Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube.

Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektromotor Verlustwärme erzeugt, die an die Umgebung abgeführt werden muss.

Aus der US 2019 / 0 097 489 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Verfahren zur Luftkühlung von Motorkomponenten bekannt.

Aus der DE 11 2017 003 578 T5 ist ein Bremsmotor bekannt.

Aus der WO 2015 / 079 383 A1 ist ein elektrischer Motor bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Entwärmung bei einem Elektromotor 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 Lüfter und Lüfterhaube vorgesehen ist, wobei der Lüfter ein Lüfterrad mit Lüfterflügeln aufweist, wobei der Elektromotor eine Rotorwelle aufweist, welche über ein erstes Lager und ein zweites Lager drehbar gelagert ist, wobei das erste Lager in einem ersten Lagerflansch aufgenommen ist und das zweite Lager in einem zweiten Lagerflansch aufgenommen ist, wobei ein Statorgehäuse des Elektromotors mit dem zweiten Lagerflansch verbunden ist und entweder mit dem ersten Lagerflansch oder mit einem Adapterteil, das mit dem ersten Lagerflansch verbunden ist, wobei das Lüfterrad auf der vom ersten Lager, insbesondere auf der vom in axialer Richtung vom ersten Lager, abgewandten Seite des zweiten Lagers mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, wobei die Lüfterhaube den Lüfter in Umfangsrichtung umgibt, wobei die Stirnseite der Lüfterhaube dicht, insbesondere ohne durchgehende Ausnehmung und/oder wasserdicht und/oder luftdicht, ausgeführt ist.

Von Vorteil ist dabei, dass der Elektromotor in einer derartigen Montagerichtung betreibbar ist, in welcher die Drehachse der Rotorwelle vertikal gerichtet ist. Somit ist der Elektromotor vor Flüssigkeit, die in axialer Richtung, also parallel zur Drehachse der Rotorwelle, auftritt, insbesondere also vor Regen, geschützt. Denn die Lüfterhaube ist stirnseitig geschlossen ausgeführt, insbesondere also ohne durchgehende Ausnehmungen. Die vom Lüfter geförderte Luft tritt in radialer Richtung durch die Lüfterhaube hindurch. Somit ist auch bei auftreffendem Wasser, insbesondere Regen, eine ungestörte Entwärmung der Bremse gesichert.

