WO2009012903A2

WO2009012903A2 - Arbeitsmaschine für einen innenrüttler

Info

Publication number: WO2009012903A2
Application number: PCT/EP2008/005688
Authority: WO
Inventors: Michael Steffen; Eva Mahling
Original assignee: Wacker Construction Equipment Ag
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2009-01-29
Also published as: WO2009012903A3; DE102007034013A1

Abstract

Eine Arbeitsmaschine für einen Innenrüttler, die einen in einem Gehäuse untergebrachten, als Innenläufermotor ausgebildeten Elektromotor (1, 20) aufweist, der über eine Biegewelle mit einer in einem Rüttlergehäuse vorgesehenen Unwuchtmasse verbindbar ist und diese antreibt. Der Elektromotor (1, 20) ist als bürstenloser Elektromotor (1, 20) mit einem Stator (9, 23) und einem Rotor (2, 22) ausgebildet. Der Elektromotor (1, 20) ist durch eine Kapselung (10, 15, 21) abgeschlossen, so dass keine Feuchtigkeit und keine Fremdkörper in den Motor eindringen können. Die Kühlung des Motors erfolgt über eine Frischluftströmung, die an der Außenseite der Kapselung (10, 15, 21) entlang geführt wird.

Description

B e s c h r e i b u n g

Arbeitsmaschine für einen Innenrüttler

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsmaschine für einen Innenrüttler, mit einem in einem Gehäuse untergebrachten als In- nenläufermotor ausgebildeten Elektromotor, der über eine Biegewelle mit einer in einem Rüttlergehäuse vorgesehenen Unwuchtmasse verbunden ist und diese antreibt.

Aus der DE 200 17 054 Ul ist ein Innenrüttler mit einem in einem Rüttlergehäuse untergebrachten Motor bekannt. Dieser Innenrüttler weist eine in einem in der Regel flaschenförmig ausgebildeten Rüttlergehäuse untergebrachte Unwuchtmasse auf. Zur Handhabung des Innenrüttlers ist an dem Rüttlergehäuse ein längerer, zugfester Schutz- und Tragschlauch befestigt, in dem die Leitun- gen zur Stromversorgung des Elektromotors verlegt sind. Ein Schalter zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors befindet sich üblicherweise am Übergang des Schutz- und Tragschlauches zu einem Anschlusskabel, an dem ein Stecker zum Anschluss einer Spannungsquelle angeordnet ist.

Innenrüttler mit Biegewellenantrieb weisen einen vom Bediener zu tragenden Elektromotor auf, der über eine Biegewelle die Unwuchtmasse im Rüttlergehäuse drehend antreibt. Sie stellen eine kostengünstige Alternative zu den Innenrüttlern mit im Rüttlerge- häuse integrierten Motoren dar. Bei bekannten Innenrüttlern mit Biegewellenantrieb werden schnelllaufende, ungeregelte Universalmotoren mit einem gewickelten Rotor und einem Kohlebürsten aufweisenden Kollektor eingesetzt. Der Universalmotor bedarf einer intensiven Innenkühlung, da vor allem der Rotor eine große Wärmequelle darstellt. Mittels angesaugter Frischluft, d. h. mittels einer Durchzugskühlung wird die Wärme nach außen transportiert. Bei herkömmlicher Bauweise ist somit der Kontakt von Luft und Feuchtigkeit mit stromdurchflossenen Bauteilen des Motors zwangsläufig. Dabei stellt der direkte Kontakt der Frischluft mit den elektrischen Bauelementen, dem Rotor und dem Stator ein Problem dar. Durch die bekannte Bauweise ist nur ein geringer Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit, Wasser und Fremdkörpern möglich. Dies bedeutet, dass derartige Innenrüttler nur in niedrigen Schutzklassen einklassifiziert werden können. Ferner folgt daraus , dass der Antriebsmotor eines Rüttlers in konventioneller Bauform nicht in feuchter Umgebung liegen darf, sondern in der Hand des Bedieners gehalten werden muss. In jedem Fall muss der Bediener dafür sorgen, dass der Antrieb mit der Kühlluft keine Feuchtigkeit ansaugen kann. Ebenso darf der Innenrüttler nur trocken gereinigt werden, da Feuchtigkeit die Isolationsstrecken des Motors überbrücken und damit das Gerät zerstören würde. Problematisch ist dies beim Einsatz eines Drucksprühers zum Reinigen des Geräts. Außerdem besteht für den Bediener - bedingt durch die offene Bauweise des Antriebsmotors - eine deutlich höhere Gefährdung durch elektrischen Schlag als bei gekapselten Gehäusen, z. B. nach der Schutzklasse IP 68.

