EP4706157A1 - Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer bremse - Google Patents

Abstract

Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse, aufweisend ein Lüfterrad und ein das Lüfterrad radial umgebendes Haubenteil, wobei das Haubenteil die Bremse radial umgibt, wobei der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom innerhalb des vom Haubenteil radial umgebenen Raumbereichs strömt.

Description

Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse.

Lüfterhauben von Lüftern sind allgemein bekannt.

Aus der DE 10 2006 013 089 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Flurförderzeug mit elektrischer Antriebseinheit und optimierter Kühlung bekannt.

Aus der EP 2 633 603 B1 ist ein Elektromotor bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor kompakt auszubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor sind, dass der Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse, insbesondere zum Abbremsen der Rotorwelle des Elektromotors und/oder als Haltebremse für die Rotorwelle des Elektromotors, vorgesehen ist, wobei der Elektromotor ein Lüfterrad und ein das Lüfterrad radial umgebendes, insbesondere gehäusebildend umgebendes, Haubenteil aufweist, wobei das Haubenteil die Bremse radial umgibt, insbesondere gehäusebildend umgibt, wobei der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom im geschlossenen Kreislauf geführt ist, und/oder wobei der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom innerhalb des vom Haubenteil radial umgebenen Raumbereichs strömt, insbesondere und mittels des Haubenteils von der Umgebungsluft getrennt ist.

Von Vorteil ist dabei, dass das Haubenteil geschlossen ausgeführt ist und somit kein Luftstrom durch das Haubenteil hindurchgeht. Der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom verbleibt innerhalb des Haubenteils und strömt daher in einem geschlossenen Kreislauf innerhalb des Haubenteils.

Wesentliche Merkmale der Erfindung sind, dass das Haubenteil an einem Lagerschild des Elektromotors befestigt ist und durch das Haubenteil durchgehende Ausnehmungen des Haubenteils mittels Verschlussteilen, insbesondere Deckel, Verschlussschraube und/oder Kabelverschraubung, abgedeckt sind, sodass der vom Lüfter geförderte Luftstrom innerhalb des von dem Haubenteil samt den Verschlussteilen und vom Lagerschild begrenzten und/oder berandeten Raumbereichs strömt, insbesondere und von der Umgebungsluft getrennt ist.

