WO2017178008A1 - Motor für ein gargerät - Google Patents

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WO2017178008A1
WO2017178008A1 PCT/DE2017/100270 DE2017100270W WO2017178008A1 WO 2017178008 A1 WO2017178008 A1 WO 2017178008A1 DE 2017100270 W DE2017100270 W DE 2017100270W WO 2017178008 A1 WO2017178008 A1 WO 2017178008A1
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WO
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electric motor
coil cores
motor according
end shield
coils
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PCT/DE2017/100270
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English (en)
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Inventor
Harald Buchalla
Stefan HEISSENBERG
Original Assignee
Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. Kg filed Critical Hanning Elektro-Werke Gmbh & Co. Kg
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
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    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/12—Machines characterised by the modularity of some components

Definitions

  • the invention relates to an electric motor for a fan of a hot air oven, a steamer or other cooking appliance. Furthermore, the invention relates to a cooking appliance with an electric motor.
  • the asynchronous motors and the internal-rotor synchronous motors have a relative to the circumference relatively large length, so that a comparatively large installation space is provided.
  • the external rotor synchronous machines are a bit flatter, but more expensive to manufacture, worse to cool and scale in their performance only bad because it requires a lot of tooling.
  • the invention is therefore based on the object to provide a cost-effective engine for hot air ovens, steamer and other cooking appliances and a cooking appliance with an engine according to the invention.
  • the invention has the features of claim 1.
  • an electric motor designed as an axial flow machine for a cooking appliance comprises a rotor with a return body and with a plurality of axially distributed, distributed in the circumferential direction on the return body
  • Permanent magnets a stator having a plurality of circumferentially distributed arranged coils, comprising of the coil cores, which are made of a soft magnetic powder composite, with the coil cores associated with flux collectors and with a laminated core as a return ring, which the coils on a side opposite the flux collectors is assigned, and a supported via at least one roller bearing shaft to which the rotor is held against rotation.
  • the particular advantage of the invention is that the electric motor according to the invention has a small axial depth and is very easy to assemble for different engine power. It is the case here that a large number of identical parts can be used for different engine outputs.
  • the same permanent magnets can always be used.
  • the coil cores associated with the coils can be produced particularly economically and produced in different lengths because of their production from the soft magnetic powder composite material (SMC: Soft Magnetic Compound).
  • SMC Soft Magnetic Compound
  • the different lengths of coil cores can then be combined with coils of different lengths to scale the motor power of the axial flow machine.
  • the production of the coil cores takes place in a sintering process after pressing the soft magnetic powder composite material.
  • a pressing tool with a series of cores which can be arranged offset in height for the production of coil cores of different lengths.
  • the flux collectors can also be made of a soft magnetic powder composite material.
  • the flux collector and the coil cores can be made of the same
  • Powder composite can be produced.
  • Particularly preferred is the one-piece design of the flow collector and coil cores.
  • the one-piece production can be carried out in a single operation via a single pressing tool.
  • the coil cores which can be produced according to the invention in different lengths, can then always equal shaped flow collector for
  • the return body may consist of a soft magnetic material, preferably of ST37. It is insofar the production of the rotor of the electric motor according to the invention possible cost-effectively.
  • the return ring in the circumferential direction distributed recesses which preferably as axially extended
  • paragraphs are formed on the coil cores in the region of the coil core head, wherein the paragraphs a parallel to a flat side of the return ring oriented contact surface is formed for the return ring.
  • a cross section of the coil cores is so far in the field of
  • Coil cores to the return ring Coil cores to the return ring.
  • a housing of the electric motor according to the invention is designed in several parts.
  • the multi-part housing comprises an A-end shield, which is designed to receive an A-bearing for the shaft, and a B-end shield, which supports a B-bearing of the shaft.
  • the coil cores with the flux collectors via a axially guided by the coil cores fastening element, in particular a screw are fixed to the B-bearing plate such that the return ring is pressed by the coil cores against the B-bearing plate.
  • this results in a flat and reliable determination of the return ring on the B-end shield.
