DE202024104077U1

DE202024104077U1 - Compact drive system for a conveyor belt

Info

Publication number: DE202024104077U1
Application number: DE202024104077.5U
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2024-06-27
Filing date: 2024-06-27
Publication date: 2024-09-16
Anticipated expiration: 2034-06-28

Abstract

Antriebssystem (1) für eine Gurtförderanlage (2), umfassend zumindest eine elektrische Arbeitsmaschine (3), ein Getriebe (4) und eine Antriebstrommel (5) die mit einem Gurt einer Gurtförderanlage (2) verbunden ist, wobei die elektrische Arbeitsmaschine (3) eine Nenndrehzahl zwischen 5000 U/min und 15000 U/min aufweist, wobei das Getriebe (4) ein Gesamtübersetzungsverhältnis in einem Bereich von 1: 50 bis 1:250 aufweist, wobei die Antriebstrommel (5) ausgeführt ist, in einem Drehzahlbereich Bereich von 0 - 200 U/min betrieben zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Arbeitsmaschine (3) und das Getriebe (4) einen gemeinsame Welle (6) umfassen, die sowohl die Antriebswelle (7) der elektrischen Arbeitsmaschine (3), als auch eine Zahnwelle (7) für das Getriebe (4) ausbildet, wobei die Welle (6, 7) mit zumindest zwei Lagern (8) gelagert ist, und an dem getriebeseitigen Endbereich eine Verzahnung (14) umfasst.

Drive system (1) for a belt conveyor system (2), comprising at least one electric work machine (3), a gear (4) and a drive drum (5) which is connected to a belt of a belt conveyor system (2), wherein the electric work machine (3) has a nominal speed of between 5000 rpm and 15000 rpm, wherein the gear (4) has an overall gear ratio in a range of 1:50 to 1:250, wherein the drive drum (5) is designed to be operated in a speed range of 0 - 200 rpm, characterized in that the electric work machine (3) and the gear (4) comprise a common shaft (6) which forms both the drive shaft (7) of the electric work machine (3) and a toothed shaft (7) for the gear (4), wherein the shaft (6, 7) is mounted with at least two bearings (8) and comprises a toothing (14) on the gear-side end region.

Description

Die Erfindung betrifft ein kompaktes Antriebssystem für Gurtförderanlagen Antriebssystem für eine Gurtförderanlage, umfassend zumindest eine elektrische Arbeitsmaschine, ein Getriebe und eine Antriebstrommel, die mit einem Fördergurt einer Gurtförderanlage verbunden ist, wobei die elektrische Arbeitsmaschine eine Nenndrehzahl zwischen 5000 U/min und 15000 U/min aufweist, wobei das Getriebe ein Gesamtübersetzungsverhältnis in einem Bereich von 1:50 bis 1:250 aufweist, wobei die Antriebstrommel ausgeführt ist, in einem Drehzahlbereich Bereich von 0 bis 200 U/min betrieben zu werden.The invention relates to a compact drive system for belt conveyor systems Drive system for a belt conveyor system, comprising at least one electric work machine, a gear and a drive drum which is connected to a conveyor belt of a belt conveyor system, wherein the electric work machine has a nominal speed between 5000 rpm and 15000 rpm, wherein the gear has an overall transmission ratio in a range of 1:50 to 1:250, wherein the drive drum is designed to be operated in a speed range of 0 to 200 rpm.

Gurtförderanlagen werden oft für den kontinuierlichen Transport von Schüttgütern im Tagebau verwendet. Der Transport erfolgt dabei oft über lange Strecken von mehreren Kilometern auf endlosen Förderbändern, die von einer Vielzahl von Antriebstrommeln angetrieben werden. Die DE847427 A zeigt beispielsweise einen solchen Antrieb mittels Antriebstrommel an einer Umlenkrolle. Aus dem Stand der Technik sind Antriebsleistungen von mehr als 2 MW bekannt, so zeigt die EP2678254 B1 beispielsweise einen Direktantrieb langsam laufende elektrische Antriebseinheit mit einem großen elektrischen Motor.Belt conveyor systems are often used for the continuous transport of bulk materials in open-pit mining. The transport often takes place over long distances of several kilometers on endless conveyor belts that are driven by a large number of drive drums. The DE847427 A shows, for example, such a drive using a drive drum on a pulley. Drive powers of more than 2 MW are known from the state of the art, as shown in the EP2678254 B1 for example, a direct drive slow running electric drive unit with a large electric motor.

Ein Betrieb mit kleineren, schnell laufenden Antrieben ist im Stand der Technik nicht üblich, da hier ein größeres Übersetzungsgetriebe erforderlich ist. Die großen im Stand der Technik verwendeten Antriebe können zwar bei einer konstanten Drehzahl betrieben werden, wenn zusätzlich für das Anfahren eine Hydrodynamische Kupplung und/oder eine Drehzahlveränderungseinrichtung verwendet wird.Operation with smaller, fast-running drives is not common in the current state of the art, as this requires a larger transmission gear. The large drives used in the current state of the art can be operated at a constant speed if a hydrodynamic coupling and/or a speed change device is also used for starting.

Für die Montage der Gurtförderanlagen sind kompakte vormontierte Antriebssysteme vorteilhaft, die eine schnelle Installation der Gurtförderanlage ermöglichen. Modulare Antriebssysteme mit kleineren Antriebskomponenten können eine Installation vereinfachen, eine Mehrzahl von Antriebssystemen mit Gleichteilen und kleineren Antriebskomponenten erleichtert Wartung und eine gute Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten an den Anlagen. Kleine Schnelldrehende Elektromotoren, mit einer Nenndrehzahl zwischen 5000 U/min und 15000 U/min, und insbesondere mit einer Nenndrehzahl in einem Bereich von 7500 bis 12000 U/min, sind vorteilhaft, da sie aufgrund der kleineren Baugröße bei gleicher Leistung günstiger sind, erfordern jedoch eine Kühlung.Compact, pre-assembled drive systems are advantageous for assembling belt conveyor systems, as they allow for quick installation of the belt conveyor system. Modular drive systems with smaller drive components can simplify installation, and a plurality of drive systems with identical parts and smaller drive components facilitates maintenance and provides good accessibility for maintenance work on the systems. Small, high-speed electric motors with a nominal speed between 5000 rpm and 15000 rpm, and in particular with a nominal speed in the range of 7500 to 12000 rpm, are advantageous because they are cheaper due to their smaller size for the same performance, but require cooling.