Besonders vorteilhaft ist, dass der vom Lüfter angesaugte oder geförderte Luftstrom entlang der an der äußeren Oberfläche des Statorgehäuses sich in axialer Richtung erstreckenden Kühlrippen fließt uns somit auch die Trommelbremse umströmt. Die Entwärmung der Trommelbremse ist somit durch den Luftstrom verbessert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lüfterrad mit Lüfterflügeln radial innerhalb der Lüfterhaube angeordnet, insbesondere wobei das Lüfterrad und die Lüfterflügel von der Lüfterhaube in radialer Richtung beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Lüfterhaube nur den radial gerichteten Durchtritt des vom Lüfter angesaugten oder geförderten Luftstroms ermöglicht. Ein axial gerichteter Durchtritt ist verhindert, da die Lüfterhaube stirnseitig geschlossen ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die insbesondere vom Statorgehäuse abgewandte Stirnseite der Lüfterhaube dicht und/oder geschlossen ausgebildet, insbesondere wasserdicht und/oder gasdicht, insbesondere also ohne axial durchgehende Ausnehmungen, insbesondere so dass aus axialer Richtung auf die Stirnseite eintreffende Flüssigkeit vom restlichen Elektromotor, insbesondere zumindest vom Statorgehäuse und den beiden Lagerflanschen sowie vom Adapterteil und/oder vom Lüfter ferngehalten wird. Von Vorteil ist dabei, dass der Elektromotor im Außenbereich vertikal montierbar ist und damit vom Regen geschützt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der von der Stirnseite der Lüfterhaube überdeckte Radialabstandsbereich den von den Lagerflanschen und den von dem Lüfterrad mit Lüfterflügeln sowie den von dem Statorgehäuse überdeckten Radialabstandsbereich, insbesondere so dass bei vertikaler Ausrichtung der Drehachse der Rotorwelle der restliche Elektromotor unterhalb der Stirnseite der Lüfterhaube geschützt angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Motor vertikal orientiert im Außenbereich einsatzfähig ist. Insbesondere ist der Motor vor auftreffendem Regenwasser schützbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lüfterhaube zylindrisch ausgeführt, insbesondere wobei die Stirnseite der Lüfterhaube als Kreisfläche ausgebildet ist, und/oder dass eine Mantelfläche, insbesondere eine Zylindermantelfläche, der Lüfterhaube radial durchgehende Ausnehmungen aufweist, insbesondere welche in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig oder gleichmäßig beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist. Außerdem ist der Außendurchmesser der Kreisscheibe derart groß wählbar, dass er den größten Außendurchmesser in jeder derjenigen Ebene übertrifft, deren Normalenrichtung parallel zur Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors ausgerichtet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lüfterhaube mit dem zweiten Flansch klipsverbunden. Von Vorteil ist dabei, dass eine Klipsverbindung schnell und einfach bewirkbar ist. Außerdem ist die Sicherheit verbessert, da drehende Teile nicht berührbar sind. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umgibt das Adapterteil eine Bremstrommel einer Trommelbremse umgibt, insbesondere radial, insbesondere wobei die Trommelbremse elektromagnetisch betätigbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bremsung der drehenden Welle ermöglicht sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Adapterteil einen Zentrierbund aufweist, der passgenau zum Zentrierkragen des ersten Lagerflansches ausgebildet, und das Adapterteil weist einen Zentrierkragen auf, welcher passgenau zum Zentrierbund des Statorgehäuses ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der erste Lagerflansch mit seinem Zentrierkragen zum Zentrierbund des Statorgehäuses passgenau ausgebildet ist und somit wahlweise direkt verbindbar ist mit dem Statorgehäuse oder alternativ mit dem Adapterteil, das zwischengeordnet zwischen dem Statorgehäuse und dem ersten Lagerflansch anordenbar ist, wobei das Adapterteil dann mit dem Statorgehäuse verbunden ist. Somit ist die Funktionsoption der Trommelbremse modular, insbesondere also baukastenmäßig, integriert oder nicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Adapterteil einen Zentrierkragen auf, der passgenau zum Zentrierbund des ersten Lagerflansches ausgebildet ist, und das Adapterteil einen Zentrierbund aufweist, welcher passgenau zum Zentrierkragen des Statorgehäuses ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der erste Lagerflansch mit seinem Zentrierkragen zum Zentrierbund des Statorgehäuses passgenau ausgebildet ist und somit wahlweise direkt verbindbar ist mit dem Statorgehäuse oder alternativ mit dem Adapterteil, das zwischengeordnet zwischen dem Statorgehäuse und dem ersten Lagerflansch anordenbar ist, wobei das Adapterteil dann mit dem Statorgehäuse verbunden ist. Somit ist die Funktionsoption der Trommelbremse modular, insbesondere also baukastenmäßig, integriert oder nicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Adapterteil ein Wellendichtring aufgenommen, welcher zur Rotorwelle hin abdichtet. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Betriebssicherheit erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zentrierbund des Adapterteils mit dem