Von Vorteil ist dabei, dass das Haubenteil geschlossen ausgeführt ist und somit kein Luftstrom durch das Haubenteil hindurchgeht. Der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom verbleibt innerhalb des Haubenteils und strömt daher in einem geschlossenen Kreislauf innerhalb des Haubenteils, insbesondere also innerhalb des vom Haubenteil und dem Lagerschild umgebenen Raumbereichs.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Bremse einen Magnetkörper auf, welcher in axialer Richtung vom Lüfterrad beabstandet ist, insbesondere wobei der Abstand zwischen Magnetkörper und Lüfterrad größer als ein Viertel des Außendurchmessers des Lüfterrads ist. Von Vorteil ist dabei, dass genügend Raum für die Verwirbelung des Luftstroms vorhanden ist und auch für den Austausch der Bremse gegen eine Doppelbremse. Insbesondere ist der verfügbare freie Raumbereich nutzbar, indem die Bremse durch eine Doppelbremse ersetzbar ist. Außerdem ist genügend Bauraum zur Verfügung, in welchem die vom Lüfterrad geförderte Luft verwirbelbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der von der elektrisch bestrombaren Wicklung in radialer Richtung überdeckte Bereich von dem von den Lüfterradflügeln des Lüfterrads in radialer Richtung überdeckten Bereich umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass somit eien direkt Kühlung der Wicklung erreicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Magnetkörper mit dem Lagerschild drehfest verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Elektromotor eine integrierte elektromagnetisch betätigbare Bremse aufweist, welche zum Abbremsen oder Halten der Rotorwelle des Elektromotors vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei weiter, dass die Bremse am Lagerschild festlegbar ist. Somit ist der Elektromotor mit Bremse ausführbar und die Verlustwärme der Bremse mittels des vom Lüfterrad geförderten Luftstroms aufspreizbar. Durch wärmeleitende Ausführung des Haubenteils ist ein effizienter Abtransport der Verlustwärme an die Umgebung erreichbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Magnetkörper eine elektrisch bestrombare Wicklung aufgenommen, insbesondere wobei der Magnetkörper eine ringförmige Vertiefung aufweist, in welcher die Wicklung aufgenommen ist, insbesondere wobei die Ringachse der ringförmigen Vertiefung koaxial zur Drehachse der von der Bremse abzubremsenden Welle, insbesondere Rotorwelle, ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Verlustwärme von der Bremse abführbar ist über den vom Lüfterrad geforderten Luftstrom. Von Vorteil ist dabei weiter, dass die Ringachse der ringförmigen Vertiefung und/oder die Wickelachse der Wicklung koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf die Rotorwelle des Elektromotors ein ringförmiger Mitnehmer aufgesteckt und drehfest verbunden mit der Rotorwelle, insbesondere mittels Passfederverbindung, wobei ein scheibenförmiger Bremsbelagträger auf den Mitnehmer aufgesteckt ist und eine Innenverzahnung aufweist, welche mit einer Außenverzahnung des Mitnehmers im Eingriff ist, insbesondere sodass der Bremsbelagträger drehfest mit dem Mitnehmer verbunden ist und in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei eine aus ferromagnetischem Material gefertigte Ankerscheibe mit dem Magnetkörper drehfest verbunden ist, insbesondere mittels am Magnetkörper befestigten Bolzen, welche durch Ausnehmungen der Ankerscheibe in axialer Richtung hindurchgehen, wobei am Magnetkörper abgestützte Federteile auf die Ankerscheibe drücken, insbesondere sodass bei Bestromung der Wicklung die Ankerscheibe entgegen der von den Federteilen erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hin gezogen wird und somit der Bremsbelagträger von der Bremsfläche sich freilaufen kann und/oder sodass bei Nichtbestromung der Wicklung die Federteile die Ankerscheibe auf den Bremsbelagträger drücken, welcher somit auf seiner von der Ankerscheibe axial abgewandten Seite auf die am Lagerschild oder an einem mit dem Lagerschild verbundenen Reibblech ausgebildete Bremsfläche gedrückt wird, insbesondere wobei die Ankerscheibe axial zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper angeordnet ist und/oder wobei der Bremsbelagträger axial zwischen der Ankerscheibe und der Bremsfläche angeordnet ist, insbesondere wobei am Magnetkörper befestigte Bolzen durch Ausnehmungen der Ankerscheibe hindurchragen. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse bei Stromausfall automatisch, insbesondere also selbsttätig, einfällt. Auf diese Weise ist die Sicherheit erhöht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist radial innerhalb des Haubenteils ein Luftleitteil zwischen dem Magnetkörper und dem Lüfterrad angeordnet, insbesondere wobei das Luftleitteil axial zwischen dem Lüfterrad und dem Magnetkörper angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom möglichst effizient genutzt wird. Insbesondere wird die abgeblasene Luft zunächst radial zwischen Haubenteil und Luftleitteil axial zum Magnetkörper hin gefördert und die danach um den Magnetkörper herum wieder erwärmte Luft in das Luftleitteil hineingesaugt und zum Lüfterrad transportiert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Luftleitteil am Magnetkörper befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass das Luftleitteil stabil befestigt ist und ein Wärmestromanteil auch vom Magnetkörper in das vorzugsweise aus Blech als Stanz-Biegeteil gefertigte Luftleitteil fließt und an die im Luftleitteil strömende Luft abgegeben wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Luftleitteil nach radial außen hervorragende Laschenbereiche stoffschlüssig verbunden oder einstückig ausgebildet, welche von auf Schraubteilen aufgeschraubten Muttern an den Magnetkörper angedrückt werden. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige und wärmeleitende Anbindung an den Magnetkörper bewirkbar ist. Dabei sind die Befestigungs mittel, insbesondere auf einen