Die Aufgabe der Erfindung ist es einen kompakte, integrierte Antriebsvorrichtung für eine Gurtförderanlage bereitzustellen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung eine Antriebsvorrichtung bereitzustellen, die vorteilhaft in den rauen Bedingungen an Tagebauanlagen, mit Verschmutzungen und Vibrationen, betrieben werden kann und eine kompakte und automatische Kühlung und Schmierung aufweist.The object of the invention is to provide a compact, integrated drive device for a belt conveyor system. Furthermore, the object of the invention is to provide a drive device that can be advantageously operated in the harsh conditions of open-cast mining facilities, with dirt and vibrations, and has a compact and automatic cooling and lubrication.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by an embodiment according to the independent claim. Further advantageous embodiments of the present invention can be found in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe von einem Antriebssystem gelöst, wobei die elektrische Arbeitsmaschine und das Getriebe eine gemeinsame Welle umfassen, die sowohl die Antriebswelle der elektrischen Arbeitsmaschine als auch eine Zahnwelle für das Getriebe ausbildet, wobei die Welle mit zumindest zwei Lagern gelagert ist, und an dem getriebeseitigen Endbereich eine Verzahnung umfasst.According to the invention, the object is achieved by a drive system, wherein the electric work machine and the transmission comprise a common shaft which forms both the drive shaft of the electric work machine and a toothed shaft for the transmission, wherein the shaft is mounted with at least two bearings and comprises a toothing on the transmission-side end region.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Welle an nur zwei Lagerstellen gelagert ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich dabei um eine Festlagerung und eine Loslagerung handelt, da so thermische Spannungen ausgeglichen werden können und die Welle dennoch in einer definierten axialen Position gehalten wird.A design in which the shaft is supported at only two bearing points is particularly advantageous. It is particularly advantageous if this involves one fixed bearing and one loose bearing, as this allows thermal stresses to be compensated for and the shaft is still held in a defined axial position.

Der kompakte Aufbau mit einer gemeinsamen Welle ist vorteilhaft, da keine weitere Verbindungskupplung erforderlich ist, was zu geringeren Kosten und reduziertem Verschleiß führen kann. Durch die mechanische Verbindung zwischen Antrieb und Getriebe kann vorteilhaft auch ein gemeinsames Gehäuse verwendet werden, was einen eigensicheren Betrieb ermöglicht, und ein einheitliches Antriebssystem. Die Umgebung wird so vor rotierenden Teilen geschützt, und ein Eindringen von Verschmutzungen wird erschwert, wobei weniger dynamische Dichtungen erforderlich sind.The compact design with a common shaft is advantageous because no additional connecting coupling is required, which can lead to lower costs and reduced wear. The mechanical connection between the drive and gearbox also allows the use of a common housing, which enables intrinsically safe operation, and a uniform drive system. The environment is thus protected from rotating parts and the ingress of contamination is made more difficult, with fewer dynamic seals required.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei die Verzahnung der Welle in dem getriebeseitigen Endbereich als Geradverzahnung ausgebildet ist. Der getriebeseitige Endbereich ist der Teil der Welle, der in das Getriebe hineinragt, und eine Zahnwelle ausbildet. Die Verzahnung auf der Welle ist dabei vorteilhaft als Geradverzahnung ausgebildet, wobei die Zähne und Zahntäler parallel zur Drehachse verlaufen. So kann die Welle bei thermischer Ausdehnung in der Richtung der Drehachse weiterhin in das folgende Getriebe eingreifen, ohne dass es zu einer zusätzlichen Belastung des Getriebes kommt. Weiterhin werden keine Axialkräfte auf die Lagerung oder den Elektromotor übertragen.A drive system is also advantageous in which the shaft teeth in the end region on the gearbox side are designed as straight teeth. The end region on the gearbox side is the part of the shaft that extends into the gearbox and forms a toothed shaft. The teeth on the shaft are advantageously designed as straight teeth, with the teeth and tooth valleys running parallel to the axis of rotation. This means that the shaft can continue to engage with the following gearbox in the event of thermal expansion in the direction of the axis of rotation without placing additional strain on the gearbox. Furthermore, no axial forces are transferred to the bearings or the electric motor.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei die Welle an zwei Stellen gelagert ist, wobei zwischen den beiden Lagern ein Rotor der elektrischen Arbeitsmaschine angeordnet ist.A further advantage is a drive system in which the shaft is supported at two points, whereby a rotor of the electrical machine is arranged between the two bearings.

Eine Lagerung der Welle mit zwei Wälzlagern ist besonders vorteilhaft, wenn die Lager auf beiden Seiten des Rotors angeordnet sind. Die kompakte Montage ermöglicht die Lagerung der Zahnwelle und Motorlagerung zusammenzufassen. So können vorteilhaft Kosten für Lager und Lagerschmierung reduziert werden. Auch für das Getriebe können so vorteilhaft mechanisch bewegte Teile reduziert werden, da keine Kupplung zwischen Motor und Getriebe mehr erforderlich ist.A shaft bearing with two roller bearings is particularly advantageous if the bearings are arranged on both sides of the rotor. The compact assembly enables the bearings of the toothed shaft and motor bearing to be combined. This advantageously reduces the costs for bearings and bearing lubrication. The number of mechanically moving parts in the gearbox can also be reduced, as a coupling between the motor and gearbox is no longer required.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei eines der Lager, dass die Welle lagert, als Festlager ausgeführt ist, geeignet Axialkräfte aufzunehmen. Wenn das Lager auf der dem Getriebe abgewandten Seite als Festlager ausgeführt wird, hat dies den Vorteil, dass der Lagerdeckel sehr präzise montiert werden kann. Über den Lagerdeckel ist zudem eine Feinjustierung in axialer Position bei dieser Lagerung möglich. Insbesondere für Kühlmittelleitungen kann hier eine präzise Position einen geringen Abstand zwischen Lagerdeckel und Welle ermöglichen, was sogar eine Durchführung einer Kühlmittelleitung ermöglicht. Wird das Festlager auf in der Lagerposition zwischen Rotor und Getriebe angeordnet kann vorteilhaft eine minimierte thermische Ausdehnung der Welle erreicht werden, da diese sich zu beiden Seiten des Festlagers ausdehnt.Another advantage is a drive system in which one of the bearings that supports the shaft is designed as a fixed bearing, suitable for absorbing axial forces. If the bearing on the side facing away from the gearbox is designed as a fixed bearing, this has the advantage that the bearing cover can be mounted very precisely. The bearing cover also enables fine adjustment in the axial position of this bearing. Especially for coolant lines, a precise position can enable a small distance between the bearing cover and the shaft, which even allows a coolant line to be fed through. If the fixed bearing is arranged in the bearing position between the rotor and the gearbox, a minimized thermal expansion of the shaft can be advantageously achieved, since it expands on both sides of the fixed bearing.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Verzahnung so gestaltet ist, die Wärmeausdehnung der Welle zuzulassen, ohne dass weitere axiale Kräfte in Lager der Welle eingebracht werden. Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, das ein Kühlsystem umfasst, wobei das Kühlsystem ausgeführt ist, um mindestens die elektrische Antriebsmaschine und das Getriebe zu kühlen und/oder zu schmieren.It is also advantageous that the gearing is designed in such a way that it allows the thermal expansion of the shaft without introducing further axial forces into the bearings of the shaft. A drive system that includes a cooling system is also advantageous, the cooling system being designed to cool and/or lubricate at least the electric drive motor and the transmission.