Zentrierkragen des Adapterteils über eine Ringwand verbunden, die aber in Umfangsrichtung von zumindest einer Ausnehmung unterbrochen ist, insbesondere so dass ein Kühlluftstrom durch die zumindest eine Ausnehmung hindurchförderbar ist, insbesondere zur effizienten Kühlung der Trommelbremse. Von Vorteil ist dabei, dass eine effiziente Kühlung erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Umfang des Adapterteils, insbesondere des Zentrierkragens des Adapterteils, in radialer Richtung hervorstehende Eckbereiche ausgeformt, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere regelmäßig und/oder gleichmäßig beabstandet, sind, insbesondere wobei jeder der Eckbereiche eine axial durchgehende Gewindebohrung aufweist, in welche eine Schraube einschraubbar ist, welche durch eine Axialbohrung des Statorgehäuses durchgeführt ist, so dass der Schraubenkopf der eingeschraubten Schraube das Statorgehäuse zum Adapterteil hindrückt. Von Vorteil ist dabei, dass die Eckbereiche dem Bohrbild des Statorgehäuses entsprechend anpassbar ist, so dass die Schrauben axial gerichtet ausrichtbar sind und als Verbindungsschrauben fungieren.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Umfang des Adapterteils, insbesondere des Zentrierbunds des Adapterteils, in radialer Richtung hervorstehende Eckbereiche ausgeformt, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere regelmäßig und/oder gleichmäßig beabstandet sind, insbesondere wobei jeder dieser Eckbereiche eine axial durchgehende Bohrung aufweist, durch welche eine Schraube hindurchführbar ist, welche in eine Gewindebohrung des ersten Lagerflansches eingeschraubt ist, so dass nach Einschrauben der Schraube der Schraubenkopf der Schraube das Adapterteil zum ersten Lagerflansch hindrückt. Von Vorteil ist dabei, dass die Eckbereiche dem Bohrbild des ersten Lagerflansches entsprechend anpassbar sind, so dass die Schrauben axial gerichtet ausrichtbar sind und als Verbindungsschrauben fungieren.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Adapterteil eine Betätigungsvorrichtung der Trommelbremse angeordnet, an welcher ein Anschlusskasten einer Spule der Trommelbremse befestigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Versorgung der Statorwicklung des Elektromotors in einem anderen Anschlusskasten erfolgt und somit die Versorgung der Spule der Trommelbremse unabhängig ausführbar ist, insbesondere wobei die Spannungspotentiale der Spule und der Statorwicklungen unterschiedlich sein dürfen, da die beiden Anschlusskästen genügend weit voneinander entfernt, also isolationsfest zueinander angeordnet sind.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist am Adapterteil eine Betätigungsvorrichtung der Trommelbremse angeordnet und ein Anschlusskasten einer Spule der Trommelbremse. Von Vorteil ist dabei, dass das Adapterteil eine Trommelbremse aufnimmt und dabei die Bremstrommel innerhalb des Adapterteils anordenbar ist und die Betätigungsvorrichtung sowie der zugehörige Anschlusskasten außerhalb. 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 erfindungsgemäßer Elektromotor in Seitenansicht teilweise angeschnitten dargestellt.

In der Figur 2 ist ein Adapterteil 5 des Elektromotors in Schrägansicht aus einer ersten Blickrichtung dargestellt.

In der Figur 3 ist das Adapterteil 5 des Elektromotors in Schrägansicht aus einer zweiten Blickrichtung dargestellt.

In der Figur 4 ist eine Lüfterhaube 11 des Elektromotors in Schrägansicht dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist der Elektromotor eine Rotorwelle 1 auf, welche über ein erstes Lager 2, insbesondere Loslager, und über ein zweites Lager, insbesondere Festlager, drehbar gelagert ist. Dabei ist das erste Lager 2 in einem ersten Lagerflansch 3 aufgenommen und das zweite Lager in einem zweiten Lagerflansch 18, wobei der erste Lagerflansch 3 mit einem Adapterteil 5 verbunden ist, das mit dem Statorgehäuse 8 verbunden ist, und der zweite Lagerflansch 18 mit dem Statorgehäuse 8 verbunden ist.

Dabei ist das Statorgehäuse 8 zwischengeordnet zwischen dem Adapterteil 5 und den zweiten Lagerflansch 18.

Außerdem ist das Adapterteil 5 zwischengeordnet zwischen den ersten Lageflansch 3 und dem Statorgehäuse 8.

Unter Weglassung des Adapterteils 5 sowie der Rotorwelle 1 samt aller mit der Rotorwelle 1 drehfest verbundenen Komponenten wäre der erste Lagerflansch 3 mit dem Statorgehäuse 8 direkt verbindbar. Denn das Statorgehäuse 8 weist einen Zentrierbund 6 auf, an welchem ein Zentrierkragen 4 des ersten Lagerflansches anliegen kann. Somit wäre ein Elektromotor ohne das Adapterteil 5 und ohne die vom Adapterteil 5 umgebene Trommelbremse herstellbar, wobei eine entsprechend angepasste Rotorwelle notwendig wäre. Durch Einfügen des Adapterteils 5 ist die axiale Länge des Elektromotors zwar vergrößert, aber die Funktionalität einer Trommelbremse hinzugefügt. Die Trommelbremse ermöglicht ein Bremsen auch bei noch drehender Rotorwelle 1 , insbesondere im Gegensatz zu einer Haltebremse.

Das Adapterteil 5 weist einen Zentrierbund auf, der zum Zentrierkragen 4 des ersten Lagerflansches passt, insbesondere also dazu passgenau ausgebildet ist, und somit ein Ausrichten und Verbinden des ersten Lagerflansches 3 mit dem Adapterteil 5 in hoher Schutzart ermöglicht.

Außerdem weist das Adapterteil 5 einen Zentrierkragen auf, welcher mit dem Zentrierbund 6 des Statorgehäuses 8 zusammenwirkt, insbesondere also dazu passgenau ausgebildet ist.