  • the A-bearing can be supported by means of axially acting spring rings against the A-end shield.
  • the invention has the features of claim 11.
  • a cooking appliance provided with a cooking chamber, which has a door and is adapted to receive food.
  • a fan wheel is arranged, which is driven by the electric motor according to the invention.
  • the electric motor is provided separately from the cooking chamber in an installation room. It drives via a shaft, which is guided over a recess in a provided between the installation space and the cooking chamber wall, the end fixed to the shaft fan.
  • the particular advantage of the invention is that the electric motor according to the invention has a very low axial depth and, consequently, the Installation space can be made small. On the one hand, this makes it possible to make the cooking appliance smaller with a constantly large cooking space. Alternatively, a constant size cooking appliance may be due to a reduction in the size of the
  • Installation space have a larger cooking space.
  • more food to be cooked in the cooking appliance according to the invention can be prepared with a single operation.
  • the essence of the invention is to use in the above-mentioned application electric motors that operate on the Axialpound tac. These motors are very flat, easy to manufacture, and also easy to modify in performance by the methodology described above.
  • FIG. 1 shows a cooking appliance of conventional type with a conventional induction motor as a drive for a fan
  • Fig. 2 shows an inventive cooking appliance with an inventive
  • Fig. 4 is a cross section through the electric motor of Fig. 3 and
  • FIG. 5 is a partial sectional view of the electric motor of FIG .. 4 1 and 2 show the cross section through a cooking appliance 13. Clearly visible are the cooking chamber 1 and the installation space 2 on a rear side of the cooking appliance 13. The installation space 2 opposite on a front of the cooking appliance 13 is a door 5. In the installation room. 2 are one or more motors 3a
  • the depth L1 of the cooking chamber 1 can be increased in the cooking appliance 13 according to the invention by the amount resulting from the installation length difference L3 - L2 of the motors 3a, 3b.
  • FIGS. 3 to 5 A preferred internal construction of an axial flow machine 3b which is particularly suitable for the above use is shown in FIGS. 3 to 5.
  • the rotor consists essentially of the magnetic yoke body 7 and on it
  • the magnetic yoke 7 may consist in most cases of solid, inexpensive soft magnetic material, for example ST37.
  • the same magnets 8 can be used for a wide range of possible engine powers, which is economically very advantageous.
  • the stator of the motor according to the invention comprises a plurality of in
  • Ring segment-shaped flow collector 14 for a spool core 10 is provided.
  • the return ring 11 is the coils 9 on a the river collector 14th
  • the stator builds disc-shaped compact. It has a comparatively large rotor diameter compared to an axial length thereof.
  • the rotor diameter is at least twice as large as the axial length, which is determined by the return ring 1 1 to the flux collector 14.
  • the coil cores 10 of the stator coils 9 are preferably made of a soft magnetic powder composite material (SMC: Soft Magnetic Compound).
  • SMC Soft Magnetic Compound
  • stator cores and flux collector 14 are manufactured in one piece and in one operation. This happens, for example, in that the SMC material is first pressed into shape and then subjected to a sintering process. The head areas of the coil cores (coil core heads 12) are then received in a common laminated core 1 1 to close the magnetic circuit.
  • the electric motor according to the invention comprises a multi-part housing with an A-end shield 16a and a B-end shield 16b.
  • a shaft 20 of the electric motor is supported via the housing as well as an A-bearing 17a designed in the manner of a roller bearing and a B-bearing 17b likewise designed in the manner of a roller bearing.
  • On the shaft 20 of the rotor with the yoke body 7 and the permanent magnet 8 fixed thereto is held against rotation. While the B-bearing 17b supports the shaft 20 directly on the B-end shield 16b, the A-bearing 17a is axially fixed to the A-end shield 16a via a spring ring 19.
  • the spring ring 19 succeeds a balance of forces, which allows the rolling bearings (A-bearing 17a, B-bearing 17b) in a relatively compact form to realize cost-effective and with a long service life.