Auch eine Umgestaltung der Lüftungsschlitze lässt nur eine begrenzte Steigerung der Schutzklasse zu, da die Antriebsmaschine als handgeführtes Elektrowerkzeug in allen Lagen, insbesondere auf der Baustelle, eingesetzt wird.

Die Nachteile des Universalmotors bestehen darin, dass die Drehzahl abhängig von der Betriebsspannung und der angeschlossenen Last ist. Der Universalmotor ist wartungsintensiv; seine Kohlen verschleißen schnell; ferner ist er während des Betriebs sehr laut. Es kommt hinzu, dass die Biegewelle, die Lager und weitere sich drehende Teile während des lastfreien Betriebs unnötig verschlissen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitsmaschine für einen Innenrüttler der eingangs genannten Art so zu verbes- sern, dass die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Arbeitsmaschine gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist der Elektromotor, z.B. ein bürstenloser E- lektromotor, mit einem Stator und einem Rotor ausgebildet, wobei der Elektromotor durch eine Kapselung geschützt ist.

Die Kapselung stellt somit sicher, dass keine Feuchtigkeit und kein Staub von außen in den Elektromotor eindringen kann. Der Elektromotor kann mit Bürsten ausgestattet sein. Er kann aber auch bürstenlos sein, wobei sich durch die Verwendung eines bürstenlosen Elektromotors Wartungsarbeiten an dem Elektromotor erübrigen, so dass die Kapselung nicht zu Wartungszwecken geöffnet werden muss.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die in dem Elektromotor entstehende Wärme über die Kapselung abführbar ist. Die Kapselung kann dementsprechend einen Teil eines Wärmetauschers bilden, so dass wenigstens ein Teil der Wärme aus dem Elektromotor über die Kapselung an z.B. die Umgebung abgegeben werden kann. Zu diesem Zweck kann sich die Kapselung wenigstens teilweise unmittelbar radial an einen radial äußeren Teil des Stators anschließen. Auf diese Weise ist es möglich, die im Motor, insbesondere im Stator entstehende Wärme auf die Kapselung zu übertragen und von dort abzuleiten.

Der Elektromotor kann wie gesagt ein bürstenloser Motor sein. Generell eignet sich die Kapselung aber für jede Art von Elektromotor. Einige Motorarten, wie z.B. Universalmotoren oder Asynchronmotoren, benötigen zusätzlich zu der Mantelkühlung über die äußere Kapselung (äußere Kühlung) eine innere Kühlung bzw. Wärmeumwälzung. Bei einem Reluktanzmotor kann die innere Kühlung entfallen, da im Rotor keine Wärme entsteht.

