction of the arrow 84 (CLOSE) clockwise by a few degrees. The pins 98 engage in the recesses 120 A to 120 D, as the 6, 8 and 9 clearly show. The plug 96 is latched to the latching members 132, as in Fig. 6 to 9 shown.

Die Entfernung des Bauteiles 100 aus dem Gehäuse 102 verläuft in umgekehrter Reihenfolge, d. h. das Bauteil 100 wird in Richtung des Pfeiles 82 um einige Grad im Gegenzeigersinn verdreht und dann axial aus dem Gehäuse 110 heraus gezogen.The removal of the component 100 from the housing 102 is in reverse order, d. H. the component 100 is rotated in the direction of the arrow 82 by a few degrees counterclockwise and then pulled axially out of the housing 110 out.

Wie in Fig. 7 dargestellt, ist eine Markierung 122 am Mantelteil 76 und eine Markierung 124 am Mantelteil 116C vorgesehen, und wenn das Teil 100 richtig verrastet ist, zeigen die Markierungen 122, 124 aufeinander. Dies ermöglicht eine einfache visuelle Kontrolle bei der Endabnahme.As in Fig. 7 is shown, a mark 122 on the shell part 76 and a mark 124 on Sheath portion 116C provided, and when the part 100 is properly locked, the markers 122, 124 to each other. This allows easy visual inspection at the final inspection.

Zum Verdrehen des Bauteiles 100 sind die Öffungen zwischen den radialen Stegen 74 und dem Ringsteg 80 so ausgebildet, dass man mit den Fingern in diese Öffnungen eingreifen und das Schutzgitter als Griffhilfe benutzen kann. Es ist darauf hinzuweisen, dass das in Fig. 4 dargestellte Schutzgitter 112 auf der einen Seite des fertigen Lüfters und das in Fig. 2 dargestellte Schutzgitter 74, 80 auf der anderen Seite des Lüfters angeordnet ist, so dass dieser auf beiden Seiten ein Schutzgitter hat, wobei beide Schutzgitter bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet sind. Das Schutzgitter 112 ist einstückig mit dem Gehäuse 110 ausgebildet und das Schutzgitter 74, 80 einstückig mit dem Mantelrohr 76 und der Nabe 22.To rotate the component 100, the openings between the radial webs 74 and the annular web 80 are formed so that you can intervene with these fingers in these openings and can use the guard as a gripping aid. It should be noted that in Fig. 4 illustrated guard 112 on one side of the finished fan and the in Fig. 2 illustrated protective grid 74, 80 is arranged on the other side of the fan, so that it has a protective grid on both sides, both protective grids are preferably formed of plastic. The protective grid 112 is formed integrally with the housing 110 and the protective grid 74, 80 integral with the jacket tube 76 and the hub 22nd

Fig. 10 zeigt eine zugehörige Schaltung. Rechts ist der Motor 20 schematisch dargestellt. Dieser erzeugt mittels einer Vorrichtung 150, z.B. eines Tachogenerators, ein Signal entsprechend der tatsächlichen Drehzahl n_ist, das einem Drehzahlregler 152 zugeführt wird. Der Motor 20 liegt in Reihe mit einer Endstufe 154 zwischen den Leitungen 86 (+) und 88 (Masse). Fig. 10 shows an associated circuit. Right, the motor 20 is shown schematically. This generates by means of a device 150, for example a tachogenerator, a signal corresponding to the actual speed n _is , which is supplied to a speed controller 152. The motor 20 is in series with an output stage 154 between the lines 86 (+) and 88 (ground).

In Fig. 10 ist die Endstufe 154 als npn-Transistor symbolisch dargestellt. In Fig. 11 wird sie durch die beiden Transistoren 224, 226 gebildet. Zur Steuerung des Motors 20 dient ein Steuergerät 156, das generell zur Bereitstellung eines Stellsignals für den Motor 20 und zur Auswertung eines Fehlersignals vom Motor 20 dient. Das Steuergerät 156 kann als Stellsignal ein PWM-Signal oder ein Gleichspannungs-Steuersignal liefern.In Fig. 10 the output stage 154 is represented symbolically as npn transistor. In Fig. 11 it is formed by the two transistors 224, 226. To control the motor 20 is a control unit 156, which generally serves to provide an actuating signal for the motor 20 and for evaluating an error signal from the motor 20. The controller 156 may provide as a control signal a PWM signal or a DC control signal.

Zur Steuerung der Drehzahl des Motors 20 dient also ein Gleichspannungs-Steuersignal, oder aber ein PWM-Signal 164, das vom Steuergerät 156 über die Steuerleitung 90 zum Motor 20 geliefert, dort über ein Filter 158 in eine Gleichspannung an einer Leitung 159 umgesetzt und dem Drehzahlregler 152 als Sollwert n_soll zugeführt wird. Alternativ kann die Steuerung auch über eine Gleichspannung erfolgen, die dem Eingang 90 zugeführt wird und z.B. Werte zwischen 2 und 7 V haben kann. Die Gleichspannung n_soll an der Leitung 159 steigt mit zunehmendem Tastverhältnis pwm des PWM-Signals 164 an. Es gilt: pwm < 10 % Lüfter Aus pwm = 30 bis 85 % Arbeitsbereich des Motors 20 pwm > 95 % Lüfter Aus. To control the speed of the motor 20 thus serves a DC control signal, or a PWM signal 164, which is supplied from the controller 156 via the control line 90 to the motor 20, there converted via a filter 158 in a DC voltage to a line 159 and the Speed controller 152 _is supplied as setpoint n _soll . Alternatively, the control can also take place via a DC voltage which is supplied to the input 90 and, for example, can have values between 2 and 7 V. The DC voltage n _soll on the line 159 increases with increasing duty cycle pwm of the PWM signal 164. The following applies: pwm <10% Fan off pwm = 30 to 85% Operating range of the engine 20 pwm> 95% Fan off.

Wenn die Verbindung 90' vom Steuergerät 156 zur Steuerleitung 90 unterbrochen wird, würde der Drehzahlregler 152 ständig ein Signal erhalten, das einem PWM-Signal 164 mit dem Tastverhältnis 100 % entsprechen würde, und der Motor 20 würde mit maximaler Drehzahl laufen. Um dies zu verhindern, ist ein Schaltglied 160 vorgesehen, das in diesem Fall die Endstufe 154 sperrt, so dass der Motor 20 keinen Strom erhält und abgeschaltet wird. Dasselbe gilt für ein Tastverhältnis von > 95 %, das der Steuerleitung 90 zugeführt wird und das ebenfalls als Abschaltsignal interpretiert wird.If the connection 90 'from the controller 156 to the control line 90 is interrupted, the speed controller 152 would constantly receive a signal that would correspond to a 100% duty cycle PWM signal 164 and the motor 20 would run at maximum speed. To prevent this, a switching element 160 is provided, which in this case blocks the output stage 154, so that the motor 20 receives no power and is turned off. The same applies to a pulse duty factor of> 95%, which is supplied to the control line 90 and which is also interpreted as a shutdown signal.