  • Background of the spring washers 19 is such that the comparatively large axial bearing forces, which would normally be supported by the B-bearing 17b, are additionally supported by the spring washers 19 through the A-end shield 16a.
  • the B-bearing plate 16b is relieved to that extent.
  • the return ring 1 1 is set against the B-bearing plate 16b.
  • For positional positioning of the return ring 1 1 are formed on this in the manner of circumferentially regularly distributed and formed as a passage recesses recesses 15, in which engages on the coil cores 10 on a flow collector 14 remote from the free end side formed coil core 12.
  • the coil core heads 12 form due to a cross-sectional reduction a paragraph with a parallel to a flat side of the return ring 1 1 contact surface formed.
  • the screws 18 serve so far as the definition of
  • Axialenmaschine 3b in a wide range thereby be adapted to the requirements that the height of the coil 9 - and thus naturally also the
  • Coil cores - varies. Such a variation is not easily possible with external rotor motors, since differently deep, bell-shaped rotors are required for different powers. In each case very expensive tools are to be purchased.
  • River collectors 14, but different core height can be produced.
  • more or less SMC powder is introduced into the pressing tool.
  • By appropriate modulation of the pressing and / or the pressing pressure with the same tool so simple and inexpensive similar cores 10 can be generated with the same molded flow collector 14, but different core height.

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Motor für ein Gargerät, wobei der elektrische Motor als Axialflussmaschine ausgebildet ist, umfassend einen Rotor mit einem Rückschlusskörper (7) und mit einer Mehrzahl von daran in Umfangsrichtung verteilt axial festgelegten Permanentmagneten (8), umfassend einen Stator mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Spulen (9), mit von den Spulen (9) umfassten Spulenkernen (10), welche aus einem weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff hergestellt sind, mit den Spulenkernen (10) zugeordneten Flusssammlern (14) und mit einem Blechpaket als Rückschlussring (11) des Stators, wobei der Rückschlussring (11) den Spulen (9) der auf einer den Flusssammlern (14) gegenüberliegenden Seite zugeordnet ist, und umfassend eine über wenigstens ein Wälzlager gestützte Welle (20), an der der Rotor drehfest gehalten ist.

Description

Motor für ein Gargerät
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Motor für einen Lüfter eines Heißluftofens, eines Dampfgarers oder eines anderen Gargeräts. Ferner betrifft die Erfindung ein Gargerät mit einem elektrischen Motor.
In kommerziellen Heißluftöfen, Dampfgarern und anderen Gargeräten kommen aktuell klassische Asynchronmotoren, Innenläufer-Synchronmotoren und partiell auch schon Außenläufer-Synchronmotoren zum Einsatz. Die Motoren werden außerhalb eines Garraums des Gargeräts in einem Installationsraum desselben vorgesehen. Bei einer gegebenen Bautiefe für das Gargerät ist die Größe des Garraums daher unmittelbar beeinflusst durch die Größe des Installationsraums, in welchem der Motor vorgesehen wird. Ein großer Installationsraum reduziert folglich die Größe des Garraums.
Insbesondere die Asynchronmotoren und die Innenläufer-Synchronmotoren weisen eine bezüglich des Umfangs verhältnismäßig große Baulänge auf, sodass ein vergleichsweise großer Installationsraum vorzusehen ist. Die Außenläufer- Synchronmaschinen sind zwar etwas flacher, aber aufwändig zu fertigen, schlechter zu kühlen und in ihrer Leistungsfähigkeit nur schlecht zu skalieren, da dazu ein hoher Werkzeugaufwand nötig ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen kostengünstigen Motor für Heißluftöfen, Dampfgarer und andere Gargeräte sowie ein Gargerät mit einem erfindungsgemäßen Motor anzugeben.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
Es umfasst dabei ein als Axialflussmaschine ausgebildeter elektrischer Motor für ein Gargerät einen Rotor mit einem Rückschlusskörper und mit einer Mehrzahl von an dem Rückschlusskörper in Umfangsrichtung verteilt axial festgelegten
Permanentmagneten, einen Stator mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Spulen, mit von den Spulen umfassten Spulenkernen, welche aus einem weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff hergestellt sind, mit den Spulenkernen zugeordneten Flusssammlern und mit einem Blechpaket als Rückschlussring, welcher den Spulen auf einer den Flusssammlern gegenüberliegenden Seite zugeordnet ist, sowie eine über wenigstens ein Wälzlager gestützte Welle, an der der Rotor drehfest gehalten ist.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der erfindungsgemäße elektrische Motor eine geringe axiale Bautiefe aufweist und sehr gut konfektionierbar ist für verschiedene Motorleistungen. Es ist hierbei so, dass eine große Anzahl von Gleichteilen für unterschiedliche Motorleistungen verwendet werden kann.
