Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Lüfter.

Es ist bekannt, dass ein Elektromotor Verlustwärme erzeugt, welche an die Umgebung abgeführt wird.

Aus der EP 0 094 680 B1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Elektromotor mit Lüfter bekannt.

Aus der DE 10 2008 028 607 A1 ist ein Elektromotor bekannt.

Aus der EP 1 337 029 A1 ist eine Schutz- und Verbindungs-Haube in einer Kühlanordnung für eine elektrische Maschine bekannt.

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

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

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit Lüfter sind, dass der Elektromotor ein Statorgehäuse aufweist, mit welchem ein Lagerflansch des Elektromotors verbunden ist, wobei ein Lüfter mit dem Lagerflansch verbunden ist, in dem ein Lager, insbesondere ein Außenring eines Lagers, aufgenommen ist zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors, wobei der Lagerflansch eine erste, bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle radial durchgehende Ausnehmung aufweist, durch welche der vom Lüfter geförderte Luftstrom in einen vom Lagerflansch radial umgebenen Innenraumbereich einströmt, wobei der Lagerflansch eine in Umfangsrichtung von der ersten Ausnehmung beabstandete zweite Ausnehmung aufweist, durch welche der Innenraumbereich in die äußere Umgebung des Lagerflansches mündet und/oder durch welche der Luftstrom vom Innenraumbereich in die äußere Umgebung des Lagerflansches austritt.

