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Elektromotor mit einer Rücklaufsperre Die Erfindung bezieht sich auf
einen Elektromotor zum Antrieb einer Vorrichtung zum Heben von Lasten, insbesondere
mittels eines Förderbandes, mit einem Untersetzungsgetriebe und einer Rücklaufsperre
zur Verhinderung eines Rücklaufs unter Einfluß der Last bei Stromausfall. Bekannte
Elektromotoren dieser Art sind als Trommelmotoren ausgebildet und werden zum Antrieb
von Förderbändern verwendet. Die Rücklaufsperre sperrt den Motor nach dem Abschalten
gegen einen Rücklauf und verhindert, daß das nach Abschalten des Motors das Förderband
mit dem Fördergut rückwärts läuft. Durch den Rücklauf des Förderbandes könnte nämlich
das Fördergut vom Förderband abgeworfen werden.
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Es sind verschiedene Trommelmotoren mit eingebauter Rücklaufsperre
bekannt, wobei einmal die Rücklaufsperre auf die Motorwelle aufgesetzt und das andere
Mal mit dem Achsstummel des Trommelmotors verbunden ist. Die zuerst genannte Ausführung
bedingt infolge der höheren Drehzahlen der Elektro-motoren die Verwendung einer
berührungsfreien Rücklaufsperre, die wegen ihrer relativ großen Baulänge nachteilig
ist. Bei der zuletzt genannten Ausführung ist die Anordnung der Rücklaufsperre auf
dem Achsstummel des Trommelmotors erforderlich, so daß die Trommelbreite um die
Breite der Rücklaufsperre vergrößert werden muß. Außerdem ist bei dieser Ausführung
noch ein erheblicher Aufwand für die Abdichtung des in der Rücklaufsperre benötigten
Schmiermittels erforderlich. Ferner haben die bekannten Elektromotoren noch den
Nachteil, daß die Rücklaufsperre nicht sofort, sondern erst dann wirksam wird, wenn
die rücklaufende Last die Verdrehflankenspiele der nachgeschalteten schnelllaufenden
Getriebestufen aufgehoben hat. Bei großen Lasten erfolgt dann eine starke schlagartige
Beanspruchung der Rücklaufsperre. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
bekannten Elektromotoren der oben bezeichneten Art zu verbessern und die Rücklaufsperre
in raumsparender Weise so anzuordnen, daß nach dem Abschalten des Elektromotors
bzw. bei Stromausfall das angetriebene Gerät sofort stillgesetzt wird, so daß beispielsweise
im Fall des Antriebes eines Förderbandes ein Rücklauf dieses Förderbandes unmöglich
ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Rücklaufsperre
als Klemmkörper-Freilauf ausgeführt und im Bereich eines langsamer als die Motorwelle
laufenden Teiles angeordnet ist. Klemmkörper-Freiläufe sind an sich bekannt.
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Infolge dieser Ausbildung werden der Elektromotor und das angetriebene
Gerät sofort abgebremst, weil nämlich die Verdrehflankenspiele der nachgeschalteten
schnellaufenden Getriebestufen nicht erst aufgehoben werden müssen. Die Rücklaufsperre
kann z. B. innerhalb des Getriebegehäuses auf einer langsamer als die Motorwelle
laufenden Welle des Getriebes angeordnet sein. Für diese Anordnung der Rücklaufsperre
ist im Getriebegehäuse stets ein genügender Raum vorhanden, so_ daß der gesamte
Getriebemotor durch den Einbau der Rücklaufsperre nicht vergrößert wird. Außerdem
ergibt sich hierbei als besonderer Vorteil die Möglichkeit, die Rücklaufsperre im
Bereich des Schmiermittels für das Getriebe anzuordnen, so daß ein zusätzliches
Schmiermittel eingespart und die Rücklaufsperre reichlich mit dem Schmiermittel
des Getriebes versorgt wird.
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Es ist ein selbstanlaufender Synchronmotor bekannt (schweizerische
Patentschrift 319 016), der zum Antrieb von Uhren dient. Dieser Synchronmotor
kann je nach der relativen Stellung seines Läufers zum Stator in beiden Drehrichtungen
anlaufen. Da jedoch eine Uhr nur in einer - Richtung angetrieben wird, ist
bei dem bekannten Synchromnotor eine Drehrichtungssperre vorgesehen, die aus einer
mit einem Sperrglied versehenen drehbaren Sperrscheibe und zwei Stiften besteht,
von denen der eine ortsfest und der andere am Läufer des -Synchronmotors angeordnet
ist. Läuft der Synchronmotor in der falschen Drehrichtung an, dann schlägt der Stift
des Läufers gegen das Sperrglied und schwenkt hierbei die Sperrscheibe so, daß sie
an dem ortsfesten Sperrstift anschlägt. Bei diesem Anschlag erfolgt ein Rückprall
des Läufers des Synchroni:notors, so daß damit die Drehrichtung geändert wird und
der Motor in der umgekehrten richtigen Drehrichtung an- und weiterläuft. Es kann
jedoch beim Anlauf des Synchronmotors in der falschen Drehrichtung vorkommen, daß
infolge des großen Untersetzungsverhältnisses, das durch eine Schnecke und ein Schneckenrad
ge-.