Beispielsweise können die stets gleichen Permanentmagnete verwendet werden. Die den Spulen zugeordneten Spulenkerne können aufgrund ihrer Herstellung aus dem weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff (SMC: Soft Magnetic Compound) besonders wirtschaftlich gefertigt und in unterschiedlichen Längen hergestellt werden. Die unterschiedlich langen Spulenkerne können dann mit unterschiedlich langen Spulen kombiniert werden zur Skalierung der Motorleistung der Axialflussmaschine.
Die Herstellung der Spulenkerne erfolgt in einem Sinterprozess nach dem Pressen des weichmagnetischen Pulververbundwerkstoffs. Verwendet hierzu wird beispielsweise ein Presswerkzeug mit einer Reihe von Kernen, welche höhenversetzt angeordnet werden können zur Herstellung von Spulenkernen unterschiedlicher Länge. Durch die Modulation eines Presswegs und/oder einer Pressdrucks für das Presswerkzeug können in demselben Presswerkzeug einfach, schnell und kostengünstig gleichartige Spulenkerne mit einer unterschiedlichen Kernlänge hergestellt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Flusssammler ebenfalls aus einem weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff hergestellt werden. Bevorzugt können die Flusssammler und die Spulenkerne aus dem gleichen
Pulververbundwerkstoff hergestellt werden. Besonders bevorzugt ist die einstückige Ausbildung der Flusssammler und Spulenkerne. Die einstückige Herstellung kann dabei in einem einzigen Arbeitsgang über ein einziges Presswerkzeug erfolgen. Den Spulenkernen, welche nach der Erfindung in unterschiedlichen Längen hergestellt werden können, können dann stets gleich ausgeformte Flusssammler für
unterschiedliche Motorleistungen zugeordnet werden. Die wirtschaftlich vorteilhafte Fertigung des elektrischen Motors beziehungsweise seines Stators verbessert sich hierdurch weiter.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Rückschlusskörper aus einem weichmagnetischen Werkstoff, bevorzugt aus ST37 bestehen. Es ist insofern auch die Herstellung des Rotors des erfindungsgemäßen elektrischen Motors kostengünstig möglich.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Rückschlussring in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Ausnehmungen auf, welche bevorzugt als axial erstreckte
Durchgangsausnehmungen ausgebildet sind. In die Ausnehmungen greifen an den Spulenkernen auf einer den Flusssammlern abgewandten Seite ausgebildete
Spulenkernköpfe ein. Vorteilhaft ergibt sich durch den Eingriff der Spulenkernköpfe in die Ausnehmungen des Rückschlussrings eine Lagezuordnung des Rückschlussrings zu den Spulenkernen beziehungsweise die Spulenkerne sind über den
Rückschlussring zueinander in Umfangsrichtung verteilt angeordnet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind an den Spulenkernen im Bereich des Spulenkernkopfes Absätze ausgebildet, wobei durch die Absätze eine parallel zu einer Flachseite des Rückschlussrings orientierte Anlagefläche für den Rückschlussring ausgebildet ist. Ein Querschnitt der Spulenkerne ist insofern im Bereich des
Spulenkernkopfes reduziert ausgebildet. Vorteilhaft ergibt sich durch das Vorsehen der Absätze an den Spulenkernen eine Möglichkeit zur axialen Positionierung der
Spulenkerne zum Rückschlussring.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Gehäuse des erfindungsgemäßen elektrischen Motors mehrteilig ausgebildet. Das mehrteilige Gehäuse umfasst ein A- Lagerschild, welches zur Aufnahme eines A-Lagers für die Welle ausgebildet ist, sowie ein B-Lagerschild, welches ein B-Lager der Welle stützt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Spulenkerne mit den Flusssammlern über ein axial durch die Spulenkerne geführtes Befestigungselement, insbesondere eine Schraube, an dem B-Lagerschild derart festgelegt sind, dass der Rückschlussring von den Spulenkernen gegen das B-Lagerschild angedrückt ist. Vorteilhaft ergibt sich hierdurch eine flächige und zuverlässige Festlegung des Rückschlussrings an dem B-Lagerschild.