Das Kühlsystem ist vorteilhaft kompakt an dem Antriebssystem angeordnet und ausgeführt, um sowohl den Elektromotor zu kühlen als auch zumindest die erste Getriebestufe des verbundenen Getriebes. Besonders vorteilhaft ist es für das Antriebssystem, wenn alle verlustbehafteten Komponenten (Motor und Getriebe) mit einem Medium gekühlt und geschmiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, dass die Komponenten auch im Stillstand gekühlt werden können. Dafür wird das Kühlmittelsystem mit zumindest einer separaten Kühlmittelpumpe versorgt. Das Kühlsystem kann auch über eine gemeinsame Ölwanne, oder einen gemeinsamen Öltank verfügen, die im Stillstand das gesamte verwendete Kühlmittel/Öl aufnehmen kann. Vorzugsweise wird für als Kühlmittel ein Öl verwendet, dass sowohl als Schmiermittel als auch als Kühlmittel verwendet werden kann. So kann ein gegenüber der Umwelt sicherer Betrieb des Antriebssystems ermöglicht werden und die Kühlung und/oder Schmierung ist unabhängig von einem Betrieb des Antriebssystems.The cooling system is advantageously arranged and designed compactly on the drive system in order to cool both the electric motor and at least the first gear stage of the connected transmission. It is particularly advantageous for the drive system if all lossy components (motor and transmission) are cooled and lubricated with a medium. It is particularly advantageous that the components can also be cooled when the system is at a standstill. For this purpose, the coolant system is supplied with at least one separate coolant pump. The cooling system can also have a common oil pan or a common oil tank that can hold all of the coolant/oil used when the system is at a standstill. Preferably, an oil that can be used both as a lubricant and as a coolant is used as the coolant. This enables the drive system to be operated in a way that is safe for the environment and the cooling and/or lubrication is independent of operation of the drive system.

Im Stand der Technik werden meist große langsam drehende Antriebe verwendet, ein weiterer Vorteil der kompakten Anordnung von Getriebe und kleinerem Elektromotor ist, dass die Abwärme nicht über Konvektion oder Lüfter an den Antrieben abgeführt werden muss, sondern gezielt durch das Kühlsystem erfolgt. So haben Wärmekapazität und Wärmeleiteigenschaften der verwendeten Bauteile einen geringeren Einfluss auf die Kühlung und es können vorteilhaft stabilere Gehäuse verwendet werden.In the current state of the art, large, slow-rotating drives are usually used. Another advantage of the compact arrangement of the gearbox and smaller electric motor is that the waste heat does not have to be dissipated via convection or fans on the drives, but rather is carried out specifically by the cooling system. This means that the heat capacity and heat conduction properties of the components used have less influence on the cooling and more stable housings can be used.

Das Kühlmedium kann als Öl derart gewählt werden, dass es die Eigenschaft hat die Getriebekomponenten zu kühlen und zu schmieren, sowie den Motor zu kühlen und dessen Lager zu schmieren. Durch die Verwendung eines Kühlsystems für Kühlung und Schmierung über eine Kühlmittelpumpe kann bei dem Getriebe auf eine Tauchschmierung verzichtet werden. Die Zahnräder werden über eine Einspritzschmierung geschmiert und gekühlt. Hieraus ergibt sich ein Wirkungsgradverbesserung gegenüber dem Stand der Technik.The cooling medium can be selected as oil in such a way that it has the property of cooling and lubricating the transmission components, as well as cooling the motor and lubricating its bearings. By using a cooling system for cooling and lubrication via a coolant pump, the transmission does not require splash lubrication. The gears are lubricated and cooled via injection lubrication. This results in an improvement in efficiency compared to the state of the art.