Von Vorteil ist dabei, dass der Motor ohne Leistungsreduzierung kompakt, also mit geringem Bauraum, ausführbar ist. Denn die zusätzliche durch den Lüfter bewirkte Kühlung des Lagerflansches führt Verlustwärme des ersten Lagers der Rotorwelle und eines gegebenenfalls zusätzlich vorhandenen Wellendichtrings ab. Somit ist an jeder Lagerstelle des Motors ein jeweiliger Lüfter vorsehbar. Wichtig ist auch, dass der Luftstrom des ersten Lüfters die Innenwand des Lagerflansches kühlt und der Luftstrom des zweiten Lüfters die Außenwand des Lagerflansches kühlt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Lüftergehäuse des Lüfters einen am Lüftergehäuse hervorragenden Kragen auf, der an einer eben ausgebildeten Verbindungsfläche des Lagerflansches anliegt. Von Vorteil ist dabei, dass eine stabile Befestigung des Lüfters ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der vom Lagerflansch abgewandten Seite des Statorgehäuses ein Lagerschild zur Aufnahme eines weiteren Lagers der Rotorwelle angeordnet, wobei an der vom Lagerflansch abgewandten Seite des Statorgehäuses ein zweites Lüfterrad mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist und von einer mit dem Lagerschild lösbar verbundenen Lüfterhaube radial umgeben ist, wobei der vom zweiten Lüfterrad geförderte Luftstrom entlang von an der Außenseite des Statorgehäuses ausgeformten Kühlrippen in axialer Richtung, insbesondere also parallel zur Drehachse der Rotorwelle gerichtet ist, strömt und insbesondere danach am Lagerflansch entlangströmt, insbesondere wobei die Lüfterhaube an ihrer vom Lagerflansch abgewandten axialen Stirnseite durch die Lüfterhaube durchgehende Gitteröffnungen aufweist, insbesondere zum Einströmen insbesondere wobei die Kühlrippen voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, insbesondere wobei die axiale, die radiale Richtung und/oder die Umfangsrichtung auf die Drehachse der Rotorwelle bezogen ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Luftstrom einerseits das Statorgehäuse kühlt und andererseits den Lagerflansch, der somit beidseitig gekühlt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Statorgehäuse ein Anschlusskasten aufgesetzt und mit dem Statorgehäuse verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter nur geringfügig mehr Bauraum benötigt als der Anschlusskasten, weil er den vom Anschlusskasten überdeckten Radialabstandsbereich in dem von dem Anschlusskasten überdeckten Umfangswinkelbereich nutzbar macht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der vom Anschlusskasten in Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich den von dem Lüfter überdeckten Umfangswinkelbereich. Von Vorteil ist dabei, dass nur geringfügig mehr Bauraum für den Lüfter benötigt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Anschlusskasten vom Lüfter in axialer Richtung beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass der Lagerflansch separat kühlbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der vom Lüfter, insbesondere vom Lüftergehäuse, überdeckte Radialabstandsbereich den vom Anschlusskasten überdeckten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass nur geringfügig mehr radiale Ausdehnung durch den Lüfter benötigt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im von dem Lagerflansch radial umgebenen Innenraumbereich ein Flanschteil mit dem Lagerflansch lösbar verbunden, wobei die Rotorwelle durch eine Ausnehmung des Flanschteils hindurchragt, wobei im Flanschteil ein Wellendichtring aufgenommen ist, der zur Rotorwelle hin abdichtet, insbesondere dessen Dichtlippe also auf der Rotorwelle läuft, insbesondere wobei das Flanschteil auf der vom Statorgehäuse axial abgewandten Seite des Lagerflansches und/oder der im Lagerflansch ausgebildeten Lageraufnahme des Lagers angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Motor beidseitig einen Lüfter aufweist und somit eine effizientere Kühlung bewirkbar ist. Dabei stören sich die Lüfter nicht gegenseitig. Denn der Luftstrom des ersten Lüfters strömt im Wesentlichen quer zur Rotorwellendrehachse und der Luftstrom des zweiten Lüfters strömt parallel, also in axialer Richtung, zur Rotorwellendrehachse.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lagerflansch an seiner dem Statorgehäuse zugewandten Seite als Quadratflansch ausgeformt und ist an seiner vom Statorgehäuse abgewandten Seite als Rundflansch ausgeformt, insbesondere zur Verbindung mit einer anzutreibenden Vorrichtung, insbesondere Getriebe. Von Vorteil ist dabei, dass der Lagerflansch als Schnittstelle ausgeführt ist und somit zwischen den verschieden geformten Flanscharten zwischenordenbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Lagerflansch in dem von der Verbindungsfläche in axialer Richtung überdeckten Bereich eine zylindrische äußere Oberfläche auf, welche in dem von der Verbindungsfläche in Umfangsrichtung überdeckten Umfangswinkelbereich unterbrochen ist, insbesondere zur Ausformung der Verbindungsfläche. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Lagerflansch eine oder mehrere Kühlrippen in den vom Lagerflansch radial umgebenen Innenraumbereich in axialer Richtung hervorstehen, insbesondere und das mit dem Lagerflansch verbundene, einen zur Rotorwelle hin abdichtenden Wellendichtring aufnehmendes Flanschteil von der oder den Kühlrippen des Lagerflansches radial umgeben ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Kühlung erreichbar ist und der Luftstrom in axialer Richtung lenkbar ist.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung stehen am Lagerflansch eine oder mehrere Kühlrippen in den vom Lagerflansch radial umgebenen Innenraumbereich in radialer Richtung, insbesondere also nach radial innen hingerichtet, hervor. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Kühlung erreichbar ist und auch der Luftstrom verbessert geführt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lagerflansch aus Aluminium gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Kühlung erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung stehen an der Außenseite des Lagerflansches axial gerichtete Kühlrippen hervor, welche parallel zu den am Statorgehäuse ausgeformten Kühlrippen ausgerichtet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Luftstromführung der axial gerichteten Kühlrippen verlängert ausführbar ist und somit die Außenseite des Lagerflansches von einem axial gerichteten Luftstrom und die Innenseite von einem in Umfangsrichtung gerichteten Luftstrom beströmt wird. Diese beiden Luftströme sind also kreuzweise und/oder quer zueinander ausgerichtet.

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 erfindungsgemäßer Elektromotor in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 2 ist der Elektromotor teilweise angeschnitten in Seitenansicht dargestellt.

In der Figur 3 ist ein Lagerflansch 6 des Elektromotors in Schrägansicht gezeigt, wobei ein Lüfter 3 mit dem Lagerflansch 6 verbunden ist.

In der Figur 4 ist der Lagerflansch 6 in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 5 ist der Lüfter 3 in Schrägansicht dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist der Elektromotor ein Statorgehäuse auf, an welchem axial sich erstreckende, zueinander parallel verlaufende Kühlrippen 7 ausgeformt sind.

Am ersten axialen Endbereich des Statorgehäuses ist ein erster Lagerflansch 6 befestigt, in dem ein Lager 20 zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 4 des Elektromotors aufgenommen ist.