Beispielsweise kann das A-Lager über axial wirkende Federringe gegen das A- Lagerschild abgestützt sein. Vorteilhaft ergibt sich durch das Vorsehen der Federringe für das A-Lagerschild die Möglichkeit, die aufgrund der Bauart des erfindungsgemäßen elektrischen Motors als Axialflussmaschine großen Axialkräfte, welche bei einem Verzicht auf die Federringe von dem B-Lager abzustützen wären, zu reduzieren. Es gelingt hierdurch, die dem B-seitigen Lagerschild zugeordneten Kugellager (B-Lager) zu entlasten. Letztlich können durch diesen Kräfteausgleich im Verhältnis zur
Baugröße des elektrischen Motors stehende, kostengünstige Kugellager mit ausreichender Lebensdauer eingesetzt werden.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 11 auf.
Es ist demnach ein Gargerät mit einem Garraum vorgesehen, welcher eine Tür aufweist und ausgebildet ist zur Aufnahme von Gargut. In dem Garraum ist ein Lüfterrad angeordnet, welches von dem erfindungsgemäßen Elektromotor angetrieben wird. Der Elektromotor ist getrennt von dem Garraum in einem Installationsraum vorgesehen. Er treibt über eine Welle, welche über eine Ausnehmung in einer zwischen dem Installationsraum und dem Garraum vorgesehenen Wand geführt ist, das endseitig an der Welle festgelegte Lüfterrad an.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der erfindungsgemäße elektrische Motor eine sehr geringe axiale Bautiefe aufweist und demzufolge der Installationsraum klein ausgebildet werden kann. Dies gibt zum einen die Möglichkeit, das Gargerät bei einem konstant großen Garraum kleiner auszubilden. Alternativ kann ein konstant großes Gargerät aufgrund einer Reduzierung der Größe des
Installationsraums einen größeren Garraum aufweisen. Insofern kann mit einem einzigen Arbeitsgang mehr Gargut in dem erfindungsgemäßen Gargerät zubereitet werden.
Der Kern der Erfindung besteht darin, in der oben genannten Applikation elektrische Motoren zu verwenden, die nach dem Axialflussprinzip arbeiten. Diese Motoren sind sehr flach, einfach zu fertigen und mittels der vorstehend beschriebenen Methodik auch leicht in ihrer Leistung zu modifizieren.
Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details des elektrischen Motors gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gargerät und umgekehrt. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Gargerät konventioneller Art mit einem konventionellen Asynchronmotor als Antrieb für ein Lüfterrad,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Gargerät mit einem erfindungsgemäßen
elektrischen Motor, welcher als Axialflussmaschine ausgebildet ist,
Fig. 3 eine Explosionszeichnung des erfindungsgemäßen elektrischen Motors,
Fig. 4 einen Querschnitt durch den elektrischen Motor nach Fig. 3 und
Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung des elektrischen Motors nach Fig. 4. Die Fig. 1 und 2 zeigen den Querschnitt durch ein Gargerät 13. Deutlich sichtbar sind der Garraum 1 und der Installationsraum 2 auf einer Rückseite des Gargeräts 13. Dem Installationsraum 2 gegenüberliegend auf einer Vorderseite des Gargeräts 13 befindet sich eine Tür 5. Im Installationsraum 2 sind ein oder mehrere Motoren 3a
beziehungsweise 3b mit dem/den Lüfterrädern 6 montiert.