Gewindebereich eines Bolzens

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Luftleitteil im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet, wobei der Zylinderdurchmesser und/oder Außendurchmesser des hohlzylindrisch ausgebildeten Luftleitteils kleiner ist als der Außendurchmesser des Lüfterrads. Von Vorteil ist dabei, dass der vom Lüfterrad abgeblasene Luftstrom nicht direkt in den Ansaugbereich des Lüfters strömt, insbesondere und Rückverwirbelungen verhindert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Luftleitteil nach radial außen hervorragende, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Flügel angeordnet und/oder ausgebildet, welche dem vom Lüfterrad geförderten Luftstrom einen Drall oder Drehimpuls aufzwingen, insbesondere wobei an jedem Flügel, insbesondere an der jeweiligen Flügelfläche jedes Flügels mehrere Erhebungen, insbesondere Nocken, ausgebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Dralls oder Drehimpulses eine Verwirbelung des Luftstroms erreichbar ist und somit eine verbesserte Wärmeabfuhr erreichbar ist. Insbesondere ist also eine verbesserte Luftführung bewirkbar, welche eine stärkere Verwirbelung verursacht und somit einen effizienteren Wärmeabtransport. Die Erhebungen oder Nocken bewirken eine noch stärkere Verwirbelung des Luftstroms und tragen somit zu einer weiteren Verbesserung des Wärmeabtransports bei.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt die Rotorwelle des Elektromotors durch das Luftleitteil axial hindurch und das Lüfterrad ist drehfest mit der Rotorwelle verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter passiv betreibbar ist.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lüfterrad von einem Lüftermotor angetrieben. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter unabhängig von der Drehzahl der Rotorwelle eine Entwärmung bewirkt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der vom Haubenteil in axialer Richtung überdeckte Bereich den vom Magnetkörper in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Magnetkörper vom Haubenteil gehäusebildend umgeben ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Haubenteil in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verdickungen ausgeformt, wobei zumindest in eine der Verdickungen eine radial durch das Haubenteil durchgehende Gewindebohrung eingebracht ist, in welche eine Verschlussschraube eingeschraubt ist. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Verdickungen eine für eine Gewindebohrung jeweils ausreichende Wandstärke bereitstellbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lüfterrad ein Radiallüfterrad. Von Vorteil ist dabei, dass die angesaugte Luft in allen radialen Richtungen nach radial außen strömt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind alle Ausnehmungen des Haubenteils abgedeckt. Von Vorteil ist dabei, dass der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom innerhalb des Haubenteils strömt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Haubenteil mit zunehmendem axialen Abstand vom Lagerschild einen monoton abnehmenden maximalen Außendurchmesser auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom entsprechend gebogen innerhalb des Haubenteils strömt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei, in Umfangsrichtung zueinander nächstbenachbarten Laschenbereichen das Haubenteil einen derartigen Abstand vom Magnetkörper auf, dass ein Luftstrom axial zwischen dem Haubenteil und dem Magnetkörper nach radial innen einströmt, insbesondere in den radial innerhalb des Haubenteils und radial außerhalb der Rotorwelle angeordneten Raumbereich.

Von Vorteil ist dabei, dass die Luft nach radial innen zwischen Haubenteil und Magnetkörper einströmt und dann in axiale Richtung umgelenkt wird, so dass der Luftstrom dann entlang der Rotorwelle in axialer Richtung zum Lüfterrad hin, von welchem der Luftstrom angesaugt ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist ein erster erfindungsgemäßer Elektromotor in Schrägansicht dargestellt, wobei ein Haubenteil 1 einen Lüfter des Elektromotors abdeckt.

In der Figur 2 ist eine zugehörige Schnittansicht durch den das Haubenteil 1 umfassenden Bereich des Elektromotors dargestellt.

In der Figur 3 ist eine Schrägansicht des Bereichs bei entferntem Haubenteil 1 gezeigt.

In der Figur 4 ist die Schnittansicht durch den das Haubenteil 1 umfassenden Bereich eines zweiten erfindungsgemäßen Elektromotors dargestellt, wobei im Unterschied zum ersten Elektromotor ein Luftleitteil 40 vorgesehen ist.

In der Figur 5 ist eine Schrägansicht des Bereichs der Figur 4 bei entferntem Haubenteil 1 gezeigt.

In der Figur 6 ist der Bereich eines dritten Elektromotors in Schrägansicht dargestellt, dessen Luftleitteil im Unterschied zum Luftleitteil 40 des zweiten Elektromotors zusätzlich Flügel 60 aufweist.

Wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt, wiest der Elektromotor ein Statorgehäuse 2 dar, welches an seinem ersten axialen Ende mit einem Lagerschild 25 und an seinem anderen axialen Ende mit einem Lagerflansch verbunden ist, wobei zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 4 das Lagerschild 25 ein erstes Lager aufnimmt und der Lagerflansch ein zweites Lager.

