Die Erfindung bezieht sich auf einen durchzugsbelüfteten
Elektromotor gemäß der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1
bezeichneten Art.
Solche durchzugsbelüfteten Elektromotore werden vornehmlich in
Elektrowerkzeugen verwendet, wozu Winkelschleifer,
Schwingschleifer, Handkreissägen, Handhobel und dergleichen zählen.
Mittels eines geeigneten Lüfters wird die Kühlluft am einen
Ende des Motorgehäuses angesaugt, strömt dann im wesentlichen
in axialer Richtung entlang der elektrischen Wicklungen durch
den Motor hindurch und wird schließlich am anderen Motorende
aus dem Gehäuse wieder ausgeblasen.
Es treten immer wieder Arbeitsvorgänge auf, bei denen die
Umgebungsluft des Elektromotors bzw. des Elektrowerkzeugs stark
verschmutzt ist, was durch das Arbeiten mit dem Werkzeug selbst
bedingt sein kann und insbesondere beim Schleifen mit einem
Winkelschleifer oder einem Schwingschleifer der Fall ist. Dann
werden mit der Kühlluft auch Staub und Schleifpartikel angesaugt
und durch den Motor hindurchgeblasen. Hierbei prallen ständig
gröbere Partikel auf die im Motorinnern frei liegenden
Wicklungsteile und können deren Isolation schon in kurzer Zeit zerstören,
was einen Ausfall des Werkzeugs und eine teure Reparatur zur
Folge hat.
Es ist deshalb bekannt, bei Elektrowerkzeugen der
genannten Art vor dem Lufteinlaß, insbesondere vor dafür
vorgesehenen Lufteinlaßschlitzen im Motorgehäuse
feinmaschige Drahtnetze anzubringen. Diese Drahtnetze zur
Aussiebung der groberen Luftverunreinigungen müssen
relativ häufig abgenommen und gereinigt werden, weil sie
bei Staubanfall verstopfen und den Kühlluftdurchzug
durch den Motor beeinträchtigen, was zur Überhitzung des Motors
führt. Außerdem können sie aufgrund ihrer
lösbaren Anordnung leicht verloren gehen. Schließlich
ist auch die Filter- oder Siebwirkung der bekannten
Drahtnetze abhängig von der lichten Maschenweite, es
können daher nur Verunreinigungen ausgefiltert werden,
die größer als die lichte Maschenweite sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein
Elektrowerkzeug mit durchzugsbelüftetem Motor der gattungsgemäßen
Art zu verbessern, in dem aus dem Kühlluftstrom vor dem
Durchzug durch den Motor die gegenüber der Luft schwereren
Schmutz- und Staubpartikel aufgrund ihrer Massenträgheit
infolge eines Schleudereffektes ausgesondert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Elektrowerkzeug der
gattungsgemäßen Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der besondere Vorteil eines erfindungsgemäßen
Elektrowerkzeugs liegt darin, daß einerseits der Durchzug der
Kühlluft durch den Motor durch die in Umfangsrichtung
drehende Rotor- oder Schleuderscheibe zumindest nicht
merklich beeinträchtigt wird, weil offenbar die Luft den
Weg durch die Durchgangsöffnungen hindurch findet,
andererseits aber die gegenüber der Luft schwereren
Feststoffpartikel von der Rotation der Schleuderscheibe mitgerissen
und infolge der radial wirkenden Rotationskraft aus dem
Kühlluftstrom heraus nach außen hin abgelenkt werden.
Diese Aussonderung erfaßt auch feine Partikelchen, so daß
ein hoher Filtergrad erreicht wird. Außerdem ist die
gelochte Rotorscheibe wartungsfrei, lediglich muß dafür
Sorge getragen werden, daß die ausgesonderten Partikel
entweder dauernd aus dem Gehäuse herausgeleitet oder von
Zeit zu Zeit aus einem darin befindlichen Sammelraum
entfernt werden.
In bevorzugter Ausführung sitzt die Rotorscheibe in der
Luftführungsstrecke auf einer Verlängerung der
Motorankerwelle, sofern es sich bei dem Elektromotor um ein
Antriebsaggregat mit einem rotierenden Anker handelt. Die Drehzahl
der Rotorscheibe ist dann die gleiche wie die Motordrehzahl.
Da in der Regel auch der Lüfter auf der der
Rotorscheibe gegenüberliegenden Motorseite auf der Ankerwelle
angeordnet ist, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine mit
der jeweils durch den Motor hindurchströmenden Kühlluftmenge
sich ändernde Drehzahl der Rotorscheibe.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an
einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei
zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Ansaugbereich
eines durchzugsbelüfteten Elektromotors eines
Elektrowerkzeugs und
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in der
Luftführungsstrecke des Elektromotors liegende Rotorscheibe.