Durch das gemeinsame Gehäuse von Getriebe und elektrischer Antriebsvorrichtung bzw. Elektromotor kann die Entlüftung, bzw. der Druckausgleich zur Umgebung über eine zentrale Entlüftungsvorrichtung erfolgen. Im Stand der Technik sind hier eine Vielzahl von Entlüftungsvorrichtungen zu finden, was höhere Kosten und ein größeres Fehlerpotential zur Folge hat. So kann über die Vielzahl von Entlüftungsvorrichtungen leichter Schmutz in Gehäuse und/oder Motor eindringen. Weiterhin ist vorteilhaft, die Entlüftungseinrichtung im Bereich des Getriebes zu realisieren, um Schmutz und Kondenswasser in der Motoreinheit zu vermeiden.Because the gearbox and electric drive device or electric motor share a housing, ventilation or pressure equalization with the environment can be carried out via a central ventilation device. In the current state of the art, a large number of ventilation devices can be found here, which results in higher costs and a greater potential for errors. For example, dirt can more easily penetrate the housing and/or motor via the large number of ventilation devices. It is also advantageous to implement the ventilation device in the area of the gearbox in order to avoid dirt and condensation in the motor unit.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei zumindest eines der Lager, dass die Welle lagert, als Wälzlager mit Keramikwälzelementen ausgeführt ist. Besonders vorteilhaft ist hier ein Kugellager mit Keramikkugeln. Für die hohen Drehzahlen, größer 4000 U/min, der Welle ist eine Lagerung mit Keramikkugeln besonders vorteilhaft, da diese eine hohe Härte aufweisen und so einen geringeren Verschleiß zeigen. Ein weiterer Vorteil der Wälzlager mit Keramikwälzelementen ist es, dass die Keramik nicht elektrisch leitend ist, eine elektrische Isolierung und/oder gezielte Erdung des Rotors des Elektromotors kann durch die Verwendung von diesen Lagern erreicht werden. A drive system is also advantageous in which at least one of the bearings that supports the shaft is designed as a roller bearing with ceramic rolling elements. A ball bearing with ceramic balls is particularly advantageous here. For the high speeds of the shaft, greater than 4000 rpm, a bearing with ceramic balls is particularly advantageous because they are very hard and therefore show less wear. A further advantage of the roller bearings with ceramic rolling elements is that the ceramic is not electrically conductive; electrical insulation and/or targeted grounding of the rotor of the electric motor can be achieved by using these bearings.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei die elektrische Arbeitsmaschine und das Getriebe mittels einem gemeinsamen Gehäuse gegenüber der Umwelt abgeschirmt sind, wobei das Gehäuse mehrteilig ausgeführt ist. Eine kompakte Anordnung des Antriebs direkt am Gehäuse, ermöglicht ein gemeinsames Gehäuse von Getriebe und elektrischer Antriebsmaschine. Da die schnelllaufenden Motoren deutlich kleiner ausgeführt sind, können diese derart an das Gehäuse angeflanscht werden, dass sich ein gemeinsames Gehäuse ausbildet. Hier sind, abgesehen von der Ausgangswelle des Getriebes alle beweglichen Teile umschlossen und können so vorteilhaft gegenüber einer rauen Umwelt abgeschirmt werden. Besonders vorteilhaft ist das gemeinsame Gehäuse, da so eine komplette Vormontage von Antrieb und Getriebe erfolgen kann, die die Installation vor Ort an dem Gurtfördersystem vorteilhaft erleichtert.A further advantage is a drive system in which the electric working machine and the transmission are connected by means of a common housing are shielded from the environment, with the housing being designed in several parts. A compact arrangement of the drive directly on the housing enables a common housing for the gearbox and electric drive machine. Since the high-speed motors are significantly smaller, they can be flanged to the housing in such a way that a common housing is formed. Here, apart from the output shaft of the gearbox, all moving parts are enclosed and can thus be advantageously shielded from a harsh environment. The common housing is particularly advantageous because it allows complete pre-assembly of the drive and gearbox, which advantageously facilitates installation on site on the belt conveyor system.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei an der gemeinsamen Welle ein elektrischer Potentialausgleich erfolgt, vorzugsweise mittels einem Erdungsring. Da die Welle sowohl einen Rotor des Elektromotors trägt als auch eine Zahnwelle für das Getriebe ausbildet ist es wichtig, dass kein elektrisches Potential an unkontrolliert in das Getriebe gelangt, da dort eine Entladung mit Funkenbildung zu Beschädigungen des Getriebes führen kann. Die Welle umfasst daher eine bearbeitete Fläche, an der ein Erdungsring elektrisch leitend ein Potential aufnehmen kann. So gelangt keine elektrische Spannung in das Getriebe oder an das Gehäuse des Antriebssystems.A drive system is also advantageous in which an electrical potential equalization is carried out on the common shaft, preferably by means of a grounding ring. Since the shaft carries both a rotor of the electric motor and forms a toothed shaft for the gear, it is important that no electrical potential reaches the gear in an uncontrolled manner, since a discharge with sparking can lead to damage to the gear. The shaft therefore has a machined surface on which a grounding ring can absorb a potential in an electrically conductive manner. This means that no electrical voltage reaches the gear or the housing of the drive system.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei das Getriebe als Planetengetriebe ausgeführt ist, wobei Welle des elektrischen Antriebs das Sonnenrad des Planetengetriebes ausbildet. Die Verwendung eines Planetengetriebes ist besonders effektiv und effizient um die hohe Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine in eine geringere Antriebsdrehzahl, im Bereich von 30 - 250 U/min., der Antriebstrommel zu übersetzten.A drive system is also advantageous in which the transmission is designed as a planetary gear, with the shaft of the electric drive forming the sun gear of the planetary gear. The use of a planetary gear is particularly effective and efficient in translating the high speed of the electric drive motor into a lower drive speed, in the range of 30 - 250 rpm, of the drive drum.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei das Gehäuse des Antriebssystems zwei bis vier freie Wellenenden umfasst, die so ausgeführt sind, , um eine Bremse und/oder eine Rücklaufsperre aufzunehmen. Insbesondere bei der Verwendung einer weiteren Getriebestufe können zusätzliche mechanische Wellen als Anschlüsse aus dem Gehäuse geführt werden, um eine Bremse für ein kontrolliertes Herunterfahren bei einer Störung des Förderbandes zu ermöglichen. Auch eine Rücklaufsperre kann verhindern, dass bei einem Stromausfall das Förderband unter dem Gewicht der Beladung entgegen der Förderrichtung bewegt wird.A drive system is also advantageous, the housing of the drive system comprising two to four free shaft ends which are designed to accommodate a brake and/or a backstop. In particular when using an additional gear stage, additional mechanical shafts can be led out of the housing as connections in order to enable a brake for controlled shutdown in the event of a conveyor belt malfunction. A backstop can also prevent the conveyor belt from moving against the conveying direction under the weight of the load in the event of a power failure.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei das Gehäuse des Antriebssystems Anschlussstellen umfasst, die ausgeführt sind, das Antriebssystem über ein Fundament oder eine Transportvorrichtung zu tragen. Der kompakte Aufbau des Antriebssystems mit einem Gehäuse ermöglicht für den Transport gemeinsame Anschlussstellen, um das Antriebssystem mit einem Kran oder Gabelstapler zu transportieren. So können z.B. drei oder vier Kran-Ösen an dem Gehäuse angebracht sein. Die Anschlussstellen können auch als Flansch oder Anschlusskonsole ausgeführt sein, um eine Verankerung mit einem Fundament zu ermöglichen.A drive system is also advantageous, the housing of the drive system comprising connection points that are designed to support the drive system via a foundation or a transport device. The compact design of the drive system with a housing enables common connection points for transport in order to transport the drive system with a crane or forklift. For example, three or four crane eyes can be attached to the housing. The connection points can also be designed as a flange or connection bracket to enable anchoring to a foundation.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei die elektrische Antriebsmaschine als Asynchronmotor ausgeführt ist, die ausgeführt ist in einem Drehzahlbereich von 5 000 - 15 000 U/min betrieben zu werden. Für die Erfindung können besonders vorteilhaft kleine schnelldrehende Asynchronmotoren verwendet werden. Im Stand der Technik werden für Gurtförderanlagen große elektrische Antriebe mit einer Nenndrehzahl von 250 - 3600 U/min verwendet, wobei die Nenndrehzahl von der Netzfrequenz und der Anzahl der Polpaare abhängig ist. Im Rahmen dieser Erfindung werden vorteilhaft kleinere schnell drehende Elektromotoren verwendet, die eine Nenndrehzahl in einem Bereich von 5000 - 15000 U/min aufweisen. Besonders vorteilhaft sind elektrische Antriebsvorrichtungen mit einer Nenndrehzahl von 6000 - 12000 U/min. Diese schnelllaufenden Antriebe werden mittels Frequenzumrichter gesteuert, was eine flexible Steuerung von Drehzahl und/oder Drehmoment ermöglicht.A drive system is also advantageous in which the electric drive machine is designed as an asynchronous motor that is designed to operate in a speed range of 5,000 - 15,000 rpm. Small, high-speed asynchronous motors can be used particularly advantageously for the invention. In the prior art, large electric drives with a nominal speed of 250 - 3600 rpm are used for belt conveyor systems, the nominal speed being dependent on the mains frequency and the number of pole pairs. In the context of this invention, smaller, high-speed electric motors are advantageously used that have a nominal speed in a range of 5,000 - 15,000 rpm. Electric drive devices with a nominal speed of 6,000 - 12,000 rpm are particularly advantageous. These high-speed drives are controlled by means of frequency converters, which enables flexible control of speed and/or torque.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei das Getriebe als Planetengetriebe ausgeführt ist, wobei das die erste Planetenstufe eine Übersetzung von 1:5 bis 1:12,5 aufweist. Für Übersetzungen von hohen Eingangsdrehzahlen über 5000 U/min sind Planetengetriebe besonders vorteilhaft, sofern die Drehzahl über das Sonnenrad eingeleitet wird und über das Hohlrad oder über den Planetenträger weitergeleitet wird, dabei wird eine besonders gute Effizienz erreicht. Hier kann durch ein Planetengetriebe je nach Geometrie eine Übersetzung von 1:5 bis 1:12,5 erreicht werden, besonders vorteilhaft eine Übersetzung von 1:6 bis 1:10. Das Planetengetriebe bietet für diese Art von Antrieben Vorteile hinsichtlich Leistungsdichte, Anschaffungskosten, Lebensdauer und Effizienz.Another advantage is a drive system in which the transmission is designed as a planetary transmission, with the first planetary stage having a ratio of 1:5 to 1:12.5. Planetary transmissions are particularly advantageous for transmissions of high input speeds of over 5000 rpm, provided that the speed is introduced via the sun gear and passed on via the ring gear or the planet carrier, thereby achieving particularly good efficiency. Depending on the geometry, a planetary transmission can achieve a ratio of 1:5 to 1:12.5, with a particularly advantageous ratio of 1:6 to 1:10. The planetary transmission offers advantages for this type of drive in terms of power density, acquisition costs, service life and efficiency.