Die Rotorwelle ragt insbesondere B-seitig durch einen Magnetkörper 22 einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse hindurch und ist an ihrem Endbereich mit einem Lüfterrad 21 drehfest verbunden.

Die Bremse weist einen scheibenförmigen Bremsbelagträger auf, der eine Innenverzahnung aufweist. Der Bremsbelagträger ist auf einen ringförmigen Mitnehmer aufgesteckt, der eine Außenverzahnung aufweist und mittels Passfederverbindung mit der Rotorwelle 4 drehfest verbunden ist. Die Innenverzahnung ist mit der Außenverzahnung im Eingriff. Somit ist der Bremsbelagträger drehtest mit dem Mitnehmer verbunden und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet.

Der Magnetkörper 22 ist aus ferromagnetischem Material gefertigt, insbesondere aus einem GGG-Guss.

Im Magnetkörper 22 ist eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet, in welcher eine elektrisch bestrombare Wicklung 23 aufgenommen ist.

Die Ringachse der ringförmigen Ausnehmung und/oder die Wicklungsachse der Wicklung 23 ist koaxial zur Drehachse der Rotorwelle 4 ausgerichtet.

Am Magnetkörper 22 abgestützte Federteile 24 drücken auf eine Ankerscheibe, welche in axialer Richtung zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper 22 angeordnet ist.

Die Ankerscheibe ist aus ferromagnetischem Material gefertigt und mit dem Magnetkörper 22 drehfest verbunden und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Insbesondere ragen am Magnetkörper 22 abgestützte Bolzen durch Ausnehmungen der Ankerscheibe hindurch.

Der Bremsbelagträger ist in axialer Richtung zwischen der Ankerscheibe und einer Bremsfläche angeordnet, welche entweder an einem mit dem Lagerschild 25 drehfest verbundenen Reibblech oder direkt am Lagerschild ausgebildet ist.

Bei Bestromung der Wicklung 23 wird die Ankerscheibe entgegen der von den Federteilen 24 erzeugten Federkraft zum Magnetkörper 22 hingezogen, so dass der Bremsbelagträger sich freilaufen kann von der Bremsfläche.

Bei Nicht-Bestromung drücken die Federteile 24 die Ankerscheibe auf den Bremsbelagträger, so dass dieser auf die Bremsfläche gedrückt wird und daher axial beidseitig Reibschluss ausgebildet wird. Das Haubenteil 1 umgibt die Bremse und das Lüfterrad 21 radial und/oder gehäusebildend.

Das Haubenteil 1 ist am Lagerschild 25 befestigt, insbesondere mittels Schrauben.

Das Haubenteil 1 weist eine mittig angeordnete Ausnehmung auf, welche von einem Deckel 20 verschlossen ist, welcher mittels Schrauben ans Haubenteil angedrückt ist.

Das Haubenteil 1 mit dem Deckel 20 ist als derart geschlossenes Gehäuse ausgeführt, dass der vom Lüfterrad 21 geförderte Luftstrom innerhalb des vom Deckel 20, Haubenteil 1 und Lagerschild 25 begrenzten Innenraumbereichs verbleibt.

Auf diese Weise transportiert der vom Lüfterrad 21 geförderte Luftstrom Wärme von heißeren Stellen zu kälteren Stellen. Somit ist ein verbesserterWärmeabtransport an die Umgebung erreichbar.

Der Luftstrom strömt am Magnetkörper 22 vorbei und wird vorzugsweise in axialer Richtung angesaugt, insbesondere wobei er am Rotorwelle 4 entlangströmt. Die vom Lüfterrad 21 abgeblasene Luft strömt im Wesentlichen radial vom Lüfterrad 21 weg und dann entlang der Innenseite des Haubenteils 1.

Das Haubenteil 1 weist an seinem Umfang in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verdickungen 6 auf, insbesondere wobei die Wandstärke des Haubenteils 1 in den an die Verdickungen 6 direkt angrenzenden Bereichen geringer ist als in den Bereichen der Verdickungen 6.

In einer der Verdickungen 6 ist eine durch das Haubenteil 1 durchgehende Gewindebohrung eingebracht, in welche eine Verschlussschraube 5 eingeschraubt ist. Somit fungiert die Gewindebohrung als Kontrollöffnung zum Kontrollieren oder Überwachen der Bremse, insbesondere eines Luftspalts der Bremse, der durch Abnutzung der Bremsbeläge im Laufe der Betriebszeit veränderlich ist, insbesondere und im stromlosen Betriebsfall der Bremse zwischen der Ankerscheibe und dem Magnetkörper 22 angeordnet ist.