Der Lüfter 3 ist auf den Lagerflansch 6 aufgesetzt und mit ihm verbunden. Hierzu ist am Gehäuse des Lüfters 3 ein hervorragender Kragenbereich 8 ausgebildet, welcher an einer Verbindungsfläche 40 anliegt und vorzugsweise mittels durch den Kragenbereich durchragender Schrauben befestigt ist, welche in in einer ebenen Verbindungsfläche angeordnete Gewindebohrungen eingeschraubt sind und deren Schraubenköpfe den Kragenbereich 8 an die Verbindungsfläche andrücken.

An der vom Lagerflansch 6 abgewandten Seite des Statorgehäuses ist ein Lagerschild zur Aufnahme eines weiteren Lagers der Rotorwelle 4 angeordnet. Außerdem ist ein zweites Lüfterrad mit der Rotorwelle 4 drehfest verbunden und von einer Lüfterhaube 1 umgeben. Der vom zweiten Lüfterrad geförderte Luftstrom tritt zwischen dem Statorgehäuse und der Lüfterhaube 1 derart aus, dass der Luftstrom gezielt auf die Kühlrippen 7 gerichtet ist und somit an diesen entlangströmt. Der Lüfter 3 ist vorzugsweise als Radiallüfter ausgeführt, insbesondere wobei der vom Lüfter 3 geförderte Luftstrom im Wesentlichen tangential zum radial äußeren Umfang der den Luftstrom fördernden Lüfterflügel des Lüfters aus dem Lüfter 3 austritt und durch eine bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle 4 des Elektromotors radial durchgehende Ausnehmung 41 in einen Innenraumbereich des Lagerflansches 20 eintritt.

Von dort wird der Luftstrom durch eine zweite radial durchgehende Ausnehmung des Lagerflansches 6 zur Umgebung herausgeführt.

Der Luftstrom tritt also in bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle 4 radialer Richtung in den Lagerflansch 3 hinein und ebenso wiederum durch die zweite Ausnehmung 5

Die zweite Ausnehmung 5 liegt der ersten Ausnehmung 41 vorzugsweise diametral gegenüber. Insbesondere umfasst der von der zweiten Ausnehmung 5 in Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich auf eine Winkelposition, welche sich um 180° unterscheidet von einer Winkelposition, die von der ersten Ausnehmung 41 umfasst ist.

Das Lüftergehäuse des Lüfters 3 weist einen Kragen 8 auf, welcher an einer ebenen Verbindungsfläche des Lagerflansches 6 anliegt und mittels Schrauben befestigt.

Am Statorgehäuse ist ein Anschlusskasten 2 angeordnet, in welchen elektrische Versorgungsleitungen durch Kabelverschraubungen hineingeführt sind. Ein elektrisches Kabel zur Versorgung des Lüfters 3 ist ebenfalls durch eine Kabelverschraubung in den Innenraumbereich des Anschlusskastens hineingeführt.

Der bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle 4 von dem Anschlusskasten 2 in Umfangsrichtung überdeckte Bereich umfasst den von dem Lüfter 3 überdeckten Umfangswinkelbereich.

Außerdem überlappt der von dem Lüfter 3 in axialer Richtung überdeckte Bereich sowohl mit dem von dem Lagerflansch 6 in axialer Richtung überdeckten Bereich als auch mit dem von dem Statorgehäuse in axialer Richtung überdeckten Bereich. Somit benötigt der Lüfter keinen zusätzliche axiale Baulänge. Der Lagerflansch 6 ist an seinem ersten axialen Endbereich mit dem Statorgehäuse verbunden und an seinem anderen axialen Endbereich mit einem Getriebgehäuse verbindbar oder verbunden.

Vorzugsweise ist der Lagerflansch auf seiner dem Statorgehäuse zugewandten Stirnseite mit einem Quadratflansch ausgebildet und mit seiner vom Statorgehäuse axial abgewandten Seite mit einem Rundflansch, insbesondere welcher mit dem Getriebegehäuse verbindbar oder verbunden ist.

Die Rotorwelle 4 ragt durch den Lagerflansch 6 hindurch. Radial zwischen Rotorwelle 4 und Lagerflansch ist ein lichter Innenraumbereich, in welchen der vom Lüfter 3 geförderte Luftstrom durch die Ausnehmung 41 einströmt. Der aus dem Innenraumbereich in die Umgebung strömende Luftstrom durchtritt durch die Ausnehmung 5 in die Umgebung aus.