Wird die Antriebswelle direkt als Sonnenrad betrieben sind weiterhin vorteilhaft die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert, und eine Vormontage kann vorteilhaft erfolgen. So wird die Inbetriebnahme-Zeit vor Ort an dem Gurtförderband reduziert. Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, das zumindest zwei elektrische Antriebsmaschinen umfasst, die jeweils mit einem ersten Planetenstufe verbunden sind, wobei die beiden ersten Planetenstufen gemeinsam auf eine weitere Getriebestufe geschaltet sind und so gemeinsam eine Antriebstrommel antreiben. Ein modularer Aufbau des Antriebssystems, der sowohl mit einem oder mit zwei elektrischen Arbeitsmaschinen ausführbar ist, ist vorteilhaft, da hier im Rahmen des Baukastens eine geringere Anzahl an Motorvarianten verwendet werden kann, um einen hohen Grad an Gleichteilen zu bekommen. Gleichzeitig ist ein modularer Aufbau günstig, da Kühlsystem und Ersatzteile entsprechend mehrere Antriebsgrößen versorgen können. Besonders vorteilhaft können an Abschnitten eines Gurtförderbandes, die eine Steigung aufweisen, mit Antriebssystemen mit zwei oder mehr elektrischen Antriebsmaschinen angetrieben werden. An Abschnitten der Gurtförderanlage, die über ebenes Gelände geführt werden, können dann Antriebssysteme mit nur einer elektrischen Antriebsvorrichtung verwendet werden.If the drive shaft is operated directly as a sun gear, the number of required components is also advantageously reduced and pre-assembly can be carried out advantageously. This reduces the commissioning time on site at the belt conveyor. A drive system that comprises at least two electric drive machines, each of which is connected to a first planetary stage, is also advantageous, with the two first planetary stages being connected together to a further gear stage and thus jointly forming a drive drum. A modular design of the drive system, which can be implemented with one or two electric drive machines, is advantageous because a smaller number of motor variants can be used within the modular system in order to achieve a high degree of identical parts. At the same time, a modular design is advantageous because the cooling system and spare parts can supply several drive sizes. It is particularly advantageous to use drive systems with two or more electric drive machines on sections of a belt conveyor that have an incline. On sections of the belt conveyor system that run over level ground, drive systems with only one electric drive device can then be used.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei das Getriebe und die elektrische Antriebsmaschine eine gemeinsame Entlüftungsvorrichtung aufweisen. Durch die integrierte Anordnung, wobei der Elektromotor in das erste Planetengetriebe eingreift, kann eine gemeinsame Belüftungsvorrichtung verwendet werden. Die Belüftungsvorrichtung ermöglicht einen Druckausgleich der im Gehäuse befindlichen Luft, der insbesondere durch Temperaturunterschiede auftritt, gleichzeitig verhindert die Belüftungsvorrichtung eine eindringen von Verschmutzungen und/oder Wasser in das Gehäuse und/oder den Antrieb. Im Stand der Technik umfasst sowohl jeder Antrieb als auch jede Getriebestufe üblicherweise eine eigene Be- oder Entlüftungsvorrichtung. Die Ausführung mit einer einzigen Belüftungsvorrichtung ermöglicht eine Kostenersparnis und vereinfacht die Wartungsarbeiten.A drive system is also advantageous in which the transmission and the electric drive machine have a common ventilation device. Due to the integrated arrangement, in which the electric motor engages the first planetary gear, a common ventilation device can be used. The ventilation device enables pressure equalization of the air in the housing, which occurs in particular due to temperature differences, and at the same time the ventilation device prevents dirt and/or water from penetrating the housing and/or the drive. In the prior art, each drive and each gear stage usually includes its own ventilation or de-ventilation device. The design with a single ventilation device enables cost savings and simplifies maintenance work.

Weiterhin vorteilhaft ist ein Antriebssystem, wobei die Welle, die das Gehäuse verlässt und mit der Antriebstrommel in Verbindung steht, eine Gleitringdichtung und/oder eine Labyrinth-Dichtung mit Fettschmierung umfasst.Also advantageous is a drive system wherein the shaft leaving the housing and connected to the drive drum comprises a mechanical seal and/or a labyrinth seal with grease lubrication.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

1: Übersichtsdarstellung Gurtförderanlage mit Antriebssystem
2: Antriebssystem
3: elektrische Antriebsmaschine

The invention is explained below using figures. The figures show in detail:

1 : Overview of belt conveyor system with drive system
2 : drive system
3 : electric drive machine

1 zeigt eine schematische nicht maßstäbliche Übersichtsdarstellung einer Gurtförderanlage 2 umfassend ein Antriebssystem 1 mit Merkmalen der Erfindung. Die Gurtförderanlage 2 zeigt einen Fördergurt, der mit einem Schüttgut beladen ist. Der Gurt wird von zwei Antriebstrommeln 5 angetrieben, und durch Stützrollen gestützt. Optional und vorteilhaft werden eine Vielzahl von Antriebssystemen 1 verwendet, um die kilometerlangen Gurtförderanlagen 2 in Berg- und Tagebau Anwendungen zu betreiben. Die Antriebssysteme 1 können dabei vorteilhaft mittels einem gemeinsamen Steuerungssystem geregelt werden. Die elektrischen Antriebsmaschinen werden dabei direkt an einem Stromnetz betrieben, oder vorteilhaft mittels Frequenzumrichter in ihrer Leistung und/oder Drehzahl geregelt. Jedes Antriebssystem ist dabei vorteilhaft wartungsarm und stabil gegen Wetter und Verschmutzungen aus der Umgebung abgeschirmt. Ein Antriebssystem 1 umfasst dabei eine elektrische Antriebsmaschine 3, die mittels optional und vorteilhaft mittels Frequenzumrichter in der Leistung und/oder Drehzahl gesteuert wird. Die elektrische Antriebsmaschine ist mit einem Getriebe 4 verbunden, das wiederum mittels Antriebstrommel 5 den Fördergurt antriebt. Das Getriebe 4 kann vorteilhaft als mehrstufiges Getriebe 4 aufgebaut sein. Besonders vorteilhaft umfasst das Getriebe 4 zumindest ein Planetengetriebe. Das Antriebssystem 1 kann auch, nicht bildlich dargestellt, optional und vorteilhaft zwei Antriebsmaschinen umfassen, die dann über eine weitere Getriebestufe gemeinsam eine Antriebstrommel antreiben. Ein derartiger Aufbau, kann mittels einer Mehrzahl kleinerer, schnell drehender Antriebe 3 eine größere Leistung an das Förderband der Gurtförderanlage 2 übertragen. 1 shows a schematic, not to scale, overview of a belt conveyor system 2 comprising a drive system 1 with features of the invention. The belt conveyor system 2 shows a conveyor belt that is loaded with bulk material. The belt is driven by two drive drums 5 and supported by support rollers. Optionally and advantageously, a large number of drive systems 1 are used to operate the kilometer-long belt conveyor systems 2 in mining and open-cast mining applications. The drive systems 1 can advantageously be controlled by means of a common control system. The electric drive machines are operated directly from a power grid, or advantageously their power and/or speed are controlled by means of a frequency converter. Each drive system is advantageously low-maintenance and stably shielded against weather and environmental pollution. A drive system 1 comprises an electric drive machine 3, the power and/or speed of which is optionally and advantageously controlled by means of a frequency converter. The electric drive machine is connected to a gear 4, which in turn drives the conveyor belt by means of a drive drum 5. The transmission 4 can advantageously be constructed as a multi-stage transmission 4. The transmission 4 particularly advantageously comprises at least one planetary transmission. The drive system 1 can also optionally and advantageously comprise two drive machines (not shown in the picture), which then jointly drive a drive drum via a further transmission stage. Such a construction can transmit a greater power to the conveyor belt of the belt conveyor system 2 by means of a plurality of smaller, fast-rotating drives 3.