Die elektrischen Anschlussleitungen der Wicklung 23 sind durch Bohrungen im Lagerschild 25 geführt oder durch eine durch das Haubenteil 1 durchgehende Kabelverschraubung 7 durchgeführt. Auf dem Statorgehäuse 2 ist ein Anschlusskasten 3 aufgesetzt, in welchem die Statorwicklungsleitungen des Elektromotors mit elektrischen Versorgungsleitungen verbindbar sind.

Wie in Figur 2 und Figur 3 erkennbar, ist der Abstand zwischen dem Magnetkörper 22 und dem Lüfterrad 21 größer als ein Viertel des Außendurchmessers des Lüfterrads 21. Somit ist genügend Bauraum für den Ersatz der Bremse durch eine Doppelbremse vorhanden.

Wie in Figur 4 und 5 gezeigt, ist aber auch im Unterschied zum Elektromotor nach Figur 1 bis 3 ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Luftleitteil 40 axial zwischen dem Magnetkörper 22 und dem Lüfterrad 21 anordenbar, insbesondere wobei die Zylinderachse des hohlzylindrischen Luftleitteils 40 koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet. In den Figuren ist das Luftleitteil 40 nur prinzipiell dargestellt. Der Zylinderdurchmesser oder Außendurchmesser des Luftleitteils 40 ist vorzugsweise kleiner als der Außendurchmesser des Lüfterrads 21 ausgebildet, insbesondere um ein effizienteres Ansaugen der Luft aus dem rohrförmigen Luftleitteil 40 zu erreichen und um den vom Lüfterrad abgeblasenen Luftstrom vom Ansaugbereich sicher zu beabstanden, insbesondere also Rückverwirbelungen zu vermeiden.

Am Luftleitteil 40 sind nach radial außen hervorragende Laschenbereiche 41 stoffschlüssig angebracht oder einstückig ausgebildet, welche von Muttern 42 an den Magnetkörper 22 angedrückt werden, die auf Schraubteilen aufgeschraubt sind. Insbesondere sind die Schraubteile als Gewindebolzen ausgeführt, welche durch den Magnetkörper 22 und die Ankerscheibe hindurchragen und in Gewindebohrungen des Lagerschilds 25 eingeschraubt sind.

Das Luftleitteil 40 ist vorzugsweise als Stanz-Biegeteil aus Blech ausgebildet.

Mittels des Luftleitteils 40 ist die an der Innenseite des Haubenteils 1 zurückströmende Luft von der an der Rotorwelle 4 zum Lüfterrad 21 hinströmende Luft getrennt. Durch die verbesserte Luftführung sind Wirbelverluste verringerbar.

Wie in Figur 6 gezeigt, ist aber auch im Unterschied zum Elektromotor nach Figur 4 und 5 das im Wesentlichen hohlzylindrische Luftleitteil 40 zusätzlich mit nach radial außen hervorragenden Flügeln 60 ausbildbar, wobei die Flügel 60 derart geformt sind, dass die zwischen Haubenteil 1 und Luftleitteil 40 strömende Luft nicht nur in axialer Richtung strömt sondern auch einen Drall, insbesondere Drehimpuls, erhält, insbesondere also zur axialen Geschwindigkeitskomponente eine in Umfangsrichtung gerichtete Geschwindigkeitskomponente. Auf diese Weise sind Turbulenzen und Verwirbelungen bewirkbar, welche den Wärmetransport verbessern.

Vorzugsweise wird das Lüfterrad 21 derart ausgeführt, dass die Strömungsrichtung des vom Lüfterrad 21 geförderten Luftstroms unabhängig ist von der Drehrichtung der Rotorwelle 4.