Die Kapselung kann eine hermetische Kapselung sein. Jedoch sind kleine Durchdringungen bzw. Löcher in der Kapselung zulässig, die z.B. an der Durchführung eines Elektrokabels vorliegen. Auch dann kann die Kapselung geeignet sein, den Elektromotor gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub zu schützen, so dass eine hohe Schutzklasse erreicht werden kann. Jedoch ist die Kapselung so ausgeführt, dass kein Kühlluftstrom in das Innere des Elektromotors also direkt zu Strator oder Rotor gelangen kann, weil dieser Kühlluftstrom zwangsläufig auch Staub oder Feuchtigkeit in den Elektromotor transportieren würde.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist innerhalb der Kapselung ein Kühlkreislauf, insbesondere ein geschlossener Kühlkreislauf für die Zirkulation eines Kühlmediums ausgebildet. Der Kühlkreislauf ist auf diese Weise in dem Elektromotor selbst eingebettet und durchläuft wenigstens einen Teil der Komponenten des Elektromotors, insbesondere die besonders wärmebelasteten Teile des Elektromotors.

Das Kühlmedium kann Luft oder ein Schutzgas oder ein anderes zur Übertragung von Wärme geeignetes Medium wie z.B. Öl sein.

Innerhalb der Kapselung kann ein erster Ventilator vorgesehen sein, zum Zirkulieren des Kühlmediums innerhalb der Kapselung. Der erste Ventilator ist dementsprechend in dem Kühlkreislauf anzuordnen, um das Kühlmedium durch den Kühlkreislauf zu fördern. Mit Hilfe des Kühlmediums kann an den besonders hoch wärmebelasteten Elementen des Elektromotors Wärme aufgenommen und zu Wärmesenken, z.B. der den Motor umgebenden Kapselung geführt werden. Bei einer Weiterentwicklung der Erfindung ist zwischen der Kapselung und einer die Kapselung wenigstens teilweise umgebenden äußeren Wandung wenigstens ein Frischluftkanal zur Kühlung der Kapselung vorgesehen. Über diesen Frischluftkanal kann somit aus der Umgebung zugeführte Frischluft an der Kapselung vorbeigeführt und Wärme von der Kapselung an die Umgebung abgeführt werden.

Zur Verbesserung der Fristluftströmung kann in dem Frischluft- kanal ein zweiter Ventilator mit einem Lüfterrad angeordnet sein.

Der erste Ventilator in dem Kühlkreislauf und der zweite Ventilator in dem Frischluftkanal können gemeinsam auf der Rotorwelle des Elektromotors angebracht sein und somit durch den Rotor drehend angetrieben werden.

Ein Teil der im Inneren des Elektromotors bzw. der Kapselung entstehenden Wärme, insbesondere die Wärme, die im Rotor entsteht, kann auch über das Wellenende aus der Kapselung abge- führt werden, welches aus der Kapselung heraussteht. Da der Rotor meist in engem körperlichen Kontakt mit der ihn tragenden Welle und damit auch dem aus der Kapselung herausgeführten Wellenende steht, lässt sich die Welle sozusagen als Kühlelement nutzen.

Die vom Rotor in die Welle und das Wellenende geleitete Wärme kann dann wiederum über das Lüfterrad des ersten oder des zweiten Ventilators abgeführt werden. Das Wellenende und das Lüfterrad bilden insofern eine Wärmesenke zur Kühlung des Rotors.

Die vom Lüfterrad des ersten Ventilators abgeführte Wärme kann dann zu der Kapselung geführt und von dort nach außen übertragen werden, wie oben beschrieben. Sofern die Wärme über das Lüfterrad des zweiten Ventilators abgeführt wird, kann sie direkt an die Umgebungsluft abgegeben werden. Somit kann die im Elektromotor entstehende Wärme teilweise ü- ber die Kapselung und teilweise über das von dem Wellenende des Rotors getragene Lüfterrad abgeleitet werden.

Bei einer Ausführungsform ist der Elektromotor ein gekapselter Magnetmotor. Bei einem Magnetmotor kann die oben beschriebene Mantelkühlung als ausreichend angesehen werden, da in diesem Fall kein elektrischer Durchflutungsstrom durch den Rotor fließt und somit keine Rotorerwärmung bewirkt. Dementsprechend ist keine besondere Kühlung des Rotors erforderlich. Lediglich die Wärme, die sich im Stator entwickelt, ist nach dem Wärmetauscherprinzip über die äußere Kühlung durch die Kapselung abzuführen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass Innenrüttler als Motor einen Asynchronmotor mit einem Kurzschlussläufer, einen geschalteter Reluktanzmotor oder einen Kondensatormotor aufweist. In allen diesen Fällen kann der Motor durch eine moderne Steuerschaltung gesteuert werden.

