DE10305434B4 - Adapter und Getriebemotor - Google Patents

Abstract

Adapter zur Verbindung eines antreibenden Elektromotors (1, 7) und eines abtriebsseitig angeordneten Getriebes,
wobei eine Welle (8) des Elektromotors (1, 7) mit einem ersten Kupplungsteil (19) des Adapters formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist,
wobei das erste Kupplungsteil (19) mit einem zweiten Kupplungsteil (12) zur Drehmomentübertragung zusammenwirkt,
wobei eine Adapterwelle (9) mit dem zweiten Kupplungsteil (12) des Adapters formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist,
wobei das Adaptergehäuse (4) zum Elektromotor (1, 7) hin eine Schnittstelle aufweist zur lösbaren, zueinander zentrierbaren Verbindung mit dem Gehäuse des Elektromotors (1, 7),
wobei das Adaptergehäuse (4) abtriebsseitig eine weitere Schnittstelle (5) aufweist zur lösbaren, zueinander zentrierbaren Verbindung mit einem Gehäuseteil des Getriebes,
wobei auf dem zweiten Kupplungsteil (12) von Federn (24) zusammengehaltene Fliehbacken (14) am Umfang angeordnet sind, mittels derer bei Überschreiten eines kritischen Wertes an Drehzahl und/oder Zentrifugalkraft ein Bremsbelag (13) auf eine Reibfläche des Adaptergehäuses (4) drückbar ist,...