Wenn der Lüfter in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, wird der Anschluss 86 an den Pluspol der (nicht dargestellten) Fahrzeugbatterie angeschlossen. Der Anschluss 86 ist mit einem Filter 166 zum EMI-Schutz verbunden, und zum Schutz gegen falschen Anschluss an die Batterie ist eine Diode 168 vorgesehen. Ferner ist ein Kondensator 170 vorgesehen, der den Motor 20 mit Blindleistung versorgt.When the fan is used in a motor vehicle, the terminal 86 is connected to the positive terminal of the vehicle battery (not shown). The terminal 86 is connected to a filter 166 for EMI protection, and a diode 168 is provided for protection against incorrect connection to the battery. Further, a capacitor 170 is provided, which supplies the motor 20 with reactive power.

Über eine interne Konstantspannungsquelle 172 wird an einer Leitung 174 eine stabilisierte Spannung von z.B. +7,7 V erzeugt, die über einen Kondensator 176 gefiltert wird. An die Leitung 174 ist der Hall-IC 50 angeschlossen, der vom permanentmagnetischen Rotor 42 (Fig. 1) gesteuert wird und seinerseits abhängig von der Stellung dieses Rotors über eine Verbindung 177 die Endstufe 154 steuert.Via an internal constant voltage source 172, a stabilized voltage of eg +7.7 V is generated on a line 174, which is filtered via a capacitor 176. To the line 174 of the Hall IC 50 is connected, from the permanent magnetic rotor 42 (FIG. Fig. 1 ) is controlled and in turn, depending on the position of this rotor via a connection 177, the output stage 154 controls.

In thermischer Verbindung mit dem Motor 20 und der Endstufe 154 (bzw. mit den beiden Transistoren 224, 226 in Fig. 11) ist ein PTC-Widerstand 180 vorgesehen, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 182 dem Drehzahlregler 152 zugeführt wird und diesen auf die Drehzahl Null regelt, wenn die Temperatur von Motor 20/Endstufe 154 einen für alle Bauteile kritischen Wert überschreitet, z.B. 115°C.In thermal communication with the motor 20 and the output stage 154 (or with the two transistors 224, 226 in Fig. 11 ), a PTC resistor 180 is provided, whose output signal is supplied via a line 182 to the speed controller 152 and this controls to zero speed when the temperature of motor 20 / power amplifier 154 exceeds a critical value for all components, eg 115 ° C.

In der Verbindung von der Endstufe 154 nach Masse 88 ist ein Messwiderstand 184 vorgesehen, an dem im Betrieb eine Spannung entsteht, die vom Strom i des Motors 20 abhängig ist und die einem Steuerglied 186 zugeführt wird.In the connection of the output stage 154 to ground 88, a measuring resistor 184 is provided, at which a voltage is generated in operation, which is dependent on the current i of the motor 20 and which is supplied to a control member 186.

Wird die Spannung am Widerstand 184 zu hoch, so erzeugt das Steuerglied 186 an einem Ausgang 188 ein Signal, das die Endstufe 154 sperrt, z.B. während 13 Sekunden, und es erzeugt an einem Ausgang 190 ein Signal, das einem npn-Transistor 192 zugeführt wird und diesen leitend macht.When the voltage across the resistor 184 becomes too high, the controller 186 generates at an output 188 a signal which disables the output stage 154, e.g. for 13 seconds, and at an output 190 generates a signal which is fed to and makes conductive an npn transistor 192.

Der Emitter des Transistors 192 ist mit Masse 88 verbunden, sein Kollektor mit der Steuerleitung 90, d.h. wenn der Transistor 192 leitend ist, erhält die Steuerleitung 90 etwa das Potenzial von Masse 88.The emitter of transistor 192 is connected to ground 88, its collector to control line 90, i. when transistor 192 is conductive, control line 90 becomes approximately at the potential of ground 88.

Im Steuergerät 156 ist die Leitung 90, 90' über einen Widerstand 194 mit dem Kollektor eines npn-Transistors 196 verbunden, dessen Emitter an Masse 88 liegt und dessen Basis im Betrieb das dargestellte PWM-Signal 164 zugeführt wird.In the control unit 156, the line 90, 90 'connected via a resistor 194 to the collector of an npn transistor 196, whose emitter is connected to ground 88 and the base of which the PWM signal 164 shown in operation is supplied.

Wenn die Steuerleitung 90 durch den Transistor 192 mit Masse 88 verbunden ist, wirkt das, wie wenn das PWM-Signal 164 ein Tastverhältnis von 0 % hätte, und der Motor 20 wird abgeschaltet. Dasselbe gilt, wenn eine dem Eingang 90 zugeführte Gleichspannungs-Steuerspannung den Wert 0 annimmt.When the control line 90 is connected through the transistor 192 to ground 88, it acts as if the PWM signal 164 had a duty cycle of 0%, and the motor 20 is turned off. The same applies if a DC voltage supplied to the input 90 assumes the value 0.

Hierbei ist der Kollektor des Transistors 196 über einen Widerstand 198 mit einem Knotenpunkt 200 verbunden, und dieser ist über einen Widerstand 202 und einen dazu parallel geschalteten Kondensator 204 mit Masse 88 verbunden.Here, the collector of the transistor 196 is connected via a resistor 198 to a node 200, and this is connected via a resistor 202 and a capacitor 204 connected in parallel thereto connected to mass 88.

Im normalen Betrieb lädt sich der Kondensator 204 durch die Impulse des PWM-Signals 164 auf, wozu auf Fig. 11 hingewiesen wird. Dadurch entsteht am Knotenpunkt 200 ein von Null verschiedenes positives Potenzial. Wird aber der Transistor 192 leitend, weil der Motorstrom i dauernd zu hoch ist, so wird das Potenzial des Knotenpunkts 200 reduziert, und man erhält dadurch ein Fehlersignal FAULT.In normal operation, the capacitor 204 charges through the pulses of the PWM signal 164, including Fig. 11 is pointed out. This results in a non-zero positive potential at node 200. But if the transistor 192 is conductive because the motor current i is constantly too high, the potential of the node 200 is reduced, and this gives an error signal FAULT.