Es ist einleuchtend, dass durch die Verwendung eines sehr flachen Motors
3b(Axialflussmaschine in Fig. 2) anstelle eines konventionellen Synchronmotors 3a mit einem zylindrischen Querschnitt wie in Fig. 1 ein deutlich kleiner Installationsraum möglich wird. Die Tiefe L1 des Garraums 1 kann bei dem erfindungsgemäßen Gargerät 13 dabei um den Betrag, der sich aus der Baulängendifferenz L3 - L2 der Motoren 3a, 3b ergibt, vergrößert werden.
Zusätzlich muss bei einem klassisch aufgebauten Synchronmotor 3a und zum Teil auch bei einem Asynchronmotor, wenn eine stufenlos variable Drehzahl des Motors gefordert ist, zusätzlich zu dem Motor 3a eine externe Elektronik 4 platziert werden. Diese kann bei dem erfindungsgemäßen Motor 3b nach dem Axialflussprinzip zumindest zum Teil im Inneren des Motors 3b untergebracht und dort auch bei geeigneter Ausformung des Rotors des Motors 3b sehr gut gekühlt werden. Die optimale Kühlung ist bei Außenläufermotoren 3a stark eingeschränkt, da der Rotor sich glockenartig über den Stator und damit auch über die gegebenenfalls in der Mitte des Stators befindliche Elektronik stülpt. Eine Belüftung/ Kühlung ist dann behindert.
Ein bevorzugter innerer Aufbau einer für die obige Verwendung besonders gut geeigneten Axialflussmaschine 3b ist in den Fig. 3 bis 5 gezeigt. Der Rotor besteht im Wesentlichen aus dem magnetischen Rückschlusskörper 7 und den darauf
angebrachten Permanentmagneten 8. Aufgrund der vorteilhaften Konstruktion kann der magnetische Rückschlusskörper 7 in den meisten Fällen aus massivem, preiswerten weichmagnetischen Material, zum Beispiel ST37 bestehen. In der vorgestellten Konzeption können für eine große Bandbreite möglicher Motorleistungen die gleichen Magnete 8 Verwendung finden, was wirtschaftlich sehr vorteilhaft ist.
Der Stator des erfindungsgemäßen Motors umfasst eine Mehrzahl von in
Umfangsrichtung verteilt angeordneten Spulen 9, von den Spulen 9 umfasste
Spulenkerne 10, den Spulenkernen 10 zugeordnete Flusssammler 14, welche in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ringsegmentförmig ausgebildet sind, sowie ein Blechpaket 1 1 als Rückschlussring für den Stator. Es ist je ein
ringsegmentförmiger Flusssammler 14 für einen Spulenkern 10 vorgesehen. Der Rückschlussring 11 ist den Spulen 9 auf einer den Flusssammlern 14
gegenüberliegenden Seite zugeordnet. Der Stator baut scheibenförmig kompakt. Er weist einen vergleichsweise großen Rotordurchmesser im Vergleich zu einer axialen Länge desselben auf. Der Rotordurchmesser ist wenigstens doppelt so groß wie die axiale Länge, welche von dem Rückschlussring 1 1 bis zu den Flusssammlern 14 bestimmt ist.
Die Spulenkerne 10 der Statorspulen 9 sind bevorzugt aus einem weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff (SMC: Soft Magnetic Compound) hergestellt. Das Gleiche gilt für die sogenannten Flusssammler 14. In einer besonders bevorzugten Ausführung werden Statorkerne und Flusssammler 14 in einem Stück und in einem Arbeitsgang hergestellt. Das geschieht zum Beispiel dadurch, dass das SMC-Material zuerst in Form gepresst und dann einem Sinterprozess unterworfen wird. Die Kopfbereiche der Spulenkerne (Spulenkernköpfe 12) werden dann in einem gemeinsamen Blechpaket 1 1 aufgenommen, um den magnetischen Kreis zu schließen.