Es können auch weitere Bestandteile des Geräts mit dem Motor in dessen Kapselung integriert werden; dies gilt insbesondere für e- lektronischer Bauelemente, beispielsweise eine Steuerschaltung für den Motor oder eine Sensorik.

Die elektronischen Bauelemente können dabei derart angeordnet sein, dass sie durch den Kühlkreislauf im Inneren der Kapselung kühlbar sind. Die Bauelemente sollten dementsprechend entweder direkt von dem Kühlmedium umströmt werden oder wenigstens an einer Wand angeordnet sein, die von dem Kühlmedium angeströmt ist.

Der zumindest teilweise durch die Kapselung gebildete Wärmetauscher kann den Stator wenigstens radial umgeben, um eine zuver- lässige Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Dabei kann der Wärme- tauscher eine radial innere und eine radial äußere Wandung aufweisen. Zwischen der inneren und der äußeren Wandung kann darüber hinaus eine Rippenstruktur ausgebildet sein, die die zur Wärmeübertragung wirksame Fläche des Wärmetauschers vergrö- ßert, so dass die Kühlwirkung des Wärmetauschers weiter verbessert werden kann.

Die innere Wandung des Wärmetauschers kann dementsprechend einen Teil der Kapselung bilden und sehr nah an dem Stator an- geordnet sein, um einen möglichst direkten Wärmeübergang zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung lässt sich weiterhin vorsehen, dass der Wärmetauscher aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Aluminium, das insbesondere in einem Strangpressprofil oder in einem Gießverfahren hergestellt wurde, besteht.

Der innere Luftzirkulationskreis lässt sich dadurch, wenigstens teilweise, ausgestalten, dass der Stator Statorbleche aufweist, die jeweils durch sich axial erstreckende Lüftungsöffnungen durchgebrochen sind. Die Lüftungsöffnungen stellen Kanäle dar, die einen Teil des Kühlkreislaufs bilden.

Der Motor kann von stirnseitigen Deckeln mit Lüftungsöffnungen umgeben sein. Auf diese Weise durchdringt eine von außen unterhalb des äußeren Gehäuses des Motors strömende Luftströmung den Bereich zwischen dem Gehäuse und einer den Stator umgebenden Wandung.

Zusätzlich lässt sich vorsehen, dass der Motor einen, insbesondere berührungslosen, Sensor zum Bestimmen der Drehzahl und /oder Lage des Rotors aufweist. Auch der Sensor kann in dem Motorgehäuse integriert, insbesondere voll in dieses eingegossen, sein. Damit lässt sich der Motor auch vor Überlast schützen, die beispielsweise durch das Stehenbleiben der Antriebswelle oder des Anbaugeräts hervorgerufen sein kann.

Insgesamt bestehen die Vorteile des oben dargestellten erfin- dungsgemäßen Innenrüttlers darin, dass der Motor im Gegensatz zur konventionellen Bauweise keinen direkten Kontakt zur Außenwelt aufweist. Über ein Wärmeaustauscher-Prinzip wird die Wärme nach außen abgeführt. Es wird somit ein Antriebsmotor mit einem hohen Schutz gegen das Eindringen von Wasser und Fremdstoffen zur Verfügung gestellt. Durch die Kapselung bietet der Motor optimalen Bedienerschutz. Auch gegen Zerstörung infolge von Überhitzung oder eines Kurzschlusses ist der Motor gut geschützt. Der Motor hat ebenso eine hohe Schlagschutz-Toleranz, was eine gute mechanische Stabilität des Antriebsgeräts bedeutet.