2 zeigt eine schematische nicht maßstäbliche Teilschnittdarstellung eines Antriebssystems 1 mit Merkmalen der Erfindung. Auf der rechten Seite der Darstellung ist eine elektrische Antriebsmaschine 3 gezeigt, die eine Welle 6 drehend antreibt. Die elektrische Antriebsmaschine 3 umfasst einen Stator 21, der in einem Gehäuse 9 angeordnet ist. Weiterhin umfasst die elektrische Antriebsmaschine 3 einen Rotor, der auf der Welle 6 angeordnet ist, und mittels Lagern 8 drehbar im Gehäuse 9 befestigt ist. Das Gehäuse 9 kann dabei sowohl die Antriebsmaschine 3 als auch das Getriebe 4 umschließen und vorteilhaft gegenüber der Umwelt abschirmen. Das Gehäuse 9 kann dabei vorteilhaft und optional ein gemeinsames Kühlsystem 10 umfassen. Das Kühlsystem 10 kann mittels einer Kühlmittelpumpe 13 Kühlmittel 11 sowohl in die elektrische Antriebsmaschine 3 als auch in das Getriebe 4 einleiten. In dem Getriebe 4 und an den Lagern 8 kann das Kühlmittel 11 auch als Schmiermittel verwendet werden, da es sich dabei optional und vorteilhaft um ein Öl handelt. Die Kombination von elektrischer Antriebsmaschine 3 bzw. Elektromotor 3 und Getriebe 4, ermöglicht eine besonders vorteilhafte kompakte Anordnung. Das Gehäuse 9 ist vorteilhaft mehrteilig aufgebaut, kann aber als gemeinsame, das Antriebssystem 1 weitgehend umhüllende Baugruppe ausgeführt werden. So kann vorteilhaft eine Vormontage erfolgen, und das Antriebssystem 1 als Gesamtsystem vormontiert zu dem Einsatzort transportiert werden. Die Kühlung mittels Kühlsystem 10 erfolgt dabei besonders vorteilhaft gemeinsam für Getriebe 4 und Antriebsmaschine 4. So ist beispielsweise nur ein Filtersystem 4, und eine Kühlmittelpumpe 11 erforderlich, wobei die Kühlmittelpumpe 13 auch vorteilhaft redundant ausgeführt werden kann. Das Kühlsystem 10 umfasst eine Mehrzahl von Kühlmittelleitungen 12 die an dem Gehäuse angeordnet oder mittels Bohrung durch Teile der Antriebsvorrichtung geführt werden. Die Kühlmittelleitungen 12 sind vorteilhaft und optional gegenüber der Umgebung isoliert. In der Welle 6, im Rotor 20 und im Stator 21 in sind die Kühlmittelleitungen 12 so ausgeführt das in ihnen geführtes Kühlmittel Wärme dieser aufnehmen kann. Die Kühlmittelleitungen laufen vorteilhaft in einem Kühlmittelbehälter zusammen. Weiterhin können die Kühlmittelleitungen 12 Kühlmittel 11 über einen Wärmetauscher führen, um das Kühlmittel 11 so zu kühlen, und die transportierte Wärme an die Umgebung abzugeben. Zwischen Gehäuse 9 und Welle 6 kann die Kühlmittelleitung 12 einen Spalt aufweisen, der eine geringe Menge an Kühlmittel 11 als Schmiermittel an die Lager 8 abgibt. So kann vorteilhaft auf eine Dichtung zwischen Welle 6 und Gehäuse 9 verzichtet werden, und gleichzeitig eine Lagerschmierung der Lager 8 erreicht werden. An Welle 6 und Gehäuse 9 ist ein Erdungsring 23 angeordnet, der mit der Welle 6 an einer Kontaktfläche 24 elektrisch in Verbindung steht und so einen Potentialausgleich 23 zwischen Welle 6 und Gehäuse 9 ermöglicht. So kann verhindert werden, dass ein elektrisches Potential aus der Antriebsmaschine 3 in das Getriebe 4 eingebracht wird. Das Getriebe 4 umfasst eine erste Getriebestufe die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Planetengetriebe 30 ausgeführt ist. Das Kühlsystem 10 umfasst, wie dargestellt, Kühlmittelleitungen 12 die in das Getriebe geführt werden, und dort optional und vorteilhaft eine Schmierung und/oder Kühlung von Zahnflächen und/oder Lagern 8 ausführen. Das Planetengetriebe 30 umfasst neben der als Sonnenrad 31 ausgeführten Zahnwelle 7, Planeten 32 sowie ein Hohlrad 33. Das Planetengetriebe 30 kann optional und vorteilhaft mit einer weiteren Getriebestufe 34 verbunden sein, um die Eingangsdrehzahl des Elektromotors 3 weiter zu Verringern. Optional und nicht bildlich dargestellt, können auch zwei oder mehrere elektrische Antriebsmaschinen 3 über die weitere Getriebestufe 34 gemeinsam eine Antriebstrommel 5 antreiben. So können kleinere Antriebe mit hoher Drehzahl, vorteilhaft je mittels einem vorgeschalteten Planetengetriebe 30 über die weitere 2 shows a schematic, not to scale, partial sectional view of a drive system 1 with features of the invention. On the right-hand side of the illustration, an electric drive machine 3 is shown, which drives a shaft 6 in rotation. The electric drive machine 3 comprises a stator 21, which is arranged in a housing 9. The electric drive machine 3 also comprises a rotor, which is arranged on the shaft 6 and is rotatably fastened in the housing 9 by means of bearings 8. The housing 9 can enclose both the drive machine 3 and the transmission 4 and advantageously shield them from the environment. The housing 9 can advantageously and optionally comprise a common cooling system 10. The cooling system 10 can introduce coolant 11 into both the electric drive machine 3 and the transmission 4 by means of a coolant pump 13. In the transmission 4 and on the bearings 8, the coolant 11 can also be used as a lubricant, since it is optionally and advantageously an oil. The combination of electric drive machine 3 or electric motor 3 and gearbox 4 enables a particularly advantageous compact arrangement. The housing 9 is advantageously constructed in several parts, but can be designed as a common assembly that largely encloses the drive system 1. This allows for pre-assembly and the drive system 1 can be transported to the place of use pre-assembled as a complete system. Cooling by means of cooling system 10 is particularly advantageously carried out jointly for gearbox 4 and Drive machine 4. For example, only one filter system 4 and one coolant pump 11 are required, whereby the coolant pump 13 can also advantageously be designed redundantly. The cooling system 10 comprises a plurality of coolant lines 12 which are arranged on the housing or are guided by means of a bore through parts of the drive device. The coolant lines 12 are advantageously and optionally insulated from the environment. In the shaft 6, in the rotor 20 and in the stator 21, the coolant lines 12 are designed so that coolant guided in them can absorb heat from it. The coolant lines advantageously converge in a coolant container. Furthermore, the coolant lines 12 can guide coolant 11 through a heat exchanger in order to cool the coolant 11 and release the transported heat to the environment. Between the housing 9 and the shaft 6, the coolant line 12 can have a gap which releases a small amount of coolant 11 as a lubricant to the bearings 8. This advantageously makes it possible to dispense with a seal between shaft 6 and housing 9 and at the same time achieve bearing lubrication of the bearings 8. A grounding ring 23 is arranged on shaft 6 and housing 9 and is electrically connected to shaft 6 at a contact surface 24, thus enabling potential equalization 23 between shaft 6 and housing 9. This can prevent an electrical potential from the drive motor 3 from being introduced into the transmission 4. The transmission 4 comprises a first gear stage which, in the exemplary embodiment shown, is designed as a planetary gear 30. The cooling system 10 comprises, as shown, coolant lines 12 which are led into the transmission and optionally and advantageously carry out lubrication and/or cooling of tooth surfaces and/or bearings 8 there. The planetary gear 30 comprises, in addition to the toothed shaft 7 designed as a sun gear 31, planets 32 and a ring gear 33. The planetary gear 30 can optionally and advantageously be connected to a further gear stage 34 in order to further reduce the input speed of the electric motor 3. Optionally and not shown, two or more electric drive machines 3 can also drive a drive drum 5 together via the further gear stage 34. In this way, smaller drives with high speed can be advantageously each connected by means of an upstream planetary gear 30 via the further