Description

• Die Erfindung betrifft einen Adapter und einen Getriebemotor.
• Aus der DE 196 37 361 A1 sind Adapter bekannt. Dabei dient der Adapter nur zur Ankoppelung eines Getriebes an einen Motor zwecks Bildung eines Getriebemotors. Dabei ist der Getriebemotor als Antrieb für Lifte, Bauaufzüge und Hubwerke verwendbar. Bei Stromausfall bewegt sich ein solcher Bauaufzug solange ungebremst, also durch die Schwerkraft beschleunigt, nach unten bis die Motorbremse des Elektromotors einfällt. Dabei ist ein solcher Elektromotor mit Bremse beispielsweise aus der DE 198 38 171 A1 bekannt, wobei die Bremse dort als eine elektromagnetisch betätigbare Bremse ausgeführt ist.
• Aus der CH 99359 A ist eine Seilwinde mit Schleuderbremse bekannt, die eine axial verschiebbare Konusscheibe umfasst, welche die Fliehbacken trägt.
• Aus der DE 26 993 A ist eine Zentrifugalbremse für eine Hebevorrichtung bekannt.
• Aus der DE 26 32 408 A1 ist eine Fliehkraftkupplung bekannt mit automatischer Schalteinrichtung, die einen Schaltmagneten umfasst.
• Aus der DE 536 116 A ist eine Antriebsvorrichtung mit Bremsregler für Hebezeuge bekannt, wobei eine Trommel auf der Antriebswelle sitzt.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Getriebemotor in kompakter Weise derart weiterzubilden, dass die Sicherheit, insbesondere bei Liften, Bauaufzügen und Hubwerken in kostengünstiger Weise verbessert ist.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Adapter nach den in Anspruch 1 und bei dem Getriebemotor nach den in Anspruch 9 angegebenen Merkmalen gelöst.
• Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Adapter sind, dass der Adapter zur Verbindung eines antreibenden Elektromotors und eines abtriebsseitig angeordneten Getriebes vorgesehen ist, wobei eine Welle des Elektromotors mit einem ersten Kupplungsteil des Adapters formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist, wobei das erste Kupplungsteil mit einem zweiten Kupplungsteil zur Drehmomentübertragung zusammenwirkt, wobei eine Adapterwelle mit dem zweiten Kupplungsteil des Adapters formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist wobei das Adaptergehäuse zum Elektromotor hin eine Schnittstelle aufweist zur lösbaren, zueinander zentrierbaren Verbindung mit dem Gehäuse des Elektromotors, wobei das Adaptergehäuse abtriebsseitig eine weitere Schnittstelle aufweist zur lösbaren, zueinander zentrierbaren Verbindung mit einem Gehäuseteil des Getriebes, wobei auf dem zweiten Kupplungsteil von Federn zusammengehaltene Fliehbacken am Umfang angeordnet sind, mittels deren bei Überschreiten eines kritischen Wertes an Drehzahl und/oder Zentrifugalkraft ein Bremsbelag auf eine Reibfläche des Adaptergehäuses drückbar ist, wobei die Fliehbacken über ein Arretiermittel derart arretierbar sind, dass der Bremsbelag nur auf die Reibfläche drückt, wenn die Fliehbacken über das Arretiermittel freigegeben sind, wobei als Arretiermittel eine Arretierglocke vorgesehen ist, die auf einem Fliehbackenträger axial verschiebbar angeordnet ist.
• Von Vorteil ist dabei, dass bei freier Rotation des Getriebemotors, wie beispielsweise einem ungebremst nach unten fallenden Bauaufzug, also mit zunehmender Drehzahl rotierender Getriebemotor, eine Fliehkraftbremse nach Dearretierung eine Begrenzung der Fallgeschwindigkeit bewirkt und somit die Sicherheit erhöhbar ist. Außerdem ist die beim Bremsen entstehende Wärme dieser Fliehkraftbremse mittels des Adaptergehäuses an die Umgebung abführbar und das Adaptergehäuse hat nicht nur gehäusebildende Funktion, mechanische Funktion, wie Drehmoment- und/oder Kraftableitung, sondern auch die Funktion eines Bremslagerschildes sowie die genannte Wärmeableitfunktion.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung ist die Adapterwelle mit mindestens einem Lager in einem Getriebe-Gehäuseteil, wie Getriebe-Gehäusedeckel oder Getriebe-Gehäuse, gelagert und abtriebsseitig mit einem Verzahnungsteil des Getriebes verbindbar. Von Vorteil ist dabei, dass der Getriebe-Gehäusedeckel zum Getriebe eine derartige Schnittstelle aufweist, dass die Adapterwelle sehr genau positionierbar, insbesondere zentrierbar, zum Getriebe und seinen Verzahnteilen hin ist. Darüber hinaus ist die Kupplung zwischen Motorwelle und Adapterwelle im Adaptergehäuse ermöglicht und nicht im Bereich zwischen den beiden, im Getriebe-Gehäusedeckel vorgesehenen Lagern positioniert. Von Fliehkraftbremse und Kupplung eingebrachte Kräfte und/oder Drehmomente sind daher kompensierbar im Bereich des Adaptergehäuses. Dabei wird eine Innenfläche eines Gehäuseteils, das aus Stahl oder Grauguss fertigbar ist, als Reibfläche verwendet, und somit ist ein sonst dafür notwendiges Teil mit Reibfläche einsparbar.