Da aber auch vom zweiten Lüfterrad ein Luftstrom entlang der Kühlrippen 7 in axialer Richtung zum Lagerflansch 6 hin gefördert wird, wobei dieser Luftstrom nach den Kühlrippen 6 auf den Lagerflansch 6 auftrifft, wird der Lagerflansch 6 sowohl an seiner Außenseite als auch an seiner Innenseite von jeweils einem Luftstrom entwärmt.

Wichtig ist auch, dass bei Ausfall des Lüfters 3 oder des vom zweiten Lüfterrad geförderten Luftstroms immer noch einer der beiden Luftströme aktiv bleibt. Die Kühlung des Lagerflansches 6 ist also sicher ausgeführt, insbesondere also gemäß einer höheren Sicherheitskategorie.

Die Normalenrichtung der ebenen Verbindungsfläche 40 ist senkrecht zur Drehachse der Rotorwelle 4 ausgerichtet. Der von der Verbindungsfläche 40 in bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle 4 Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich überlappt mit dem von dem Anschlusskasten 2 in Umfangsrichtung überdeckten Umfangswinkelbereich.

Insbesondere ist somit der vom Anschlusskasten belegte Bauraum bei axialer Verlängerung dieses Bauraums ausreichend, den Lüfter 3 zu umfassen, ausgenommen in radialer Richtung. Denn in radialer Richtung steht der Lüfter 3 über den Anschlusskasten 2 hervor. Die eben ausgebildete Verbindungsfläche 40 ist einem hohlen Rechteck entsprechend ausgeformt und unterbricht in dem von der Verbindungsfläche überdeckten Umfangswinkelbereich den zylindrischen Außenumfang des Lagerflansches 6.

Nach Verbinden des Getriebegehäuses mit dem Lagerflansch 6 auf dessen vom Statorgehäuse abgewandter Seite ist der vom Lagerflansch 6 radial umgebene Innenraumbereich axial einerseits vom Getriebe begrenzt und auf der vom Getriebe abgewandten Seite von dem im Lagerflansch 6 aufgenommenen Lager und zugehöriger Dichtanordnung. Dabei weist die Dichtanordnung einen in einem Flanschteil aufgenommenen Wellendichtring auf, wobei das Flanschteil mit dem Lagerflansch verbunden ist und im Innenraumbereich angeordnet ist.

Die Drehachse der Rotorwelle 4 ist vorzugsweise senkrecht ausgerichtet zur Drehachse des Lüfters 3, welche aber vorzugsweise parallel zur ebenen Verbindungsfläche 40 ausgerichtet ist.

Die Ausnehmung 5 ist am Umfang des Lagerflansches 6 diametral gegenüber der Ausnehmung 41 angeordnet, so dass bei vertikaler Ausrichtung des Lagerflansches, also derartiger räumlichen Orientierung des Lagerflansches 6, dass die Ausnehmung 41 vertikal über der Ausnehmung 5 angeordnet ist. Auf diese Weise ist das Eindringen von Regen in den Innenraumbereich verhinderbar und eingedrungenes Wasser fließt durch die Ausnehmung 5 in die Umgebung ab.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird am Lagerflansch statt eines Getriebes eine andere Vorrichtung, insbesondere Maschine, verbunden. Beispielsweise wird ein Rad, insbesondere Kettenrad, auf die Rotorwelle 4 aufgeschoben und drehfest insbesondere mittels Passfederverbindung verbunden. mündet ist der Lagerflansch 6 radial umgebene Innenraumbereich direkt in den ölbefüllten Getriebeinnenraum, in welchem die miteinander im Eingriff stehenden Verzahnungsteile des Getriebes angeordnet sind. Mit der Rotorwelle 4 ist ein eintreibendes Ritzel drehfest insbesondere mittels Passfederverbindung verbunden, welches mit einem Verzahnungsteil des Getriebes im Eingriff ist. Bezugszeichenliste

1 Lüfterhaube 2 Anschlusskasten

3 Lüfter, insbesondere Radiallüfter

4 Rotorwelle

5 radial durchgehende Ausnehmung

6 Lagerflansch 7 Kühlrippe

8 Kragen

20 Lager

40 Verbindungsfläche

41 radial durchgehende Ausnehmung