Der erfindungsgemäße elektrische Motor umfasst ein mehrteiliges Gehäuse mit einem A-Lagerschild 16a und einem B-Lagerschild 16b. Über das Gehäuse sowie ein nach Art eines Wälzlagers ausgebildetes A-Lager 17a und ein ebenfalls nach Art eines Wälzlagers ausgebildetes B-Lager 17b ist eine Welle 20 des elektrischen Motors gestützt. An der Welle 20 ist der Rotor mit dem Rückschlusskörper 7 und den daran festgelegten Permanentmagneten 8 drehfest gehalten. Während das B-Lager 17b die Welle 20 unmittelbar an dem B-Lagerschild 16b stützt, ist das A-Lager 17a über einen Federring 19 axial an dem A-Lagerschild 16a festgelegt. Durch das Vorsehen des Federrings 19 gelingt ein Kräfteausgleich, der es erlaubt, die Wälzlager (A-Lager 17a, B-Lager 17b) in vergleichsweise kompakter Form kostengünstig und mit einer hohen Lebensdauer zu realisieren. Hintergrund der Federringe 19 ist insofern, dass die vergleichsweise großen axialen Lagerkräfte, welche im Regelfall über das B-Lager 17b abzustützen wären, über die Federringe 19 zusätzlich durch das A-Lagerschild 16a abgestützt werden. Das B-Lagerschild 16b wird insofern entlastet. Die Festlegung des Stators an dem B-Lagerschild 16b erfolgt über eine Mehrzahl von Schrauben 18, welche axial durch die Flusssammler 14 und die Spulenkerne 10 geführt sind. Durch die Schrauben 18, welche als Befestigungselemente für den Stator dienen, wird zugleich der Rückschlussring 1 1 gegen das B-Lagerschild 16b festgelegt. Zur Lagepositionierung des Rückschlussrings 1 1 sind an diesem nach Art von in Umfangsrichtung regelmäßig verteilt und als Durchgangsausnehmungen ausgebildeten Ausnehmungen 15 ausgebildet, in die ein an den Spulenkernen 10 auf einer den Flusssammlern 14 abgewandten freien Endseite ausgebildeter Spulenkernkopf 12 eingreift. Die Spulenkernköpfe 12 bilden aufgrund einer Querschnittsreduzierung einen Absatz mit einer parallel zu einer Flachseite des Rückschlussrings 1 1 gebildeten Anlagefläche. Die Schrauben 18 dienen insofern zugleich der Festlegung der
Spulenkerne 10 und der Flusssammler 14, der Lagezuordnung derselben in
Umfangsrichtung sowie der axialen Zuordnung der Spulenkerne 10 zu dem
Rückschlussring 1 1 und der Festlegung des Rückschlussrings 11 an dem B- Lagerschild 16b des erfindungsgemäßen elektrischen Motors.
In der dargestellten Ausführungsform kann die Leistungsfähigkeit der
Axialflussmaschine 3b in weitem Bereich dadurch an die Erfordernisse angepasst werden, dass man die Höhe der Spulen 9 - und damit naturgemäß auch der
Spulenkerne - variiert. Eine derartige Variation ist bei Außenläufermotoren nicht einfach möglich, da für unterschiedliche Leistungen unterschiedlich tiefe, glockenartige Rotoren benötigt werden. Dafür sind jeweils sehr teure Werkzeuge anzuschaffen.
Bei der Axialflussmaschine 3b kann durch die Wahl des Kernmaterials aus SMC diese Variation einfach und kostengünstig durchgeführt werden. Dazu können beispielsweise mit demselben Presswerkzeug Spulenkerne 10 mit gleichen angeformten
Flusssammlern 14, aber unterschiedlicher Kernhöhe hergestellt werden. Dazu wird in das Presswerkzeug mehr beziehungsweise weniger SMC-Pulver eingefüllt. Durch entsprechende Modulation des Pressweges und/oder des Pressdrucks mit demselben Werkzeug können so einfach und preiswert gleichartige Kerne 10 mit gleichem angeformten Flusssammler 14, aber unterschiedlicher Kernhöhe erzeugt werden.
Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen
gekennzeichnet.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrischer Motor für ein Gargerät (13), wobei der elektrische Motor als
Axialflussmaschine (3b) ausgebildet ist, umfassend einen Rotor mit einem Rückschlusskörper (7) und mit einer Mehrzahl von daran in Umfangsrichtung verteilt axial festgelegten Permanentmagneten (8), umfassend einen Stator mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Spulen (9), mit von den Spulen (9) umfassten Spulenkernen (10), welche aus einem
weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff hergestellt sind, mit den
Spulenkernen (10) zugeordneten Flusssammlern (14) und mit einem Blechpaket (11) als Rückschlussring des Stators, wobei der Rückschlussring (11) den Spulen (9) auf einer den Flusssammlern (14) gegenüberliegenden Seite zugeordnet ist, und umfassend eine über wenigstens ein Wälzlager (17a, 17b) gestützte Welle (20), an der der Rotor drehfest gehalten ist.
2. Elektrischer Motor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Flusssammler (14) wie die Spulenkerne (10) aus einem weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff hergestellt sind.
3. Elektrischer Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Flusssammler (14) und die Spulenkerne (10) aus dem gleichen
weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff hergestellt sind und/oder einstückig ausgebildet sind.
4. Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlusskörper (7) aus einem weichmagnetischen Werkstoff und bevorzugt aus ST37 hergestellt ist.
5. Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussring (11) in Umfangsrichtung verteilt angeordnete
Ausnehmungen (15) aufweist, welche bevorzugt als axial erstreckte
Durchgangsausnehmungen ausgebildet sind, in die an den Spulenkernen (10) auf einer den Flusssammlern (14) abgewandten Seite ausgebildete
Spulenkernköpfe (12) eingreifen.
6. Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Spulenkernen (10) im Bereich des Spulenkernkopfes (12) ein Absatz ausgebildet ist, wobei durch den Absatz an dem Spulenkernkopf (12) eine parallel zu einer Flachseite des Rückschlussrings (1 1) orientierte Anlagefläche für den Rückschlussring (1 1) ausgebildet ist.
7. Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein mehrteiliges Gehäuse mit einem A-Lagerschild (16a) und mit einem B- Lagerschild (16b) vorgesehen ist, wobei die Welle (20) über ein A-Lager (17a) an dem A-Lagerschild (16a) und über ein B-Lager (17b) an dem B-Lagerschild (16b) abgestützt ist.
8. Elektrischer Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Flusssammler (14) und die Spulenkerne (10) über ein axial durch die
Spulenkerne (10) geführtes Befestigungselement, welches bevorzugt als Schraube (18) ausgebildet ist, einzeln an dem B-Lagerschild (16b) festgelegt sind derart, dass der Rückschlussring (11) von den Spulenkernen (10) gegen das B- Lagerschild (16b) angedrückt ist.
9. Elektrischer Motor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das A-Lager (17a) über einen Federring (19) axial gegen das A-Lagerschild (16a) abgestützt ist.
10. Elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flusssammler (14) ringsegmentförmig ausgebildet sind.
1 1. Gargerät (13) umfassend einen für die Aufnahme eines Garguts ausgebildeten Garraum (1) mit einer Tür (5) und mit einem Lüfterrad (6) und umfassend einen von dem Garraum (1) über eine Wand getrennten Installationsraum (2), in dem ein elektrischer Motor zum Antreiben des Lüfterrads (6) installiert ist, wobei eine Welle des elektrischen Motors durch eine in der Wand ausgebildete Ausnehmung geführt ist und endseitig das Lüfterrad (6) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor als ein elektrischer Motor (3b) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
Verwendung eines elektrischen Motors (3b) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Lüfterradantrieb für ein Gargerät (13).
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