Getriebestufe 34 zusammengeschaltet werden. Diese Konfiguration erlaubt einen modularen Aufbau mit mehreren kleinen Elektromotoren 3. Die weitere Getriebestufe 34 kann dabei vorteilhaft als Stirnradgetriebe ausgeführt werden. Das Getriebe 4 ist ausgangsseitig mit der Antriebstrommel 5 verbunden, wobei mittels der Antriebstrommel 5 der Gurt einer Gurtförderanlage 1 angetrieben wird. Zwischen Getriebe 4 und Antriebstrommel kann optional und vorteilhaft eine weitere Kupplungsvorrichtung 35 und/oder eine weitere Getriebestufe 34 angeordnet sein. Die Kupplungsvorrichtung 35 kann optional und vorteilhaft ein hochelastisches Kupplungselement umfassen, und so Schwingungen und Stoßbelastungen bedämpfen. Weiterhin kann die Kupplungsvorrichtung 35 auch eine hydrodynamische Kupplung umfassen, um insbesondere Anfahrvorgänge mechanisch zu entlasten. Je nach örtlichen Gegebenheiten kann die Kupplungsvorrichtung auch eine Gelenkwelle und/oder ein Umlenkgetriebe umfassen, um die Aufbauposition des Antriebssystems entsprechend frei positionieren zu können.Gear stage 34 can be connected together. This configuration allows a modular structure with several small electric motors 3. The further gear stage 34 can advantageously be designed as a spur gear. The gear 4 is connected on the output side to the drive drum 5, whereby the belt of a belt conveyor system 1 is driven by means of the drive drum 5. Between the gear 4 and the drive drum, an additional coupling device 35 and/or an additional gear stage 34 can optionally and advantageously be arranged. The coupling device 35 can optionally and advantageously comprise a highly elastic coupling element, thus dampening vibrations and shock loads. Furthermore, the coupling device 35 can also comprise a hydrodynamic coupling, in order to mechanically relieve starting processes in particular. Depending on local conditions, the coupling device can also comprise a cardan shaft and/or a deflection gear in order to be able to freely position the installation position of the drive system accordingly.