Über die Steuerleitung 90 gehen also die PWM-lmpulse 164 zum Drehzahlregler 152, und bei Störungen geht, weil der Transistor 192 leitend wird, ein Fehlersignal in umgekehrter Richtung vom Motor 20 zum Steuergerät 156.Thus, via the control line 90, the PWM pulses 164 go to the speed controller 152, and in the event of faults, because the transistor 192 becomes conductive, an error signal in the reverse direction from the motor 20 to the controller 156.

Um zu verhindern, dass beim Start des Motors 20 ein zu hoher Strom i fließt, wird die Spannung am Widerstand 184 auch einem Steuerglied 208 zugeführt, das bei seinem Ansprechen den Strom i in der Endstufe 154 auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Während des Starts wird das Steuerglied 186 deaktiviert, d.h. dann ist nur die Anlaufstrombegrenzung 208 aktiv.In order to prevent an excessively high current i from flowing when starting the motor 20, the voltage at the resistor 184 is also supplied to a control element 208 which, when it is triggered, limits the current i in the output stage 154 to a predetermined value. During startup, the controller 186 is deactivated, i. then only the starting current limit 208 is active.

Die Leitung 188 ist mit dem Ausgang des Reglers 152, dem Ausgang des Strombegrenzers 208 und einem Diodenglied 209 verbunden. Erzeugt der Regler 152, das Steuerglied 186, oder der Strombegrenzer 208 an seinem Ausgang ein niedriges Potenzial, so wird das Diodenglied 209 leitend, reduziert die Spannung an der Leitung 177, und sperrt dadurch die Endstufe 154 ganz oder Teilweise, so dass der Motor 20 entweder stromlos wird, oder - beim Anlauf - der Motorstrom i begrenzt wird.The line 188 is connected to the output of the regulator 152, the output of the current limiter 208 and a diode element 209. If the regulator 152, the control element 186, or the current limiter 208 generates a low potential at its output, the diode element 209 becomes conductive, reduces the voltage on the line 177, thereby completely or partially blocking the output stage 154, so that the motor 20 either de-energized, or - at startup - the motor current i is limited.

Arbeitsweise von Fig. 10Operation of Fig. 10

Die Solldrehzahl des Motors 20 wird über eine Gleichspannung (hier: 2...7 V) am Eingang 90 oder durch das Tastverhältnis pwm des PWM-Signals 164 vorgegeben. Solange dieses kleiner als 10 % ist, steht der Motor 20. Im Bereich von 30 bis 85 % nimmt die Drehzahl zu. Bei einem Tastverhältnis über 95 % wird der Motor über das Schaltglied 160 abgeschaltet, wie bereits beschrieben.The setpoint speed of the motor 20 is set via a DC voltage (here: 2... 7 V) at the input 90 or by the pulse duty factor pwm of the PWM signal 164. As long as this is less than 10%, the engine is 20. In the range of 30 to 85%, the speed increases. At a duty cycle above 95%, the motor is switched off via the switching element 160, as already described.

Beim Start wird der Motorstrom i durch das Steuerglied 208 auf einen vorgegebenen Höchstwert begrenzt, indem über das Diodenglied 209 das Steuersignal für die Endstufe 154 entsprechend reduziert wird, wenn der Anlaufstrom i zu hoch wird.At startup, the motor current i is limited by the control element 208 to a predetermined maximum value, in that the control signal for the output stage 154 is correspondingly reduced via the diode element 209 if the starting current i becomes too high.

Wird der Motor 20 blockiert, so steigt der Strom i stark an, und dieser Überstrom bewirkt, dass das Steuerglied 186 über das Diodenglied 209 und die Endstufe 154 den Motor 20 ausschaltet, z.B. 13 Sekunden lang, und dann den Motor 20 z.B. während zwei Sekunden einschaltet, um einen neuen Start des Motors zu versuchen. Durch dieses periodische Ein- und Ausschalten wird verhindert, dass der Motor 20 und seine Endstufe 154 zu heiß werden, wenn der Motor 20 an einer Drehung gehindert ist.When the motor 20 is blocked, the current i increases sharply, and this overcurrent causes the controller 186 to turn off the motor 20 via the diode member 209 and the output stage 154, e.g. For 13 seconds, and then the motor 20 e.g. during two seconds to try to restart the engine. This periodic turning on and off prevents the motor 20 and its output stage 154 from becoming too hot when the motor 20 is prevented from rotating.

Das vom Steuerglied 186 hierbei erzeugte periodische Signal wird über die Leitung 190 auch dem npn-Transistor 192 zugeführt und bewirkt, dass dieser periodisch ein- und ausgeschaltet wird. Dadurch wird auch das Potenzial am Punkt 90 periodisch verändert und über die Steuerleitung 90' zum Steuergerät 156 übertragen, wo es das schon beschriebene Fehlersignal FAULT erzeugt.The periodic signal generated thereby by the control element 186 is also supplied via the line 190 to the NPN transistor 192 and causes it to be periodically switched on and off. As a result, the potential at point 90 is also changed periodically and transmitted via control line 90 'to control unit 156, where it generates the already described error signal FAULT.

Fig. 11 zeigt einen kollektorlosen Motor 20 mit zwei Statorwicklungsphasen 220, 222, die jeweils mit einem Leistungstransistor 224 bzw. 226 in Reihe geschaltet sind. Diese werden in der üblichen Weise zur Kommutierung über ihre Basen vom Hall-IC 50 (Fig. 10) angesteuert, was in Fig. 11 nicht dargestellt ist. Die Basis des Transistors 224 ist mit der Anode einer Diode 228, die des Transistors 226 mit der Anode einer Diode 230 verbunden. Die Katoden der Dioden 228, 230 sind mit einer Leitung 232 verbunden. Die Leitung 232 ist mit den Kollektoren von zwei npn-Transistoren 234, 236 verbunden, deren Emitter mit Masse 88 verbunden sind. Fig. 11 shows a brushless motor 20 with two stator winding phases 220, 222, which are each connected in series with a power transistor 224 and 226, respectively. These are used in the usual way for commutation via their bases from the Hall IC 50 (FIG. Fig. 10 ), what in Fig. 11 not shown. The base of transistor 224 is connected to the anode of a diode 228, that of transistor 226 to the anode of a diode 230. The cathodes of the diodes 228, 230 are connected to a line 232. The line 232 is connected to the collectors of two npn transistors 234, 236 whose emitters are connected to ground 88.