In vorteilhafter Weise ist die Arbeitsmaschine des Rüttlers über eine lösbare Kupplung nach Art eines Schnellwechselsystems mit einer Biegewelle und diese ebenfalls durch eine lösbare Kupplung mit der Unwuchtmasse und dem diese aufnehmenden Rüttlerge- häuse verbunden. Selbst wenn sich diese Kupplung lösen sollte und damit die Unwuchtmasse im flüssigen Beton versinken sollte, ohne dass die Möglichkeit besteht, sie mit vertretbarem Aufwand wieder aus dem Beton herauszuholen, sind damit der Motor und seine Antriebselektronik für den Benutzer nicht verloren.

Da der erfindungsgemäße Rüttler modular aufgebaut ist, lassen sich seine Bestandteile, d. h. der Motor, die Biegewelle und die in dem flaschenförmigen Rüttlergehäuse untergebrachte Unwuchtmasse, einzeln austauschen. Eine einzige Antriebseinheit lässt sich mit einer Vielzahl von Biegewellen unterschiedlicher Längen und Flaschengrößen mit unterschiedlichen Größen von Unwuchtmassen kombinieren. Es versteht sich, dass sich die Arbeitsmaschine anstelle mit einer Unwuchtmasse auch mit einem anderen elektrisch betreibbaren Endgerät, beispielsweise einem Bohrer o- der einem Meißel, verbinden lässt. Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen als erfindungsgemäße Arbeitsmaschine dienenden bürstenlosen Elektromotor mit einer Zweifach-Kühlung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Magnetmotor mit einer

Einfach-Kühlung,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines äußeren Gehäuses (Wärme- tauscher) eines Elektromotors,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Deckel mit Öffnungen für den Luftdurchtritt für einen Elektromotor gemäß Fig. 1 , und

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Statorblech mit Öffnungen für den Luftdurchtritt.

Ein bürstenloser Innenläufer-Elektromotor 1 (Fig. 1 ) umfasst einen Rotor 2, der auf einer Welle 3 angeordnet ist. Die Welle 3 ist in Kugel- oder Rollenlagern 4, 5 innerhalb von Gehäuseteilen 6, 7 gelagert. An der Welle 3 ist ein Wellenzapfen 8 angeschlossen, ü- ber den eine (hier nicht dargestellte) Biegewelle mit der Welle 3 verbunden oder verbindbar ist.

An seiner Längsseite ist der Rotor 2 radial von einem Stator 9 um- geben, dessen Blechpakete von stromführenden Wicklungen umgeben sind. Der Rotor 2 und der Stator 9 sind gemeinsam von einer einen Teil einer Kapselung bildenden zylindrischen Wandung 10 umschlossen. Zwischen dem Stator 9 und der Wandung 10, zwischen dem Stator 9 und den Gehäuseteilen 6, 7 im Inneren des Stators 9 selbst, zwischen dem Stator 9 und dem Rotor 2 sowie in den Gehäuseteilen 6, 7 selber sind Kanäle 1 1 , 12, 13 vorhanden, die eine Zirkulation eines innerhalb der Wandung 10 und den Gehäuseteilen 6, 7 eingeschlossenen, als Kühlmedium dienendes Gases oder Gasgemisches, insbesondere von Luft, ermöglichen. Die Luftzirkulation wird durch einen ersten Ventilator 10a reali- siert, der auf der Welle 3 befestigt ist und somit mit dem Rotor 2 dreht.

Auch zwischen dem Stator 9 und dem sich in seinem Inneren dre- henden Rotor 2 kann die Luft strömen, wobei anstelle von Luft auch ein geeignetes Schutzgas oder ein flüssiges Kühlmittel verwendet werden kann, sofern dadurch Vorteile hinsichtlich der e- lektrischen Isolation oder der Kühlwirkung erreicht werden können.