3 zeigt eine schematische, nichtmaßstäbliche Teilschnittdarstellung einer elektrischen Antriebsmaschine 3 umfassend einen Elektromotor 3 und Teile eines Kühlsystems 10 mit Merkmalen der Erfindung. Der Elektromotor 3 umfasst eine zentrale Welle 6, die an zwei Stellen durch Lager 8 drehbar gelagert ist. Die Welle 6 umfasst an dem getriebeseitigen Ende eine Verzahnung, und bildet damit eine Zahnwelle 7 aus, die in ein nicht bildlich dargestelltes Getriebe 4 eingreifen kann (vergleiche 2). Besonders vorteilhaft bildet die Zahnwelle 7 ein Sonnenrad 31 aus, das ein nicht bildlich dargestellten Planetengetriebe 30 antreibt. Die Welle 6 umfasst eine Kühlmittelleitung 12, die ausgeführt ist durch das Gehäuse hindurch mit Kühlmittel 11 aufzunehmen. Der Gehäusedeckel umfasst dazu einen Anschluss für eine nicht bildlich dargestellte weitere Kühlmittelleitung 12 die mit einer Kühlmittelpumpe 13 in Verbindung steht. Zwischen Lagerdeckel und Welle 6 kann vorteilhaft ein kleiner Spalt ausgebildet sein, der einerseits eine freie Bewegung der Welle 6 ermöglicht und andererseits eine geringe Menge an Kühlmittel als Schmiermittel an das Lager überträgt. Dieser Spalt ist vorteilhaft in Axialer Richtung 5 - 500 µm groß. Aus der Welle 6 wird das Kühlmittel 11 mittels zumindest einer weiteren radial geführten Kühlmittelleitung 12 zum inneren des Rotors 20 geführt, wo es über Kühlmittelkanäle axial nach außen zu den Enden des Rotors 20 geführt wird, und so den Rotor 20 kühlt. Das Kühlmittel 11 wird durch die schnelle Drehung des Rotors 20 abgeführt, und mittels einem Schutzschild 22 daran gehindert in den Spalt zwischen Rotor 20 und Stator 21 einzudringen. Das Kühlmittel wird schließlich im unteren Bereich des Gehäuses 9 durch zumindest eine Öffnung über eine weitere Kühlmittelleitung 12 wieder dem Kühlmittelkreislauf zugeführt, wobei vorteilhaft mittels Wärmetauscher die von dem Elektromotor aufgenommene Wärme wieder aufgenommen wird. Auch der Stator 21 verfügt über Kanäle durch die Kühlmittel 11 geführt wird, um eine Kühlung des Stators 21 zu ermöglichen. Die Welle 6 umfasst eine bearbeitete Kontaktfläche 24 die elektrisch leitend mit einem Erdungsring 23 zum Potentialausgleich 23 in Verbindung steht. Das dem Getriebe 4 zugewandte Ende der Welle 6 (auf der linken Seite der 3) ist als Zahnwelle 7 ausgebildet, und umfasst vorteilhaft eine gerade Verzahnung parallel zur Drehachse. So kann die elektrische Antriebsmaschine 3 vorteilhaft direkt mit der Welle 6 ein Sonnenrad 31 in einem nicht bildlich dargestellten Planetengetriebe 30 ausbilden. 3 shows a schematic, not to scale partial sectional view of an electric drive machine 3 comprising an electric motor 3 and parts of a cooling system 10 with features of the invention. The electric motor 3 comprises a central shaft 6, which is rotatably mounted at two points by bearings 8. The shaft 6 comprises a toothing at the end on the transmission side, and thus forms a toothed shaft 7, which can engage in a gear 4 not shown in the picture (compare 2 ). Particularly advantageously, the toothed shaft 7 forms a sun gear 31 which drives a planetary gear 30 (not shown). The shaft 6 comprises a coolant line 12 which is designed to receive coolant 11 through the housing. The housing cover also comprises a connection for a further coolant line 12 (not shown) which is connected to a coolant pump 13. A small gap can advantageously be formed between the bearing cover and the shaft 6, which on the one hand enables the shaft 6 to move freely and on the other hand transfers a small amount of coolant to the bearing as a lubricant. This gap is advantageously 5 - 500 µm in the axial direction. The coolant 11 is guided from the shaft 6 to the interior of the rotor 20 by means of at least one further radially guided coolant line 12, where it is guided axially outwards to the ends of the rotor 20 via coolant channels, thus cooling the rotor 20. The coolant 11 is discharged by the rapid rotation of the rotor 20 and is prevented from entering the gap between the rotor 20 and the stator 21 by means of a protective shield 22. The coolant is finally fed back into the coolant circuit in the lower area of the housing 9 through at least one opening via a further coolant line 12, whereby the heat absorbed by the electric motor is advantageously absorbed again by means of a heat exchanger. The stator 21 also has channels through which the coolant 11 is fed in order to enable cooling of the stator 21. The shaft 6 comprises a machined contact surface 24 which is electrically connected to a grounding ring 23 for potential equalization. The end of the shaft 6 facing the gear 4 (on the left side of the 3 ) is designed as a toothed shaft 7, and advantageously comprises a straight toothing parallel to the axis of rotation. The electric drive machine 3 can thus advantageously form a sun gear 31 directly with the shaft 6 in a planetary gear 30 (not shown in the illustration).

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

11: Antriebsvorrichtungdrive device
22: Gurtförderanlagebelt conveyor system
33: Elektrische Arbeitsmaschine / ElektromotorElectric work machine / electric motor
44: Getriebetransmission
55: Antriebstrommeldrive drum
66: WelleWave
77: Zahnwellesplined shaft
88: Lagercamp
99: GehäuseHousing
1010: Kühlsystemcooling system
1111: Kühlmittelcoolant
1212: Kühlmittelleitungcoolant line
1313: Kühlmittelpumpecoolant pump
1414: Filtervorrichtung filter device
2020: Rotorrotor
2121: Statorstator
2222: Schutzschildprotective shield
2323: Potentialausgleich / Erdungsringpotential equalization / earthing ring
2424: Kontaktfläche contact surface
3030: Planetengetriebeplanetary gear
3131: Sonnenradsun gear
3232: Planetenplanets
3333: Hohlradring gear
3434: Getriebestufegear stage
3535: Kupplungcoupling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 847427 A [0002]
EP 2678254 B1 [0002]

Claims

Drive system (1) for a belt conveyor system (2), comprising at least one electric work machine (3), a gear (4) and a drive drum (5) which is connected to a belt of a belt conveyor system (2), wherein the electric work machine (3) has a nominal speed of between 5000 rpm and 15000 rpm, wherein the gear (4) has an overall gear ratio in a range of 1:50 to 1:250, wherein the drive drum (5) is designed to be operated in a speed range of 0 - 200 rpm, characterized in that the electric work machine (3) and the gear (4) comprise a common shaft (6) which forms both the drive shaft (7) of the electric work machine (3) and a toothed shaft (7) for the gear (4), wherein the shaft (6, 7) is mounted with at least two bearings (8) and comprises a toothing (14) on the gear-side end region.

drive system (1) according to claim 1 , characterized in that the toothing (14) of the shaft (6) in the transmission-side end region is designed as straight toothing (12).

drive system (1) according to claim 1 or claim 2 , characterized in that the shaft (6) is mounted at two locations, wherein a rotor (20) of the electrical machine (3) is arranged between the two bearings (8).

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the bearings (8) that supports the shaft (6) is designed as a fixed bearing, suitable for absorbing axial forces.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive system (1) comprises a cooling system (10), wherein the cooling system (10) is designed to cool and/or lubricate at least the electric drive machine (3) and the transmission (4).

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the bearings (8) that supports the shaft (6) is designed as a rolling bearing with ceramic rolling elements.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric working machine (3) and the multi-stage transmission (4) are shielded from the environment by means of a common housing (14), wherein the housing (14) is designed in several parts.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical potential equalization (23) takes place on the common shaft (6), preferably by means of an earthing ring.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (4) is designed as a planetary transmission (30), wherein the shaft (6) of the electric drive (3) forms the sun gear (31) of the planetary transmission (30).

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (9) of the drive system (1) comprises two to four free shaft ends (which are designed to accommodate a brake and/or a backstop).

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (9) of the drive system (1) comprises a plurality of connection points which are designed to support the drive system (1) via a foundation or a transport device.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electric drive machine (3) is designed as an asynchronous motor and is designed to be operated in a nominal speed range of 5,000 - 15,000 rpm.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (4) is designed as a planetary transmission (30), wherein the first planetary stage (30) has a gear ratio of 1:5 to 1:12.5.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive system (1) comprises two electric drives (3), each of which is connected to a first planetary stage (30), wherein the two first planetary stages (30) are connected to a further gear stage (34) and thus jointly drive a drive drum (5).

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (4) and the electric drive machine (3) have a common ventilation device.

Drive system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (6) which leaves the housing (9) and is connected to the drive drum (5) has a Mechanical seal and/or a labyrinth seal with grease lubrication.