Wird einer der Transistoren 234, 236 leitend gesteuert, so wird eine Verbindung von der Basis der Transistoren 224, 226 nach Masse hergestellt, so dass diese Transistoren gesperrt werden und der Motor 20 keinen Strom mehr erhält. Wird einer der Transistoren 234, 236 nur teilweise leitend, so reduziert er den Basisstrom der Transistoren 224, 226, so dass der Motorstrom i entsprechend abnimmt. Dies geschieht bei der Strombegrenzung, vor allem beim Start des Motors 20.If one of the transistors 234, 236 is turned on, a connection is established from the base of the transistors 224, 226 to ground, so that these transistors are blocked and the motor 20 no longer receives power. If one of the transistors 234, 236 becomes only partially conductive, it reduces the base current of the transistors 224, 226, so that the motor current i decreases correspondingly. This happens at the current limit, especially at the start of the engine 20th

Die Emitter der Transistoren 224, 226 sind über einen Knotenpunkt 240 und den Messwiderstand 184 mit Masse 88 verbunden. Das Potenzial am Knotenpunkt 240 wird über einen Widerstand 242 der Basis des Transistors 236 zugeführt, so dass dieser als Strombegrenzer wirkt, d.h. mit zunehmender Spannung am Widerstand 184 wird der Transistor 236 immer mehr leitend und begrenzt dadurch den Motorstrom i, z.B. auf einen Höchstwert von etwa 0,5 A beim Start.The emitters of the transistors 224, 226 are connected via a node 240 and the measuring resistor 184 to ground 88. The potential at node 240 is supplied via a resistor 242 to the base of transistor 236 so that it acts as a current limiter, i. As voltage across resistor 184 increases, transistor 236 becomes increasingly conductive, thereby limiting motor current i, e.g. to a maximum of about 0.5 A at the start.

Das Potenzial am Knotenpunkt 240 wird auch dem Pluseingang eines OP-Verstärkers 244 zugeführt, dessen Minuseingang an einem Knotenpunkt 246 liegt, der über einen Widerstand 248 mit Masse 88 und über den PTC-Widerstand 180 und einen Widerstand 250 mit der Leitung 174 verbunden ist.The potential at node 240 is also applied to the positive input of an op-amp 244 whose negative input is at a node 246 which is connected through a resistor 248 to ground 88 and via the PTC resistor 180 and a resistor 250 to the line 174.

Der Ausgang 252 des OP-Verstärkers 244 ist über einen Kondensator 254 (z.B. 2,2 µF) mit dem Pluseingang, über einen Widerstand 256 (z.B. 100 kOhm) mit dem Knotenpunkt 246, über einen Widerstand 258 mit der Basis des Transistors 234, über einen Kondensator 260 (z.B. 1 nF) mit Masse 88 und über einen Widerstand 262 mit der Basis des Transistors 192 verbunden. Die Basis des Transistors 234 ist auch über einen Widerstand 264 mit Masse 88 verbunden.The output 252 of the OP amplifier 244 is connected to the positive input via a capacitor 254 (eg 2.2 μF), via a resistor 256 (eg 100 kOhm) to the node 246, via a resistor 258 to the base of the transistor 234 a capacitor 260 (eg 1 nF) connected to ground 88 and via a resistor 262 to the base of the transistor 192. The base of transistor 234 is also connected to ground 88 via a resistor 264.

Wenn der Motorstrom i durch ein mechanisches Blockieren des Motors 20 dauerhaft zu hoch wird, schaltet der OP-Verstärker 244 seinen Ausgang 252 auf High, wodurch der Transistor 234 leitend wird und, wie beschrieben, den Motor 20 stromlos macht. Gleichzeitig wird über den Widerstand 262 auch der Transistor 192 eingeschaltet und erzeugt ein niedriges Potenzial auf der Steuerleitung 90.When the motor current i becomes permanently too high due to mechanical blocking of the motor 20, the OP amplifier 244 switches its output 252 high, causing the transistor 234 to conduct and deenergize the motor 20 as described. At the same time, the transistor 192 is also turned on via the resistor 262 and generates a low potential on the Control line 90.

Wenn der OP-Verstärker 244 umgeschaltet hat, bleibt er durch die Wirkung des Kondensators 254 etwa 13 Sekunden lang in diesem Zustand und schaltet dann wieder in den Zustand zurück, in dem sein Ausgang niedrig ist, wodurch die Transistoren 192 und 234 wieder gesperrt werden und der Motor 20 wieder Strom erhält. Ist er weiterhin blockiert, so wird er ca. 2 Sekunden lang eingeschaltet, und wenn er nicht startet, erneut 13 Sekunden lang stromlos gemacht.When the OP amplifier 244 has switched, it remains in that state for about 13 seconds by the action of the capacitor 254, and then returns to the state in which its output is low, thereby turning off the transistors 192 and 234 again the motor 20 receives power again. If it is still blocked, it will be turned on for about 2 seconds, and if it does not start, it will be de-energized for 13 seconds.

Sollte der Motor 20 durch Überlastung und/oder erhöhte Umgebungstemperaturen (Sommer) zu heiß werden, wird der PTC-Widerstand 180 hochohmig, wodurch das Potenzial am Knotenpunkt 246 sinkt und dadurch ebenfalls die Transistoren 192 und 234 eingeschaltet werden und der Motor 20 stromlos gemacht wird, bis die Temperatur am PTC-Widerstand 180 wieder genügend weit gesunken ist.Should the motor 20 become too hot due to overloading and / or elevated ambient temperatures (summer), the PTC resistor 180 will become high impedance, decreasing the potential at node 246, thereby also turning on the transistors 192 and 234 and deenergizing the motor 20 until the temperature at the PTC resistor 180 has dropped sufficiently far again.

Der Drehzahlregler 152 arbeitet mit einem Vergleich der Signale n_ist und n_soll. Hierzu hat er einen OP-Verstärker 152K, dem diese Signale zugeführt werden. Ist die Drehzahl des Motors 20 zu hoch,so wird der Ausgang 270 des OP-Verstärkers 152K hoch, und dieses Signal wird über einen Widerstand 272 zur Basis des Transistors 236 übertragen, macht diesen leitend, und beeinflusst dadurch die Transistoren 224, 226, so dass der Motorstrom i und damit die Drehzahl des Motors 20 abnimmt.The speed controller 152 operates by comparing the signals n _ist and n _soll . For this he has an op-amp 152K, to which these signals are supplied. If the speed of the motor 20 is too high, the output 270 of the OP amplifier 152K goes high, and this signal is transmitted via a resistor 272 to the base of the transistor 236, making it conductive, thereby affecting the transistors 224, 226, so that the motor current i and thus the speed of the motor 20 decreases.