geben ist, der Läufer des Synchronmotors sehr viele Umdrehungen
ausführen muß, bis die Drehrichtungssperre wirksam wird und eine Umkehrung der Drehrichtung
erfolgt. Durch eine Reibungskupplung wird nämlich vom Schneckenrad die Sperrscheibe
bei falscher Drehrichtung so gedreht, daß ihr Sperrglied in den Bereich des Stiftes
des Läufers gelangt. Diese Drehrichtungssperre des bekannten selbstanlaufenden Synchronmotors
kann deshalb nicht als Rücklaufsperre beim erfindungsgemäßen Elektromotor verwendet
werden. Die Rücklaufsperre des erfindungsgemäßen Elektromotors wird nämlich sofort
nach Stromausfall wirksam und verhindert damit auch einen sehr geringen Rücklauf.
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Der Elektromotor gemäß der Erfindung kann in an sich bekannter Weise
als Trommelmotor ausgebildet sein, so daß er insbesondere für den Antrieb von Förderbändern
verwendet werden kann. Es ist natürlich auch möglich, ihn für Schiffswinden od-.
dgl. zu verwenden. Bei der Ausbildung des erfindungsgemäßen Elektromotors als Trommelmotor
besteht die Möglichkeit, die Rücklaufsperre in der Trommel an ihrem dem Getriebe
abgewandten Ende anzuordnen.
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Da die bekannten Rücklaufsperren sehr raumsparend ausgebildet sind,
können sie an Stelle eines Wälzlagers angeordnet sein. Wird z. B. die Rücklaufsperre
auf der Abtriebswelle oder auf der Befestigungsachse des Elektromotors angeordnet,
dann kann das entsprechende Wälzlager in einem lösbar befestigten Deckel untergebracht
sein, dem die äußere Buchse der Rücklaufsperre zur Zentrierung dient.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch ein mit einer Rücklaufsperre versehenes
Getriebe, das an einen Elektromotor gemäß der Erfindung angeflanscht ist, F i
g. 2 eine Ansicht von links gemäß F.i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt
nach der Linie III-IH der Fig. 1,
F i g. 4 einen Ausschnitt aus F i
g. 1, wobei die Rücklaufsperre auf der Abtriebswelle angeordnet ist, F i
g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 6 durch einen Trommehnotor
gemäß der Erfindung, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der F i
g. 5,
F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der F ig.
5,
F i g. 8 einen Schnitt durch ein Getriebe eines erfindungsgemäßen
Trommelmotors, bei dem die Rücklaufsperre auf einer Zwischenwelle des Getriebes
angeordnet ist, und F i g. 9 einen Schnitt durch einen weiteren Trommelmotor
gemäß der Erfindung, bei dem die Rücklaufsperre in der Trommel angeordnet ist.
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Das in F i g. 1 dargestellte Getriebe weist ein Gehäuse
1 auf, in dem eine Zwischenwelle 2 mittels Wälzlagem 3 und 4 und eine
Abtriebswelle 5 mittels Wälzlagem 6 und 7 drehbar gelagert
sind. Ein auf der Welle 2 starr befestigtes Zahnrad 8 steht im Eingriff mit
einem Ritzel 9 der Motorwelle 10. Ein einstückig mit der Zwischenwelle
2 ausgebildetes Ritzel 11 befindet sich im Eingriff mit einem auf der Abtriebswelle
5 starr befestigten Zahnrad 12.
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Eine Zwischenwand 13, in der sich das Wälzlager 6
in
einer entsprechenden Bohrung befindet, ist einstückig mit dem Gehäuse
1 ausgebildet. Auf der Zwischenwelle 2 ist im Bereich der Zwischenwand
13 eine Rücklaufsperre 14 angeordnet, die, wie insbesondere _F i
g. 3 zeigt, als Klemmkörper-Freilauf raumsparend ausgebildet sein kann. Wie
die F ig. 1
und 3 zeigen, erfordert die Anordnung dieser bekannten
Rücklaufsperre einen Raum, wie er beispielsweise für ein Wälzlager notwendig ist.
Dadurch besteht die Möglichkeit, diese Rücklaufsperre nachträglich in einen Getriebemotor
einzubauen. Die bekannte Rücklaufsperre besitzt Klemmkörper 15, die in zwei
Käftgringen 16 und 17 geführt sind. Es besteht die Möglichkeit, innerhalb
und außerhalb der Klenunkörper 15- jeweils noch -eine Buchse
18 und 19 anzuordnen, an denen sich die Klemmkörper 15
an ihrem
inneren und äußeren Ende abstützen. Die innere Buchse 18 ist auf der Zwischenwelle
2 und die äußere Buchse 19 in der Zwischenwand 13 starr befestigt.