Die Kanäle 13 innerhalb der Gehäuseteile 6, 7 sind dabei vorzugsweise so angebracht, dass die Lager 4, 5 durch das Gas umströmt werden, um auf diese Weise auch dort eine ausreichende Abkühlung und damit eine lange Lebensdauer der Lager 4, 5 zu gewährleisten. Auf diese Weise bilden die Gehäuseteile 6, 7 zusammen mit der Wandung 10 eine Kapselung des Motors 1 zum Schutz gegen das Eindringen von Staub oder Feuchtigkeit aus.

Die Wandung 10 ist von einem äußeren Gehäuse 14 umgeben. Das Gehäuse 14 umfasst eine innere Wandung 15 und eine äußere Wandung 16, zwischen denen Frischluftkanäle 17 für eine Frischluftführung verlaufen. Die innere Wandung 15 umgibt die Wandung 10 in wärmeleitender Verbindung, um Wärme aus dem Inneren des Motors 1 in Richtung zu den Kanälen 17 abführen zu können.

Bei einer ähnlichen Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Kanäle 1 1 axial innerhalb des Stators 9. Die in Fig. 1 gezeigte Wandung 10 ist dann ihrerseits noch Bestandteil des Stators 9 selbst. Der aus den Statorbereichen 9 und 10 bestehende und von den Kanälen 1 1 durchdrungene Stator ist dann von der inneren Wandung 15 umschlossen, die die im Stator 9 entstehende Wärme abführt. Dementsprechend bildet die innere Wandung 15 dann einen Teil der Kapselung des Motors 1 aus. Der Aufbau des derarti- gen Stators 9 wird später noch anhand von Fig. 5 näher erläutert. Die Frischluftkanäle 17 sind mit stirnseitigen Öffnungen 18, 19 zum Lufteintritt bzw. zum Luftaustritt verbunden. Die Öffnungen 18, 19 sind z.B. in stirnseitigen Deckeln 16a, 16b ausgebildet, wobei Fig. 4 ein Beispiel für den stirnseitigen Deckel 16b zeigt, wie später noch erläutert wird.

Um eine Frischluftströmung durch die Öffnungen 18, 19 und den Frischluftkanal 17 zu erreichen, ist auf der Welle 3 ein zweiter Ventilator 14a angeordnet, der sich mit dem Rotor 2 dreht und Luft durch die Öffnungen 18 und den Frischluftkanal 17 ansaugt und über die Öffnungen 19 ausbläst.

Nach dem Gegenstromprinzip strömt demgemäß kalte Luft durch die Öffnungen 18 in den Bereich zwischen der inneren und der äußeren Wandung 15, 16 in die Frischluftkanäle 17 ein und nimmt Wärme auf, die die im Inneren der Wandung 10 bzw. des Stators 9 zirkulierende Luft bzw. das darin zirkulierende Gas oder Gasgemisch an diese und über diese an die Wandung 15 abgegeben hat. Dadurch wird eine ständige Abkühlung des Motors 1 ge- währleistet, wobei gleichzeitig keine Feuchtigkeit und Fremdstoffe in das Innere des gekapselten Motors 1 eindringen können.

Ein Teil der Wärme, die im Rotor 2 entsteht, wird über die Welle 3 zu einem aus der Kapselung herausragenden Wellenende 3a ge- führt und kann dort an die Umgebung abgeleitet werden. Dafür ist es insbesondere hilfreich, dass das Wellenende 3a ein Lüfterrad des zweiten Ventilators 14a trägt. Die Wärme kann nämlich somit auf das Lüfterrad des zweiten Ventilators 14a übertragen und dort durch den Kühlluftstrom, den der zweite Ventilator 14a erzeugt, an die Umgebung abgegeben werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist ein Magnetmotor 20 ebenfalls komplett in eine Kapselung 21 eingebracht oder vergossen. Der Magnetmotor 20 umfasst einen von Permanentmagneten gebildeten Rotor 22 und einen diesen umgebenden Stator 23. Der Rotor 22 wird von einer Welle 24 getragen. Der Rotor 22 und der Stator 23 sind in der Kapselung 21 eingeschlossen, wobei die Kapselung 21 den Stator 23 möglichst großflächig berührt, um einen guten Wärmeübergang vom Stator 23 auf die Kapselung 21 zu gewährleisten.