Die Steuerleitung 90 ist über einen Widerstand 276 mit der Leitung 174 und über einen Widerstand 278 mit einem Knotenpunkt 280 verbunden, der über einen Kondensator 282 mit Masse 88 und über einen Widerstand 284 mit dem Minuseingang des OP-Verstärkers 152K verbunden ist. Dieser Minuseingang ist auch über einen Widerstand 286 mit Masse verbunden.The control line 90 is connected via a resistor 276 to the line 174 and via a resistor 278 to a node 280 which is connected via a capacitor 282 to ground 88 and via a resistor 284 to the negative input of the OP amplifier 152K. This negative input is also connected via a resistor 286 to ground.

Die Steuerleitung 90 ist über einen Widerstand 290 mit der Basis eines pnp-Transistors 292 verbunden, dessen Emitter, ebenso wie der Emitter eines pnp-Transistors 294, an der Leitung 174 liegt.The control line 90 is connected via a resistor 290 to the base of a pnp transistor 292, whose emitter, as well as the emitter of a pnp transistor 294, is connected to the line 174.

Der Kollektor des Transistors 292 ist über einen Widerstand 296 mit Masse 88 und über einen Kondensator 298 mit dessen Basis verbunden. Diese Basis ist auch über einen Widerstand 300 mit dem Kollektor des Transistors 294 verbunden, der über einen Widerstand 302 mit der Basis des Transistors 236 verbunden ist.The collector of transistor 292 is connected through a resistor 296 to ground 88 and via a capacitor 298 to its base. This base is also connected via a resistor 300 to the collector of the transistor 294, which is connected via a resistor 302 to the base of the transistor 236.

Wenn der Transistor 294 leitend ist, führt er dem Transistor 236 einen Basisstrom zu und sperrt dadurch die Transistoren 224, 226, so dass der Motor 20 stromlos wird.When transistor 294 is conductive, it provides base current to transistor 236, thereby blocking transistors 224, 226, so that motor 20 becomes de-energized.

Solange das Tastverhältnis des PWM-Signals (vgl. 164 in Fig. 10) an der Steuerleitung 90 im Bereich 30 bis 85 % liegt, wird der Kondensator 282 durch die PWM-lmpulse ständig genügend weit entladen, so dass der Transistor 292 durch das Potenzial an der Steuerleitung 90 leitend gehalten wird und folglich den Transistor 294 sperrt.As long as the duty cycle of the PWM signal (compare 164 in Fig. 10 ) is on the control line 90 in the range 30 to 85%, the capacitor 282 is constantly sufficiently discharged by the PWM pulses, so that the transistor 292 is held by the potential on the control line 90 and thus blocks the transistor 294.

Überschreitet das Tastverhältnis des PWM-Signals an der Steuerleitung 90 den Wert 95 %, oder die Steuerleitung 90' (Fig. 10) wird unterbrochen, was in der Wirkung einem Tastverhältnis von 100 % entspricht, wird der Kondensator 282 auf eine höhere Spannung aufgeladen, die durch die Widerstände 276, 278, 284, 286 bestimmt ist, und dadurch wird der Transistor 292 gesperrt und der Transistor 294 wird leitend und schaltet in der beschriebenen Weise den Motor 20 ab.If the duty cycle of the PWM signal on the control line 90 exceeds 95%, or the control line 90 '(FIG. Fig. 10 ), which in effect corresponds to a duty cycle of 100%, the capacitor 282 is charged to a higher voltage, which is determined by the resistors 276, 278, 284, 286, and thereby the transistor 292 is turned off and the transistor 294 becomes conductive and switches off the motor 20 in the manner described.

Eine Unterbrechung der Steuerleitung 90' (Fig. 10) hat also zur Folge, dass der Motor 20 stehenbleibt, während er ohne die Schaltung 160 mit maximaler Drehzahl laufen würde.An interruption of the control line 90 '( Fig. 10 Thus, the result is that the motor 20 stops while it would run at maximum speed without the circuit 160.

Auf diese Weise können über die Steuerleitung 90 in beiden Richtungen Signale übertragen werden, also in der Richtung zum Motor 20 Signale (PWM-Signale 164 oder eine Steuer-Gleichspannung), welche die Motordrehzahl steuern, und in umgekehrter Richtung ein Fehlersignal, wenn der Motor 20 zu langsam läuft oder an einer Drehung gehindert ist.In this way signals can be transmitted via the control line 90 in both directions, ie in the direction of the motor 20 signals (PWM signals 164 or a DC control voltage) which control the engine speed, and in the reverse direction an error signal when the engine 20 runs too slowly or is prevented from turning.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gerätelüfters 220, der hier sehr klein ist und einen Außendurchmesser von etwa 4 cm hat. Bei den Fig. 12 bis 14 ist ein gemeinsamer Referenz-Maßstab von 1 cm beispielhaft angegeben, um typische Größenverhältnisse zu verdeutlichen.The Fig. 12 to 15 show a second embodiment of a device according to the invention fan 220, which is very small here and has an outer diameter of about 4 cm. Both Fig. 12 to 14 For example, a common reference scale of 1 cm is given by way of example to illustrate typical size relationships.

Genau wie bei dem Lüfter nach den Fig. 1 bis 9 ist auch hier der Gerätelüfter 320 aus zwei Teilen zusammengesetzt, nämlich einem äußeren Gehäuse 322, das außen mit einem Flansch 324 versehen ist, der einstückig mit einem Schutzgitter 326 ausgebildet ist, und das eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung 328 hat, in die der eigentliche Lüfter 330 eingesetzt und verriegelt wird.Just like the fan after the Fig. 1 to 9 Again, the device fan 320 is composed of two parts, namely an outer housing 322 which is externally provided with a flange 324 which is integrally formed with a protective grid 326, and which has a substantially cylindrical recess 328, in which the actual fan 330 is inserted and locked.

Der Lüfter 330 hat eine Nabe 332, die über drei Stege 334 mit einem rohrförmigen Außenteil 336 verbunden ist, dessen Außenseite 338 mit Gleitsitz in die Ausnehmung 328 passt.The fan 330 has a hub 332, which is connected via three webs 334 with a tubular outer part 336, whose outside 338 fits into the recess 328 with a sliding fit.