Im Betrieb dreht sich gemäß F i g. 3 die Zwischenwelle 2 in Richtung des
Pfeiles 20. Beim Ab# schalten des Motors fällt die Antriebskraft aus, so daß die
Zwischenwelle 2 zum Stillstand kommt. Bei bestimmten Belastungsarten besteht dann
die Mög-
lichkeit, daß die Zwischenwelle 2 im Uhrzeigersinn zurückgedreht
wird. Hierbei werden die Klemmkörper 15 aufgerichtet, so daß sie die Zwischenwelle
2 und damit auch die Abtriebswelle 5 gegen ein Zurückdrehen sperren. Ein
Deckel 21 schließt das Getriebegehäuse 1 nach links gemäß F i g. 1
ab.
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Bei dem Getriebe nach F i g. 4, das im wesentlichen dem Getriebe
nach F i g. 1 entspricht, ist die Rücklaufsperre 14 auf der Abtriebswelle
5 bzw. in der Wand des Gehäuses 1- angeordnet, und zwar unmittelbar
neben dem Wälzlager 7' an Stelle des Wälzlagers 7 nach F i
g. 1. Zur leichteren Montage ist hierbei der das Getriebegehäuse
1 abschließende Deckel 21' so ausgebildet, daß er das Wälzlager
7' aufnimmt. Dadurch ist die Rücklaufsperre 14 leicht zugänglich. Der Deckel
21' ist mit seiner Wälzlagerbohrung auf der gehärteten Buchse 19 der Rücklaufsperre
14 zentriert.
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Die F i g. 5 zeigt einen Trommelmotor, dessen Stator
22 ün Statorgehäuse 23 befestigt ist, das seitlich von den Lagerschilden
24 und 25 abgeschlossen wird. In diesen Lagerschilden 24 und 25 *
ist der Läufer 26 mit Hilfe der beiden Wälzlager 27 und
28
drehbar gelagert. Am linken Ende der Läuferwelle 29 sitzt starr
ein Ritzel 30, das im Eingriff mit einem Zahnrad 31 steht, das auf
einer Zwischenwelle 32
starr befestigt ist, die eine Verzahnung
33 besitzt. Die Verzahnung 33 steht, wie F i g. 6 zeigt, im
Eingriff mit einem Zahnrad 34, das auf der Zwischenwelle 35 starr befestigt
ist. Die Zwischenwelle 35 weist eine Verzahnung 36 auf, die im Eingriff
mit einem Zahnrad 36' steht, das auf der Achse 37 starr befestigt
ist.
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Die Trommel 38 weist innen eine bei 39 angeschweißte
Querwand 40 auf, an der eine Scheibe 41 mittels Schrauben 42 lösbar befestigt ist.
Die Scheibe 41 dient zur Lagerung der Zwischenwelle 32 mittels eines Wälzlagers
43 und der Trommel. 38 mittels eines Wälzlagers 43'. Andererseits
ist die Trommel 38 auf einer Achse 44 mittels eines Wälzlagers 45 drehbar
gelagert. Die Achse 44 steht in starrer Verbindung mit dem Lagerschild
25. Die Befestigung des gesamten Trommelmotors erfolgt mit Hilfe der beiden
festen Achsen 37 und 44.
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Die Scheibe 41 dient auch zur Aufnahme der Rücklaufsperre 14, die
einerseits in eine Bohrung 46 der Scheibe 41 und andererseits auf einem zylindrischen
Ansatz
47 der Zwischenwelle 35 angeordnet ist. Der zylindrische Ansatz 47 kann lösbar
mit der Zwischenwelle 35 verbunden sein. Die äußere Buchse 19' ist
napfförmig ausgebildet.
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Bei dem Trommelmotor nach F i g. 8 befindet sich die Rücklaufsperre
14 auf einem Ansatz 48 einer Zwischenwelle 49, die mittels der Wälzlager
50 und 51 drehbar gelagert ist. Die Verzahnung 52 der Zwischenwelle
49 steht im Eingriff mit einem auf der Achse 37 starr befestigten Zahnrad
53.
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Die Scheibe 41 bzw. 41' kann einstückig mit dem Getriebegehäuse
l' (F i g. 5) bzw. Y' (F i g. 8) ausgebildet sein und damit
einen Teil dieses Gehäuses l' bzw. l!' bilden, in dem alle Lagerstellen der Getriebewellen
untergebracht sind. Wie aus F i g. 9 hervorgeht, ist die Trommel
38' des dort dargestellten Trommelmotors mit Hilfe eines Wälzlagers 45' auf
der Achse 44' drehbar gelagert. Die Trommel 38'
steht in lösbarer Verbindung
mit einem Deckel 54, in dem das Wälzlager 45' angeordnet ist. Neben dem Wälzlager
45' befindet sich eine Rücklaufsperre 14, deren äußerer Ring 19" in einer
entsprechenden Aussparung 55 des Deckels 54 angeordnet und mit Hilfe mindestens
eines Keiles 56 mit dem Deckel 54 starr verbunden ist. Die Buchse
18' steht ebenfalls in starrer Verbindung mit der Achse 44'.
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Die starre Achse 44 bzw. 44' steht mit einem Anschlußkasten
57 in Verbindung, der zum elektrischen Anschluß des Motors dient. Das vom
Stator kommende Kabel wird durch die hohle Achse 44 bzw. 44' hindurch zum Anschlußkasten
57 geführt.