Die Kapselung 21 ist ihrerseits von einem Gehäuse 25 umgeben. wobei zwischen dem Gehäuse 25 und der Kapselung 21 ein von Luft durchströmter Hohlraum 26 vorhanden ist. Die Luft tritt durch Öffnungen 27 in den Hohlraum 26 ein und verlässt diesen über Öffnungen 28, so dass sie an der Kapselung 21 vorbeiströmt und diese das Innere des Motors 20 kühlt.

Insbesondere wird die über die Öffnungen 27 in den Hohlraum 26 eingetretene Luft durch einen zweiten Ventilator 14a angesaugt und über die Öffnungen 28 ausgeblasen. Der zweite Ventilator 14a ist auf der Rotorwelle 24 bzw. einem Wellenende 24a der Rotorwel- Ie 24 befestigt. Die Frischluft strömt durch Frischluftkanäle 29 und auf diese Weise entlang der Kapselung 21 , so dass die von der Kapselung 21 übertragene Wärme wirksam von der Frischluft aufgenommen und an die Umgebung abgeführt werden kann.

Ein Teil der Wärme kann auch über das Wellenende 24a der Welle 24 aus der Kapselung 21 herausgeführt werden. Die Wärme kann weiterhin von dem Wellenende 24a auf das Lüfterrad des zweiten Ventilators 14a übertragen werden.

Das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse 14 ist in Fig. 3 im Schnitt dargestellt und als Wärmetauscher beispielsweise so aufgebaut, dass die äußere Wand 16 mit der inneren Wand 15 über Stege 30 verbunden ist. Von der inneren Wand 15 ragen Rippen 31 in die Frischluftkanäle 17 hinein, um den Wärmeübergang aus der Wand 15 in die die Frischluftkanäle 17 durchströmende Luft zu verbes- sern. In gleicher Weise kann auch die Kapselung 21 des in Fig. 2 gezeigten Magnetmotors 20 auf ihrer Außenseite vorzugsweise Kühlrippen aufweisen, die die Frischluftkanäle 29 bilden.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Deckel 16b mit den Lüftungsöffnungen 19.

In Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung durch den Stator 9 gezeigt. Die den Stator durchdringenden Kanäle 1 1 weisen einen linsen- förmigen Querschnitt auf. Ein in der in Fig. 5 gezeigten Weise aufgebauter Stator kann direkt von der inneren Wandung 15 des Wärmetauschers radial umgeben sein.

Im Inneren des Motors, also innerhalb der Kapselung, kann ein berührungsloser Sensor vorgesehen sein, mit dem sich die Drehzahl oder die Lage des Rotors 2, 22 erfassen lässt. Auf diese Weise ist eine Drehzahl- und /oder Lageregelung des Elektromotors in einfacher Weise realisierbar. Der Sensor kann im Inneren des Motors voll vergossen sein, um ihn vor schädigenden äußeren Ein- flüssen zu schützen.

Claims

Patentansprüche

1. Arbeitsmaschine für einen Innenrüttler, mit einem in einem Gehäuse untergebrachten, als Innenläufermotor ausgebildeten E- lektromotor (1, 20), der über eine Biegewelle mit einer in einem Rüttlergehäuse vorgesehenen Unwuchtmasse verbindbar ist und diese antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1, 20) einen Stator (9, 23) und einen Rotor (2, 22) aufweist; - der Elektromotor durch eine Kapselung (10; 15; 21) gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub geschützt ist; und dass wenigstens ein Wellenende (3a, 24a) des Rotors (2, 22) aus der Kapselung (10; 15; 21) herausgeführt ist.

2. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Elektromotor entstehende Wärme über die Kapselung (10; 15; 21) und/oder über ein auf dem Wellenende (3a, 24a) getragenes Lüfterrad (14a) abführbar ist.

3. Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselung (10; 15; 21) einen Teil eines Wärmetauschers bildet.

4. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kapselung (10; 15; 21) wenigstens teilweise unmittelbar radial an einen radial äußeren Teil des Stators (9, 23) anschließt.

5. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kapselung (10; 15; 21) ein geschlossener Kühlkreislauf (11, 12, 13) für die Zirkulation eines Kühlmediums ausgebildet ist.

6. Arbeitsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium Luft oder ein Schutzgas oder ein Fluid ist.

7. Arbeitsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kapselung ( 10; 15 ; 21 ) ein erster Ventilator ( 10a) vorgesehen ist, zum Zirkulieren des Kühlmediums innerhalb der Kapselung ( 10; 15 ; 21 ).

8. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der im Rotor (2, 22) entstehenden Wärme über das Wellenende (3a, 24a) aus der Kapselung abführbar ist; und /oder dass - ein Teil der über das Wellenende (3a, 24a) abgeführten

Wärme auf ein von dem Wellenende (3a, 24a) getragenes Lüfterrad des ersten Ventilators ( 10a) oder eines zweiten Ventilators ( 14a) übertragbar ist.

9. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der im Stator (9, 23) vorhandenen Wärme über den Wärmetauscher der Kapselung ( 10, 15 , 21 ) abführbar ist.

10. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kapselung ( 10; 15; 21 ) und einer die Kapselung ( 10; 15; 21 ) wenigstens teilweise umgebenden äußeren Wandung ( 16) wenigstens ein Frischluftkanal ( 17; 29) für eine Frischluftströmung zur Kühlung der Kapselung ( 10; 15; 21 ) vorgesehen ist.

1 1. Arbeitsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Frischluftkanal ( 17; 29) für die Frischluftströmung ein zweiter Ventilator ( 14a) angeordnet ist.

12. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein zum Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub gekapselter Magnetmotor (20) ist.

13. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ( 1 ) ein Asynchronmotor mit einem Kurzschlussläufer, ein geschalteter Reluktanzmotor oder ein Kondensatormotor ist.

14. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor einschließlich seiner elektronischen Bauelemente durch die Kapselung ( 10; 15; 21 ) nach außen abgeschlossen ist.

15. Arbeitsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauelemente derart angeordnet sind, dass sie durch den Kühlkreislauf im Inneren der Kapselung ( 10; 15; 21 ) kühlbar sind.

16. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 15 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher den Stator (9) wenigstens radial umgibt.

17. Arbeitsmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, der Wärmetauscher eine radial innere ( 15) und eine radial äußere Wandung ( 16) aufweist, zwischen denen insbesondere eine Rippenstruktur (30) ausgebildet ist.

18. Arbeitsmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wandung ( 15) einen Teil der Kapselung bildet.

19. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da- durch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher aus einem Ma- terial mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Aluminium, das insbesondere in einem Strangpressprofil oder in einem Gießverfahren hergestellt wurde, besteht.

20. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (9) Statorbleche aufweist, die jeweils durch sich axial erstreckende Öffnungen für Kanäle ( 1 1 ) durchgebrochen sind, die einen Teil des geschlossenen Kühlkreislaufs bilden.

21. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ( 1 , 20) von stirnseitigen Deckeln ( 16a, 16b) mit Lüftungsöffnungen ( 18, 19; 27, 28) umgeben ist.

22. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ( 1 , 20) einen, insbesondere berührungslosen, Sensor zum Bestimmen der Drehzahl und /oder Lage des Rotors (2, 22) aufweist.

23. Arbeitsmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor innerhalb der Kapselung ( 10; 15; 21 ) integriert, insbesondere voll vergossen, ist.