Auf der Außenseite 328 sind mit 180° Abstand zwei radial vorstehende Zapfen 340 vorgesehen, von denen nur einer (in Fig. 13) dargestellt ist, und zu ihrer Aufnahme sind im Außengehäuse 322 zwei Führungsausnehmungen 342 vorgesehen, die in der Draufsicht gemäß Fig. 13 etwa L-Form haben, d.h. ausgehend von einer seitlichen Öffnung erstreckt sich diese Ausnehmung zunächst in axialer Richtung und dann radial in einem Abschnitt 344, der sich zu seinem Ende hin zu einer Rastausnehmung verjüngt, in die gemäß Fig. 13 der Zapfen 340 verrastet werden kann. Ein Wandabschnitt 346 kann beim Verrasten oder Entrasten elastisch nachgeben. Ersichtlich ist diese Lösung einfacher als die nach den Fig. 1 bis 9.On the outside 328 are provided with 180 ° distance two radially projecting pins 340, of which only one (in Fig. 13 ), and for receiving them, two guide recesses 342 are provided in the outer housing 322, which in the plan view according to Fig. 13 have approximately L-shape, ie, starting from a lateral opening, this recess extends first in the axial direction and then radially in a portion 344, which tapers towards its end toward a latching recess, in accordance with Fig. 13 the pin 340 can be locked. A wall portion 346 can yield elastically when latched or unlatched. Obviously, this solution is easier than the one after the Fig. 1 to 9 ,

Der Lüfter 330 hat fünf Lüfterflügel 348, die auf einem Außenrotor 360 befestigt sind. Zum elektrischen Anschluss des Innenstators 362 sind drei Leitungen 364, 366, 368 vorgesehen, die hier zu einer (nicht dargestellten) Elektronik außerhalb des Lüfterteils 330 führen, da bei einem derart kleinen Gerätelüfter die Elektronik im Lüfter 330 selbst nicht genügend Platz haben würde. Wie Fig. 15 zeigt, sind die Leitungen 364, 366, 368 um zwei Halteteile 370, 372 (auf der Außenseite des Rohres 338) herum zu einem Stecker 374 geführt. Ein Etikett ist mit 376 bezeichnet.The fan 330 has five fan blades 348 mounted on an outer rotor 360. For the electrical connection of the inner stator 362, three lines 364, 366, 368 are provided, which lead to a (not shown) electronics outside of the fan part 330, since in such a small device fan, the electronics in the fan 330 itself would not have enough space. As Fig. 15 2, lines 364, 366, 368 are two Holding parts 370, 372 (on the outside of the tube 338) around to a plug 374 out. A label is labeled 376.

Zur Aufnahme der Leitungen 364, 366, 368 und der Halteteile 370, 372 ist das Außengehäuse 322 auch hier mit einer radialen Erweiterung 380 versehen, deren Abdeckung mit 382 bezeichnet ist. Ihre radiale Erstreckung ermöglicht es, das Lüfterteil 330 im Außengehäuse 322 so weit zu verdrehen, wie das zum Verriegeln und Entriegeln notwendig ist.To accommodate the lines 364, 366, 368 and the holding parts 370, 372, the outer housing 322 is also provided here with a radial extension 380, the cover is designated 382. Their radial extension makes it possible to rotate the fan part 330 in the outer housing 322 as far as it is necessary for locking and unlocking.

Zur Vermeidung von Längen wird zur Erläuterung der Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels (Fig. 12 bis 15) auf das erste Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 9) verwiesen. Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel kann der Lüfterteil 330 in sehr einfacher Weise in das Außengehäuse 322 eingesetzt bzw. aus diesem entnommen werden, was in vielen Fällen eine wesentliche Erleichterung bei der Montage darstellt.In order to avoid length, for explanation of the operation of the second embodiment ( Fig. 12 to 15 ) to the first embodiment ( Fig. 1 to 9 ). Also in the second embodiment, the fan part 330 can be used in a very simple manner in the outer housing 322 and removed from this, which in many cases represents a substantial relief during assembly.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. Z.B. könnten die Rastvorsprünge 94 auf der Innenseite der Ausnehmung 114 vorgesehen werden, und das Mantelteil 76 könnte entsprechende Rastausnehmungen haben. Bei Fig. 10 und 11 können Funktionen, die vom Kunden nicht gewünscht werden, weggelassen werden, und alternativ können zusätzliche Funktionen hinzugefügt werden.Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention. For example, the locking projections 94 could be provided on the inside of the recess 114, and the shell portion 76 could have corresponding recesses. at Fig. 10 and 11 Functions that are not desired by the customer may be omitted, and additional functions may be added as an alternative.

Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform zur Erzeugung eines Signals entsprechend der tatsächlichen Drehzahl n_ist, vgl. Fig. 10 und Fig. 11. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 16 shows an embodiment for generating a signal corresponding to the actual speed _n, see FIG. Fig. 10 and Fig. 11 , The same or equivalent parts are provided with the same reference numerals.

Die Schaltung 150 weist ein Verstärkungsglied in Form eines pnp-Transistors 400 (bevorzugt BC856B) auf, dessen Basis über einen Widerstand 402 (bevorzugt 1 kΩ) mit der Plusleitung 86 verbunden ist, eine Auskopplungsvorrichtung 404, 406 in Form von zwei Dioden 404, 406 (bevorzugt BAV70), deren Anoden jeweils mit der von der mit der Plusleitung 86 verbundenen Seite abgewandten Seite der Statorwicklungsphasen 220, 222 verbunden sind, und deren Kathoden mit einem Punkt 408 verbunden sind, einen Widerstand 410 (bevorzugt 39 kΩ), welcher zwischen dem Punkt 408 und dem Emitter des Transistors 400 angeordnet ist, und eine Glättungsvorrichtung in Form eines Kondensators 414 (bevorzugt 100 nF), welcher Kondensator 414 zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 400 angeordnet ist. Der Kollektor des Transistors 400 ist über einen Widerstand 418 (bevorzugt 36 kΩ) mit der Masseleitung 88 verbunden, wobei an einem Punkt 412 zwischen dem Kollektor des Transistors 400 und dem Widerstand 418 eine drehzahlabhängige und der Drehzahl proportionale Spannung abgegriffen werden kann.The circuit 150 has a gain element in the form of a pnp transistor 400 (preferably BC856B) whose base is connected to the positive line 86 via a resistor 402 (preferably 1 kΩ), an output device 404, 406 in the form of two diodes 404, 406 (preferably BAV70) whose anodes are respectively connected to the side of the stator winding phases 220, 222 remote from the side connected to the positive line 86 and whose cathodes are connected to a point 408, a resistor 410 (preferably 39 kΩ) which is connected between the Point 408 and the emitter of the transistor 400, and a smoothing device in the form of a capacitor 414 (preferably 100 nF), which capacitor 414 is arranged between the base and the collector of the transistor 400. The collector of the transistor 400 is connected via a resistor 418 (preferably 36 kΩ) to the ground line 88, wherein at a point 412 between the collector of the transistor 400 and the resistor 418 a speed-dependent and the speed proportional voltage can be tapped.