• Insbesondere sind die Fliehbacken derart arretierbar, dass der Bremsbelag nur dann auf die Reibfläche drückt, wenn ein Arretiermittel freigegeben ist. Von Vorteil ist dabei, dass verschiedenartige Sicherheitskonzepte für Bauaufzüge realisierbar sind. Dies bedeutet, dass auch Betriebsarten mit hohen, über dem genannten kritischen Wert liegenden Drehzahlen vorsehbar sind. Insbesondere ist die Fliehkraftbremse nur aktivierbar, wenn kein Arretieren ausgeführt ist.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung ist als Arretiermittel eine Arretierglocke vorgesehen, die axial verschiebbar auf einer Hülse angeordnet ist, und die am Umfang des ersten und zweiten Kupplungsteils angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine sehr kompakte Bauart erreichbar ist, insbesondere die Baulänge klein ist. Da die Kupplungsteile zur Ausführung der Kupplungsfunktion sowieso vorhanden sind, ist keine zusätzliche Baulänge für die Arretiervorrichtung der Fliehkraftbremse notwendig.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung ist die Arretierglocke von einer Feder in eine axiale Richtung verschiebbar und mittels einer weiteren Vorrichtung in die andere axiale Richtung verschiebbar. Von Vorteil ist dabei, dass die Feder als Druckfeder ausführbar und derart vorsehbar ist, dass bei kleinen Drehzahlen oder ruhendem Antrieb eine Arretierung erfolgt.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung ist die Arretierglocke über ein Lager in einem relativ zum Adaptergehäuse nicht-drehbaren Teil, insbesondere in einem Schaltkörper, gelagert, wobei dieses nicht-drehbare Teil zusammen mit dem Lager und der Arretierglocke axial verschiebbar angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass in einfacher Weise das gesamte Lager mitverschiebbar ist und kein Spezial-Gleitlager oder dergleichen notwendig ist.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung ist das nicht-drehbare Teil mittels eines Bowdenzuges verschiebbar. Von Vorteil ist dabei, dass ein technisch ausgereiftes, zuverlässiges und kostengünstiges Produkt einsetzbar ist.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung ist der Bowdenzug mit einem Bremshebel derart verbunden, dass bei Betätigen, insbesondere Drehen, des Bremshebels zuerst die Arretierglocke zum Dearretieren, also Entriegeln, verschiebbar ist und bei weiter fortgesetztem Betätigen, insbesondere Drehen, ein Lüften der Motorbremse ausführbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass vom Kunden insbesondere bei Bauaufzugsantrieben geforderte Sicherheitskonzepte realisierbar sind.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung sind am ersten Kupplungsteil erste Klauen vorgesehen und am zweiten Kupplungsteil zweite Klauen vorgesehen sind, die mit den ersten Klauen im Eingriff stehen. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere, zuverlässige und robuste Art der Drehmomentübertragung realisierbar ist.
• Von Vorteil ist bei dem Getriebemotor, dass kein zusätzliches Teil notwendig ist, da das Adaptergehäuse als Reibfläche und zur Wärmeabfuhr verwendbar ist, insbesondere auch bei Verwendung von Gussmaterial.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Elektromotor eine elektromagnetisch betätigbare Bremse, die eine Vorrichtung zum Lüften der Bremse, wie Bremshebel oder dergleichen, umfasst, wobei mittels der Vorrichtung zum Lüften der Bremse auch eine Arretierung der Fliehkraftbremse steuerbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass verschiedene, vom Kunden bei Antrieben geforderte Sicherheitskonzepte realisierbar sind, insbesondere auch bei Antrieben von Bauaufzügen.