Im einzelnen erkennt man in Fig. 1 ein Motorgehäuse 1eines elektrisch betriebenen Handwerkzeugs, wie eines
Winkelschleifers, wobei von den elektrisch aktiven Teilen
des Motors der Anker 2, der Kollektor 3 und die den
Kollektor beaufschlagenden Bürsten 4 dargestellt sind.
Der Anker 2 sitzt auf einer Welle 5, die an dem
dargestellten Motorende in einem zentral im Gehäuse 1 angeordneten
Lager 6 aufgehängt ist, das hier an der Ansaugseite für die
Kühlluft des durchzugsbelüfteten Elektromotors liegt.
Der für die Motorbelüftung erforderliche Lüfter ist an dem
in der Zeichnung nicht dargestellten, anderen Ende des
Motors auf der Motorankerwelle 5 angeordnet.
Die Ankerwelle 5 besitzt eine über das Lager 6 hinausragende
Verlängerung 7, auf die eine Rotorscheibe 9 drehfest
aufgesetzt ist. Dazu ist die Rotorscheibe 9 mit der Verlängerung
7 der Ankerwelle 5 über eine stirnseitig eingeschraubte
Schraube 8 verspannt.
Die Rotorscheibe 9 erstreckt sich in radialer Richtung
zur Verlängerung 7 der Ankerwelle 5, sie dreht sich daher
mit dem Motoranker 2 in ihrer Umfangsrichtung.
Die Rotorscheibe 9 liegt in einer Luftführungsstrecke
im Ansaugbereich der Kühlluft, deren Querschnitt sie zum
Motor hin vollständig überdeckt. Die Luftführungsstrecke 10
führt zu Lufteinlässen 11 in Gestalt von Schlitzen, die
in einer Außenwandung 19 des Gehäuses 1 rückwärtig angeordnet
sind. Auf der Motorseite teilt die Rotorscheibe 9 einen
Motorinnenraum 12 ab, in dem die elektrisch aktiven Teile
des Motors angeordnet sind. Aus diesem Motorinnenraum 12
sollen die über die Luftführungsstrecke 10 in das Gehäuse 1
eingesaugten, in der Kühlluft mitgeführten
Feststoffbzw. Staubpartikel ferngehalten werden. Dies geschieht durch
die Drehung der Rotorscheibe 9, wodurch die
Feststoffpartikel an der Anströmseite dieser Scheibe 9 in radialer
Richtung ausgetragen werden, während die Kühlluft durch
Durchgangsöffnungen 16 hindurchtritt, die in die Rotorscheibe 9eingearbeitet sind. Wie Fig. 2 dazu veranschaulicht, besitzt
die Rotorscheibe 9 eine Vielzahl der Durchgangsöffnungen 16,
welche die Gestalt von im Querschnitt kreisrunden Bohrungen
haben, die achsparallel zur Rotationsachse der
Rotorscheibe 9 angeordnet sind.
Grundsätzlich können die Durchgangsöffnungen 16 in der
Rotorscheibe 9 eine beliebige geometrisch regelmäßige
Gestalt haben. So sind insbesondere auch Öffnungen mit
einem dreieckigen, quadratförmigen oder sonstigen
polygonförmigen Querschnitt verwendbar. Die Durchgangsöffnungen 16
liegen senkrecht zur Radialebene der Rotorscheibe 9, sie
sind somit in Dickenrichtung der Rotorscheibe 9 parallel
zu deren Rotationsachse angeordnet. Besonders vorteilhaft
ist, wenn an der Anströmseite der Rotorscheibe 9 der Übergang
von der betreffenden Stirnseite der Rotorscheibe 9 zu den
die Durchgangsöffnungen 16 begrenzenden Wandungen
scharfkantig ist.
Während die Rotorscheibe 9 den Motorinnenraum 12 an der
ansaugseitigen Stirnseite begrenzt, umschließt eine
Gehäuseinnenwand 13 in radialer Richtung den Motorinnenraum 12.
Die Gehäuseinnenwand 13 steht zur Rotorscheibe 9 hin frei
vor und greift dort überlappend in eine Nut, die zwischen
in Umfangsrichtung am Außenrand der Rotorscheibe 9
verlaufenden, achsparallel vorstehenden Dichtlippen 14 und 15
gebildet ist.
Zwischen der Gehäuseinnenwand 13 und der Außenwand 19 des
Gehäuses 1 befindet sich ein ringförmiger Sammelraum 17,
der zur vorübergehenden Aufnahme der von der Rotorscheibe 9
radial weggeschleuderten Partikel dienen kann. Zudem ist in
Richtung der Radialebene der Anströmseite der Rotorscheibe 9
eine Auswurföffnung 18 in der Gehäuseaußenwand 19 vorgesehen,
durch die hindurch zum Teil unmittelbar schon während des
Betriebes und zum anderen Teil nach Kippung des gesamten
Gerätes die ausgesonderten Partikel aus dem Gehäuse 1
heraustreten können.