Zwischen Haubenteil und Magnetkörper, insbesondere zwischen jeweils zwei zueinander in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Laschenbereichen 41 , ist ein Luftspalt vorhanden, so dass der angesaugte Luftstrom durch diesen Luftspalt nach radial innen hindurchströmt und danach radial innerhalb des Haubenteils

Insbesondere ist der von der elektrisch bestrombaren Wicklung in radialer Richtung überdeckte Bereich von dem von den Lüfterradflügeln 60 des Lüfterrads 21 in radialer Richtung überdeckten Bereich umfasst. Somit trifft der vom Lüfterrad 21 geförderte Luftstrom in einer derartigen radialen Breite auf den Magnetkörper, dass der gesamte von der Wicklg überdeckte radiale Bereich am Magnetkörper mit einem gekühlten Luftstrom beaufschlagt wird, so dass die Wärme von der Wicklung durch den Magentkörper möglichst direkt an den Luftstrom abführbar ist.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird das Lüfterrad 21 nicht drehfest mit der Rotorwelle 4 verbunden, sondern es wird zusätzlich ein Lüftermotor innerhalb des Haubenteils 1 angeordnet, welcher das Lüfterrad 21 antreibt.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist ein Lüfterrad 21 einsetzbar, welches abhängig von der Drehrichtung des Lüfterrads 21 die Förderrichtung des Lüfterrads umkehrt.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist das Luftleitteil 40 nicht hohlzylindrisch geformt, sondern als Düse, also in Strömungsrichtung verengend, wobei hierzu die Strömungsrichtung im Ansaugbereich vom Magnetkörper 22 weg gewählt ist. Der Außendurchmesser des Luftleitteils 40 nimmt also mit zunehmendem Abstand vom Magnetkörper 22 ab. Dadurch ist eine optimierte Strömungsgeschwindigkeit erzielbar. Alternativ wird das Luftleitteil 40 als Diffusor ausgebildet, so dass der Außendurchmesser des Luftleitteils 40 mit zunehmendem Abstand vom Magnetkörper 22 zunimmt. Dadurch ist eine stärkere Verwirbelung erreichbar.

Bezugszeichenliste

1 Haubenteil

2 Statorgehäuse

3 Anschlusskasten

4 Rotorwelle

5 Verschlussschraube

6 Verdickung für Verschlussschraube

7 Kabelverschraubung

20 Deckel

21 Lüfterrad

22 Magnetkörper

23 Wicklung

24 Federteil

25 Lagerschild

40 Luftleitteil

41 Laschenbereich des Luftleitelements

42 Mutter

60 Flügel

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse, insbesondere zum Abbremsen der Rotorwelle des Elektromotors und/oder als Haltebremse für die Rotorwelle des Elektromotors, aufweisend ein Lüfterrad und ein das Lüfterrad radial umgebendes, insbesondere gehäusebildend umgebendes, Haubenteil, wobei das Haubenteil die Bremse radial umgibt, insbesondere gehäusebildend umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom im geschlossenen Kreislauf geführt ist, und/oder dass der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom innerhalb des vom Haubenteil radial umgebenen Raumbereichs strömt, insbesondere und mittels des Haubenteils von der Umgebungsluft getrennt ist, und/oder dass das Haubenteil an einem Lagerschild des Elektromotors befestigt ist und durch das Haubenteil durchgehende Ausnehmungen des Haubenteils mittels Verschlussteilen, insbesondere Deckel, Verschlussschraube und/oder Kabelverschraubung, abgedeckt sind, sodass der vom Lüfter geförderte Luftstrom innerhalb des von dem Haubenteil samt den Verschlussteilen und vom Lagerschild begrenzten und/oder berandeten Raumbereichs strömt, insbesondere und von der das Haubenteil und/oder den Elektromotor umgebenden Umgebungsluft getrennt ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse einen Magnetkörper aufweist, welcher in axialer Richtung vom Lüfterrad beabstandet ist, insbesondere wobei der Abstand zwischen Magnetkörper und Lüfterrad größer als ein Viertel des Außendurchmessers des Lüfterrads ist.

3. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper mit dem Lagerschild drehfest verbunden is, und wärmeleitend.

4. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Magnetkörper eine elektrisch bestrombare Wicklung aufgenommen ist, insbesondere wobei der von der elektrisch bestrombaren Wicklung in radialer Richtung überdeckte Bereich von dem von den Lüfterradflügeln des Lüfterrads in radialer richtung überdeckten Bereich umfasst ist, insbesondere wobei der Magnetkörper eine ringförmige Vertiefung aufweist, in welcher die Wicklung aufgenommen ist, insbesondere wobei die Ringachse der ringförmigen Vertiefung koaxial zur Drehachse der von der Bremse abzubremsenden Welle, insbesondere Rotorwelle, ausgerichtet ist.

5. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Rotorwelle des Elektromotors ein ringförmiger Mitnehmer aufgesteckt und drehfest verbunden ist mit der Rotorwelle, insbesondere mittels Passfederverbindung, wobei ein scheibenförmiger Bremsbelagträger auf den Mitnehmer aufgesteckt ist und eine Innenverzahnung aufweist, welche mit einer Außenverzahnung des Mitnehmers im Eingriff ist, insbesondere sodass der Bremsbelagträger drehfest mit dem Mitnehmer verbunden ist und in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei eine aus ferromagnetischem Material gefertigte Ankerscheibe mit dem Magnetkörper drehfest verbunden ist, insbesondere mittels am Magnetkörper befestigten Bolzen, welche durch Ausnehmungen der Ankerscheibe in axialer Richtung hindurchgehen, wobei am Magnetkörper abgestützte Federteile auf die Ankerscheibe drücken, insbesondere sodass bei Bestromung der Wicklung die Ankerscheibe entgegen der von den Federteilen erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hin gezogen wird und somit der Bremsbelagträger von der Bremsfläche sich freilaufen kann und/oder sodass bei Nichtbestrom ung der Wicklung die Federteile die Ankerscheibe auf den Bremsbelagträger drücken, welcher somit auf seiner von der Ankerscheibe axial abgewandten Seite auf die am Lagerschild oder an einem mit dem Lagerschild verbundenen Reibblech ausgebildete Bremsfläche gedrückt wird, insbesondere wobei die Ankerscheibe axial zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper angeordnet ist und/oder wobei der Bremsbelagträger axial zwischen der Ankerscheibe und der Bremsfläche angeordnet ist, insbesondere wobei am Magnetkörper befestigte Bolzen durch Ausnehmungen der Ankerscheibe hindurchragen.

6. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial innerhalb des Haubenteils ein Luftleitteil zwischen dem Magnetkörper und dem Lüfterrad angeordnet ist, insbesondere wobei das Luftleitteil axial zwischen dem Lüfterrad und dem Magnetkörper angeordnet sind.

7. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitteil am Magnetkörper befestigt ist.

8. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Luftleitteil nach radial außen hervorragende Laschenbereiche stoffschlüssig verbunden sind oder einstückig ausgebildet sind, welche von auf Schraubteilen aufgeschraubten Muttern an den Magnetkörper angedrückt werden.

9. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitteil im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist, wobei der Zylinderdurchmesser und/oder Außendurchmesser des hohlzylindrisch ausgebildeten Luftleitteils kleiner ist als der Außendurchmesser des Lüfterrads.

10. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Luftleitteil nach radial außen hervorragende, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Flügel angeordnet und/oder ausgebildet sind, welche dem vom Lüfterrad geförderten Luftstrom einen Drall oder Drehimpuls aufzwingen, insbesondere wobei an jedem Flügel, insbesondere an der jeweiligen Flügelfläche jedes Flügels mehrere Erhebungen, insbesondere Nocken, ausgebildet sind.

11. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle des Elektromotors durch das Luftleitteil axial hindurchragt und das Lüfterrad drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist. Von Vorteil ist das der Lüfter passiv betreibbar ist und somit kostengünstig vorsehbar ist. oder dass das Lüfterrad von einem Lüftermotor angetrieben ist.

12. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Haubenteil in axialer Richtung überdeckte Bereich den vom Magnetkörper in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst.

13. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Haubenteil in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verdickungen ausgeformt sind, wobei zumindest in eine der Verdickungen eine radial durch das Haubenteil durchgehende Gewindebohrung eingebracht ist, in welche eine Verschlussschraube eingeschraubt ist.

14. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad ein Radiallüfterrad ist, und/oder dass alle Ausnehmungen des Haubenteils abgedeckt sind, und/oder dass das Haubenteil mit zunehmendem axialen Abstand vom Lagerschild einen monoton abnehmenden maximalen Außendurchmesser aufweist.

15. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei, in Umfangsrichtung zueinander nächstbenachbarten Laschenbereichen das Haubenteil einen derartigen Abstand vom Magnetkörper aufweist, dass ein Luftstrom axial zwischen dem Haubenteil und dem Magnetkörper nach radial innen einströmt, insbesondere in den radial innerhalb des Haubenteils und radial außerhalb der Rotorwelle angeordneten Raumbereich.