1

Motorgehäuse

2

Bremshebel

3

Motorflansch

4

Adaptergehäuseteil

5

Getriebe-Gehäusedeckel

6

Klemmenkasten

7

Haube für Motorbremse

8

Motorwelle

9

Adapterwelle

10

Rollenlager

11

Lager

12

Fliehbackenträger mit Klauen

13

Bremsbelag

14

Fliehbacken

15

Halteblech

16

Lager

17

Schaltkörper

18

Feder

19

Klauenkupplungsteil

20

Halteblech

21

Arretierglocke

22

Passfeder

23

Bowdenzug

24

Zugfedern für Fliehbacken

• Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
  In der 1 ist der erfindungsgemäße Getriebemotor mit Adapter in einer 3D-Schrägansicht gezeigt. In 2 ist ein Schnitt durch den Adapter gezeigt. In 3 ist dieser Schnitt vergrößert dargestellt und in 4 ist eine räumliche Ansicht in einen teilweise aufgeschnittenen Adapter zu sehen.
• Der Motor ist als Bremsmotor ausgeführt, der ein Motorgehäuse 1, insbesondere ein Kühlrippen umfassendes, und eine Haube 7 für die B-seitig angeordnete Motorbremse umfasst, wobei die Bremse als elektromagnetisch betätigbare Bremse ausgeführt ist. Die Haube 7 ist auch verwendbar bei Motoren, die nicht nur eine B-seitige Bremse sondern zusätzlich noch B-seitige Geber und/oder Lüfter umfassen. Bei stromlosem Betrieb fällt die Bremse ein, weil Druckfedern eine Ankerscheibe der Bremse gegen einen Bremsbelagträger mit Bremsbelag drücken. Mittels eines Bremshebels 2 ist die Bremse lüftbar; dies ist derart ausgeführt, dass die Ankerscheibe und der Bremsbelagträger mit Bremsbelag auseinander bringbar sind mittels des Betätigen eines Bremshebels und dann der Rotor des Elektromotors frei drehbar ist.
• Bei der Erfindung ist mit diesem Bremshebel 2 ein Bowdenzug 23 verbunden, der zum Betätigen einer Arretierung einer A-seitig angeordneten, in einem Adapter integriert ausgebildeten und mit einer Adapterkupplung zusammenwirkenden Fliehkraftbremse vorgesehen ist.
• Dabei ist bei Betätigen des Bremshebels 2 anfangs, also bei kleinen Drehwinkeln ein Leerweg vorhanden, in welchem zuerst die Arretierung frei gegeben wird, also entriegelt wird. Erst nach Überschreiten eines kritischen Drehwinkels wird die Motorbremse gelüftet.
• Der Elektromotor 1 weist elektrische Anschlussvorrichtungen für die elektrischen Versorgungsleitungen und die Bremsleitungen in seinem Klemmenkasten auf.
• Der Motor 1 wird mittels seines Motorflansches 3 mit dem Adaptergehäuseteil 4 verbunden, der wiederum mit dem Getriebe-Gehäusedeckel 5 verbunden ist und hierzu eine entsprechende, genau gearbeitete Schnittstelle zur lösbaren Verbindung aufweist. Im Getriebe-Gehäusedeckel 5 sitzt ein Lager 11 und ein abtriebsseitig angeordnetes Lager, das als Rollenlager 10 ausführbar ist. Mittels dieser Lager 10,11 ist die Adapterwelle 9 im Gehäuseteil 5 gelagert. Die Adapterwelle 9 ist mittels einer Klauenkupplung mit der Motorwelle 8, also der Rotorwelle, verbunden. Die Klauenkupplung besteht aus einem ersten und einem zweiten Kupplungsteil, die jeweils Klauen umfassen, die miteinander im Eingriff stehen. Das erste Kupplungsteil 19 ist mittels Passfeder 22 formschlüssig mit der Motorwelle 8 verbunden. Das zweite Kupplungsteil ist als Fliehbackenträger 12 mit Klauen ausgeführt.
• Die Fliehbacken 14 sind am Umfang des zweiten Kupplungsteils angeordnet und von den Halteblechen (15, 20) in ihrer axialen Position gehalten. In radialer Richtung sind die Fliehbacken 14 beweglich angeordnet, wobei allerdings die Fliehbacken 14 eine geblechte Verlängerung aufweisen und dort mittels am Umfang angeordneter Federn, nämlich mittels der in 4 gezeigten Zugfedern 24 für Fliehbacken, zusammengehalten werden und nur bei Auftreten einer entsprechend großen Zentrifugalkraft die Federkraft überwinden und ihre radiale Position verändern können. Dabei verhindert aber die Arretierglocke 21 diese radiale Bewegung, wenn die Arretierung aktiv ist, also den in 3 gezeigten Zustand aufweist. Denn die Arretierglocke 21 weist einen zylindrischen Endabschnitt auf, der am Außenumfang der Fliehbacken einen axialen Endabschnitt blockiert. Wird allerdings mittels des Bowdenzuges 23 der damit angeschlossene Schaltkörper 17 axial von den Fliehkörpern weg bewegt unter Überwindung der Federkraft der Feder 18, wird auch das Lager 16, über welches der nicht-mitdrehende Schaltkörper 17 an der Arretierglocke 21 gelagert ist, weg bewegt und somit dearretiert, also die Fliehbacken 14 frei gegeben. Die Feder 18 drückt die Arretierglocke 21 wieder in den Verriegelungszustand, also in den Zustand der Arretierung der Fliehbacken mittels der Arretierglocke, wenn der Bowdenzug keine Kraft mehr ausübt.
• Ist die Arretierung also frei gegeben und überschreitet also die Drehzahl einen kritischen Wert und somit auch die Zentrifugalkräfte, werden die Fliehbacken 14 mit den auf ihnen vorgesehenen Bremsbelägen 13 auf einen Bereich der Innenfläche des Adaptergehäuses gedrückt. Dieser Bereich stellt somit eine Reibfläche dar. Das Adaptergehäuse weist also nicht nur Gehäusefunktion sondern auch die Funktion einer Reibfläche auf und sorgt für den Abtransport der Reibwärme, die beim Bremsen entsteht, an die Umgebung. Es ist also ein Material verwendbar, das eine gute thermische Leitfähigkeit aufweist. Dabei ist wesentlich, dass der Motor hohe Betriebstemperaturen erreichen kann und somit eine Abfuhr der Wärme über den Bereich des Motors und das Motorgehäuse unvorteilhaft wäre. Vorteilhaft ist die Adaptergehäuseausführung also dann, wenn der thermische Widerstand von der Reibfläche zur Umgebung geringer ist als der thermische Widerstand von der Reibfläche über den Innenbereich des Motors samt Rotor und über das Motorgehäuse zur Umgebung hin.
• Der Bremshebel 2 ist mit dem Bowdenzug 23 mechanisch gekoppelt. In einer ersten Ausführungsform ist der Bowdenzug mit seinem Ende an den Bremszug direkt verbunden und wird somit sofort bei Drehen des Bremshebels 2 der Bowdenzug 23 betätigt. Das Lüften der Motorbremse erfolgt erst nach einem Drehen um einen bestimmten Mindestbetrag.
• In 2 ist eine Ausgangslage des Bremshebels 2 gezeigt und eine weitere, gestrichelt gezeichnete Lage.
• Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist auch eine Ausführung vorsehbar, bei der anfangs, also im Leerweg, erst die Bremse lüftbar ist und danach erst die Arretierung freigebbar ist. Alternativ sind auch Dearretieren und Lüften gleichzeitig vorsehbar. Es sind auch Ausführungsbeispiele vorsehbar, bei denen statt arretiert dearretiert wird. Statt eines Bowdenzuges sind auch technisch gleichwertige Kopplungen zwischen Bremshebel und Arretierglocke der Fliehkraftkupplung vorteilhaft ausführbar. Wesentlich ist, dass der mechanische Teil hierzu eine äquivalente Wirkweise aufweist. Auch ist statt der Klauenkupplung eine andere Kupplung verwendbar, wie beispielsweise Zahnkupplung oder andere form-, reib- und/oder kraftschlüssige Kupplungen.
• Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist sogar zwischen Motor 1 und Adapter, umfassend Adaptergehäuse 4 und Adapterwelle 9 eine Wärmesperre angeordnet.