Die Basis des Transistors 400 liegt über den Widerstand 402 an der Plusleitung 86. Sobald einer der Transistoren 224, 226, beispielsweise der Transistor 224, im Betrieb öffnet, arbeitet die Phase 220 im generatorischen Betrieb, und das Potenzial am Punkt 408 wird durch die in die Statorwicklungsphase 220 induzierte, der Drehzahl n_ist proportionale Spannung, welche zu dem Potenzial der Plusleitung 86 addiert wird, größer als das Potenzial an der Plusleitung 86.The base of transistor 400 is connected to positive line 86 through resistor 402. Once one of transistors 224, 226, such as transistor 224, opens in operation, phase 220 operates in regenerative mode, and the potential at point 408 is represented by the in the stator winding phase 220 induced the speed n _is proportional voltage, which is added to the potential of the positive line 86, greater than the potential on the positive line 86th

Dadurch wird der als Verstärkungsglied arbeitende Transistor 400 leitend, und ein Strom fließt über den Widerstand 410, den Transistor 400 und den Widerstand 418 zur Masseleitung 88.As a result, the transistor 400 functioning as a boosting element becomes conductive, and a current flows via the resistor 410, the transistor 400 and the resistor 418 to the ground line 88.

Dieser Strom ist entsprechend der in die Statorwicklungsphase 220 induzierten Spannung wellig. Diese Welligkeit wird durch eine Wechselstromgegenkopplung mittels des Kondensators 414 beseitigt, so dass ein der Rotordrehzahl proportionaler Gleichstrom über den Widerstand 418 zur Masseleitung 88 fließt. Dadurch erhält man am Punkt 412 ein der Rotordrehzahl proportionales Potenzial.This current is wavy according to the voltage induced in the stator winding phase 220. This ripple is removed by an AC negative feedback by means of the capacitor 414, so that a DC proportional to the rotor speed via the resistor 418 to the ground line 88 flows. This gives point 412 a potential proportional to the rotor speed.

Dem Potenzial am Punkt 412 wird über die Diode 420 und den Widerstand 422 die Diodenspannung der Diode 420 aufaddiert, und das Ergebnis wird über den Ausgang n_ist dem Operationsverstärker 152 zugeführt, vgl. Fig. 11.The potential at point 412 is added via the diode 420 and the resistor 422, the diode voltage of the diode 420, and the result is fed via the output n _is the operational amplifier 152, see. Fig. 11 ,

Vorteilhaft an dieser Schaltung 150 ist, dass sie unabhängig von der Höhe der verwendeten Betriebsspannung 86 funktioniert und ein Signal n_ist liefert, das der augenblicklichen Drehzahl des Motors 20 proportional ist.An advantage of this circuit 150 is that it operates regardless of the amount of operating voltage used 86 and a signal n _is n, which is proportional to the instantaneous speed of the motor 20.