Das Adapterteil 5 umgibt eine Trommelbremse radial, insbesondere also in Umfangsrichtung vollständig. Hierbei ist eine Bremstrommel 7 drehfest mit der Rotorwelle 1 verbunden.

Am Adapterteil 5 sind eine Betätigungsvorrichtung 13 für die Trommelbremse und auch ein Anschlusskasten 14 für eine Spule der elektromagnetisch betätigbaren Trommelbremse angeordnet. Die Trommelbremse ermöglicht ein Abbremsen einer drehenden Rotorwelle 1. Im Unterschied dazu ist eine Haltebremse nur für im Wesentlichen stillstehende Wellen verwendbar.

Des Weiteren weist die Trommelbremse einen Handlüfthebel 15 auf zur manuellen bewirkbaren Lüftung der Trommelbremse.

Zwar ermöglicht die Erfindung mit dem erfindungsgemäß modular aufgebauten Elektromotor wahlweise die Herstellung eines Elektromotors mit Trommelbremse und eines Elektromotors ohne Trommelbremse, wobei nur ein Adapterteil 5 und eine entsprechende Rotorwelle 1 angepasst werden müssen. Aber durch den Einsatz einer Trommelbremse ist eine größere Wärmeleistung beim Bremsen zu erwarten, welche an die Umgebung abgeführt werden muss.

Die Wärmeleistung ist beim Abbremsen einer drehenden Welle sehr hoch. Daher sind am Statorgehäuse 8 in axialer Richtung, also parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle 1 , verlaufende Kühlrippen ausgebildet und von einem mit der Rotorwelle 1 drehtest verbundenen Lüfterrad mit Lüfterflügeln 17 ein entlang der Rippen fließender Kühlluftstrom gefördert.

Eine Lüfterhaube 11 ist mit dem zweiten Lagerflansch 18 verbunden und umgibt das Lüfterrad mit den Lüfterflügeln 17.

Die Lüfterhaube 11 ist stirnseitig mit einer geschlossenen Oberfläche ausgeführt. Daran schließt sich eine Mantelfläche an, die durchgehende Ausnehmungen aufweist, insbesondere voneinander gleichmäßig und/oder regelmäßig beabstandet durchgehende Ausnehmungen.

Der von der Stirnseite der Lüfterhaube 11 überdeckte Radialabstandsbereich, insbesondere auf die Drehhachse der Rotorwelle 1 bezogene Radialabstandsbereich, weist keine Ausnehmungen auf und schützt den Elektromotor daher vor axial auftreffendem Wasser oder Schmutz. Dabei ist wichtig, dass dieser von der Stirnseite überdeckte Radialabstandsbereich den von den Lagerflanschen (3, 18) und den von dem Lüfterrad mit Lüfterflügeln 17 sowie den von dem Statorgehäuse überdeckten Radialabstandsbereich umfasst. Somit ist der restliche Elektromotor unterhalb der Stirnseite der Lüfterhaube 11 geschützt angeordnet.

Vorzugsweise ist die Lüfterhaube 11 zylindrisch ausgeführt, so dass die Stirnseite eben ausgeführt ist und dicht. Somit dringt bei vertikaler Ausrichtung der Drehachse der Rotorwelle 1 und somit auch vertikaler Ausrichtung der Zylinderachse des Zylinders vertikal herabfallendes Wasser, insbesondere Regen, nicht in den in vertikaler Richtung unterhalb der Stirnfläche der Lüfterhaube 11 angeordneten Raumbereich ein.

Durch die Mantelfläche ist ein Luftstrom aus radialer Richtung kommend ansaugbar und in axialer Richtung an den Kühlrippen des Statorgehäuses 8 entlang zum Adapterteil 5 hin förderbar. Somit ist eine effiziente Kühlung des Adapterteils und daher auch der Trommelbremse ausführbar.

Die Stirnseite ist somit eine Kreisfläche, die Mantelfläche ist eine Kreiszylindermantelfläche mit radial durchgehenden Ausnehmungen, insbesondere als Durchlass für den vom Lüfter geförderten Luftstrom. Am Statorgehäuse 8 ist ein Anschlusskasten 12 für die Versorgung der Statorwicklung 10 des Elektromotors angeordnet.