Claims (9)

1. Adapter zur Verbindung eines antreibenden Elektromotors (1, 7) und eines abtriebsseitig angeordneten Getriebes, wobei eine Welle (8) des Elektromotors (1, 7) mit einem ersten Kupplungsteil (19) des Adapters formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist, wobei das erste Kupplungsteil (19) mit einem zweiten Kupplungsteil (12) zur Drehmomentübertragung zusammenwirkt, wobei eine Adapterwelle (9) mit dem zweiten Kupplungsteil (12) des Adapters formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist, wobei das Adaptergehäuse (4) zum Elektromotor (1, 7) hin eine Schnittstelle aufweist zur lösbaren, zueinander zentrierbaren Verbindung mit dem Gehäuse des Elektromotors (1, 7), wobei das Adaptergehäuse (4) abtriebsseitig eine weitere Schnittstelle (5) aufweist zur lösbaren, zueinander zentrierbaren Verbindung mit einem Gehäuseteil des Getriebes, wobei auf dem zweiten Kupplungsteil (12) von Federn (24) zusammengehaltene Fliehbacken (14) am Umfang angeordnet sind, mittels derer bei Überschreiten eines kritischen Wertes an Drehzahl und/oder Zentrifugalkraft ein Bremsbelag (13) auf eine Reibfläche des Adaptergehäuses (4) drückbar ist, wobei die Fliehbacken über ein Arretiermittel (21) derart arretierbar sind, dass der Bremsbelag (13) nur auf die Reibfläche drückt, wenn die Fliehbacken (14) über das Arretiermittel (21) freigegeben sind, wobei als Arretiermittel eine Arretierglocke (21) vorgesehen ist, die auf einem Fliehbackenträger (12) axial verschiebbar angeordnet ist.
2. Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterwelle (9) mit mindestens einem Lager (10, 11), insbesondere mit zwei Lagern (10, 11), in dem Getriebe-Gehäuseteil, wie Getriebe-Gehäusedeckel (5) oder Getriebe-Gehäuse, gelagert ist und abtriebsseitig mit einem Verzahnungsteil des Getriebes verbindbar ist.
3. Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arretierglocke (21) axial verschiebbar auf einer Hülse angeordnet ist, die am Umfang des ersten und zweiten Kupplungsteils (19, 12) angeordnet ist.
4. Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierglocke (21) von einer oder mehreren Federn (18) in eine axiale Richtung in die Arretierungsstellung verschiebbar ist und mittels einer weiteren Vorrichtung (16, 17, 23) in die andere axiale Richtung in die Freigabestellung verschiebbar ist.
5. Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierglocke (21) über ein Lager (16) in einem relativ zum Adaptergehäuse (4) nichtdrehbaren Teil, insbesondere in einem Schaltkörper (17), gelagert ist, wobei dieses nichtdrehbare Teil (17) zusammen mit dem Lager (16) und der Arretierglocke (21) axial verschiebbar angeordnet ist.
6. Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-drehbare Teil (17) mittels eines Bowdenzuges (23) verschiebbar ist.
7. Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bowdenzug (23) mit einem Bremshebel (2) derart verbunden ist, dass bei Betätigen, insbesondere Drehen, des Bremshebels (2) zuerst die Arretierglocke (21) zum Dearretieren verschiebbar ist und bei weiter fortgesetztem Betätigen, insbesondere Drehen, ein Lüften der Bremse, insbesondere Motorbremse, ausführbar ist.
8. Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Kupplungsteil (19) erste Klauen vorgesehen sind und am zweiten Kupplungsteil (12) zweite Klauen vorgesehen sind, die mit den ersten Klauen im Eingriff stehen.
9. Getriebemotor mit Adapter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Getriebemotor den Adapter sowie einen Elektromotor (1, 2, 6, 7) und ein Getriebe umfasst, und wobei der Elektromotor (1, 2, 6, 7) eine elektromagnetisch betätigbare Bremse, insbesondere Motorbremse, umfasst, die eine Vorrichtung zum Lüften der Bremse, wie Bremshebel (2) oder dergleichen, umfasst, wobei mittels der Vorrichtung zum Lüften der Bremse (2) auch eine Arretierung der Fliehkraftbremse steuerbar ist.