Claims

Equipment fan with a drive motor (20), which equipment fan, in addition to its supply lines (86, 88) for the power supply to the drive motor (20), has a control line (90), via which a signal (164) from outside is supplied to this drive motor (20), wherein the signal (164) is a PWM signal and assigned to the drive motor (20) is a device (152; 186), which is formed to influence the speed of the drive motor (20) depending on this signal (164),
and with a device (152; 186) assigned to the drive motor (20) for producing a fault signal, which device is activated if a preset fault condition exists,
wherein the control line (90), via which a signal (164) from outside (156) is supplied to the drive motor (20), is formed to transmit signals in both directions and also serves to transmit the fault signal from the device (152; 186) assigned to the drive motor (20) outwards,
wherein the drive motor (20) is a brushless motor, wherein the device (152; 186) for influencing the speed of the drive motor (20) has a speed governor (152), the target speed (n target) of which is predetermined via the signal (164) supplied from outside,
wherein the equipment fan is formed to facilitate a switch-off of the drive motor (20) depending on the signal (164) supplied from outside,
and wherein assigned to the drive motor (20) is a switching element (192), which can be activated by the device (152; 186) for producing a fault signal, in order to change the potential at the control line (90) during this activation of the switching element (192).
Equipment fan with a drive motor (20), which equipment fan, in addition to its supply lines (86, 88) for the power supply to the drive motor (20), has a control line (90), via which a signal (164) from outside is supplied to this drive motor (20), wherein the signal (164) is a direct voltage signal and assigned to the drive motor (20) is a device (152; 186), which is formed to influence the speed of the drive motor (20) depending on this signal (164),
and with a device (152; 186) assigned to the drive motor (20) for producing a fault signal, which device is activated if a preset fault condition exists,
wherein the control line (90), via which a signal (164) from outside (156) is supplied to the drive motor (20), is formed to transmit signals in both directions and also serves to transmit the fault signal from the device (152; 186) assigned to the drive motor (20) outwards,
wherein the drive motor (20) is a brushless motor, wherein the device (152; 186) for influencing the speed of the drive motor (20) has a speed governor (152), the target speed (n target) of which is predetermined via the signal (164) supplied from outside,
wherein the equipment fan is formed to facilitate a switch-off of the drive motor (20) depending on the signal (164) supplied from outside,
and wherein assigned to the drive motor (20) is a switching element (192), which can be activated by the device (152; 186) for producing a fault signal, in order to change the potential at the control line (90) during this activation of the switching element (192).
Equipment fan according to one of the preceding claims, in which a switch-off device (160, 276, 282) is provided, which can be activated by the occurrence of an extreme value at the control line (90) to switch the drive motor (20) off.
Equipment fan according to claim 1, in which the PWM signal (184) supplied via the control line (90) can be supplied to a voltage divider (276, 278, 284, 286), in which connected in parallel to a partial resistor (286) is a capacitor (282), the charge state of which is a function of the duty cycle of the PWM signal (164),
and the switch-off device (160) can be activated by a partial voltage occurring at this voltage divider (276, 278, 284, 286) if the latter assumes a predetermined value in the case of an extreme value of the duty cycle of the PWM signal (164).
Equipment fan according to claim 4, in which the switch-off device (160) can be activated by a value of the partial voltage that occurs if the control line (90) to the equipment fan is interrupted.
Equipment fan according to one of the preceding claims, in which the switching element (192) can be activated if the motor (20) is switched off by the occurrence of an excess temperature.
Equipment fan according to one of the preceding claims, in which the switching element (192) can be activated if the motor (20) is switched off as a result of too low a speed.
Equipment fan according to one of the preceding claims, which is formed so that the motor (20) is switched off and on periodically when an overcurrent occurs.
Equipment fan according to one of the preceding claims,
with a fan wheel (46; 348), which can be driven by an external rotor motor serving as a drive motor (20), the inner stator (60; 362) of which is attached to a hub (22; 332), which for its part is connected via at least one web (74; 334) to a roughly cylindrical sleeve part (76; 336) surrounding the outside of the fan wheel (46; 348) at a distance,
and with a housing (110; 322) formed for the detachable take-up of this sleeve part (76; 336), which housing is formed for its part for attachment to an object (136, 138).
Equipment fan according to claim 9, in which provided on the hub (22; 332) is an electrical connection line (86,88,90; 364,366,368), for the fixing of which on the outside (338) of the sleeve part (76; 336) at least one holding element (92,94; 370,372) is provided, wherein the connection line (86,88,90; 364,366,368) extends from the hub (22; 332) to the outside of the sleeve part (76; 336) and to the at least one holding element (92,94; 370,372) provided there.
Equipment fan according to claim 10, in which provided on the inside of the housing (110; 322) is a recess (126; 380) to receive the at least one holding element (92,94; 370,372) and the connection line (86,88,90; 364,366,368) held on it.
Equipment fan according to one of claims 9 to 11, in which provided on the outside of the sleeve part (76; 336) is a lug (98; 340), and in which provided in the housing (110; 322) is a member (120,122,124; 342,344) for locking this lug (98; 340), in which this lug (98; 340) latches when the sleeve part (76; 336) is in a preset position relative to the housing (110; 322) or vice-versa.
Equipment fan according to claim 12, in which the member used for locking is formed as an elastic latching member (120,122,124; 348), in which the lug (98; 340) is insertable and lockable by a combination of axial movement and rotary movement of the sleeve part (76; 336) relative to the housing (110; 322).
Equipment fan according to one of claims 9 to 13, in which the housing (110; 322) is provided on one side with a housing protective grid (112; 326) for the passage of air.
Equipment fan according to claim 14, in which hub (22; 332) and sleeve part (76; 336) are provided on a side facing away from the housing protective grid (112; 326) with a protective grid (74,80; 334), so that the equipment fan has a protective grid on both sides following the connection of sleeve part (76; 336) and housing (110; 322).
Equipment fan according to claim 15, in which the protective grid (74, 80) provided on hub (22) and sleeve part (76) has openings, which permit a fingertip to be inserted through, in order to facilitate a movement of the sleeve part (76) relative to the housing (110) by grasping this protective grid (74, 80) manually.
Equipment fan according to claim 15 or 16, in which the protective grid (74, 80) provided on hub (22) and sleeve part (76) is provided with at least one marking (82,84,122), which indicates the opening and/or closing direction in which the sleeve part (76) must be twisted relative to the housing (110) to initiate the relevant process.
Equipment fan according to one of claims 9 to 17, in which the housing (110; 322) for receiving the sleeve part (76; 336) detachably has a substantially cylindrical recess (114; 328) at least in areas.
Equipment fan according to claim 18, in which the roughly cylindrical recess (114; 328) has a discontinuity (118; 342) at least in areas in order to facilitate there the introduction of a lug (98; 340) provided on the outside of the sleeve part (76; 336).
Equipment fan according to claim 19, in which the discontinuity (118; 342) in the roughly cylindrical recess (114; 328) has an elastic latching member (122,124; 346), which facilitates latching of the lug (98; 340) provided on the sleeve part (76; 336) by a relative rotation between housing (110; 322) and sleeve part (76; 336).
Equipment fan according to one of claims 9 to 20, in which the housing (110), seen in an axial direction of the fan, has a roughly rectangular and in particular a square outer circumference.
Equipment fan according to one of claims 18 to 20, and according to claim 24, in which a section (116) of the housing (110) forming the roughly cylindrical recess (114) protrudes over the rectangular outer circumference at least in areas.
Equipment fan according to one of claims 9 to 22, in which provided on the housing (110) is a holding device (132) for a plug (96), which is provided on an electrical connection line (86,88,90) of the external rotor motor (20).
Equipment fan according to one of the preceding claims, which has an arrangement for producing a speed-dependent signal,
with at least one winding (220, 222), in which a speed-dependent voltage is induced in operation by a rotating permanent magnet rotor,
with a diode (404, 406) for decoupling a decoupling signal (408) influenced by the induced voltage from the winding (220,222) when no drive current is flowing in this,
and with an amplifying device (400,402,410) to amplify the decoupling signal (408) to produce the speed-dependent signal (412).
Equipment fan according to claim 24, in which the amplifying device has a transistor (400) for amplifying the decoupling signal.
Equipment fan according to claim 24 or 25, in which a smoothing device (414) is provided for smoothing the speed-dependent signal (412).
Equipment fan according to claim 26, in which the smoothing device (414) has an alternating current negative feedback for smoothing the speed-dependent signal (412).
Equipment fan according to claim 27, in which the amplifying device has an amplifying element (400), and in which the alternating current negative feedback (414) is effected by a capacitor (414), which is provided between an output and an input of the amplifying element.
Equipment fan according to one of claims 24 to 28, with a resistor (418), one end of which is connected to ground and the other end of which is connected to the decoupling signal amplified by the amplifying device (400,402,410), in order to produce the speed-dependent signal via the voltage falling at the resistor (418).
Equipment fan according to one of claims 24 to 29, with at least two windings (220,222), assigned to each of which is a diode (404,406) for decoupling a decoupling signal, wherein the decoupling signals are brought together and amplified by a common amplifying device.
Equipment fan according to one of claims 24 to 30, with a diode (420), which increases the speed-dependent signal by the diode voltage.