Bei umgekehrter Drehrichtung des Lüfterrads ist der Kühlluftstrom aus der Umgebung des Adapterteils 5 und entlang des Statorgehäuses 8 vom Lüfter ansaugbar und danach in radiale Richtung durch die Lüfterhaube 11 hindurch förderbar. Bei in vertikaler Richtung untenstehender Anordnung der Trommelbremse wird die Förderwirkung des Lüfters durch Konvektion verstärkt, da vom Adapterteil oder von der Trommelbremse erwärmte Luft entlang der Kühlrippen des Statorgehäuses 8 aufsteigt und vom Lüfter angesaugt und dann in radial Richtung weitergefördert wird.

Wie in Figur 1 gezeigt, ist im Adapterteil 5 ein Wellendichtring 16 aufgenommen, der zur Rotorwelle 1 hin abdichtet, insbesondere also dessen Dichtlippe auf einer an der Rotorwelle 1 ausgebildeten Dichtfläche anliegt und/oder läuft.

Wie in den Figuren 2 und 3 erkennbar, weist das Adapterteil 5 den ringförmigen Zentrierkragen und den ringförmigen Zentrierbund auf.

Der Zentrierbund des Adapterteils 5 ist mit dem Zentrierkragen des Adapterteils 5 über eine Ringwand verbunden, die aber in Umfangsrichtung von zumindest einer Ausnehmung 22 unterbrochen ist, so dass ein Kühlluftstrom durch die Ausnehmung 22 oder durch die Ausnehmungen 22 durchtreten kann, insbesondere zur effizienten Kühlung der Trommelbremse.

Am Umfang des Zentrierkragens sind in radialer Richtung hervorstehende Eckbereiche 21 ausgeformt, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere regelmäßig und/oder gleichmäßig beabstandet sind. Jeder der Eckbereiche 21 weist eine axial durchgehende Gewindebohrung auf, in welche eine Schraube einschraubbar ist, welche durch eine Axialbohrung des Statorgehäuses 8 durchgeführt ist, so dass nach Einschrauben der Schraube der Schraubenkopf der Schraube das Statorgehäuse 8 zum Adapterteil 5 hindrückt.

Am Umfang des Zentrierbunds sind in radialer Richtung hervorstehende Eckbereiche 20 ausgeformt, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere regelmäßig und/oder gleichmäßig beabstandet sind. Jeder der Eckbereiche 20 weist eine axial durchgehende Bohrung auf, durch welche eine Schraube hindurchführbar ist, welche in eine Gewindebohrung des ersten Lagerflansches 3 eingeschraubt ist, so dass nach Einschrauben der Schraube der Schraubenkopf der Schraube das Adapterteil 5 zum ersten Lagerflansch 3 hindrückt.

Die Eckbereiche 20 sind somit auf das Bohrbild des ersten Lagerflansches 3 anpassbar.

Die Eckbereiche 21 sind somit auf das Bohrbild des Statorgehäuses 8 anpassbar.

Das Statorgehäuse 8 umgibt ein Statorblechpaket 9, in welchem die Statorwicklung 10 angeordnet ist, in Umfangsrichtung, insbesondere vollständig und/oder ununterbrochen

Vorzugsweise wird die Lüfterhaube 11 mit dem zweiten Lagerflansch klipsverbunden. Hierzu weist die Lüfterhaube 11 eine axial sich erstreckende Lasche auf, an welcher ein nach radial innen und/oder außen hervorragender Nasenbereich ausgeformt ist, der in eine am zweiten Lagerflansch ausgeformte Vertiefung einklipsbar ist.

Zwei Verbindungsblöcke 23 der Trommelbremse verbinden den Zentrierkragen mit dem Zentrierbund zusätzlich. Die Betätigungsvorrichtung 13 ist an den Verbindungsblöcken 23 angeordnet.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die Lüfterhaube anstatt als Kunststoffspritzgussteil als metallisches Blechteil, insbesondere Stanz-Biegeteil, ausgeführt.

Bezugszeichenliste

1 Rotorwelle

2 Lager, insbesondere Loslager

3 Lagerflansch

4 Zentrierbund, Zentrierkragen

5 Adapterteil

6 Zentrierbund, Zentrierkragen

7 Bremstrommel

8 Statorgehäuse

9 Statorblechpaket

10 Statorwicklung

11 Lüfterhaube

12 Anschlusskasten für Statorwicklung 10

13 Betätigungsvorrichtung

14 Anschlusskasten für Spule der Trommelbremse

15 Handlüfthebel

16 Wellendichtring

17 Lüfterflügel

18 Lagerflansch

20 Eckbereich

21 Eckbereich

22 Ausnehmung

23 Verbindungsblock